工程类课程（精选12篇）
工程类课程 篇1
摘要：针对工程管理专业工程造价类课程实践性强的特点, 从课程体系构成、专业课教学、实训基地建设等方面入手, 对该类课程的教学改革内容进行了研究, 以推动整个工程管理专业的改革创新, 从而达到提高教学质量的目标。
关键词：工程管理,课程,教学,改革
经过对工程管理专业、土木工程专业毕业生进行问卷调查, 近几年毕业生工作后从事工程造价管理工作的人数在逐年增加, 这表明随着中国建筑市场的进一步发展, 我国对高素质的工程造价管理方面的人才需求越来越大[2]。但是, 企业需要的是能够熟练利用计算机技术并迅速在工程造价领域独立工作的工程师, 而大学生毕业后往往需要再培养1年~2年的时间才能够达到这种要求[2]。这种供需矛盾突出表现在毕业生工程造价实践能力不强, 所学理论和实践应用存在脱节, 对造价软件不熟悉等方面[2]。
工程造价作为工程管理就业的主要方向, 工程造价教学必须以市场为前提, 以实践教学为导向, 以学生的动手能力的培养为目的, 改革工程造价类课程。
1 架构新型工程造价类课程体系
目前, 工程管理专业的培养计划中对造价类专业课程的设置基本上都是两门课程《工程估价》和《工程造价管理》。出版的《工程估价》和《工程造价管理》教材, 内容大同小异。为避免重复教学, 有必要加以区分。笔者认为, 工程估价应侧重造价的确定, 重点教授工程量的确定。而工程造价管理侧重全过程造价管理, 在学习估价的基础上, 重点讲授各阶段计价的方法以及造价的控制。
在理顺专业课程的基础上, 系统建立一套完整的教学体系, 从理论到实践划分教学模块, 整合教学内容。工程造价类课程的教学体系构成如表1所示。
2 培养具备实践能力的教师
工程造价类课程和实践联系紧密, 这就对任课教师提出了较高的要求, 除具备基本的理论知识外, 还需要具备一定的实践经验。因此, 担任工程造价类课程的教师可利用闲暇时间去企业挂职, 参与实际项目造价的编制与审查, 提升自己的实践能力, 再回到课堂讲授时可结合实际项目的例子言之有物。同时, 作为工程造价类课程的任课教师最好参加注册造价工程师的考试, 了解最新的注册造价工程师应具备的知识, 及时反馈给学生。
工程造价类课程由于周期性会有有关造价的新法规, 新政策的出台导致课程需要不断更新。如2013年版工程量清单计价规范相对于08版工程量清单计价规范就发生了很大的变化, 2014年44号文变革了建筑安装工程费的组成等。因此, 担任工程造价类课程的教师必须适时调整讲课内容, 更新课件, 重新选用新教材, 将最新的知识传授给学生。
3 重视前期识图能力与施工专业技能培养
不少同学学习造价的障碍不在于工程估价、工程造价管理课程本身, 而是专业基础课没有打扎实, 比如房屋建筑学、建筑结构等课程。由于房屋建筑学、建筑结构等课程的任课教师多为土木工程系教师, 在授课内容也参照土木工程类专业的教学大纲, 导致学生学起来觉得难学而产生厌学情绪, 能够抓住重点学习的学生较少。其实, 对于工程管理专业同学而言, 不需要会结构施工图的设计, 也不需要会施工技术, 只需要看得懂图纸, 懂施工技术而不是去现场施工。而造价类课程首先需要学生看得懂图纸, 在进行造价计算的过程中需要学生懂施工技术, 因此, 必须重视专业基础课程识图能力与施工专业技能的培养, 为后续造价类课程的学习扫清障碍。
4 抓好后期理论与实战结合的专业课教学
工程造价类课程理论教学过程中, 要让学生掌握计价的原理, 各阶段造价的编制 (投资估算、设计概算、施工图预算、招标控制价、投标报价、施工结算与决算) 。
工程造价类课程实践性强的特点决定了必须采用案例教学。工程造价类课程的任课教师在理论教学工程中, 穿插一些工程实例讲解有助于提高学生的学习兴趣, 也有利于学生更好理解理论知识。比如, 可选取教学楼作为造价编制的对象, 从前期造价的编制到后期施工阶段造价的核算结合本省定额来实施。在理论讲解过程中, 可粗略一点, 不拘泥于一些细枝末节或无代表性的施工方法, 让学生对工程造价的计算有一个初步的了解。特别是一些基础工程和钢筋工程等隐蔽工程, 一定要通过实物观察、照片对照、三维建模等手段来还原图纸的真实面貌[2]。后期结合课程设计、广联达软件的学习夯实理论知识。在进行课程设计时, 尽可能真题真做, 手算与电算结合, 对比两种方法, 找到差异, 为后期毕业后工作打下良好的基础。
课程设计和广联达软件的学习宜采取师傅带徒弟手把手教学。课程设计, 宜从最基本的图纸讲解开始, 有针对性进行辅导, 也可以采取在线答疑的形式随时解答学生的问题。课程设计完毕, 学生实际已完成一份造价文件的编制的实际操练。广联达软件的学习除设主讲老师外, 还应配备多名辅导教师, 使学生在上机过程中遇到困难能及时得到解决。广联达图纸应尽可能选用实际工程图纸, 培养学生的实际动手能力。另外, 可以通过参加广联达举办的造价类的竞赛来促进教学, 一方面让学生了解最新的软件知识, 另一方面也提高了学生造价类软件的操作能力。
5 建设工程造价实训基地
实践性教师的培养和实践性教学的实现需要一定的硬件支持, 因而有必要建设工程造价实训基地。校内实训基地以基本技能训练为主, 使学生在校学习与工作紧密结合, 逐步实现企业开放, 直接在企业顶岗实习开放性的实习基地。校外实习基地采取校企合作的形式, 当完成工程造价类课程的理论学习后, 让企业造价专业人员到学校指导课程设计或学生到企业作为造价专业人员助理从事造价的工作。建设工程造价工作室, 让双师型教师或具有造价工程师资质的老师担任工作室负责人, 面向社会承接工程造价业务, 学生参与造价项目。
6 改革教学考核方式
工程造价类考试应紧密结合造价工程师执业资格考试试题, 自1997年实施造价工程师考试以来, 每年10月份均设造价工程师执业资格的考试, 因此可建立真题题库, 工程造价类考试试题直接从题库提取, 按造价工程师的知识结构来考核学生。但最终成绩的评定不能仅看卷面成绩, 还要结合学生动手能力, 比如广联达上机和课程设计中的表现等。
综上所述, 理顺《工程估价》和《工程造价管理》课程的关系, 建立新型工程造价类课程体系, 有利于工程造价类教师明确教学重点, 分工明确去教学;工程造价类任课教师积极参与实践, 参加工程造价工程师执业资格考试, 提升自己的专业实践能力;专业基础课程的教学应重视学生识图能力与施工专业技能的培养;专业课程的教学应采取案例教学、课程设计、广联达软件上机操作等促进理论与实践教学的紧密结合;建立工程造价校内和校外实训基地, 工程造价工作室等, 为实践教学提供硬件支撑;结合工程造价工程师执业资格考试, 改革考试内容, 并将实践环节也纳入考核的范围。
工程造价类课程知识庞杂, 实践性强, 如果按常规的教学方法难以满足市场需要, 因此对该类课程进行改革是必要的。希望通过对工程造价类课程教学的改革, 来推动整个工程管理专业的全面改革创新, 从而达到既提高教学质量又提高学生们的综合素质的目标[3]。
参考文献
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[2]程建华, 王辉, 张建设.《工程估价》课程教学改革探索[J].价值工程, 2012 (2) :36-37.
[3]门小静, 张朝勇, 周静南.工程管理专业工程造价类课程教学改革研究[J].中国电力教育, 2011 (4) :111-112.
工程类课程 篇2
一、建筑工程施工类课程在工程管理专业人才培养中的地位和任务
(一)工程管理专业人才培养目标
西安航空学院的定位是应用型本科院校，所谓应用型本科院校是介于研究型高校和高职高专之间的一种高等教育的类别或类型[1]。亦即潘懋元先生所说的“中间类型院校”[2]，也有人称之为“一般本科院校”[3][4]。它是以应用型人才培养作为主要目标和办学层次。着重培养面向生产、管理、服务一线的应用型人才。建筑工程相关专业具有综合性强、实践性强、理论与工程实际联系紧密的特点。为使工程专业培养的人才尽快适应社会的发展，对建筑施工类课程改革迫在眉睫。
(二)建筑工程施工类课程地位和任务
建筑工程施工又叫土木工程施工，主要包括土木工程施工与施工组织两部分，它与其他专业课一同构成建筑工程专业共同的专业平台[2]，建筑施工的主要任务是研究建筑工程施工的一般规律、建筑工程中主要工种施工工艺及方法、工程施工中的新技术、新材料、新工艺的发展和应用。旨在培养学生对建筑现场施工的认识和操作能力，使学生具有初步现场施工技术管理的能力。
二、建筑工程施工类课程的教学现状
从西安航空学院教学实际来看，教学环境主要存在以下实际问题。
(1)实验实训建设相对落后
由于建设资金和场地的.原因，实训实验室建设比较晚，使得一些复杂项目和新工艺、新方法的项目难以实现。
(2)授课方式单一，难以提高学习兴趣
目前的建筑施工类课程教学仍然以理论讲授为主，甚至是过于偏重理论，虽然在课堂教学里增加了一些施工模拟动画和视频，但是这些教学手段远远不能满足学生的要求，甚至脱离了应用型本科院校的培养目标。
(3)校外实训的弊端
由于校外实训基地的流动性大，建设周期长，并且存在安全性问题，所以建筑企业不欢迎在校学生去企业实训，校外实训基地达不到实训教学的目的与效果。
(4)实验器材重复利用率低
目前院校已开出的部分实验实训项目由于是建立在以实验室为中心、以拟定工程部位为主体的实践任务，因此具有一定的局限性，无法使学生掌握建筑工程中全面施工工艺的操作流程。
三、建筑施工类课程改革的思路和措施
(一)改革的总体思路
本文充分依托西安航空学院工程管理专业的学科优势和专业特色，紧紧围绕培养具备土木工程技术及与工程管理相关的管理，具有一定的实践能力、创新能力、科学研究能力，使工程管理专业面向建筑施工企业、工程监理公司、房地产公司，培养“懂技术、会施工、能管理”的生产一线技术人员和管理人员，提出给改革措施。施工技术是建筑人的核心能力，而建筑施工类课程是建筑工程管理专业和工程造价专业学生的专业核心课，对学生综合能力培养和整体素质的提高起着主要的支撑作用。
(二)具体改革的措施
为了进一步做好建筑工程施工课程的教学工作，笔者借鉴其他高校同类课程的改革经验，结合自身的授课体会，提出具体的改革措施。
1.技术知识与管理知识结合
授课教师在开课伊始就应该结合工程管理毕业生就业工作的实际，重点强调施工类课程的重要性，从思想上引起学生的高度重视。另外，在授课过程中有计划地将施工技术与工程管理知识有机的结合起来，穿插一些工程质量、经济、进度、成本、安全、合同管理的知识或案例，将技术与管理紧密联系，让学生意识到技术知识在工程管理中的地位和作用。
2.教材内容与工程前沿相结合
授课教师应该根据课程大纲的内容，认真对比分析各类教材，选出高质量的教材，教材的内容应该具有“广”、“浅”、“新”、“用”的特点，使得学有所用。
3.利用电子课件、课程教学软件、施工动画等视频资料等立体化教材[5][6]
施工类课程教材，不能仅以纸质材料为载体，可以使用电子课件、课程教学软件、视频资料仿真实训系统等立体化教材。
1)真实环境中拍摄的视频资料施工现场可以在课程教学中可发挥重要的作用。利用教学录像可以展示如施工用脚手架的搭设、混凝土的浇筑工艺、模板的支拆、钢筋的绑扎和焊接，真实地向学生展示各种施工场景，让学生有身临其境的感受。
2)校内教学实习基地应该模拟施工现场的环境布局，设置专门的理论教学区和实践教学区，具备教学和模拟生产的功能。还应开辟实践专区，按照施工场地进行布局，设置各种材料堆场、加工车间、垂直运输机械等，现场应该悬挂安全警示标志、关键工艺流程图等，营造高度仿真的施工环境。
3)利用2D-3D建筑工程仿真实训系统，综合行业规范、贯穿教学重难点、实现施工场景、建筑构造仿真模拟及流程动态演示。以钢结构实验室主体施工动画为例，三维施工动画应用在课堂教学中，起到了非常好的效果。
(1)强效的宣传工具―直观施工的表现形式将复杂的教学简化为由口述介绍、图文信息、实物样品等教学模式。
(2)保证教学质量―有了施工动画可以让学生了解一些钢结构复杂的施工技术，可以在动画中展示钢结构构件的加工，螺栓连接、焊接的工程，避免学生在学习过程出现一些错误的理解，可以帮助学生更快地掌握抽象的课本知识。
(3)展现施工工艺―广泛应用于施工管理、工程造价专业的各门课程，通过施工动画技术讲解和介绍，在最短的时间传达最大的信息量，让学生掌握更多新技术和新工艺。
(4)提前展示成果―利用三维动画技术把施工的过程提前预演，提前了解施工后的面貌。
(5)提高学生技能―帮助学生动态直观的了解钢结构施工工艺、施工流程，有效提高本专业学生的整体素质。
四、结语
工程类课程 篇3
关键词：高职高专教育；土木工程制图；教学方法；教学手段
《土木工程制图》作为土木工程专业学生必修的一门课程，它既是培养学生绘制和阅读工程图样基本能力的专业课程，也是为后续课程学习和专业技术工作作准备的必要基础课程。本课程的最终教学目标就是要求学生将课程的理论知识与生产实际相结合，培养学生解决工程实际问题的能力。
一、调整教学内容，有针对性地讲授
《土木工程制图》的授课内容在安排上，首先要进行《画法几何》的学习，该部分内容要求通过对投影知识的学习，使学生掌握点、线、面的空间相互位置关系，进而转化成对立体的研究，这是土木工程制图部分的基础理论。这部分内容要求学生具备中学时期的初等几何知识，与本科院校的学生比较，大部分高职高专的学生在中学期间的基础打得不太牢靠，这就是一个很明显的“硬伤”。笔者认为，解决这个问题，可以在教学安排上作一些调整。教师在授课之前先将画法几何这部分内容所涉及到的中学时期的几何知识全部抽取出来，对学生进行初级几何知识的补充讲解。每堂课，教师可利用十分钟到十五分钟的时间先将本堂课所要用到的几何方面的知识点进行简单的讲解，再进行画法几何内容的深入阐述，学生刚听了之前的几何知识，对于大学的画法几何就能有一个较完整的认识。这样，才能针对高职高专类学生的层次来进行教学活动，提高教学质量。
《画法几何》这部分内容涉及到的都是空间关系，它作为工程制图的基础，主要是培养空间的形象思维和逻辑思维能力，但是大部分学生的空间体系结构还没有建立起来，针对这一情况，教师可以在教学内容上进行一些整合、删减、更新。
比如，笔者在教学中发现，大部分高职高专学生对点、线、面的空间位置关系掌握得不太理想，反而对立体这部分有较大的兴趣。因此，对点、线、面部分的内容講解，可以进行压缩，强调解题方法的学习，降低解题难度。应该重点突出“立体”，其思维模式为：“三维空间体系建立——三维实体的放置——立体投影的形成——投影面展开——二维图形”。先由三维空间的“体”到二维平面的“图”，再由平面的“图”到空间的“体”，主要解决“空间——平面——空间”的转换关系，培养学生的形象思维能力和空间分析能力。讲授内容应多作三维与二维、形象与文字上的分析、对比和整理，让学生经受观察、想象、思考和训练。学生掌握正确的思维方法后，面对千变万化的工程形体，都能用正确的方法来描述和理解图样，也就能创造性地构思形体，以达到教学大纲的要求。
又如，在工程制图内容中，有曲面立体和曲面立体相交的问题，这部分知识对学生空间想象的能力要求很高，而高职高专类学生在这方面的想象能力有限，我发现，在教学过程中会经常出现“教师费力教，学生吃力听”的现象，即使向学生展现三维实体，要让学生在短时间内掌握好其相关内容，也是非常困难的。其实在土木行业里面的“曲曲相交”现象出现得不多，对于土木行业的高职高专学生来讲，他们毕业以后主要从事施工及施工管理工作，在实际工作中这部分内容很少被用到，所以根据工程实际出发，可以将这部分内容作适当的淡化教学或者删减。
二、采用灵活多变的教学方法
当前土木工程制图依然采用的是传统的“教师讲、学生听”的被动教学方式，没有真正发挥出学生的学习积极性和主动性，更不能很好地激发学生的学习兴趣。根据高职高专类学生的学习心理特点，他们的热情更需要用有特色的、有针对性的教学方法来激活。应该突出“教师——主导，学生——主体”的教育原则，采用灵活多变的教学方法，将新的教学手段引入到课堂中，让学生积极主动地参与教学的全过程。
传统教学方式是教师在黑板上用圆规、直尺、三角板等绘图工具进行图示讲解。以我的经验来看，这种教学方式存在着一些问题——绘图的精度不高、绘图质量低、绘图速度慢、耗费时间长、教学过程中会出现的“真空时间”等，这些问题都影响了教学进度和教学质量。但是作为传统的教学方式，又不能完全气摒弃。对此，可以将多媒体教学方式和传统教学方式结合起来使用。教师可以在课前利用计算机软件，制作一些三维的实体模型和一些二维的平面图形。在上课的时候，利用多媒体的动画教学，向学生展现复杂三维与二维相互转化过程，为学生建立空间立体的概念，有效地刺激学生学习的积极性。此外，在习题讲解课中，可以使用实物展示台，把它连接在投影机和电视机上时，就可以将资料、讲义、实物、幻灯片等清晰地展示出来，是多媒体教室不可或缺的教学设备之一。对于工程制图而言，教师在课前应该将需要讲解的习题准备好，待上课时，放置在实物展示台上，一边用尺规作图，一边进行讲解。这样的教学方式就能弥补传统教学中在黑板上绘图精度差、绘图速度慢的问题，更重要的是教师边画图边讲解，每个步骤都完整详细，减少了课堂中的“真空时间”，提高了教学质量。因此，将传统的教学方法与现在的多媒体教学有机融合是提高教学质量最有效的方法。
三、创新实践性教学环节
土木类的高职高专院校，绝大部分都没有单独设立模型制作课程，如果适当地增加模型制作的教学环节，就能提高学生对几何型体的认识，也更能够让学生对建筑构部件等有一个较直观的了解。
《画法几何》这部分内容相对来说，比较抽象，要求学生要有一定的空间想象能力，把空间几何物体转化为平面几何图形。教师可以利用课堂或者课后时间，带领、指导学生进行基本几何模型的制作，比如圆锥、圆柱、方体等。也可以制作一些比较复杂的模型，比如平面体的相贯、平面体与曲面体的相贯、曲面体的相贯等。在后期的专业图识读上，这部分主要是让学生认识工程实体，例如房屋、桥梁等，在模型制作上存在一些难度，教师可以利用计算机软件进行模型的建立，辅助学生制作模型。教师可以在计算机上建立好模型，然后按照工程图的方式，将模型的图纸打印出来，让学生对照工程图自己进行模型的创建。学生在自己动手创建建筑模型的过程当中，就能很好地了解到建筑物的构成，比如，楼板与梁的关系、梁和柱的搭接方式、门窗等建筑构件的组合等，这样的方法就可以将建筑物实例缩小引用到课程当中来，让学生对工程实际的例子有一个较细致的了解。模型制作既能提高学生的学习积极性，也能培养学生的实际动手能力，更重要的一点就是将工程实际问题提前引入到课堂当中，让学生有了一个超前认识。
除此之外，还应该有工程实例的引入。在教学实践这个环节上，我作了大胆的改革和创新。首先将学校一栋教学楼的建筑施工图、建筑结构图绘制出来，成册打印并发放给学生。其次，在教学内容安排上，先讲解清楚阅读施工图的步骤、内容、方法，让学生对建筑物的一些构部件有所认识，然后带领学生参观该栋教学楼，教师再对施工图进行详细的分析，让学生对应图纸进行比对识读，相当于是将课堂搬到了工程现场。学生在实地观察后就能对专业图有了更深的认识。最后，结合现场工程实际，布置专业图练习。这个阶段，必须要求学生按照国家制图标准来绘制，具体到图纸幅面、图线、尺寸标注、字体等。通过这样的实训后，学生对课程的兴趣提高了，动手能力也有了进步，最关键是让学生真正提前进入角色，通过专业图，去了解、认识建筑。
高职高专院校的《土木工程制图》课程，应该紧紧围绕“以社会需要为目标，将就业作为导向”的培养目标，着重在教学方式和教学手段上进行改革和创新，不能墨守成规，要更多地在实践性环节上下工夫，体现实用性，只有这样才能培养出社会需要的高素质应用技术型人才。
参考文献：
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[2]朱育万.画法几何[M].北京：高等教育出版社，1997.
[3]尚守平.建筑教育改革理论与实践[M].武汉：武汉工业大学出版社，1995.
[4]贾本立，等.谈工程制图课的改革[J].高等教育研究，1991，（3）：l4-17.
工程类课程 篇4
园林工程管理是园林学科建设与本科人才培养计划的重要组成部分;是园林规划设计和景观设计的进一步延伸与具体实现园林设计意图的重要保障措施。园林专业在过去得培养中, 大多趋向于对规划设计能力的训练和教学, 而对于园林工程管理方面得教学, 无论在课程设置, 学时安排以及教学实践方面的重视度不高。当前园林专业毕业生就业中, 由于设计岗位竞争激励, 很大一部分学生直接从事园林工程施工管理工作;在部分学生的回访调查中, 较多谈及到在从事园林工程施工管理工作中, 对于园林工程管理类知识的缺乏, 部分知识还需从头学起。作为与学生就业方向密切相关的课程模块体系, 园林工程管理类课程的教学也面临着如何适完善在以园林规划设计为主要平台下的工程管理课程体系, 并应用于教学以培养学生的工程管理相关能力的培养;着重培养学生工程管理能力与工程管理课程之间存在相关联系, 以适应现代园林工程管理行业发展的需要。
2 工程管理人才就业前景分析
目前国内专业园林工程企业规模大小不一, 却数量惊人, 业务量充足。工程管理、施工设计人员和现场施工技术人员比例较高, 园林施工技术人员紧缺。随着城市化建设的不断深入, 园林工程项目数量也在稳步增加;园林工程管理包括施工组织、施工质量管理、工程造价等方面的专业技术人才市场需求量直线上升;尤其是有关工程设计管理、项目招投标、工程预决算等方面的人才相当缺乏。一方面市对园林工程项目管理人才有很好的需求量。另一方面, 园林毕业生却无法在很短的时间内适应职业需要。2009年对我校前5年的毕业生进行了就业情况调查, 发现从事设计工作的占41%, 从事管理工作的占16%, 从事现场施工管理的占12%, 从事其它工作的占31%。2012年对我校近3年毕业生又进行了一次就业情况调查, 其中从事设计工作的占45%, 从事管理工作的占6%, 从事工程项目管理的占27%, 从事其它工作的占22%。2013年6月, 对09级园林专业学生就业抽样调查结果表明, 58位学生中, 从事设计工作16人, 约占28%, 其中方案设计9人、绿化设计5人、施工图设计6人;从事工程项目管理27人, 约46%, 其中施工管理16人, 预决算招投标4人, 工程信息管理6人;从事其他相关工作14人, 占27%。三次的调查结果表明:我校园林专业毕业生从事设计工作的毕业生比例较大, 达到40%~50%, 从事工程项目管理的比例逐渐增大, 从12%~40%多, 从事其它行业工作的人数有所下降, 从31%下降到27%左右。总体上来看, 园林工程管理就业发展前景良好, 且人员需求增量较大。
3 工程管理课程设置现状分析
当前随着社会的需求和园林学科的发展, 在国内开设了园林本科专业的高校, 或多或少都有涉及工程管理类课程, 但大多并没有较为完整的课程结构体系。园林建设项目从项目立项到工程建设完成需要经历如下几个主要过程, 项目立项, 方案设计, 施工建设, 后期养护管理。园林工程与管理贯穿于方案设计、施工建设、后期养护管理三个方面, 是一个连续完整的系统, 在各个过程中都起着重要的作用。现有高校园林专业课程设置中, 基本都开设了园林工程这门课程, 这是贯穿与设计和施工的重要纽带;而对于施工建设和后期养护管理方面的课程设置的连续与系统性不强, 大致有园林施工组织与管理, 园林材料与预决算, 园林施工技术, 园林绿化工程与管理, 园林招投标等方面。园林工程与管理类课程类别的设置和培养的目标也不尽相同, 如园林施工组织与管理, 有的院校设置为选修课, 有的设置为必修课。总的来说, 课程设置的系统性和针对性不强;课程体系的广度不够, 深度不足, 实践性不强, 不能很好的为学生提供多方面, 多兴趣学习和求知的平台。
4 工程管理类课程体系优化
园林工程项目与施工管理是基于工程技术的管理规律和工程技术活动的管理问题, 实际工作中将面临投资决策、规划设计、成本分析、工程结构、工程材料、施工组织、使用维护、风险管理、对外交流等涉及工程技术、管理、经济、法律、环境、信息、安全、语言等多领域的各种问题。其中工程技术、管理、经济和法律的四大体系是工程管理的核心与基础。
园林工程管理类课程体系应基于工程管理内涵的核心与基础, 在园林规划设计培养平台上进行优化, 最终形成“四个体系、三大分类”的工程管理类课程体系。“四大体系”指针对园林工程技术、园林工程经济与经营、园林工程管理、园林法律法规四大体系中设置相应的类课程群。“三大分类”指每个体系的各类课程分为核心类, 特色类以及拓展类;核心类课程是工程管理的基础, 特色类课程以园林工程建设的特点及需求为着力点, 拓展类课程则是涵盖工程管理的诸多方面, 以供学生多样化的选择。同时按本科院校人才培养方案包含通识课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台, 每个平台分必修课与选修课。课程体系的各类课程应用人才培养方案的三大平台相链接;核心课程与专业必修课, 学科基础必修课程对接, 而特色课程及拓展课程可与学科基础选修课以及专业选修课程对接。
5 工程管理类课程设置
5.1 工程技术课程群
园林工程技术主要是解决如何怎么去做园林工程, 这是园林工程建设与管理的基础与核心。这个体系中需要培养学生能熟练掌握, 如:土方工程、水景工程、假山工程、绿化工程等的工程设计、施工技术、工程结构、工程材料、绿化植物栽培与养护等内容。在课程设置方面, 应以“园林工程、工程力学、园林建筑构造与选型”课程为核心, 以园林植物栽培与养护为特色, 以园林材料、园林工程施工技术、房屋建筑学等课程为拓展。其中, “园林工程”设置为专业必修课, “工程力学、园林建筑构造与选型”设置为学科基础必修课, “园林材料、房屋建筑学”设置为学科基础选修课, “园林工程施工技术、园林植物栽培与养护”设置为专业选修课程。
5.2 项目管理课程群
园林工程项目管理主要是解决怎样实现工程建设的目标, 即在工程建设过程中采取一定的管理手段和管理措施来实现工程目标。一个完整的工程管理包括工程计划、组织、协调与控制等内容。具体而言即通过工程计划把预定目标分解成具体、可执行的子目标, 组织人员、配置资源予以实施, 进而对工程建设的各参与主体进行工程协调, 对实施过程中的各阶段做好事前、事中和事后控制, 并及时纠偏。在课程设置方面, 应以“项目建设管理”为核心, 以绿化施工管理为特色, 以管理学、施工组织与设计、招投标与合同管理、商务谈判与实务等课程为拓展。其中“项目建设管理”为专业必修, “管理学”为学科基础选修课, “绿化施工管理、施工组织与设计、招投标与合同管理”等为专业选修课程。
5.3 工程经济与经营课程群
园林工程经济主要是解决怎样做才经济合理, 即选择何种技术方案能使工程项目的经济效益最佳。经济体系的内涵主要体现在以一定的资金预算安排实现工程的预定目标, 并达到工程项目技术与经济的辩证统一。同时对于园林行业而言, 还涉及到园林绿化苗木的生产、经营、销售等。在课程设置时应在工程经济与园林生产经营之间相互兼顾, 形成以“工程经济学”课程为核心, 以园林工程概预算为特色, 以工程造价、苗木生产经营等课程为拓展。该课程群众考虑到园林就业岗位的需求与人才的专业化程度, 把“园林工程概预算”设置为专业必修课, “工程经济学、工程造价、苗木生产经营”设置为专业选修课。
5.4 法律法规课程群
法律法规是工程管理与实施的法律准则和各方参与主体完成各自工作任务的实施依据。工程项目的多方参与主体与工程管理的行业特点, 以及工程建设具有的较高社会风险、技术风险、政策风险和信用风险, 决定了工程管理需要以法律为实施依据。在课程设置方面以“园林法律法规”课程为核心, 具体内容如《城市绿化条例》、《城市古树名木保护管理办法》, 以合同法、招投标法等为拓展。其中“园林法律法规”设置为学科基础选修课, “合同法、招投标法”设置为专业选修课。
参考文献
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[3]黄丽艳, 吴玲.应用型本科高校工程管理专业“四维平台”课程体系构建研究[J].宿迁学报, 2013, 7 (7) :114-118.
工程类课程 篇5
在非机械类工程制图课程教学中，教学内容与方法的确定和改革，需要围绕非机械类工程制图课程教学目标为依据。随着人才培养环境以及社会人才需求的发展与变化，非机械类工程制图课程目标也需要得以重新的构建，从而确保教学过程、学生素养能够适应时代的发展。具体而言，在非机械类工程制图课程教学中，教学目标的重构主要有必要强调两个方面，即学生能力本位以及教学与社会人才需求的对接。二者具有相辅相成的关系，其中，以学生能力本文理念指导非机械类工程制图课程教学工作的开展，是确保学生工程制图素养与社会人才需求实现良好对接的保障，而强调学生工程制图素养与社会人才需求的对接，则是贯彻学生能力本文理念的重要路径。在明确非机械类工程制图课程教学目标的基础上，非机械类工程课程教学也具有了明确的方向，具体而言，从非机械类工程制图课程教学内容来看，重视提升实践教学比重，推动学生工程制图理论素养与实践素养的协同提升，是确保非机械类工程制图课程教学目标得以实现的重要基础;从非机械类工程制图课程教学方法来看，重视引导学生接触真实的工程制图案例、工程制图工作环境、工程制图工作流程以及工程制图工作任务，能够有效推动学生工程制图素养发展适应社会人才需求。
2、非机械类工程制图课程教学内容改革策略
工程类课程 篇6
关键词 土木工程 课程设计 教学改革 钢结构
0 引言
土木工程专业课较多，基本上都有相应的课程设计。通过课程设计的练习，旨在使学生将所学的工程结构基本知识、各种基本构件受力性能及其变形规律与工程实际相关联，进而培养学生根据有关设计规范和资料进行构件设计的实践能力。①然而，根据笔者几年来的教学经历和综合调研，土木类课程设计整体质量仍然不是非常理想。既有学生学习态度方面的主观原因，也有诸如期末考试叠加等方面的客观原因，但最主要的原因是多年来形成的一些教学模式和方法严重束缚了学生的创造力，不能激发学生的学习兴趣，亟需改进。土木类专业课课程设计是土木工程专业重要的实践性教学环节，②如何通过课程设计培养学生的专业技能和工程实践能力是广大教学人员需要积极思考和探讨的重要课题。
1 存在的问题
目前主要存在如下几个方面的问题：（1）选题陈旧单一，抄袭现象十分严重，未能发挥学生在课程设计中的主观能动性；（2）课程设计与工程实践严重脱节，比如相当多的学生做完了梁的课程设计，但他却还未见过工程中的梁；（3）课程设计的评分标准较模糊，导致教师在评阅设计成果时不够严格，直接影响评分成绩的公正性。
就钢结构课程设计而言，钢结构课程设计的实践性很强，是检验学生对钢结构理论知识的掌握和运用的有效手段，是锻炼学生实践能力的重要环节。③但是钢结构课程设计涉及的学科点和知识点较多，不仅要求学生牢固掌握钢结构设计原理基础知识，而且要求学生掌握诸多相关学科的知识理论，如数学、力学和几何制图等，同时还应对工程实际有一个初步直观的了解，能够综合运用所学知识解决简单的工程实际问题。④
我校土木工程专业钢结构课程设计安排在大三下学期末，尽管与钢结构设计原理课堂教学结合紧密，但正值期末考试叠加阶段，学生疲于应付各科考试，因此用于钢结构设计的精力就非常有限，加之学生的工程经验欠缺，部分学生依赖思想严重，甚至抱着完成任务的心态去应付课程设计，导致了钢结构课程设计作品整体质量不高。为此笔者结合自身的教学经历对钢结构课程设计进行了实践探索和思考。
2 探索与思考
2.1 设计题目多样化，尽量做到人手一题，避免相互抄袭
如果每个学生的课程设计任务都不相同，所给参数和内容都有所区别，其计算过程和绘图都不相同，那么抄袭现象就能有效避免。比如组合梁中主梁的设计，规定学号为奇数的学生做梁高截面改变的设计，而学号为偶数的学生做梁宽截面改变的设计；另外，将某些设计参数（荷载、次梁跨度和间距等）随学号的增减而做相应的增减。当然，设计题目也可由学生根据自身的实际情况自主命题并由任课老师审核。
2.2 引入工程实例
大中城市的已建的和在建的钢结构建筑比比皆是，教师可通过课堂介绍和带领学生实地参观在建工程相结合的方式使学生对以钢结构建筑有一定认识和了解，并将课程设计原理和关键知识贯穿于工程实例之中，建立学生对课堂所学知识和工程实际的链接，有利于学生将课程设计具体化，消除学生对课程设计的恐惧感。通过工程实例的引入，学生对设计对象有一个较直观的了解，对于培养学生的实践能力和创新能力有着重大的实际意义。
2.3 灵活安排课程设计的完成时间
我校目前的情况是，钢结构教学一般是下半学期，而完成钢结构课程设计的时间都是安排在期末集中考试那一两个星期，学生不得不把主要精力用于应付各科考试，无暇顾及课程设计，从而严重影响课程设计质量。建议布置课程设计任务可以在期末，但提交设计成果的时间可以安排在下学期开学两周左右。这样一方面可以避开期末考试，另一方面学生也可利用假期去工地参观学习，并进行课程设计的构思与开展，一般开学之初学生的时间相对较充裕，也有利于学生保质保量地完成课程设计。
2.4 建立科学合理的考核制度
目前的钢结构课程设计成绩考核标准比较模糊，基本就是看看计算结果是否正确，设计步骤是否完整，图纸是否规范、整洁，很多时候教师评成绩是靠“感觉”，很少有课程设计没有通过而“被抓”的。这些都是考核体系不明确、不合理造成的，因此建立科学合理的考核制度是非常必要的。
（1）课程设计考核引入课堂答辩环节。课堂答辩不仅可以调动学生积极性，也可以一定程度上避免抄袭现象。课堂答辩过程也是学生相互交流的平台，通过这个平台既可以认识自己，做到扬长避短，又可以监督教师评定课程设计成绩的公正性。（2）将学生的课堂表现和期末考试成绩作为钢结构课程设计成绩评判的参考依据。学生的课堂表现和期末考试成绩能够较客观地反映学生的学习态度，可以折射出学生对课程设计的态度，因而增加了课程设计最终成绩的科学性和公正性。（3）将考核钢结构课程设计成绩评定标准进行明确并分条细化，做到有据可依。
3 教学实践与效果评估
将上述改革措施在我校桥梁专业2012级1班和港航专业2012级1班进行了试点实践，将应用效果分别与桥梁专业2011级1班和港航专业2011级1班的课程设计进行了比较，并把结果列于表1。
结果表明，通过课程设计题目的多样化和设计成果提交时间的灵活化，并结合工程实际，雷同率从40%左右降低到个位数，而优秀率则相反，从个位数增加到接近40%，优良率仍然维持在30%左右。显然，通过试点教学改革，一方面明显减少了学生们在完成课程设计过程中抄袭现象，调动了学生的主动性，真正培养了学生的独立思考和动手能力；另一方面设计成果的优秀率得以显著提高，全面提升了课程设计的质量。应当指出的是，由于时间关系，新的课程设计的评分标准正在建立和完善之中，预计将在接下来的两学期之内逐步建立和实施，因此本次试点仍然沿用先前评分标准。
4 结束语
本文结合我校的教学实际分析了目前钢结构课程设计存在问题，提出了几点关于钢结构课程设计的改革措施，包括设计题目的多样性、结合工程实例及建立科学合理的考核制度等。通过两学期课程设计的实践，虽然遇到了一些阻力，但总体效果得到了明显改善，学生积极性和主动性得到了显著提高，并希望为土木类其他课程设计提供参考，共同提高课程设计教学质量。
注释
① 周智辉，文颖.钢结构课程设计教学探讨.陇东学院学报，2010.21（5）：130-132.
② 姚惠芹，彭朝福.水工钢结构课程设计教学的实践与思考.中国电力教育，2011（2）：101-103.
③ 杜喜凯，朱建波.混凝土结构课程设计的改革与探讨.东南大学学报（哲学社会科学版），2012.14（增刊）：115-116.
工程类课程 篇7
一、我国高校传统教学的实际情况
对于传统课堂教学来说, 教师作为课堂的主导, 实施课程的教授工作, 学生学什么、学多少都是任课教师决定的, 在“学”与“教”方面均存在一些问题。一方面, 由于长期受应试教育影响, 大学生进入大学后学习动力不足, 没有较高的积极性。一些高校学生还一直沿用在高中时的那些学习方式, 自己被动学习, 没有跟其他人交流合作的意识。甚至相当多的学生在学习过程中被动听课, 不预习、不复习、不会做课堂笔记、抄袭作业, 期末考试前搞突击应付考试, 考试过后便遗忘了大部分所学知识[1]。另一方面, 在我国现行的传统课堂模式下, 教学方法虽有所改善, 但没有根本性的改革。即使在教学对象由“精英”转化成了“大众”, 教学手段由以前的黑板板书转化成了多媒体技术, 目前大学的教学仍然固守着教师、教材、教室这种灌输式教学模式[2]。比较显著的问题是:“比较注重演绎与推理, 轻归纳、分析以及有效综合, 传统的教学方式转变的不多, 启发性的和讨论性的教学方法虽然得到的推行, 但没有推广开来, 教授过程中比较注重系统性与完整性, 为学生的有效思维没有留有足够的空间。”[3]这种“教”与“学”的关系和方式, 本身就很难提高学生学习者的主观能动性和学习效率。
二、慕课教学特点
MOOC将高校、企业、风投以及政府等资源进行有效整合, 一般选取视频讲足、交流讨论、独特的练习、有效反馈, 让学生通过互动参与到整个教学当中, 使学生的学习自主性得到有效提高[4,5]。与以往传统课堂教学、远程网络教学以及视频公开课相比, 慕课具有如下特点:一是课程所具有的规模比较大, 其对象是大众。对课程进行学习, 注册者不会受到地域、年龄、性别、时间等方面的制约, 可能有几万人同时上课。二是教学过程的互动。慕课打破了传统教学填鸭式的模式, 在教学环节可以进行有效互动或者是测试。教师与学习者、学习者之间的角色可以在线转换, 通过网络平台将不同地点的教授者和学习者通过某一共同知识点有机联系起来, 进行协同学习和互动讨论, 共同参与教与学的过程, 发挥了学习的主观能动性。三是课程教学内容与过程开放。慕课不仅提供免费的优质资源, “慕课”平台还可以对学习者的在线学习情况、讨论、评价、测试等方面的数据进行动态记录, 并对这些数据进行有效分析, 便于教师对学习者的行为以及学习规律进行分析, 依据学习者的需要实现在线动态调整与扩充, 形成教学模式的良性互动[2,5]。
三、借鉴“慕课”模式改革材料工程类课程教学
材料工程类课程是实践性很强的专业基础课程, 与企业生产密切相连。该类课程有利于对学生的分析与解决具体工程中问题的能力进行有效培养。这类课程具有很强的理论性与工程型, 学生学习起来都比较吃力。为了培养学生对此课程学习的兴趣, 课程在多媒体课件里面穿插了很多的图片和视频, 让学生在学习中有亲临现场的感觉。慕课的发展, 为课程的改革提供了新的思路。
(一) “教”与“学”方式的转变
改变传统的“灌输式”教学, 由以“教”为主的教学模式向以学生“学”为主的模式转变。教师不仅仅是讲授者, 还应该成为学生学习的组织者、引导者、促进者和支持者[6]。即在教学上选取启发式以及讨论式的教学模式, 引导学生去思考、去探索[4]。学生的学习方式也从以前的单一被动的模式转变成了主动、探索以及合作为特点的学习。在授课过程中适当缩短理论课时, 增加练习、讨论和实践环节。
(二) 探索“分段式”教学模式
当代大学生都是出生在互联网时代的“原住民”。电脑、手机已成为学生获取信息的常用手段, 然而学生的注意力也呈“碎片化”倾向。慕课视频的长度一般在10分钟左右, 在中间可以暂停, 便于对学生只是掌握的实际情况进行测试, 然后系统自动给出反馈。
借鉴“慕课”教学模式, 可将每节课内容按照知识点分成2-3段, 进行“分节段式”教学, 根据知识点嵌入相关动画、视频以及填空、选择、问答等方面的练习题, 经由在课堂上学生与学生提问、教师给学生提问、学生之间进行讨论, 接着进行讲解, 把学生的平时成绩记录下来, 督促学生主动参与到学习过程中来。当一节课内容讲授结束后, 教师再将知识点串联和复习, 使学生的学习兴趣得到激发, 促使他们去积极地探究、讨论, 将课堂中的问题有效解决, 从而使学生的创造性得到培养。
(三) 引导学生参与到教学信息收集和整理的过程中
互联网时代大量信息充斥着每日的生活, 获取信息更加便捷, 获取信息的手段也更加多样化, 然而学生查阅、分析、整理信息的能力还应该对其加以引导。任课教师也可按照教学的相关内容, 把相应的课题发给学生, 让他们以分组合作的方式, 查阅相关资料, 以小组的方式进行讨论和课堂报告。例如, 讲解空气动力学的伯努利方程以后, 引导学生收集生活中有关空气动力学的实例, 并用伯努利方程进行解释。学生通过查阅资料做了相关报告:飞机起飞中的流体力学、足球中的香蕉球、流体力学在飞机机翼中的应用、回旋镖与空气动力学等。这种方式不仅培养了学生获取、整理信息的能力, 还锻炼了学生对所学知识进行有效利用的能力, 使得学生对自己专业知识的学习兴趣得到了激发, 思维能力以及表达能力得到了有效培养。
此外, 教师可将学生的报告进行录像, 报告结束后反馈给做报告的学生进行自我评价。通过作业和录像的积累, 往届学生的作业和报告还可成为下一届学生的学习材料。这样不仅能将学生在学习方面的积极性跟主动性充分调动起来, 而且还能将以前教师讲授为主导的被动学习转变成以学生学为主导的主动学习。
(四) 采用多样化的授课形式
根据不同的教学内容, 选择多种方面来实施教学。例如, 对“材料被制方法”进行讲授的时候, 结合多媒体加深学生对其的认识;其工艺形成的阐述则插入了相应的动画, 把具体的加工过程呈现给学生;而对数理逻辑推倒方面的知识进行讲解时, 则采用板书的形式进行讲解。在讲解的过程中, 要掌握好速度, 让学生有一定的空间进行思维, 从而将课堂内容进行有效地掌握[7]。
(五) 评价方式的变革
考核方式对学生的学习有着积极引导的作用, 采取考核的方式, 既可以对学生的实际学习情况进行合理的评价, 又可以引导学生们朝着健康积极地方向发展。借鉴慕课的学习评价方式, 根据课程的特点, 课程的考核方式可由作业、课堂报告和讨论、实验和期末考试等几部分组成, 根据权重核算出最后的成绩。考核的结果将教学的实际效果进行有效反馈。通过反馈, 任课教师可以对自己的教学工作进行有效的改善。
大学教育是一个整体性的学习成长过程。慕课从学生的角度来帮助和启发学生学习, 改变了传统教师的角色。虽然慕课在互动交流、自主学习等方面有其独特的优势, 但材料工程类课程实践性较强, 需要实验和实习等实践活动来补充理论教学。另外, 慕课在情感体验、学习监督等方面也不能完全替代教师的课堂教学。因此, 采取一种不仅可以将教师的主导作用有效发挥出来, 而且还能激发学生对学习的兴趣的教学方式, 还得需要对其进行深入的探讨。
参考文献
[1]张红丹.“慕课”背景下大学生学习方式的转变[J].教育评论, 2015 (1) :84-86.
[2]宋专茂.慕课何以致高校教学方法革新[J].复旦教育论坛, 2014 (4) :55-58.
[3]周远清.开展一次教学方法的大改革[J].中国大学教育, 2009 (1) :4-6.
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[5]李中文, 吴涛, 汤必奎.慕课应用于医学细胞生物学教学改革探讨[J].继续教育, 2015 (2) :43-44.
[6]丁妍, 王颖.“慕课”背景下我国大学教师的教学应对[J].中国高等教育, 2014 (20) :59-60.
工程类课程 篇8
教育部1998年颁布的普通高等学校本科专业目录,将建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设、工业设备安装工程、饭店工程、涉外建筑工程、土木工程等八个专业合并为土木工程专业。合并后的土木工程专业内涵广泛、支系众多、科目复杂,成为一个宽口径的大专业[1]。
土木工程专业主要培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑、水工建筑、公路与城市道路、桥梁、水利工程、地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理、监理、研究、教育等工作的高级工程技术人才。
工程结构类系列课程是土木工程专业的核心主干专业课程,它涉及到材料力学、结构力学、建筑材料、结构选型等其他相关课程的知识,具有理论性、实践性、综合性强等特点,属于应用学科范畴;其课程基础是各种工程结构设计规范;其教学内容包括“基本原理”和“结构设计”两大部分,且随着规范的调整而不断更新;该类课程对培养学生掌握相关基本理论、专业技能和解决工程实际问题的能力起着主导的作用。
在我校新版(2011版)土木工程专业教学计划中,工程结构类系列课程的主要科目包括混凝土结构原理、混凝土结构原理(课程设计)、基础工程、基础工程(课程设计)、钢结构基本原理、钢结构基本原理(课程设计)、砌体结构(双语)、砌体结构(课程设计)、房屋混凝土设计、房屋混凝土设计(课程设计)、房屋钢结构设计、房屋钢结构设计(课程设计)、建筑结构抗震、建筑结构抗震(课程设计)、高层建筑结构设计、大跨与特种结构选型及设计、木结构、木结构(课程设计)、建筑结构试验、组合结构设计原理、道路工程、桥梁工程、建筑质量与事故处理等23门课程,其中必修课14门,选修课9门。
教育部2001年出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》[2];我校土木工程专业是新办专业,自开办专业以来,取得了一定的成绩,但也遇到了不少困难,比如,缺乏办学经验,尤其是缺乏科研训练基地等。毕业生能从事工程结构设计工作是土木工程专业培养目标之一。自2001年至今,经过多方积极努力,我校工程结构类系列课程的教学工作取得了一定成绩,比如,主讲教师的教学评价优良,学生参赛作品在北京高校建筑结构设计联赛专业组比赛中获奖等;但也存在不少问题,比如,学生普遍反映工程结构课程很难,有些问题模糊不清等。
在新版教学计划已经实施的大背景下,为保证本科人才的培养质量,如何进一步提高工程结构类系列课程的教学水平,是摆在各位主讲教师面前的一大课题,教学的好坏直接关系到毕业生的优劣。因此开展工程结构类系列课程教学方法研究与实践显得特别重要。
1 工程结构类系列课程教学方法中存在的问题
课程是学科和活动的总和,是教学的基本单元。高等学校课程是高等学校按照一定的教育目的所建构的某一门学习科目及其教育、教学活动系统或者教学的共同体。大学教学的整个过程,主要是围绕课程教学而展开的。常言道:教学有法,教无定法,贵在得法。
纵观国内工程结构类系列课程教学方法,作者认为,还存在以下问题:
1)课程建设定位不准,导致教学方法选择不当。
学术型人才强调和偏重于学术理论的创造;应用型人才强调和偏重于新知识的应用;复合型人才强调和偏重于理论与实践的有机统一。由于学生生源质量、培养方向的不同,不同高校的工程结构类系列课程教学方法应有所不同。部分高校忽视工程结构类系列课程建设定位,教学方法选择不当,影响教学效果。
2)教学方法认识不足,致使教学方法单调乏味。
教学实践表明,学术水平几乎相同的两位教师在相同条件下讲授同一课程,其结果可能大相径庭,原因主要是教学方法上的差异。部分高校教师重视教学内容的传授,轻视教学方法的积累,致使教学方法单调乏味,教学效果不理想。
3)课程内容把握不透,使得教学方法使用不妥。
教学内容是客观规律的体现,教学方法是认识规律的运用,离开了恰当的教学方法,教学内容本身不能自动由外在的东西转化为学生所接受和吸收的内在东西。部分高校教师立足片面教学内容,忽视课程全面内容体系的融合和渗透,缺乏全局观念,使得教学方法使用不妥。
4)重视“教”的方法,忽视“学”的方法,导致“教”与“学”的方法脱节。
教学方法是对教师在教学过程中为完成教学目的、任务而采取的活动方式的总称,但它不是孤立地指教师单一方面的活动方式,还包括学生在教师指导下“学”的方式,是“教”与“学”的方法的统一。前苏联教育家巴班斯基说“教学方法本质主要取决于学生的认识活动(学习)和教师相应活动(教授)的逻辑程序和心理方面。教学方法是由学习方式和教授方式运用的协调一致的效果决定的。”部分高校教师只关心如何将教学大纲规定的内容讲完,重视“教”的方法,忽视“学”的方法,不关心学生是否理解,“教”与“学”的方法严重脱节。
2 工程结构类系列课程教学方法的若干问题研究与实践
高等教育法规定:高等教育必须贯彻国家的教育方针,为社会主义现代化建设服务,与生产劳动相结合。教书与育人是教育的任务,伟大的教育家陶行知说过:“千教万教教人求真,千学万学学做真人。”高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。课程教学是实现人才培养目标的基本途径,课程教学质量是直接影响人才培养质量的核心要素。
1)“基本原理”的教学方法研究与实践[3]。
“基本原理”主要包括工程结构类系列课程的课堂讲授部分。根据课程特点,教学工作过程中,积极探索增加工程实践知识和感性知识的方式方法,引导学生建立起工程概念和课程学习兴趣;探索课程理论教学由浅入深、由抽象到具体、由局部到整体的教学方法,引导学生建立起所学课程之间的相互关系,增强知识的连贯性和系统性。基本原理教学内容应体现科学性、先进性、创新性和趣味性,同时应符合国家现行规范、标准的要求,反映现代课程的新技术及新成就,以及满足新时期人才培养的需求。
教师是教学方法的设计者和实施者,能否运用符合教学规律和适应教学对象要求的教学方法,是教师基本功的体现。重视工程结构类系列课程建设定位,选择恰当的教学方法。传统教学法是以教师课堂讲授为主,学生记笔记为辅,本质上属于“填鸭式”教学,以教材、课堂、教师为中心,容易形成“上课满堂灌,下课就再见”的局面。
教学方法不能千篇一律,讲授的方法不能贯穿教学的始终,不同的课程内容应该采取不同的教学方法。比如结合多媒体教学手段,开展“问题探究式教学法”“启发、引导及讨论式教学法”等教学方法,以实现“基本原理”的教学。
问题探究式教学法认为“小疑则小悟,大疑则大悟,不疑则不悟”,激励学生去“疑”去“问”,以实现“授人以鱼”向“授之以渔”的转变。在教师的指导下,通过阅读、观察、实验、思考等途径,对教学内容进行探究,发现并掌握相应的基本原理。在探究过程中,学生的主体地位、自主能力得到了锻炼,学生能够主动地获取知识、应用知识、解决问题,逐渐形成“爱学习”“想学习”“会学习”的氛围。
启发、引导及讨论式教学法:在教师的精心准备和指导下,根据教学目的、内容、学生的知识水平和认知规律,由教师或学生提出问题,大家进行讨论,采用启发、引导办法传授知识、培养能力,以实现一定的教学目标。在讲授受弯构件正截面受弯承载力基本假定、基本计算公式、适用条件及界限配筋率等内容时,教师提出观点、学生讨论,结合在实验室适筋梁受弯正截面破坏实验或演示性实验录像进行讲解,可取得更好的学习效果。
2)“结构设计”的教学方法研究与实践[4]。
“结构设计”主要包括工程结构类系列课程的课程设计、毕业设计、实验教学、科研实践、社会实践(参与各类设计竞赛)等等。“结构设计”系列课程实践教学的根本目的就是为了加强学生的工程意识,即安全意识、质量意识、责任意识、团队意识、环保意识、第39卷第16期2 0 1 3年6月管理意识、市场意识、竞争意识、社会意识、法律意识和创新意识。设计规范是贯彻国家技术经济政策,保证设计质量和统一设计方法的国家技术法规,同时也是本学科在一定阶段的科研成果的反映。在教学的过程中,应该加强对我国规范发展历史以及其他国家规范的讲解,不应该盲从规范,使培养出来的学生成为规范的主人。
美国华盛顿儿童博物馆墙上就有一条醒目的格言:我听到了就忘记了,我看见了就记住了,我做过了就理解了。对实践性强的课程,必须理论联系实际,结合实际工程,比如开展“连续化设计教学法”“同步示范设计教学法”等教学方法以实现“结构设计”的教学。
连续化设计教学法:认真研究工程结构类系列课程的“结构设计”教学内容之间的内在联系,遵循教学计划,按照教学计划排定各门课程教学的先后顺序,在进行课程“结构设计”时,每个学生选择一个自己感兴趣的设计题目,全面系统地完成设计题目所包含的全部内容。比如选择框架结构作为设计题目,在学习房屋混凝土设计(课程设计)、基础工程、建筑结构抗震(课程设计)等课程时,依次完成框架结构设计(地上结构)、框架结构基础设计、框架结构抗震设计等设计任务,然后在综合教学实习及毕业实习设计中,理论联系实际,并在实践中得到巩固和提高。
同步示范设计教学法:有目的的以教师的同步示范“结构设计”作为有效的引导,以引起学生的“结构设计”行为,尽可能应用分析、比较、抽象、概括、推理和探索等技术手段,通过工程案例同步示范,把抽象的规范条文适应地用于具体工程,有层次、有步骤地解决设计中的各种问题,使学生通过模仿有成效地掌握必要的设计技能,逐步增强学生的结构设计的综合能力。
3)各种教学方法的对比及综合应用效果研究。
车尔尼雪夫斯基说:“教师把学生造就成一种什么人,自己就应当是这种人”。要把学生培养成创新型、开拓型的人,教师自己必须是这种人。由于教师的水平差异,适合不同教师的教学方法也各有不同。适合于工程结构类系列课程教学方法有很多种,比如,启发、引导以及讨论式教学法、传统教学法、采用CAI教学法、问题探究式教学法、连续化设计教学法、同步示范设计教学法、网络反馈式教学法、互动研究式教学法、讲解答疑式教学法、工程实例分析教学法、创新设计教学法、设计辩论教学法、现场教学法、对比分析式教学法、导入式教学法、串解式教学法、多维教学法、重方法论教学法、自我导向式情景教学法、螺旋渐进教学法、直观教学法等等。
每种教学方法都有其明显特点,都有其适用的具体范围和条件,也都有一定的局限性,但各种教学方法是密切联系互相渗透的,在运用上应是相互配合、互相补充。将传统的单一教学方法转换成为多种教学方法相结合是课程教学方法改革的必然趋势。比如直观教学法适用于抽象的概念和较复杂的结构类型、构造等教学内容;多维教学法强调教师在教学中多角度、多系统地激发、开拓学生思维;互动研究式教学法强调构筑一种全新的以教师为主导、学生为主体的、形式多样的互动研究式课堂教学模式,提高教学效率,提高学生解决实际问题的能力,是体现教学方法效果的根本点。相比传统教学法,以现代化教学方法为主,辅以传统的“粉笔+黑板”教学方法的教学效果明显。
我们将近几年拍摄的“北京朝阳区十八里店周庄新村A区(山水文园)7号、8号、9号楼工程”“北京海淀区学院路六道口7号文城杰座3号高层住宅楼工程”“北京回龙观镇科协家园住宅小区36号住宅楼工程”“北京王府井大厦(校尉胡同北口)工程”“北京大兴芦城自行车训练场钢结构工程”“北京市三元东桥航科大厦工程”“北京大学留学生公寓1号～6号楼工程”“北京东湖湾名苑住宅楼工程”“北京亚运村大屯东路金泉广场工程”“北京朝阳区望京B23号地项目配套管理用房工程”“北京市昌平区温都水城水域广场项目工程”和“北京福临家园经济适用房工程”等,经过剪辑,制成教学图片、教学录像片,根据教学进度及内容,配合工程结构类系列课程教学,取得了良好的教学效果。
通过整合课程资源库,自主研制了CAI课件,将工程结构做法制成视频文件,配合flash动画,供学生观看,营造多媒体图、文、声并茂的教学环境,增大教学内容的信息量,提高了教学效率和教学质量。
3 结语
贯彻“加强基础、拓宽专业面”的教学指导思想,借鉴国内外等知名土木类院校的办学经验,找准课程建设定位,重视教学方法的积累、探索与实践,正确引导和启发学生提出问题和思考问题,使课程知识易于理解和接受,研究由重知识传授向重启发学生思维转变的途径,提出适合于学生的清新活泼的授课思维模式,积极研究教学方法的多样化、现代化以及综合化在教学中的地位、作用及相互关系,用于指导工程结构类系列课程的教学。通过促进教师改进教学方法,来提高教学经验和水平,达到提高本科教学质量的目的,以满足高等工程教育提出的培养多种类型复合型人才的要求。
摘要：针对工程结构类系列课程教学方法中存在的问题,对其基本原理及结构设计的教学方法进行了研究和实践,并进行了教学方法的对比及综合应用效果研究,对改进工程结构类系列课程教学方法具有理论意义和实用价值。
关键词：工程结构,教学方法,研究,实践
参考文献
[1]教育部.教育部关于印发《普通高等学校本科专业目录(1998年颁布)》、《普通高等学校本科专业设置规定(1998年颁布)》等文件的通知[J].教育部政报,1998(10):398-438.
[2]教育部.教育部关于印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的通知[J].教育部政报,2001(10):468-471.
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工程类课程 篇9
《自动控制原理》是一门既抽象又具有很强实践性的课程, 但是实际上在工业界可以看到诸多从事控制的工程师并非出于自动控制科班出身, 即使有自动控制原理基础的工程师他们也几乎很少用到经典控制理论。这一方面是因为PID控制毋需系统模型就可以获得较好的控制品质, 另一方面是因为《自动控制原理》的教程中只讲到了在获得传递函数的情况下如何综合控制器, 而对传递函数的获取且是很少提及 (除了较为浅显地谈及到如何在波德图基础上进行系统辨识) [1,2]。许多硕士研究生在给出一个传递函数的情况下可以进行各种控制算法 (如模糊、神经、预测等诸多高级控制技术) , 但一涉及到如何针对真实系统进行控制器设计, 他们就会放弃各种算法转而求助于PID, 甚至有些还只会开环控制。这迫使控制理论教学需要被经一步创新。
当前控制理论的研究新成果层出不穷, 工业先进控制技术, 如自适应控制、预测控制、鲁棒控制、智能控制, 最优控制得到了飞速的发展, 但工业界对控制理论的应用且一直滞后不前。原因可能有以下三点。
1.过去由于受限于模拟电路去实现控制规律, 因此控制算法不宜过于复杂, 这导致诸多复杂但优秀的控制算法因难以实现而只能成为理论家们的欣赏品。这种固有的观点一直被放大, 但如今数字控制技术发展迅猛, 一些DSP处理器的单次浮点运算已经快于0.01微妙, 许多高级控制算法的实现基本上不存在物理瓶颈。
2.自动控制系统的设计过程通常对设计团队有许多要求, 从大的方面它至少包括:传感器和执行器选择、系统建模或辨识、控制器设计仿真、控制器软硬件实现。经典《自动控制原理》课程只包含整个过程的20%不到的知识点和工作量, 而且往往整个过程需要一个团队而不是个体, 这在很多中小型企业中是难以做到的。如果回顾当前软硬件技术的发展, 这些原本需要团队完成的工作完全可以让个人胜任。目前先进的控制软件包 (Matlab中的控制工具箱) 、硬件平台以及相关代码自动生成技术 (如d SPACE, Motor Tron, ETAS, XPC-Target) , 已经越来越多在汽车工业界被广泛使用, 但同样这些技术和产品也适合其他工业控制器的研发。
3.控制理论教学的创新需要继续发展, 教材内容和工程实践存在一定的差距。
要克服上述三点必须从自动控制的基础教学抓起, 在现存的《自动控制原理》教材中引入合理的新章节或新实验使得学生在控制器设计的所有环节得到相关训练, 从而能够让他们在以后的工程实践中借助于相关控制器设计方法而获得较好的系统控制品质, 而不是凭借“万能的PID”进行包罗万象的控制器设计, 或依然停留在开环控制阶段
二、《自动控制原理》中包含的新内容
作为一门专业基础课, 《自动控制原理》的学习不仅仅是为了考试或停留在理论的欣赏, 而更多是受惠于以后的工程实践。但是目前《自动控制原理》过多强调系统分析和系统综合, 对系统辨识和控制器设计过程缺少相关知识点的介绍。为此本文针对一般控制对象, 从知识点上对控制器设计过程的教学进行了探讨。由于控制器综合的基础是控制对象模型, 因此系统模型的获取是十分重要的, 但同时很多时候系统模型是难以通过机理的方式建立, 即使建立也会有很多参数待辨识;另一方面, 工业过程大多较为复杂, 机理难以分析, 因此机理建模往往被束之高阁。通过输入—输出信息进行系统辨识是一种相对普适的方法, 它毋需过多的机理分析, 也不需要深厚建模功底, 而且又能描述大多数系统过程。实际系统总是非线性的, 如何用一个线性模型去逼近实际系统是一个复杂的数学问题, 很多教材从理论上解释了如何对微分方程线性化[1,2]。缺少从输入-输出的角度去描述非线性系统线性化, 其实这更具有工程实践意义, 同时也是容易被接受的。下面就从平衡点线性化和M序列系统辨识两方面来解释模型线性化和模型获取, 同时给出了实际系统的控制器拓扑结构。这样就可以让学生对模型获取和控制器设计以及实现过程有了一个整体了解。
(一) 平衡点线性化
实际系统都是非线性系统, 而且工作点也并非处在零点这个位置, 这里不妨设实际系统为非时变且可以被描述为:
其中, x为系统状态, u为系统输入, y为系统输入, f, h均为光滑映射。
针对上述系统如何辨识呢?笔者曾测试过许多学生, 他们会直接输入一个正弦序列或阶跃给系统然后就开始进行了辨识。辨识的结果当然是不尽人意, 因为实际系统中在启动阶段往往具有很强的非线性, 而且实际工作点一般总是远离零点。为此要根据实际情况进行辨识, 譬如可以先找到一个典型的工作点 (也就是平衡点) , 不妨设此时的输入是up, 稳态输出是yp。鉴于本科生尚未学过状态空间理论, 为此只考虑输入输出特性, 引入新变量Δu=u-up, Δy=y-yp, 当Δu足够小时, 可以证明从Δu的输入到Δy的输出构成了一个线性映射 (也称线性系统) 。基于该依据, 就可以根据M序列或其他辨识方法进行系统辨识, 设辨识的结果如下:
其中, ΔU= (s) , ΔY= (s) 分别为Δu, Δy的拉普拉斯变换。得到了系统传递函数后, 就可以借助于MATLAB中的控制工具箱进行各类控制器仿真设计, 然后将得到的结果嵌入到如图1所示的控制器拓扑结构中。在图1中, r表示针对实际系统的期望输入, Δr=r-yp为针对辨识结果G (s) 系统的期望输入, C (s) 为控制器。这样的一个控制拓扑结构虽然便于理论解释, 但是过于复杂。如果对方框图1稍作变换就可以得到图2的控制结构。图2在实际使用时更为方便, 而且物理意义也清晰多了。它符合一般意义上的控制结构框图, 其中虚框部分是实际控制器, 它和线性化后的系统控制器相比只在控制器输出多了一个偏移项, 而且这个偏移项就是工况点的实际输入。从图2中, 还可以看到即使偏移项不存在如果C (s) 中存在积分项如PID, 还是能较好地将系统驱动到期望出处。如果这里融合前馈控制思想用以解释偏移项则会串联到更多的知识点, 这样会让学生切实体会到学以致用的乐趣, 体会到直觉和理论推导相吻合的愉悦。
(二) 基于M序列的系统辨识
系统模型是控制器设计的拦路虎, 尽管控制理论界也存在一些无模型控制设计理论, 但是如果获得了系统模型则可以大大减少实验调试时间和控制器设计时间, 同时可以找到性能更好的控制器。而且对于大多数控制器综合方法而言, 模型又是必须的。
利用白噪声进行系统辨识提出到现在已经有近40年的历史, 已被工业界广泛接受和认可。M序列又称为伪随机序列是一组二态信号, 由于它具有自相关性较好, 伪随机性, 容易产生和复制等一系列优点。在系统辨识中常以M序列作为输入信号, 依据系统输出观测值, 用相关分析法进行系统传递函数辨识。关于M序列进行系统辨识的详细原理可以参考文[3]。虽然M序列的数学基础稍为复杂, 但这对掌握了高等数学和概率统计的学生来说是完全没有问题的, 而且目前MATLAB也有了相关命令 (idinput) 用以产生M序列。同时I-dent工具箱可以直接对辨识的输入输出数据拟合系统的传递函数。因此在本科教学阶段可以采取使用工具箱, 而不必过多拘泥理论讲解, 这些理论的推演过程可以供学有余力的学生仔细研读, 对于大多数学生而言, 只要知道其中物理含义和操作流程即可。采用M序列还具有以下两个优点。
1.可以直接采用MATLAB和廉价的数据采集卡就可以输出测试信号和采集系统的实际输出信号, 而毋需昂贵的扫频仪进行系统辨识。
2.基于M序列的测试信号加载时间远远小于频域测试过程, 因此可以避免工作点漂移和其他低频噪声对系统的影响。
三、结束语
通过引入M序列的系统辨识, 合理解释平衡点线性化过程使得真实系统的控制器设计仿真成为了可能。若辅之适当的硬件就可以让学生可以快速辨识、设计出较为理想的控制器, 这作为《自动控制原理》的教学或后续教学具有十分重要的工程和教学意义。
参考文献
[1]孔祥东, 王益群.控制工程基础[M].第3版.北京:机械工业出版社, 2008.
[2]胡寿松.自动控制原理[M].第5版.北京:科学出版社, 2007.
工程类课程 篇10
传统的课程教学模式是教师“为考而教”,学生“为考而学”。课堂上教师处于主动和支配地位,按知识的系统性、完整性组织教学过程,从头讲到结束。课程结束后以结束考试定学生成绩。考试内容基本是三重三轻:重基本理论,轻实际应用;重系统地死记硬背的内容,轻问题分析;重知识点考核,轻能力培养。学生在课程学习中始终是被动接受者,没有主动性,没有兴趣,更没有动力,但为了过关,只能在考前短时间内突击记忆,按照老师布置的“考点”复习就能轻松过关。且不谈考试的内容能否达到教学目的,就算考卷上的内容全部学会,但由于是考前突击,这些知识在考试结束后将很快被遗忘,教育教学的目的将大打折扣。
产生该现象的原因是“一卷定终身”的单一考试模式。目前大多数课程为了赶教学进度,淡化了平时考核,取消了期中考试,更没有随机和阶段抽查,仅以课程结束考试对学生进行一次性考核,而且期末考试占了总成绩的70%以上。这种考核模式造成了教师教学方法和学生学习方式的一成不变。这种违背教学规律的教学和考试方法,达不到课程学习的效果和目的,对工程类专业课来说效果更差,因此,改革势在必行。
以工程类专业课程为例,在分析课程特点的基础上,研究课程考试模式与教学方法、教学效果间的关系。旨在推进考试模式改革,转变教学方法,引导学生主动学习、积极学习、创新学习,提高教学效果,达到培养卓越工程人才的目的。
二、考核方式与教学方法的关系
实践证明,课程的考核方式对教学模式和教学方法有决定性影响,也影响学生对学习的重视程度和学习效果。
工程类专业课是为解决工程实际问题所设置,是工程类专业学生专业学习的重要内容,其学习效果决定着学生毕业后是否有生存的技能。而学习效果又与课程教学模式、考核方法密切相关,教学模式决定考核方法,考核方法决定学习效果。
三、课程考核改革的指导思想
工程类专业课具有如下特点:一是涉及的知识面广。既有理论知识,又有工程实践经验;既有传统工艺技术,又有现代技术发展的最新成果;既有本课程知识体系,又与其他课程甚至是其他专业知识相融合。二是实践性强但关联度不大。工程专业课都是围绕某一产品的生产工艺过程组织教学内容,或着重于组成—工艺—性能—改进之间的循环关系,或着重于生产设备—操作—性能—改进之间的循环关系,知识的实践性强,许多知识点都是从长期实践中总结出来的经验知识,并且不同工艺过程知识的关联性不强。三是专业课学时有限,在“强基础、重实践、压缩课堂教学时数”的基本原则下,专业课就成为压缩学时的首选目标,教师往往在“赶进度”中完成教学任务,无暇顾及教学效果。所以解决好专业课教学中“讲什么”“怎么讲”和“考什么”“怎么考”的问题,才能让学生既有宽广的知识面,又能掌握工程实践知识的精髓。
以考试改革带动教学方法和手段的改革,以提高教学效果为中心,坚持互动式教学,坚持案例式教学,辅助以现场教学,调动学生学习的积极性、主动性,把枯燥、单调的以教师为主的课堂转变为生动、活跃的教学互动的学习研究课堂。
四、课程考试和教学方法改革方案的构建
课程考试改革的基本方案是以“过程考核”代替课程结束的“一卷考核”,使学生始终处于课程学习的紧张状态中。教师围绕基础知识、应用知识、综合知识递进体系以不同形式展开教学,实现基础—提高—研究—创新的教学模式,从而提高教学效果。
在确定考核内容时要遵循以下“4个结合”原则:
1. 实现基础与工程实践相结合
如上所述,工科专业课涉及的知识面广,甚至是多学科专业知识的融合,要学会管理生产工艺和设备,必须有扎实的理论基础和实践经验。而现行的“一卷考核”模式,要在规定时间内(2小时)完成试卷的解答,在考试内容上,必然是基础性、系统性的客观题目比较多,学生容易回答,老师容易改卷评分,涉及生产实际的题目很少,造成学生学过了、考过了,但真正到了生产中却什么都不懂,往往得出“在学校里学的知识没有用”的结论。改变考试模式,即根据所学内容设计不同的考核模块,包括基础知识模块、应用知识模块、综合知识和能力培养模块,实现基础知识与工程实践相结合。
2. 实现掌握知识与提高能力相结合
工程类专业课的学习目的是把知识应用到生产实际中,或对现有工艺、设备进行管理和技术改造,或研究开发新工艺、新产品,无论达到哪个目标,都需要把学会的知识转化为解决实际工程问题的能力,“一卷考核”只能考核出对知识的掌握程度,无法体现能力的高低。设计不同的考核方法可以实现掌握知识与提高能力相结合。
3. 实现过程考核与最终成绩相结合
学习的动力来源于压力,学习的效果来源于坚持不懈,学习知识的最高境界是学以致用。“一卷考核”放松对学生平时的考核,“2W”效应在高校普遍存在,也就是考前拼命学习2周,考试轻松过关。考过了,知识如过眼云烟,很快忘光。设计各种考核方法并在整个课程进行的不同阶段实施,如基础知识考核贯穿于始终,知识应用考核设计在单元课程结束,综合知识和能力培养考核则设计在课程结束。
4. 实现考核内容与教学方法改革相结合
教学方法有:问题互动式教学、讨论式教学、现场教学、案例式教学等。针对不同的教学内容和考核模块设计不同的教学方法,以提高教学效果。各考核模块的考核方式与教学方法关系见下图:
五、课程考核改革的实施成效
1. 增加了学习兴趣与主动性
教学方法的生动与多样性,使学生感觉到专业知识不再枯燥无味;全过程的考核,使学生不敢轻视课程学习的各个环节。久而久之,激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的主动性和参与意识。
2. 提高了课堂教学效果
提问式互动教学紧紧抓住了学生的思维,学生整个身心都融入到听课、学习中,消除了上课开小差、玩手机及看其他无关书籍等现象,形成了听课—思考—应用—提高的良性循环的学习状态。
3. 促进了专业知识的融合,学生工程能力得到提高
教学案例来源于生产实践,解决的方法源于知识的运用与生产经验的高度融合,而所运用的知识与生产经验不可能是单一课程知识,往往是专业各个课程的知识融合。通过案例的解决,书本内容与生产实践有机结合,原来似乎由于课程划分而孤立的知识用了起来。
六、今后改革方向
课程改革的力度要持续加大,打破教室、课时、教材的限制,设计更多来源于现代企业生产之中的案例开展教学。对学生要因材施教,个性化组合学习团队,针对性地解决工程案例。
摘要：在分析工程类专业课程特点的基础上,研究课程考试模式与教学方法、教学效果间的关系,同时按照工程专业教育认证的理念,提出确定课程考核内容的“四项原则”,并对课程考核改革的实施成效进行分析,指出今后改革的方向。
关键词：工程类专业课,考核,教学方法
参考文献
[1]林健.卓越工程师培养[M].北京:清华大学出版社,2013.
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[3]马鹏举,王亮,胡殿明.工程实践教学的现状分析与对策研究[J].高等工程教育研究,2011,(1):143—147.
[4]钱厚斌.创新人才培养视界的高校课程考试改革[J].黑龙江高教研究,2010,(9):145—147.
[5]陆小华.工程创新能力的认识和培养方法[J].高等工程教育研究,2008,(增刊):14—18.
[6]张建荣.工科学生实践能力培养的探索与实践[J].辽宁教育研究,2007,(7):68—70.
工程类课程 篇11
［摘要］本文构建实际工作环境，实践工学结合，在Web开发类课程中进行探索与实践，实现学生的Web技能同工作岗位的对接。
［关键词］web开发工学结合
一、形势与背景
当前，高职教育普遍采用了“2+l”工学结合人才培养模式，软件开发类专业建设坚持“以学生为主题，以能力培养为核心，以项目开发为主导，充分体现职业活动过程”的原则，重构专业的课程体系，对接就业岗位，依照岗位需求，制定规范化总体课程目标。人才培养的关键在于高校如何在课程中实践工学结合，本文描述了在Web类课程中如何构建实际工作环境，实践工学结合过程的实践与探索。
web开发类课程主要由静态网页设计、动态网页设计、数据库设计、软件工程等课程构成，这类课程根据能力层次及任务复杂度构成递进关系。所以教学通常按年级从低到高开设相应课程，如在“2+1”人才培养模式中，一年级下学期开设《静态网页设计》，二年级上学期开设《动态网页设计》和《网络数据库》，二年级下学期开设《软件工程》。
二、当前Web开发类课程工学结合存在的主要问题
1.课程实践教学存在的问题。随着办学条件的不断改善，目前实验室的建设，项目教材、案例教材创造了课程教学的实践条件，但学生掌握了课程相应的基本技能后，由于缺少经过实际项目开发过程，课程教学及相应能力培养的效果并不理想。
一些项目课程通过虚拟工作任务来训练学生的项目实践技能，但这些工作任务往往局限于单门课程，这与实际项目实践的综合性要求有一定距离。例如在网页设计课程中，项目实训主要由一些单知识点项目(如：**主题报表的设计、**网站首页的设计)和一些综合性项目实训(如：设计一个个人网站、以**主题设计一个网站)构成，这些项目实训能帮助学生掌握网页设计相关技术的运用技能，但由于这些项目在设计之初往往没有给出相对具体明确的需求背景，学生在设计时往往按照自己的想象去设计，结果不同学生设计的作品质量差异较大。但如果学生的项目实训是去实现一个具体的项目(如**企业门户网站的设计)，那么结果就截然不同，学生必须深入调查，做需求分析、概要设计、详细设计、系统测试等完整的项目开发过程，这时，他们不仅掌握了网页设计相关技术的运用，更重要的是熟悉了网页平面设计岗位的工作，做到与真实岗位的对接。
2.引入的实际工作任务仅能满足少量学生的实践需求。教师经常会挑选一些学习较为优秀的学生参与到自己的科研项目开发中，但大部分学生还是没有机会参与实际的项目开发，工作任务数量无法满足大部分学生的技能训练要求。
来自于教师或企业的工作任务往往对技术要求较高，往往要用到多门课程知识，这直接导致了实际工作任务难以在各层次课程中铺开，常常只能在高年级的课程中来实现。这些项目在时间上往往要求在1年内完成，而且为了项目的圆满完成，教师也倾向于挑选高年级的学生参与，而此时低年级学生的项目实训依然存在无项目可做的问题，而如果学生在读期间，教师的项目还没有完成，学生毕业后，新招人的学生也很难较快的接手该项目，这对于项目开发能否延续是个考验，并且也在一定程度上打击了教师的积极性。
3.没有专门的机构针对Web类课程项目的引进与开发。高校教师往往都有自己的项目在做，但主动性较低，大部分项目都是为了完成科研任务而运作。很多企业也希望借助高校完成企业项目的开发，但是这些项目往往需要多个教师协作才能完成，如果没有组建专门的项目团队。这些企业项目的开发机会往往不能抓住。在教学中实践工学结合，其最需要的就是项目载体，高校如果有专门的机构或团队来承接企业项目开发，这将能很好地解决项目来源的问题，并且也能更好地同企业对接。
三、基于工学结合的Web开发类课程的建设措施
实现工学结合的首要问题就是解决项目源，针对这项工作专门成立Web项目开发工作组，由企业指导教师、主干课程教师和各班学生代表构成，负责项目的开发与运作事宜，采取5个主要措施，在各年级学生的不同层次课程中实现了工学结合。
1.校内项目的挖掘。互联网的高速发展，使得Web技术广泛深入地应用在教学及科研中。新的教育形势对教师提出了开发课程网站、精品课程、考试系统等Web应用系统的需求，而大部分教师都不具备Web开发能力，甚至根本不懂相关知识。
计算机专业的Web课程教师必须具备Web开发能力，但因他们的课程任务偏重，不可能承接大量的Web应用系统开发。如果能让教师带着学生开发这些Web应用系统，不仅能解决教师的苦恼，也能解决学生通过实践项目来训练自身的Web开发专项技能的需求，获得双赢结果。通过多年的实践，项目组已经成功开发了学院部门网站、精品课程网站、网络课程网站、科研型网站等项目。
2.校外项目的挖掘。通过校外辅导教师及课程主干教师同社会的紧密联系，结合学生Web开发专能的实际水平，重点引人一些可行性较高的项目，如社区网站开发、企业门户网站开发、企业信息系统等项目，有效地解决了学生同社会联系脱节的问题，同时也提高了教师的Web开发技能。目前已经成功开发的校外系统有+综合布线系统公司网站，公司仓管系统等。
3.项目的开发。当项目来源及数量解决后，接下来最为重要的就是如何让绝大多数学生都能参与到项目的开发中。因各年级学生在Web开发的技能层次不同，而引入的项目基本上都是综合性项目，如果仅让高年级学生来开发，则低年级学生就面临缺少项目实践技能训练的问题。而且，学生在低年级没有一定的项目经验，则进入高年级时，也很难应对综合项目的开发。考虑到技能学习应遵循循序渐进的规律，让学生从低年级就能参与到项目开发中去，并不断积累经验，最终培养出具有高技能有项目开发经验的Web应用开发人才。为让低年级学生也能参与到项目开发中，教师针对各年级学生知识技能特征，将项目进行分解成若干个子项目。总体原则如下表：
项目分解后，在低年级实现较为简单的子项目开发，而高年级则在低年级项目基础上，实现较为复杂的子项目开发，各子项目间总体呈递进关系，这样处理的优点是：①解决了低年级学生无项目开发问题。②高低合作开发，有利于快速提升低年级学生的技能。③分组项目开发，有利于培养学生团队精神。④有一些综合性课程，如软件测试、软件文档写作作为必须要求穿插在项目开发过程中，解决了这些课程的传统教学模式，不再是纸上谈兵，晦涩而难以理解，而是紧密结合在项目开发中，有效地规范了学生的项目开发方法，更有益于项目管理。产品合格率也大幅提高。
针对三年级第一学期学生要开发的项目的复杂性及开发周期长、且这些项目往往都是形成最终产品阶段所面临的问题：①学生此时还必须学习就业指导、毕业教育等课程。②项目开发要求的完成时间与学生上课相冲突。对此，可将这一学期学生的授课做些改进，即先让一半的学生上半学期的课，一半学生进行项目开发，而另半个学期实行对调，既解决了学生的上课问题，又解决了项目开发进度问题，避免出现项目产品出厂的真空期，有利于项目开发的校内、校企合作。
工程类课程 篇12
机械专业工程图学类课程是一个课程体系, 不仅包括传统的工程制图内容, 如画法几何、机械制图, 也包括计算机二维绘图和三维实体设计等内容。作为专业基础课程, 它有着很强的实践性, 还需要配合有机械零部件测绘的工程实训内容。从内容上, 它不但研究图学理论与表达, 还培养图形绘制能力、三维实体设计等。目前计算机三维实体设计正变得越来越重要。大学阶段, 按不同的时间阶段与各部分学习、应用的内容相结合统一考虑, 他们之间的具体关系见图1。
工程图学类课程不仅是学习一门理论知识, 更是培养学生的一项专业技能, 是培养学生创新思维与能力的课程。完善课程体系内容, 加强教学方法的研究, 使其更具有系统性、实用性和科学性, 使学生学以致用、学用结合, 在应用中不断完善和提高, 对培养新一代工程技术人员有着积极的作用。
一、学习画法几何内容, 掌握绘图理论
画法几何是研究投影法、投影规律等基本理论的, 它是培养学生识图和绘图能力、空间想象和构思能力的起点, 该部分内容在学生创新思维和创新能力培养中起着举足轻重的作用, 它是掌握后续相关专业基础课和专业课的重要基础。
学习该部分内容, 点、线、面投影是学习基本体的投影基础, 从线、面出发, 由浅入深、循序渐进, 让学生抓住物体的特征, 注意物与图的相互转化, 形成空间思维能力。学生在掌握正投影理论的基础上, 使研究问题的对象由二维平面发展到三维空间, 培养了学生的空间思维、形象思维能力。组合体部分的内容, 起着承上启下的作用, 它由研究点、线、面和基本体的投影过渡到组合体, 并为后面的表达方法和零件图做前期铺垫。讲解组合体时, 借助三维建模软件生成实体模型, 以获得感性认识, 可以对解题产生启示作用。读图时, 引导他们从体的认识再逆向思维到点、线、面, 将抽象的二维转换成形象的三维, 实现物体与图形的转换, 提高空间想象能力, 培养学生的绘图和识图能力, 为后续课程打下坚实的基础。同时, 讲解时可引入三维软件进行三维建模, 引起学生对三维设计软件的好奇心, 激发学习欲望。
二、将专业制图与计算机二维绘图合并为机械制图及计算机绘图
专业制图进一步培养学生绘制、识读零件图、装配图的能力, 要求学生掌握国家标准的规定, 掌握零件图、装配图的绘制内容和要求, 要求学生能利用绘图仪器、计算机软件正确绘制符合国家标准的机械图样。通过零件图绘制、识读, 了解零件的结构、设计与零件工艺、加工方法、加工顺序等知识有关;通过零件图表面粗糙度、极限配合以及形位公差等, 对将来的专业课程, 如机械制造、金属材料及热处理等有所了解;通过装配图, 使学生了解到新产品的开发设计顺序, 了解设计时要考虑的内容。通过以上一系列内容的讲授与应用, 提高学生的综合能力和解决实际问题的能力, 培养学生的实践能力。
二维绘图以常见的Auto CAD软件为例, 学习时, 首先讲解Auto CAD的简单绘图、编辑功能, 使学生可以绘制简单的图形。教学中可以从实际的案例出发, 把学习的重点放在绘制具体实例上。通过绘制具体图形, 把要学习的具体命令融入到具体实例中, 在使用中不断练习总结。然后, 根据需要介绍的专业制图的内容, 增加零件图和装配图, 逐步介绍Auto CAD的其他功能, 用以绘制复杂的符合专业要求的零件图、装配图。
绘制图形时, 可以将尺规绘图和计算机绘图结合起来绘制。通过教学实践比较发现, 尺规绘图环节不仅加强了绘图技能, 对培养学生严谨、认真负责的学习、工作态度有重要意义, 同时在尺规绘图过程中学生对知识的理解和运用有实质性的进展。在计算机绘图普及的今天, 尺规绘图不但不能削弱反而更需要适当加强。绘制过程要求学生绘制的图形要符合国家标准, 绘制时逐步利用Auto CAD的辅助功能, 实现快速、准确的绘图。通过这种教学方法, 整个教学过程能够学以致用, 学用结合。
三、进行三维实体设计, 为实际工程设计奠定基础
实际生产中, 二维设计在其表达方法上有其自身的局限性, 所以随着计算机的发展, 三维建模技术应运而生。三维建模使得设计和制造的理论技术发生了巨大变化。通过三维实体设计软件可以对零件进行三维建模, 进行虚拟装配, 能够直接在计算机上对设计出的零件进行虚拟加工和装配试验, 检查零件的加工工艺性和装配质量 (是否有干涉、松动等) , 并以有限元分析软件为平台对模型结构进行强度和刚度分析, 从中及时发现设计缺陷并进行结构优化。这一技术缩短了时间、提高了设计效率, 从而减少昂贵的试验费用。同时利用三维实体设计软件, 可以将三维模型直接生成二维的零件图, 这种方法准确、直观, 减少了绘图工作量, 提高了零件设计的效率。尤其对于复杂的几何造型、不规则复杂曲面等的投影, 视图中的交线 (截交线、相贯线) 能够自然生成, 避免了二维图形的绘图。
三维实体设计在学习时, 可以采用循序渐进的方法, 由易到难, 结合实际练习。初学者可按照由下至上的设计方法, 先对各个零件进行三维建模, 然后按照相应的配合、约束关系进行装配, 装配后对装配体进行模拟动画, 进行工作原理模拟。熟练后可采用由上至下的设计方法, 根据自己的想象构思, 进行设计和修改, 一边装配、一边建模, 方便、快捷。
现代企业的设计、生产、制造模式正朝着信息化方向快速转变, 三维实体造型已经成为从设计构思到数据采集、数控加工等的主要模式, 三维实体设计技术逐步成为工程技术人员必备的一种现代技能, 是现代制造工程人员必须掌握的重要技术。目前, 国内大、中型企业许多采用Pro-E、CATIA、Solid Works等三维软件进行设计。
四、进行零部件测绘, 培养学生工程实践
机械零件测绘是机械类专业重要的基础性实践教学环节。机械零件测绘是以真实零件为测绘对象, 要求学生利用测量工具对零部件进行测量, 然后绘制草图、计算机绘图以及进行三维建模和装配。通过对零件的测绘, 要求学生对零件的测量结果和加工工艺进行尺寸分析, 从而得到有效的数据, 根据测量分析结果绘制零件草图, 依据草图绘制出正规的零件图和装配图, 或者直接创建三维模型, 通过三维模型、装配体直接生成二维工程图、装配图。
零件测绘涉及多门课程, 如机械制图、公差与配合、材料、工艺等, 不仅用到相关专业的理论知识, 而且需要有机械加工生产实习的经验, 特别是在技术要求的制定方面最为艰难复杂, 需要多方面考虑才能完成。零部件测绘全过程的训练, 有利于提高学生的工程图学综合能力, 有利于培养学生的工程素质, 增强学生的综合实践能力, 为后续课程的学习以及将来的工作奠定基础。模型测绘过程可鼓励学生通过三维模型和装配图进行小的改进, 生成爆炸图、模拟工作原理, 进行静态分析等, 使学生具有创新意识, 进一步提高三维实体设计能力。
五、总结
根据我校实际情况, 通过近几年的教学实践, 我们按时间阶段分别开设了画法几何、机械制图及计算机绘图、Solid Works三维实体设计、机械零件测绘等课程。后期, 带领学生参加先进成图技术大赛、参加认证考试, 对前面学习内容, 在后续课程的学习、设计中不断应用、深化和强化。经过系统的工程图学类课程学习后, 学生的空间想象能力有了极大的提高, 能快速、准确绘制正确的工程图样, 可以创建三维模型、虚拟装配, 并进行动画仿真。部分感兴趣的同学还可进行简力学性能分析, 且掌握了科学的思维方法, 增强了工程意识和工程能力, 提高了综合素质, 为毕业设计做好了充分准备, 为以后走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献
[1]余桂英, 李小兵, 等.工程制图课程的教学改革与实践[C].中国图学新进展2007.济南:黄河出版社, 2007:424-425.