土木工程导论论文(推荐8篇)
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摘要………………………………………………………………………………2
一、建筑工程的分类……………………………………………………………2
(1)设防的部位……………………………………………………………2
(2)设防的方法……………………………………………………2
(3)设防材料的性能……………………………………………………2
(4)设防材料的品种………………………………………………………3
二、防水材料的要求和选取……………………………………………………3
(1)防水材料的共性要求……………………………………………………3
(2)防水材料的选取…………………………………………………………3
三、屋面防水的施工工艺……………………………………………………4
(1)施工工序…………………………………………………………………4
(2)操作要点…………………………………………………………………4
四、住宅工程外墙渗漏的原因及防护措施……………………………………………5
(1)外墙渗漏的原因…………………………………………………………5
(2)外墙渗漏防护措施………………………………………………………6
五、结束语………………………………………………………………………7
摘要
本论文文主要讲述了建筑防水工程的分类,防水材料的要求及选取和屋面防水工程的施工工艺,以及住宅工程外墙渗漏的原因和防护措施。
第一,论文层次分明,内容编写通俗易懂,实用,便于了解和掌握。
第二,根据自己的实习经验及相关资料突出了防水施工特点的内容,从而有利于防水质量的控制。
第三,论文中同时将近期的新规范,新规章,新标准融入其中,丰富了内容。第四,论文介绍了防水材料的选取及防水材料的分类,为后续防水的施工创造了条件。
一,建筑防水工程的分类
建筑防水工程的分类,可依据设防的部位、设防的方法、所用来设防的材料性能和品种来进行分类。
(1)按设防的部位进行分类按建(构)筑物工程出现渗漏水的主要部位可划分为:地下防水、屋面防水、室内厕浴间防水、外墙面防水以及特殊建(构)筑物和部位防水。
屋面防水:建(构)筑物屋面的防水;
地下防水:地下室、地下管沟、地下铁道、隧道、地下建(构)筑物的防水;室内厕浴间防水:卫生间、浴室、盥洗室、清洁室、开水间以及楼面、地面、管道等的防水;
外墙面防水:外墙立面、坡面、板缝、窗边、窗台、框架梁底、柱边等的防水;
特殊建(构)筑物和部位防水:如水池、水塔、室内游泳池、喷水池、四季厅、室内花园、储油罐、储油池等的防水。
(2)按设防方法分类
①复合防水:采用各种防水材料进行防水(复合防水)是一种新型防水做法。在设防中采用多种不同性能的防水材料,利用各自具有的特性,在防水工程中复合使用,发挥各种防水材料的优势,以提高防水工程的整体性能,做到“刚柔结合,多道设防,综合治理”。如在节点部位,可用密封材料或性能各异的防水材料与大面积的一般防水材料配合使用,形成复合防水。
②构造自防水:采用一定型式或方法进行构造自防水或结合排水进行防水。如地铁车站为防止侧墙渗水采用的双层侧墙内衬墙(补偿收缩防水钢筋混凝土)、为防止顶板结构产生裂纹而设置的诱导缝和后浇带、为解决地铁结构漂浮而在底板下设置的倒滤层(渗排水层)等。
(3)按设防材料性能分类
按设防材料的性能进行分类,可分为刚性防水和柔性防水。
①刚性防水:刚性防水是指用素浆、水泥浆和防水砂浆组成的防水层。它是利用抹压均匀、密实的素灰和水泥砂浆分层交替施工,以构成一个整体防水层。由于是相间抹压的,各层残留的毛细孔道相互弥补,从而阻塞了渗漏水的通道,因此具有较高的抗渗能力。
②柔性防水:柔性防水依据起防水作用的材料还可分为卷材防水、涂膜防水等多种。
还可分为卷材防水:卷材防水是将几层卷材用胶结材料黏在结构基层上,而构成防水层。这种防水技术目前使用比较普遍,常用于屋面、地下室及地下构筑物的防水工程中,在屋面工程中,多用于平屋顶及坡度较小的屋面工程,通常作法是三毡四油、上面铺设绿豆砂保护层,在地下防水工程中,多作三毡四油,为防止卷材层破损,表面要再加一层保护层。卷材防水材料可分为三大类:沥青防水卷材、高聚物改性沥青方式卷次阿、合成高分子防水卷材。
涂膜防水:防水涂料主要是以乳化沥青、改性沥青、橡胶及合成树脂为主要防水材料,在其固化前为无定型黏稠状液态物质,通过在施工表面喷、涂防水涂料并铺设玻璃纤维布或聚酯纤维无纺布加强,经交链固化或溶剂、水分蒸发固化形成整体的防水涂膜,固化后形成的致密物质具有不透水性和一定的耐候性、延伸性,由于涂料为不定型物质,在涂布施工中对任何复杂的基层表面适应性强,固化后形成没有接缝的整体防水层。涂膜防水对复杂部位施工有明显的优越性,由于大部分材料是冷作业,施工十分简易,故目前在建筑防水工程施工中得到了较为广泛的应用。
(4)按设防材料的品种分类
防水工程按设防材料的品种可分为《卷材防水、涂膜防水、密封材料防水、混凝土防水、粉状憎水材料防水、渗透剂防水等。
二,防水材料的要求及选取
建筑物和构筑物的防水是依靠具有防水性能的材料来实现的,防水材料质量的优劣直接关系到防水层的耐久年限,防水工程的质量在很大程度上取决于防水材料的性能和质量,材料是防水工程的基础。我们在进行防水工程施工时,所采用的防水材料必须符合国家或行业的材料质量标淮,并应满足设计要求。但不同的防水做法,对材料也应有不同的防水功能要求
建筑防水材料的共性要求如下:
(1)具有良好的耐候性,对光、热、臭氧等应具有一定承受能力。
(2)具有抗水渗透和耐酸碱性能。
(3)对外界温度和外力具有一定的适应性,即材料的拉伸强度要高能承受温差变化以及各种外力与基层伸缩、开裂所引起的变形。
(4)整体性好,既能保持自身的粘结性,又能与基层牢固粘结较高的剥离强度,形成稳定的不渗水整体。
对于不同部位的防水工程,其防水材料的要求也各有其侧重点,具体要求如下:
(1)屋面防水工程所采用的防水材料其耐候性、耐温度、耐外力的性能尤为重要。因为屋面防水层,尤其是不设保温屋的外露防水层长期经受着风吹、雨淋、日晒、雪冻等恶劣的自然环境侵袭和基层结构的变形影响。
(2)地下防水工程所采用的防水材料必须具备优质的抗渗能力和延伸率,具有良好的整体不渗水性。这些要求是针对地下水的不断侵蚀,且水比较大,以及地下结构可能产生的变形等条件而提出的。
(3)室内厕浴间防水工程所选用的防水材料应能适合基层形状的变化并有利于管道设备的敷设,以不渗水性优异,无接缝的整体涂膜最为理想。这是针对面积小、穿培管洞多、阴阳角多、卫生设备多等因素及地面、楼面、墙面连接构造较复杂等特点而提出的。
(4)建筑外堵板缝防水工程所选用的防水材料应以具有较好的.耐候性、高延伸率以及粘结性、抗下垂性等性能为主的材料,一般选择防水密封材料并辅以衬垫保温隔热材料进行配套处理为宜。这是考虑到堵体有承受保温、隔热、防水综合功能的需要和缝隙构造连接的特殊形式而提出的。
(5)特殊构筑物防水工程所选用的防水材料则应依据不同工程的特点和使用功能同要求,由设计酌情选定。
三,屋面防水工程的施工工艺
一)施工程序
1.热作法卷材防水层施工程序
施工前确认→基层处理→局部增强处理→铺贴卷材→保护层施工→浇水试验检查。
2.冷作法卷材防水层施工程序
施工前确认→基层处理→局部增强处理→铺贴卷材→接缝边缘及油毡末端收头处理→浇水试验检查→保护层施工。
3.涂膜防水层施工
施工前确认→特殊部位的处理→涂布底胶涂料→涂膜防水施工→保护层施工→浇水试验。
(二)操作要点
1.卷材防水层施工
根据防水卷材的特性,选用不同的粘贴方法,节点或复杂部位可用混合法施工。
(1)热粘贴法操作要点
沥青胶结材料应当天熬制,当天使用。否则,应同新熬制材料分批混合使用。刷喷冷底子油前,应将基层表面清扫干净,在女儿墙、管道等复杂部位的连接处,需做油毡附加层。檐口第一层油毡用浇油法操作,从雨水口两侧铺贴,油毡碰头应在两雨水口中间。屋面油毡铺贴顺序是:高低跨屋面应先铺高跨,从檐口开始往上铺。油毡搭接宽度:长边不小于70mm,短边不少于lOOmm。各层油毡的搭接缝应错开不小于250mm。屋面与突出结构的连接处,主墙上铺卷材的高度不宜小于250mm。
(2)冷粘贴法操作要点
冷粘贴法适用于改性沥青防水卷材、三元乙丙-丁基橡胶防水卷材、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材等。根据卷材品种,选用配套底胶。一般干燥4h以上,即可进行下道工序。在排水口、管子根部等复杂部位,应做增补处理。其办法是铺一层卷材附加层。铺贴卷材前,应在基层上弹出尺寸标准线。在基层涂刷的胶粘剂干燥后,便铺贴卷材。铺贴从流水下坡和屋面两侧边沿开始,卷材的长方向同流水坡成垂直。铺完一张卷材后,用长把刷和橡皮铁辊排除空气和压实。卷材铺贴完后须做淋水试验,质量合格方可进行保护层施工。
(3)热熔法操作要点
热熔法用于改性沥青防水卷材的施工。基层处理剂涂刷和复杂部位增补处理,同冷粘贴法,但基层处理剂需干燥8h以上。卷材铺贴时,将卷材置于基层下坡,用喷灯烘烤卷材底面,熔化至有光亮发黑,滚动卷材并辊压粘贴。
2.涂膜防水层施工
(1)无增强骨架涂膜防水施工操作要点
突出屋面的管根、阴阳角等部位,先做一布二涂防水附加层,用玻璃纤维布剪成同管根口径形状,周边加宽200mm的套布,套在管上,间隔4h刷两道涂料。实干后,再进行大面积涂膜施工。第一度涂膜的涂布量以1.5kg/㎡为宜。第二道涂膜与第一道涂膜涂刷方向垂直。保护层施工必须在涂膜完全固化及验收合格后进行,施工不得破坏防水层。
(2)加增强骨架涂膜防水层施工操作要点
先做复杂部位的附加层,待屋顶需做油膏嵌缝的部位施工完毕,然后在基层上连续涂刷。底胶实干后,边涂刷边贴纤维布。玻璃纤维布之间需搭接70~100mm。最后进行封面涂料满涂,涂膜硬化前,不得在上行走或堆放物品。铺贴板块保护层时,不得损坏防水层。
四、住宅工程外墙渗漏的原因及防治措施
建筑工程的质量水平有了一定的提高,社会上对房屋质量的投诉亦有所增加,外墙渗漏占了一定比例,但它给居民的正常生活和使用造成了很大的不便。笔者根据几年来从事房屋质量维修工作的经验,谈谈自己这方面的认识和实践体会。
(一)外墙渗漏原因的分析:
1、目前的框架结构住宅工程中填充墙,基本上为非承重的灰砂砖或小型砌块。灰砂砖和小型砌块在运输与施工过程中容易产生破损,缺棱掉角等缺陷。若在施工中使用了受破损或由于设备管暗装的需要对已砌外墙进行凿打,人为地造成外墙砌体破损,也较容易在外墙砌体形成渗水处。
2、工人在砌体施工中未严格按施工规范操作,砌筑砂浆不饱满,特别是竖缝砂浆。此外,砂浆的强度不达标或干砖上墙,使砂浆中的水份被砖吸收,从而造成砂浆强度偏低,导致砖和砂浆分离,砌体整体刚度下降,产生墙体裂缝。
3、温差引致混凝土结构梁柱与填充墙结合处产生开裂。
4、外墙抹灰层一次性打底太厚或为保证全高垂直度而使局部打底偏厚,又未采取适当加强措施而产生裂缝;墙体层表面太光滑,结合不良;外墙大面积打底而基层未设分格线,产生不规则收缩裂缝。
5、饰面砖铺贴空鼓或铺贴砂浆不饱满,面砖与砂浆间空隙部分易形成贮水容器;面砖勾缝不密实或勾缝龟裂,密缝勾缝遗漏都是使雨水从表面渗入,造成积水,从而引起渗漏。此外墙易渗水与面砖勾缝和面砖表面不平也有一定关系,凹缝使外墙整体墙面不光滑,雨水流速减缓,滞水时间、滞水量增多,特别是勾缝下缘处。勾缝质量不合要求或长期风吹雨淋造成勾缝与面砖间有微裂缝,造成渗漏。
6、窗台、遮阳板和雨篷等水平构件的表层施工中未找坡度,甚至倒坡,造成倒返水或积水,也容易造成外墙面渗水。
(二)外墙渗漏防治措施:
1、外墙砌筑所使用的砖块,为提高砌体防水能力,砖之朝外面应选择棱角齐全的,且在砌筑过程中不得打砖,当墙的长度与砖模数不符时,不足模数部分由实心砖或素砼调整。外墙砌体砌筑完毕应尽量避免凿打,如有预埋暗管,砌筑砌体时可事先于安装管道位置两侧留通缝,缝间竖向每隔600mm留拉结钢筋,拉结
筋伸入墙内各250mm,砌后浇C20细石混凝土;同时对诸如脚手架眼、缆绳孔等造成的墙体缺陷要先修补完成后方可打底粉刷,不留隐患。
2、施工技术人员要对工人进行技术交底,同时加强抽查。严禁干砖上墙,严格控制砂浆配合比,保证砂浆饱满度,水平缝要满铺砂浆,用勾抹子仔细补喂灰浆勾填的方法来保证外侧竖缝质量。斜顶砌之上下灰缝,应于抹灰前3天于外墙操作架上再检查一次,遇有未勾又沉裂的应补勾填实,沉裂缝应踢出宽度不小于10mm的大缝,以保证重勾填实。
3、温差造成的裂缝,首先应把龟裂的打底层凿去,加上钢丝网片,再用高标号水泥砂浆分层抹实,并且注意养护,而后再进行面层施工,就可有效防止裂缝的产生,达到减少墙体渗漏的目的。顶层窗下八字裂缝、窗下竖向裂缝等现象出现可采用在顶层窗台加通长配筋砼封顶窗盘的方法,增强刚度,消除裂缝。
4、对于基层产生裂缝,首先要保证外墙打底不得太厚,对局部太厚处要采用钢丝网来加强,其次外墙打底应分次、分层,打底在终凝前要防止暴晒或雨淋,加强养护。做好分格线,特别在装饰面层为无分格线的面砖、马赛克等外墙上打底也应在适当位置留置分格线,用油膏填缝后,方可上面层。第三对于混凝土柱、梁等较光滑的结构层,用聚合物砂浆“毛化”处理(聚合物砂浆配合比可为107胶∶水∶水泥∶砂=1∶4∶10∶10计量搅拌均匀),涂在光滑的面层上,湿养护7d,使之“毛化”以增强粘结力,而后再全面打底,可避免空鼓、结合不良等缺陷。
5、对于外墙铺贴面砖的建筑物,外墙施工前必须事先进行技术交底。在铺贴过程中一定要有挤浆工艺,且在勾缝前要全面检查空鼓情况,勾缝要保证密实度,勾缝完毕后要注意湿润养护,密缝擦缝不得遗漏,勾缝深度建议要严格控制,凹入度不宜太大,最好勾成圆弧形平缝。质量管理方面要建立多级复查控制制度,以保证每道工序的质量。
6、窗台、遮阳板、雨篷等水平构件应按要求进行找坡且找坡方向要正确,与墙面接触部分应处理成泛水圆弧角,防止倒泛水或积水。窗框周边应提位勾缝打胶,窗后塞口要塞紧密,窗洞上方须做滴水线槽(深度和宽度均不应小于10mm)。屋面施工时应特别注意女儿墙墙根位置处砼应比屋面砼多浇注10-15mm,保证屋面女儿墙墙根施工缝高于屋面板,而后再砌筑女儿墙墙体,这样即使施工缝处产生微小裂缝,也不会造成女儿墙墙根渗水,保证了建筑外观美观。
7、2种新材料可用来防止外墙渗漏:①在外墙抹灰的水泥砂浆中加入杜拉纤维;②采用防水防渗漏彩色填缝料进行外墙砖的填缝。与没有加杜拉纤维的抹灰水泥沙浆相比,其抗裂性能提高80%以上,抗渗性能提高60%以上。水泥砂浆的拌制,采用原有的搅拌设备及工艺,配合比不变,搅拌时间不少于3min并以目测不见成束纤维为准,杜拉纤维的掺量考虑包装(1kg/包)及砂浆机容量(200L),取0.714kg/m3,每包分成7小包,每槽1小包。抹灰水泥砂浆的施工,按常规方法施工。抹灰前在梁底、墙柱交界处加挂300mm宽密目钢丝网,待抹上的水泥砂浆表面干水后,用木抹子加纯水泥浆磨面1遍,水泥砂浆凝固后,淋水养护1周。防水防渗漏彩色填缝料采用佛山建能材料厂生产的黑色瓷砖填缝料,其产品性能经检测,弯曲强度6.4MPa、抗压强度30.8MPa、吸水率(24h)
5.1%、渗水率0.293。对施工条件的要求为:外墙砖粘贴24h后方可填缝,缝宽范围5—15mm,混合比率为水灰比1:3,搅拌好的填缝料要先静置5min后才能使用,并要在3h内使用完毕;填缝后20min左右进行外墙的表面清洗,并将填缝不完全处修补好。以上2种新材料经实际施工应用,防渗效果能达到预期目的,
而且操作简单、安全、方便,有较广泛的应用前景。
五、结束语
初入大学校门,安全工程专业新生绝大多数对本专业的认知甚少,仅有极少数做过一些调查和研究,但也不系统和不全面。他们对本专业既感到好奇又感到迷茫,迫切想知道本专业的性质、特色、现状、发展趋势及就业去向。如果不加以引导,将对其今后的大学生活产生学习兴趣缺乏、学习动力不足等负能量。为解析同学们的疑惑,提升其对本专业的认同感和科学研究兴趣,按照学校的统一安排与要求,在大一新生中开设了《安全工程前沿》这门课程,由本专业教学经验丰富的教授授课,诣在使大一新生对安全工程课程体系有个总体了解,同时为其打开一扇通往安全科学技术领域新世界的大门。
通过近几年的教学实践与思考,笔者所在教学团队不断完善课程教学大纲、授课计划,在教学目的与教学方法上面进行了有益的探索。从学生的上课情况、提交的学习报告及其他反馈意见看,学生对该课程反响强烈,达到了预期的教学效果。
二、教学目的与意义
人才培养是高等教育的中心任务。安全工程本科培养目标是培养适应国家重大需求和社会主义市场经济发展需要,掌握安全科学、安全工程技术、安全管理和职业卫生的基础理论、专业知识、基本技能,具备从事安全工程方面的研究、设计、检测、评价、监察和管理等工作能力和素质,德、智、体全面发展的高级专业人才[1,2,3]。
依据培养目标与计划,专业导论课应为新生对所选专业进行解读。主要回答专业(学科)是什么、为什么(学习这个专业)、学什么(专业内容)、怎么学(学习方法指导)、做什么(就业规划)等方面的一系列问题[4]。因此导论课对学生的学习有认识论和方法论的导引意义,也有帮助学生开阔视野,树立与职业相关的正确人生观、价值观,进行高水准的职业生涯规划的指导意义,对于学生具体专业或课程良好学习效果的取得及能力提高、思维方式养成等都有重要意义。简言之,就是一个“赋能”过程,赋予学生创新创造的能力,助推其达到一个更高的平台。成功的导论课可以辅助学生的成长,甚至影响学生的一生[5]。
(一)唤醒学生自主学习热情
目前,我校教学计划还沿用先基础课,后专业基础课,再专业课的“三步曲”。大一、大二主修基础课,大三、大四主修专业基础课和专业课。这样的教学安排,部分学生在基础课学习期间感到迷茫,主要表现为:其一,“我学了两年的基础课,怎么觉得对以后的专业学习没有多大的益处”;其二,“学校有很多竞赛或项目都需要专业知识支撑,我又没有学过专业知识,我无法参加”;等等。这些困惑会导致学生基础课学得不扎实或错失很多参加竞赛或项目的机会。出现这些现象,究其根源,学生还是延续了高中时期的学习氛围与习惯,没有从“要我学”转变为“我要学”。为此,导论课应让学生了解本专业的教学计划体系、进度以及课程之间关系;正确认识基础课、专业基础课和专业课之间的关系,认识到打好基础的重要性,只要有了坚实的基础知识、基础理论和基本技能,以后的专业课程才更容易接受。同时,鼓励学生主动反复与专业课教师联系,积极争取参与其科研活动,期间针对性查阅相关资料,参与国家和学校层面的竞赛和项目申报。令人欣慰的是,每年都有大一、大二的学生找教师探讨问题或寻求相关的资料。由于提前介入,加之准备较充分,均能取得较好的效果。通过竞赛和项目的锻炼,既学到了知识,又提高了技能,大学生活丰富饱满。
(二)激发学生对本专业的兴趣
古希腊哲学家柏拉图说过:“良好的开始是成功的一半。”对于刚步入大学学堂的新生而言,首先要激发其对所选专业的兴趣,否则将对今后的大学学习生活产生不利影响。前些年,因专业推介工作不到位,曾发生过学生因不了解本专业,对本专业没有兴趣而转投其他专业深造的现象。著名心理学家皮亚杰认为,一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。实践证明,当人们对某方面事物感兴趣的时候,这种兴趣会引导他们积极地从事这方面的实践活动。有了兴趣,才能谈如何学习,才能寻求学习的方法和技巧。托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”为此,选择近期发生的与本专业密切相关的典型案例为切入点,辅以多媒体等教学手段,剖析工程实例的解决方案,使学生了解所学知识在工程和研究中的应用,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,为课程学习做好铺垫。例如,在回答“安全工程是干什么?”时,以2015年8月发生的天津港特别重大火灾爆炸事故为切入点,引导出安全学科的研究内容。简言之,就是预防生产事故的发生,确保生命财产安全和经济建设持续稳定发展,并从如何预防此类事故的发生进一步引伸出专业课程的设置,这样学生就对本学科有了整体印象,专业学习内容及其关联性也有了清晰的认识,从而有针对性地规划大学生活。
三、教学方法
(一)运用新生已知知识讲解
教无定法,贵在得法。一个深入浅出、合理而恰当的教学方法是教学效果优良与否的保证。在导论授课中发现,由于课程中需要引用较多的专业术语,而学生不易吸收消化。鉴于大一新生知识结构停留在高中层面,理解与掌握知识的能力不够,需对教学方法做适当改进,以新生的发展特点和已知知识为基础,以启迪学生思维为出发点,将创新理念、学习方法的指导融入到教学过程中。如,在讲解矿山安全研究热点之矿山采空区的危害、稳定性评估、探测技术及控制技术时,就运用高中物理等相关知识,学生很感兴趣,也容易理解和接受。教学时,采用通俗易懂的语言和启发性的设疑,恰当提问,给学生制造更多思考和总结的时间与空间。鼓励学生将理论学习和实际情况相结合,综合运用所学知识解决生产生活中的实际问题。教学过程中,学生能保持高昂的学习兴趣与热情,达到了教学目的。
(二)注重课堂教学互动
课堂教学中发现,师生双边合作交流的单位比率低。究其原因可能为:师生之间、生生之间不熟悉;设置的质疑点有难度或提不起兴趣;学生个体没有充分表达的平台;等等。学生是认知的主体,又是创造和发展的主体。教学应充分尊重学生的主体地位,合理发挥教师的主导作用。为此对课堂教学进行了探索:提前布置讨论主题,讨论主题侧重与学生密切相关的话题或与专业相关的课题,如“你报考这个专业的理由是什么”、“学习安全工程到底对社会发展有哪些重要的促进作用”等问题;让学生自由组成讨论小组,并推荐代表上台发言,并强调表现优秀的在课程成绩上给予加分;先学生后教师对各组代表的发言进行点评。每位代表发言完后,带领大家鼓掌祝贺。在这种交流互动中,学生的相互合作意识、沟通能力得到了加强和提高,这对于“90后”这一“拇指一族”而言意义特别。同时,通过互动式教学这一桥梁,拉近了教师与学生的距离,有助于了解学生的想法与兴趣,并根据学生的反馈调整教学内容与进度。
四、教学效果与建议
通过近几年在新生中不断地进行课程探索与实践,反馈情况良好,主要表现为:在学校第二次自主选择专业时,本专业的学生由净流出变为净流入;本专业每年都有学生在教师的指导下,成功申报我校各类创新基金,如《国家级大学生创新创业训练项目》、《校级英才工程———科学家计划》等;在校级科技论文报告会上,本专业学生能取得良好成绩;学生撰写的论文,有的在国际学术会议上宣讲,有的在核心期刊上发表;本专业学生就业率保持在99%以上;等等。
对本门课程今后的教学,建议分阶段开设,即将课程划分四个板块,安排在大一、大二每学期的前几周,而不仅仅局限于一个学期;每个板块可根据学生在不同时期的不同需求讲授不同的内容;组织教师编制教材。
参考文献
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[4]杨晓东.试论高等学校专业导论课的开设[A].黑龙江高教究,2010,195(7):47-49.
摘 要: 专业导论作为大学入学的导航课程,对培养大学生具有重要意义。依托中国矿业大学电气工程北京市实验教学示范中心,对电气工程专业导论课程的基本要求、教学内容,以及教学方法进行改革和实践。
关键词: 电气工程 专业导论 教学方法 特色专业
1.设置电气工程专业导论课程的必要性
中国矿业大学(北京)电气工程及其自动化专业为教育部及北京市特色专业,电气工程实验教学中心为北京市实验教学示范中心。该专业每年招收本科新生90人,第一志愿录取率每年近100%;该专业二年级还会接收转专业学生近20名。由此从历年录取分数和转专业人数等来看,我校电气工程及其自动化专业新生生源质量和综合素质较高,电气专业的社会认可度高。尽管如此,实际新生刚入学时,大部分同学对电气工程学科和电气工程专业了解甚少。
在开设电气工程专业导论课程之前,我校电气工程与自动化系每年都组织一年级新生进行入学专业教育,由系主任和专业负责人就电气工程专业的培养目标、教学内容、学习方法等内容进行简要介绍,试图使新生了解所学专业(学科)是什么、学什么、怎么学等一系列问题,帮助学生尽快适应大学学习和生活。但由于学生刚刚入学,他们面临的是中学教育和大学教育在管理模式、教学计划、教学内容、教学方法、学习方法等各方面的巨大差别。加上大多数学生对所学专业是什么、为什么要报考该专业认识模糊,很难通过短短的入学教育使学生关注并理解所有这些内容。因此,学生对入学教育基本没有印象,缺乏对电气工程学科及电气工程专业的本科课程教学体系的整体把握,造成学生大学四年基本处于被动学习状态,影响学生学习自主性和学习热情,甚至造成许多学生入学后感到无法适应大学学习和生活等问题。
为使本科新生尽早了解电气工程学科及电气工程专业,培养学生的专业学习兴趣,提高学生学习主动性,我校电气工程专业在学校教务处的支持下,从2008年开始在大一第一学期开设电气工程专业导论课程。通过几年教学研究和实践,导论课程正式列入我校新修订的2012版本科培养方案。
2.电气工程专业导论课程的基本要求
作为电气工程专业大一学生的入门课程,导论课程需在不涉及过多专业理论知识的前提下,使学生对电气工程及其自动化专业的概貌和最新研究前沿有一个全面、系统的了解,对进一步学习专业知识起到“导航”作用。因此,课程教学过程中需要注意通过板书、电子课件、录像、实习参观等多种教学形式,加大课程授课的信息量,提高学生对所学专业的认识,了解电气工程学科的主要学科方向及研究领域、研究热点,从而提高对本专业及相关学科的学习兴趣。在课程教学过程中,除充分利用课堂时间外,要求学生课外查阅大量相关领域的文献,学会文献查阅的基本方法,了解科技论文的撰写规范。
在学科领域方面,电气工程导论课程的主要任务是通过对电气工程领域的电机电器、电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等学科分支,以及控制科学与工程领域的控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置等学科分支的介绍,帮助大一新生了解电气工程与自动化学科概貌、学科定位、各领域的基本内容、发展及发展趋势、研究的技术问题等,使学生了解电气工程与自动化专业的人才培养目标和教学计划。利用矿业大学办学特色,在教学过程中结合煤矿电气化自动化应用案例,拓宽学生专业视野,进一步培养学生的专业兴趣。
3.电气工程专业导论课程教学内容
围绕高等工程教育“培养能将科学技术转化为生产力的高级工程技术人才”的主要任务,大学工程专业导论课程主要解决高等工程教育的概貌问题,使学生对所选学科和专业有初步的了解,并促使学生做好大学学习规划,为走向未来职业奠定坚实基础。
我校电气工程专业导论总学时为16学时,教学内容主要包括:
(1)电气工程专业概述。
介绍电气工程专业的发展历史、地位和任务,以及国内外大学电气工程专业设置,电气工程专业的课程体系与知识结构。通过讲解电气工程及其自动化专业本科培养方案,使学生明确专业培养目标,了解本专业对毕业生的基本要求、教学时数,以及最低毕业学分等要求。通过对电气工程及其自动化专业本科教学进程的介绍,使学生系统掌握通识教育必修课、学科基础必修课、大类基础必修课、专业核心必修课、专业方向限选课和专业选修课的分配情况及课程教学进程;掌握实践教学中各类实习、课程设计、专业综合设计、毕业设计等环节的分配情况及教学进程安排,以及创新教学环节中科研导论、科研选题训练、大学生创新训练项目、大学生学科竞赛等环节设置和进程安排情况。
通过学习,学生对自己未来大学四年的培养过程有一个较全面的了解,特别是通过研究型课堂教学和实践教学环节学习,使学生了解电气工程专业涉及的工程领域需要掌握的基础理论知识,认识到掌握基本运算、实验和制图等基本技能,以及培养解决工程实际问题需要的初步能力的重要性,从而帮助学生增强解决工程实际问题的综合意识和能力,培养学生独立思考、勇于创新的思维方式。
(2)电气工程学科概述。
介绍电气工程学科发展过程、战略地位和特点,以及电气工程专业在我国高等教育中的地位,使学生了解我国本科专业分类和研究生专业分类情况,电气工程一级学科的内涵,以及电气工程下设的“电机与电器”、“电力系统及其自动化”、“高电压与绝缘技术”、“电力电子与电力传动”和“电工理论与新技术”五个二级学科专业的主要研究领域和未来研究热点。
(3)电气工程技术的应用案例。
结合煤矿生产、安全监控电气化自动化技术,如综采工作面自动化技术,运输、提升自动化技术,矿井供电自动化技术,通风系统自动化技术,以及矿井安全生产监控技术等应用案例,介绍电气工程技术在现代化煤炭工业生产中的应用。
4.电气工程专业导论课程教学实践
(1)专业导论安排及学时。
对于刚结束“高考”,又经过三个月假期释压的大一新生来说,其会对大学环境,以及大学专业学习充满好奇。但大一第一学期课程安排相对较松,自主学习时间明显增加,让许多在中学处于被动学习状态的新生对大学自主学习环境感到很不适应。再加上大一课程基本以数理化、外语课时为主,更让新生对大学专业学习感到有些迷茫,甚至缺乏学习激情和动力。
我校电气工程与自动化专业从1998年开始本科招生,按传统教学模式,由系主任负责对入学新生进行“迎新专业介绍”,但仅仅两个小时的简单介绍,并不能帮助新生系统地了解大学学习和生活情况,以及将要学习的专业,更不用提大学学习规划。
因此,我校从2008年开始开设专业导论课程,共16学时,一般从第三周开始,每周2学时。帮助新生尽快了解大学环境、了解专业,激发学生的专业学习热情。同时通过对大学四年教学计划及课程教学体系的介绍,让学生了解大学课程的衔接关系,认识到基础课程学习的重要性,顺利完成从中学到大学的过渡。
(2)专业导论课程的教学方法。
开设专业导论课的目的之一是让新生尽早了解本专业所需的专业基本知识、专业知识及其在实际生产中的应用,使学生认识所学专业在国民经济中的地位与作用,对今后大学学习和专业生涯规划起到“向导”作用。
由于导论课程面向的是大学一年级学生,他们还没有学习任何专业基础课和专业课,对课程中的专业术语和概念都比较陌生,因此更需要教师注重教学内容和教学方法,在教学中采用板书、电子课件、录像、实习参观等多种教学形式。授课教师由本科专业负责人、电气工程学科下二级学科带头人为主的教授组成。学科介绍与偏重理论分析的专业课程教学方式不同,导论课程需要主讲教师结合自己的科研工作,以案例形式将相关专业所属二级学科的研究方向与电气工程专业相关专业课程、专业基础课程及基础课程紧密结合,使学生在认识所学电气工程学科发展的同时,了解电气工程专业的课程体系和学习方法,理解课堂理论教学和实践教学的关系。在课程体系中,将特别讲解我校2012新版本科培养方案中“大学生创新实践环节”的教学目的和教学进程,使新生对我校从大一第二学期开始的科研导论、科研选题训练、大学生创新训练项目、大学生学科竞赛等系列创新教学课程有全面了解,从而激发学生想象力,提高学生学习积极性和科研创造力。
(3)充分利用实验教学资源,突出煤炭行业特色。
我校电气工程及其自动化专业为北京市和教育部特色专业,这个特色主要指的就是煤炭行业特色,这个特色使我校电气工程及其自动化专业本科生教育除了满足一般工科院校相似专业的教学内容外,还需使学生充分了解电气工程技术及自动化技术在煤炭工业中的应用特色。为此,在专业导论讲授中专门划出一个板块,重点讲授在煤矿生产中应用的电气自动化技术。为使一年级新生还没有接触专业知识之前,对此板块内容有所了解,我校专门建设了具有煤矿应用特色的专业实验室,在此实验室中,有煤矿典型的供电模拟系统,煤矿电气传动控制的典型对象,水泵,提升机等,以及现代化矿井必备的基于信息网络的煤矿生产、安全自动化模拟监控系统,部分实验模拟设备如图1所示。通过课堂案例讲解及专业实验室参观,使大一新生对要学习的专业知识、专业技术在现代化煤矿生产中的应用有一个迅速直观的了解。
图1 中国矿业大学(北京)-施耐德电气联合实验室
5.结语
通过导论课程教学与实践,一方面,使学生入学伊始就能较全面地了解电气工程专业的学科特点、学科发展和学科研究方向,有利于学生认识所学专业,激发学生学习兴趣。另一方面,使学生了解本专业的课程体系和专业要求,了解各门课程在专业学习中的地位和作用,帮助大一学生认识基础课程在大学后期专业基础课程和专业课程学习中的重要性。此外,导论课有助于学生增强工程意识,重视实践课程和创新实践环节训练,尽快掌握大学学习方法。行业特色教育使我校电气工程及其自动化专业本科生从大一开始就与其他院校相同专业的本科生有了明显区别。
参考文献:
[1]杨景常.成功的《专业导论课》课将影响学生的一生[J].高等教育研究,2007(3).
[2]鄢泰宁.为新生开设专业概论课有助于激发学生的学习热情.中国地质教育,2008(2).
[3]刘光明,等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索.高教论坛,2007(2).
[4]樊秀娣.开设《大学工程专业导论》课程的构想.同济大学学报(人文社会科学版),1994(5).
[5]杨晓东,等.试论高等学校专业导论课的开设.黑龙江高教研究,2010(7).
1.为什么要学习专业导论这门课程?
随着第三次工业革命的爆发,世界开始步入现代化建设,随之而来的是信息时代。在信息时代里,电子技术、计算机技术等一些第三次工业革命带来的成果日益成为老百姓每天不可缺少的一部分,“信息”变得无处不在了。作为新一代人,我们有权利有义务学习这种技术,把世界引导到一个新纪元。
学习专业导论这门课程,无可置疑,是必要的,是不可忽略的。从很多实践中,我们都得到一个共同的道理,我把它认为是真理,那就是没有理论就没有实践。所有的实践都建立在理论之下,理论给我们提供了方法,知识,因此,专业导论是必要的。
假如有人问你什么是什么是信息科学,什么是智能信息这些极为专业的名词,作为该专业的学生都不知道,真笑坏人。在专业导论中,我们不但学到了专业知识,而且开豁我们狭窄的视野。以前,在我看来,一块板上装上了许许多多的电容电感,然后实现巨大的操作功能,那是不可想象的,或者说是无法想象的。在具体操作中,我们只学到如何装拼一个工具,在“为什么”上我们还是一无所知的。
综上看来,为了实现操作的可行性,实践的理论性,我们必须学习专业导论,这就为什么在大一我们首先学习专业导论。
2.专业导论课程主要讲述了哪些科学技术?
专业导论中讲述了许多信息方面的科学技术,可分为下列几点:
(1)信息的获取;包括非电量电测、信号处理、测量、信息特征获取、机械学习、信息 检索。
(2)信息的传递;包括通信网络、交换系统、通信系统、保密安全、网络安全、信息内 容安全、信息安全的综合防范。
(3)信息的处理;包括常规信息处理方法、智能信息处理的应用。(4)信息的执行;包括信息显示基本方法。
3.讲授的每个科学技术所涉及的主要内容和各自的特点是什么?
(1)信息获取是信息过程的第一环节,因而也成为信息科学技术研究的重要对象。依据情况的不同,人们可以从自然界直接获取信息,而可以从各种数据库中间接获取信息。
对于一个信息系统来说,信息获取是首要工作,只有充分获取了各种信息,系统才能根据需要进行有效的工作以达到设定的目标。如同打仗,“知己知彼”,才能“百战百胜”。信息作为“事物运动的状态及其变化方式”存在于一切事物之中。这里的“事物”泛指一切可能的研究对象,既包括外部世界的物质客体,也包括主观世界的精神现象;这里的“运动”也是泛指一切意义上的变化,包括机械的、物理的、化学的、生物的、思维和社会的运动。因此,信息的获取对象有很多,这就需要我们感知或者通过工具获的,这就是信息的获取。(2)通信的本质就是信息传递,它是信息科学技术的重要组成部分。通信的任务是及时准确安全地完成信息在空间上的传递。今天,人类社会已经跨入信息时代,人们的生活和工作更是离不开信息的传递与交流,因此,通信网络担当了信息传递的桥梁。于是,网络安全就被带动了。黑客通过各种不法手段盗用我们的信息,网络安全技术的崛起让信息的传递走向规范化,合理化以及安全化。
(3)信息获取和传递的目的是为了应用信息来解决问题,而为了达到一定的应用目的,通常需要对所获得的信息进行设当得处理(也称加工)。应用的目的不同,处理的方法也相应的不同。因此,信息处理可以理解为针对一定的目的而对信息进行的加工、操作、运算的过程。信息处理的方法有很多,可以简单地分为常规信息处理和智能信息处理。它们是信息科学与技术的核心内容之一。而且信息的处理又是无处不在的。
(4)信息的价值在于能够被加工成知识和解决问题的策略,从中转化为解决问题的行为。其中,信息的执行通过信息控制来实现的,由信息行为转变到转换机制,再通过能表示实际问题的形式展现在人类面前。
4.如何顺利实现从中学学习到大学学习的转变?
在我看来,高中学习跟大学学习有着本质的区别。在高中,老师的确是“老师”,担当了父母的职责,对我们既有爱也有严,对我们的学习更是无微不至,在一个问题上能因为有某个学生不懂而反复停留在该问题上,直到所有人全都弄明白为止,无形中,我们就变成了在家靠父母,在校靠老师的“宝宝”,永远在摇篮中成长。但是,在当时的确是要必要的,对于刚进入成年阶段的我们,容易因某种原因事由走向极端,所以,那种摇篮般的教育是不容置喙的。
可是,永远在摇篮中长大的我们,能真正有“成长”这一说法吗?所以,在大学就提供了一个从幼稚到长大转变的平台。在大学,没有父母关爱,没有老师督促,在这里,只有“独立”可言。可以看见,在学校中,完全是学生管理学生,连级长都是学生。
在这种氛围下,学习就成了个大问题了,是攻读还是颓废,这个问题围绕着渴望自由的大学生们。高中是读书的佼佼者,一进大学,完全判若两人。由此可见,大学生活既是人才的发源地,也是庸才诞生的温床。
为了成功地,真正地成长,如何度过大学生活,如何好好学习成为我们追求的真理。我认为分为两点:
第一点,要端正我们的学习态度;
进入大学进行深造,是每一个选择经过高考的学子们共同的目标,上大学不为什么,只为深造,为实现真正自我价值。所以我们目标应该很明确,就是学习,这是不容置疑的。没有了老师的严格教导,我们要想朝目标走去而不至于走上歪路,态度就成为确定命运的关键了。有一句名言说到“态度确定成败”,我想这就是我想说的。我看到的大学生就是在自由中迷失了自我,整天在网络游戏、单机游戏、上QQ、发短信中流连,原本为大学生学习而开放的图书馆电子阅览室成为了免费网吧,可笑不?也许他们有过多的自信,在考试前复习几天几夜就可以把考试拿下。但是,这种自信未免太夸大,而且不太现实,我相信这种人是左倾派的,高估实际,高估自己。如果真有这种人,中国还会缺少人才吗?因此,学习态度很重要,它是动力,是生命源泉。
第二点,要落实在行动上。
有了学习态度,缺乏切实的行动,一切都是空话。这种行动不再是老师压力下的强权,而是自我的约束。再相对自由的空间里,自己给予自己学习压力,然后再行动上好好实现,这才算一个合格的大学生。有人总说,高中时老师给予压力,现在可好,解放运动开始了。这种就是走歪路的危险人物。学生的第一工作是学习,不然,何以为学生?
有时,同学们总会以社团活动占据时间,所以学习成绩就差。我说这种人就是只会拉借口不会动手的人。时间,是挤出来的,连时间都安排不了,成绩怎好? 所以,不要光说,或者说,少说多做,我想这会更好。
5.如何学好电子信息工程|应用电子技术各专业基础课和专业课?如何完成大学学业、把自己培养成为合格的专业技术人才?
(1)关于如何学好这门专业的基础课和专业课,我想它和学好英语、数学是一样吧,但在此,我特别注重“坚持”两字。我想做任何一件都能体现坚持,学习专业导论也不例外。对于学习工科的我们,在实验、操作中大多会因“一子下错,满盘皆输”,在这时,我们可以逃避,可以放弃,但也可以坚持。坚持,这不容易啊,大多人在开始一两次可以坚持,但继续下去呢,难以知晓。爱迪生失败上万次,才找到合适的灯泡灯丝,多么难做到啊。我们就是要经过这种磨练,才能真正成为一位搞科研,搞技术的人员。你说,从古自今,有哪次是能一蹴而就,我可以大胆地说,没有。可以想象,没有坚持的世界是怎么样,我想一只狮子可以为食物坚持追捕一支梅花鹿,但它绝不会追上几天几夜。恰恰我们作为高等动物的,能为一项工作、发明而搞上几年甚至几十年,袁农平,钱学森等等都是其中的典型表现。
可见,坚持是人类特有的。可是,大多数的大学生因种种幼稚理由,例如我要自学、老师讲课好闷、我有社团活动要搞等等,把专业这课给放弃了,我猜,其中原因很简单,就是意志力差,不能坚持,既然选了这课专业,也就是说你接受了,但现在放弃,为何?
在我看来,要学好这门专业,显然是需要坚持的,搞科研,找寻真理的,不失败才不正常。因此,要好好坚持。
(2)如何把自己培养成为合格优秀的人才,我想这也是我们现阶段不断问自己的问题吧。在这里,我只能说出一些我自己的看法。完成大学学业,不难,就是如何度过大学生活。大学生活的确好丰富,也很多彩,每天都会有社团活动,这样的生活会无聊吗?可是,学习与社团活动之间总有冲突,那么何者第一。答案不言而喻吧,学习是第一要务,无可否认。这就要求我们有合理安排时间的能力,学习第一,社团第二。
能合理安排时间的人才是合格的大学生,否则只是附属品罢了。要完成学校安排的学习任务,好好地上好每一节课是必要的,特别是我们的专业课,它关乎我们的未来。
除了在校学习恐怕是不够的,还要好好利用图书馆的一切对自己有用的资源。学校给予我们开豁视野的平台,我们总不能白白浪费吧,再者,在图书馆我们能学到一些课本上没有提到的东西。这样看来,自己就比别人高等一点了。
摘要:物联网工程专业是一个新兴的热门专业。本文根据物联网本身的技术特点,结合物联网工程专业的培养目标,讨论了物联网工程导论在课程体系中的作用及教学方法,其教学目标是使物联网工程专业的学生能够对自己今后要学习的主要知识有个整体的认识和熟悉本专业的学习方法。
关键词:物联网;物联网工程导论;教学方法
一、引言
物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置,再经过传输网络到达指定的信息载体,再经过全面感知、可靠传送和智能处理,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理[1]。年,在工业和信息化部出台的“物联网十二五发展规划”中,明确指出,物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。,教育部公布了140个高校新设本科专业,重点培养与国家确定的战略性新兴产业相关的专业。其中,“物联网”专业排名居首,国内许多高校纷纷开设或准备开设物联网专业。
二、物联网工程专业的课程体系
从物联网的技术构成上来看,主要包含感知层、网络层、服务层和应用层。[2][3]因此,物联网专业涉及多个专业方向,其基础教学体系的建立也需要多个专业的汇聚。对于不同的大专院校,由于自身的情况、特点以及优势不同,可以建立不同的具有各自特点的理论课程以及实训课程。物联网工程专业面向现代信息处理技术,以培养从事物联网专业领域的研发、设计、工程及制造等方面的高级工程技术人才。因此,物联网工程专业或方向应建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系。[4]
三、物联网工程导论实践教学
物联网工程导论是物联网工程专业的核心课程之一,同时也是本专业的入门课程。对于刚刚进入大学的本科新生来说,这是他们进入大学后学习的第一门专业课程。新入学的学生对物联网这一新生事物了解的程度较差,头脑中没有相关的概念。因此,物联网工程导论课程授课的主要内容应以介绍物联网基本原理及知识和物联网的一些常见应用为主,在教学中以建立完整的知识框架结构作为中心点。通过教学活动,使学生能够对整个物联网专业的内容有一个较为清晰的认识,对整个学科的课程体系有一个初步了解,包括核心课程的简要内容和在专业中的作用和地位、相互关系等。这样可以尽量减少他们在今后四年学习中的迷茫和困扰,因此,在教学过程中需要注意以下几点:
(一)适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细
在教学内容的选择上应以面向应用为指导思想对教学内容进行适当的补充或删减。教学过程中切忌讲的过深过细,要让学生了解并掌握本学科的基本内容和研究方法。本课程作为物联网工程专业的引导性课程,基本上涵盖了物联网这一学科知识体系的各个主要方面。因此,在授课过程中,在介绍每一方面内容时,应从宏观层面入手,对学生做一个较高层次的高级科普。讲课内容要能反映物联网科学技术和产品的最新发展,在使学生了解相关概念和术语的基本含义的基础上,同时更多的了解最新流行电子产品的功能和基本原理;这些内容比较适合一年级大学生的思维方式和知识背景,有利于提高他们对物联网知识的理解能力;通过本课程的讲授,引导学生思考物联网在发展和应用中存在的问题,从而培养学生对物联网工程专业的兴趣,为更好的学习相关的其他课程奠定一个良好的基础。
(二)引导学生转变学习方法,促进良好习惯的养成
大学新生入学后,学校一般会安排入学后的专业教育,但是由于时间较短,效果有限。很多学生仍然不太适应大学的学习生活方式。因此,物联网工程导论作为新生入学后学习的第一门专业核心课程,教师在授课中不仅要介绍物联网的基本知识,还要着重引导学生的学习方法,促进学生养成良好的学习习惯。使学生能够很快适应大学的`学习方式。
中学阶段,学习的主要方式就是大量而紧凑的课堂教学。学生的学习时间由学校安排,老师实施灌输式教学。老师教学生是“手拉手”领着教,老师对于课程的安排非常详细和周到,使得同学们养成了依赖老师的习惯,在学习过程中只会去被动的记忆和背诵。到了大学,老师的课堂讲授相对减少了很多,在课堂上的不会讲授全部的教学内容,而是以自学为主。课外时间都是自己安排,自己找老师讨论问题,自己去图书馆看书,自己找志同道合的人研究问题。学习过程中也不再采用题海战术和死记硬背的方法,需要学生勤于思考,勇于实践,尤其对于物联网专业而言,很多知识需要通过实践才能真正理解和掌握。
根据中学和大学学习特点的不同,在本课程的教学中,教师在授课过程中,要结合本专业的基础知识去引导学生转变学习方法。一方面,要和学生一起分析中学和大学的学习特点,使学生明白二者的不同,从而主动的去适应大学的学习方式;另一方面,通过读书报告、专题讨论、课程实践等方式,训练学生适应新的学习方式。要使同学们明白,除了要认真听老师的讲课,认真阅读教材和参考书,加强实践环节的学习,除此之外,更重要的是还要有个人的独立思考和积极探索的精神。
(三)教学的重点在于学生能力的培养
教育部在教高[]2号文件中明确提出要求:努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力[5]。众所周知,我国的高考竞争非常激烈,因此在中学阶段,对于绝大多数学生而言,把时间全部用在了知识学习和完成各种各样的作业题、模拟题和考试题上是唯一的选择,而对于自身综合素质与能力的培养无暇顾及。从中学进入大学,学生的学习方式有了根本的变化,因此学生要利用好业余时间,有意识地培养和提高自身的综合能力与素质,主要包括以下几个方面:
学习能力:即自学的能力。对中学生来说,学习就是按照学校的安排,在课堂上接受教师的知识传授,课下完成老师布置的作业。而在大学中,需要学生自主地安排学习计划、主动地获取知识,不仅仅在课堂上进行知识的学习,在课下的时间还要去读书、去思考、去实践,逐步的提高自己的自学能力。
创新能力:所谓创新,就是用新思想、新方法和新技术解决工作中遇到的各种问题。作为大学生,只有具有良好的创新意识和能力,才能面对在未来学习和工作中面临的各种挑战,有效的解决遇到的各种问题。
实践能力:实践能力是指在工作当中运用自身的知识去分析问题和解决问题的能力。对于工科专业的本科学生,实践能力的强弱尤为重要,因此,在大学阶段,应该着重加强诸如课程设计、实验、实习、大学生科技竞赛等环节的学习和训练,以提高自身的实践能力。
交流能力:交流能力指一个人与他人有效地进行信息交流的能力。在现代社会,交流能力是个人素质的重要体现,它代表了一个人的知识、能力和品德。本科学生无论毕业后无论进入那一个行业,都是在一个团队进行自己的工作,因此,如何与团队内外人员的进行良好的交流对于自己的研究和工作是至关重要的。
四、结语
综上所述,物联网导论课程在本科教学的整个过程中有着重要的作用。通过本课程的教学,使学生对物联网专业的基本知识有了一个初步的认识,并在学习的过程中逐步去适应大学的学习方法,为后续专业课程的学习也打下了一个良好的基础。同时,在学生的思想当中逐步树立起培养自身综合素质的意识,最终成长为一个高素质的大学本科毕业生。
参考文献:
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一、通信工程的研究对象与信息社会中的地位。
1、通信工程的研究对象:
通信工程(也作信息工程,电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的一个重要分支,同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。
通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。
通信工程所关注的频段涉及甚广。低频段,亦即低赫兹,关心的是技术声学或低频技术。高频段中关注的范围从微波或雷达系统到可见光的激光或镭射系统。微波到可见光中间的频段几乎都是通信工程的研究对象。除此之外,通信过程中所应用的媒介和技术,包括通信系统在陆上、水下、空中和宇宙空间中的应用,也是相当丰富的。
2、通信工程在信息社会中的地位:
在现代社会,经济高速发展,社会日益前进,广阔的经济前景离不开通信的发展。近几十年,全球通信迅猛发展,走在时代前沿。目前,现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理,如信息的获取、传递、加工等各个领域。特别是随着通信技术的迅速发展,如卫星通信、光纤通信、数字程控交换技术等的不断进步,以及卫星电视广播网、分组交换网、用户电话网、国际互联网络等通信网的建设,通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素,越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。
在现代社会,通讯技术起到了关键作用。科学技术是第一生产力,既然是生产力,就会对社会的方方面面有决定作用。当然在强调技术对社会的决定作用时,不能片面地夸大技术的作用。技术不能简单的、直接的、唯一的决定社会生活。技术是整个社会大系统的组成部分,与社会的经济、政治、文化和社会生活紧密相关。特别是当今的高技术,它对社会经济、对社会生活质量、对社会关系的改变、对社会政治和社会文化,都有其决定性的作用和影响。马克思把科学技术首先看成是历史的有力杠杆,看成最高意义上的革命。他在评价近代技术的社会作用时说,蒸汽、电力和纺织机甚至是比巴尔贝斯、拉斯拜尔和布朗基诸位公民,更危险万分的革命家。列宁对科学技术的社会作用也给予了极高的评价,在他看来,技术进步“也是其他一切进步的动力,前进的动因”。
而通信技术在对社会发展及社会生活的方面,也存在着巨大作用。通信技术作为信息技术的重要组成部分,共同使人类进入了虚拟时代、数字时代。虚拟,就其本身来说,是数字化方式的构成,它是人类中介系统的革命。虚拟性激发了人们创造能力的巨大发展。通信技术的进步还改变了人们的某些生活方式。比如:过去人们要上邮局寄信,现在在家发个E-mail就行了;过去老师给学生面对面讲课,现在借助光纤通信技术,远程教育成为可能,这使得有更多的人能够接受到良好的教育。还有家庭办公、远程医疗、网络购物等原来看起来不可思议的事,现在借助于高性能的通信网和计算机都已经实现。当然现代通信技术对原有的社会秩序和文化也造成了一些冲击。
通信技术不仅在社会与生活中,起到了促进发展,提高人民生活质量的作用,在经济方面,由于新技术的使用,运营商不仅提高了服务质量,同时还开发出了如数据业务、视频业务、短信业务等新服务品种,多方面的满足消费者需要。也使得制造成本、维护成本下降,低廉的价格吸引到了更大的消费群,消费的总量在上升。在政治方面,一个综合实力强的资本主义大国又往往以先进技术为筹码,科技实力强,经济发展的速度就快,从而就可以提高一个国家的国际地位。
此外,通信技术的发展与应用还可以(1)节约能源消耗,提高信息资源的共享性。例如,利用电话、传真、电子邮件等通信手段替代出差联系业务,可节约交通能源40-50%,相当于节省石油总耗量的7%,还可减少大气污染和噪音污染。而且人们通过终端设备可以方便地存取异地计算机中心的数据、图像、声音等信息。这不仅减少了不必要的数据重复输入和保管工作,提高了信息流通的速度,发挥了信息的应有价值。而且,可以使人们共享网络中信息资源,迅速获得有用的信息,赢得时间和机会。(2)利用远程教学,推动国际间文化交流。例如,以通信卫星为核心的远程教学方式,不仅克服了传统学校教育的局限,解决了全日制小学、中学直到大学都不好解决的扫盲教育、成人教育、职业教育和终身教育等问题;并可以实施开放式教育,扩大教育面,大力开发人力资源。
二.国内外通信专业发展的历史与现状
1、专业发展历史:
我国通信工作专业的前身是电机系和电机工程专业。北京交通大学是中国电子信息教育的发祥地。1909年北京交通大学(国立交通大学北京学校)首开“无线电”科,开创了中国培养通信人才的先河,后来又成立了电信系,这里走出了简水生院士等一大批知名学者。上海交通大学于1917年在电机工程专业内设立“无线电门”,此后,于1921年设立“有线通信与无线通信门”。1952年院系调整后,成立了“电信系”。清华大学于1934年在电机系设立电讯组。1952年,清华大学、北京大学两校电机系的电讯组合并后成立了清华大学无线电工程系。这可以说是通信工程专业的类型。这一时期较有影响的人物如清华大学的任之慕、朱兰成、章名涛、叶楷、范绪筠、张钟俊等教授。
建国初期,各有关学校分别在原有的电信工程、电机工程、无线电电子学专业的基础上,为现代通信工程技术的人才培养积蓄着雄厚的力量。这一时期分别有张恩虬、王守武、胡汉泉、吴鸿适、王迁等学者活跃在本专业的教学领域。
六七十年代,受“文革”的冲击,通信工程专业的变迁较大。例如清华大学,1969的电子工程系的大部分迁往四川绵阳,成立了清华大学绵阳分校。1978年才迁回北京,恢复为无线电电子学系建制,并为拓宽专业面向,适应科技发展需要,专业设置有所调整,增设了无线电技术与信息系统、物理电子与光电子技术、微电子学共三个大学本科专业。这一时期涌现出一批杰出的学者,如吴佑寿院士,他作为电子学家和电子工程教育家,为我国数字通信领域的开拓者之一,长期从事数字通信与数据传输、数字信号处理与模式识别的研究工作,并早在1958年就成功研制出我国第一部八路脉码调制电话终端设备,1952年成功研制的数传机被用于我国第一颗人造卫星的数据传输。朱高峰院士长期从事电信系统的科研工作。从50年代到70年代,先后参与、主持了大量通信载波传输系统的总体设计与研制工作,取得了制造性成果,当时处于国内领先地位,并接近世界先进水平。特别是负责总体设计的我国第一套中国轴电缆1800路载波通信系统是我国整个载波通信系统的主要组成部分,它可同时传输电话、电报、传真、广播、数据等业务,是当时国外所采用的先进的传输手段之一。他在全国长途自动电话网的建设、网络经营方式、网络运行方式等方面做了大量卓有成效的工作,奠定了电信网络学科的独立地位。
到了80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程专业有了它现在的名称。
由于信息高速公路的迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资,各个高校都有此专业设置或者相近的专业课程,一大批实验室也纷纷走进了大学校园。如上海交通大学的区域光纤网与新型光通信系统国家重点实验室、通信实验室、数字信号处理实验室、电子技术实验室。另外,南京大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京交通大学、中国科学技术大学、东南大学、同济大学、复旦大学等一大批重点院校都为培养本专业的优秀人才做出了重要贡献。
2.现状:
面向新的世纪,通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随着通信技术应用的日趋广泛,上至太空,下至海底,无不活跃着这一专业的技术人才。现在中国已经加入WTO,这势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。而通信工程专业优秀人才的短缺成为我国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此,在未来若干年,我国势必会更加重视本专业人才的培养,更加重视通信工程专业的教育,提高教育水平
三.本校通信工程专业的特点与要求
特点:
中南大学通信工程专业起源于长沙铁道学院,于1991年开始筹备,1992年建立,1994年开始招生。本专业于2000年获得“通信与信息系统”的硕士学位授予权,2003年获得“信号与信息处理”的硕士学位授予权。经过10多年的建设与发展,已形成了具备一定规模、教学科研人才齐备、教学实验条件相对完整、教学科研管理规范、具有鲜明特色的宽口径专业。2007年成为中南大学重点建设专业。
培养能适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的信息与通信工程领域中的高等工程技术人才与技术管理人才。毕业生具有信息传输、交换、通信设备与信息系统的设计、研究和开发、应用、技术管理方面的能力,毕业后,能较快地适应信息产业部门和其它部门对通信技术人才的需求。
中南大学通信工程就业十大国家重点振兴产业对应大学专业揭秘,电子信息科学与技术专业综合了电子科学与技术、计算机科学与技术等相关学科,是个厚基础、宽口径的专业。同学们要学习数学、物理等基础知识,以及电子技术、信号处理技术、微波技术、计算机技术等专业知识;由于该专业实践性较强,因此同学们还需参加与之相关的科学实验训练和课程设计,练就通盘考虑信息技术应用的本领。
中南大学通信工程就业电子信息科学与技术专业综合性很强,毕业生可在航空航天、电子通信、电视、设备供应等领域施展才华,从事电子信息方面的各项工作。此外,毕业生还可在通信、电子、计算机的各个方向上进一步深造,在宽厚的知识背景下,专注于某一领域,进而成为专家。
要求:
专业毕业生应具备良好的政治素质、文化素质、心理素质、身体素质;较高的业务素质(具有较扎实的理论基础,具有实践能力、创新能力和良好的职业道德)。具有良好的数学、物理基础;掌握电路理论、电子技术等方面的基础知识;掌握传输、交换、网络理论基础知识;掌握计算机软、硬件基础知识。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1、电子技术应用方面的设计开发能力。
2、良好的外语应用能力。
3、计算机的应用与开发能力。
4、了解通信技术发展动态、学习通信新理论和新技术的能力。
5、通信系统和通信设备的科学研究和实践工作能力。
6、创新意识、国际意识和创新能力。
四、我自己对学习通信专业的学习优势与疑惑。
优势:
1.对自我的自控能力比较强,能控制住自己,让自己该学习时就学习,以学习为主,让自己认清主业与副业。
2.自己的学习动力很强,能促使自己主动学习。
3.对事物充满好奇心,能带着疑问去看问题,从而就一步对问题进行更加深入的理解。
4.对自己充满信心,遇到困难不退缩,不嫌麻烦,一心放到解决困难上去。
5.最重要的一点是自己对通信这个专业非常感兴趣,想要对它有更深入的了解与认识。
疑惑:
1.想要对通信工程专业有更多的认识,却不知道有哪些适合我现在的知识水平看的书。
2.对学习的多门学科,自己应该侧重于哪些?还是都要顾忌?
3.怎样做,才能让自己往研发人员方向发展?
4.怎样才能学精通信工程专业?
五、自己的学习规划与职业规划。
学习规划:
1.认真学习英语,至少过英语六级。
2.认真学习好专业课程,让自己的专业知识过硬!
3.注重实践,让自己学习的知识与现实接触,增强自己的动手能力。
4.关注IT业与信息产业的发展,让自己与时俱进。
5.看各种各样的书,着重内涵修养。
职业规划:
1 专业特色及培养目标
国家即将启动以航空发动机/地面燃气轮机为核心的高效动力装置重大科技工程专项, 明确提出要突破高性能动力装置的核心关键技术, 提升我国各类核心装备、重大机械设备动力系统的自主保障能力。我国能源供需矛盾尖锐, 结构不合理, 能源利用效率低, 一次能源消费以煤为主, 化石能源的大量消费造成严重的大气污染, 雾霾天气不断, 严重影响人类的健康。如何满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用, 对能源科技发展提出重大挑战。国家正在推进清洁能源开发与高效利用技术、节能减排技术、高效动力技术等为主的多项计划, 作为涵盖能源、动力及环境领域的核心学科之一, 能源与动力工程学科必将在新能源开发与综合利用、高效低污染排放动力技术、节能减排技术等领域发挥关键的科学与技术支撑作用, 为我国早日实现节能减排的宏伟目标提供强有力的技术保障, 发展前景广阔。国家重大计划和实施纲要为能源与动力工程专业的发展提供了广阔和美好地前景, 该专业迎来了历史性的发展机遇, 同时也带了巨大地挑战, 尤其在综合素质高、创新能力强的能源与动力工程专业人才培养方面, 对如何进一步办好能源与动力工程专业、提高本科和研究生教学水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。
大部分刚踏入大学校门的新生对自己专业认知及毕业后从事工作岗位了解甚少, 对大学生活和专业学习既好奇又迷茫, 同时, 中学阶段被动式学习和吸收, 学习时间紧, 作业量大, 承受具大考试压力, 而进入大学以后, 很多学生像脱缰的野马, 摆脱了家长和老师的束缚, 学生的自主学习、独立学习积极性降低, 失去学习目标。鉴于此, 一般高校在大一期间都设置了专业导论课, 不仅要指导学生解除在该专业一些问题上的困惑, 还要能引导学生更好地适应大学生活, 帮助学生领会大学的学习方法及提升自主学习能力, 消除学生的不适应性以提升学生自立、自主学习的能力, 帮助学生更好地规划学习, 实现学习目标。专业导论课教学内容一般包括: (1) 介绍专业背景和专业特色。 (2) 专业人才培养方案的课程体系及相互逻辑关系。 (3) 涉及的基本专业知识、专业拓展及交叉学科。 (4) 本科和研究生学科的对接关系。开设专业导论课可以帮助学生了解未来的就业和发展趋势, 增强专业学习兴趣, 为顺利完成大学学业奠定基础。高中生进入大学后, 常常因为不适应大学学习生活环境、不明确自己努力的方向而迷茫、放松自我约束, 不能快速顺利地完成由高中生向大学生的角色过渡, 造成学习成绩和思想滑坡。教学实践表明, 开设专业导论课程有利于学生了解专业, 激发学生学习专业课的兴趣, 对以后学习专业及专业基础课具有良好的导向作用。探索在本科低年级阶段开设专业导论课程对教学质量的提高、学生素质培养具有重要意义[2]。高校应该在更新教育观念、加强教学管理、集中优势师资、编写特色教材等环节着手进行改革, 全面推进专业导论课的开设, 切实提高人才培养质量[3]。
南京航空航天大学能源和动力工程专业传承了本校的航空、航天和民航特色, 长期致力于动力领域的基础研究及相关技术, 形成了高效燃烧组织、强化换热理论及应用、复杂流动仿真与控制、新概念动力装置设计等多个优势明显的特色方向。能源与动力工程专业紧密结合国家和江苏省工业和国民经济发展, 以科学技术转化生产力为目标, 为国家和地方经济发展提供重要技术支撑和人才储备。南京航空航天大学的能源与动力工程专业在多年的专业建设和发展过程中, 始终弘扬学校“负重奋进、献身国防, 唯实创新、志在超越”的办学精神, 把人才培养放在首要位置, 研究能力持续攀升, 产学研效果突出, 素质教育特色出众, 创新型优秀人才培养成效突出, 教学改革、课程群建设及国际交流不断完善和进步。因此, 南京航空航天大学的能源与动力工程专业以素质教育为导向的人才培养体系特色突出, 国防特色鲜明, 基础研究能力和服务地方经济发展能力出众, 师资力量雄厚、专业综合实力强, 具备了非常广阔地发展前景。
专业课程群是优化学生知识结构、培养学生创新能力、提高学生工程技术能力的基础, 直接影响实验实践教学体系和师资队伍的建设。借鉴国外著名大学中相关专业的培养方案及课程体系设立模式, 在充分考虑南京航空航天大学能源与动力工程专业特色的现有培养方案基础上, 增加了实践性教学环节在专业教学计划中的比重, 强调学生的应用知识和实施能力。该专业发展核心专业课程体系的核心指导思想为完善基础类课程体系、优化课件, 建立了开放式虚拟热工基础试验系统, 提升教学效果;建设了燃气轮机动力系统、节能减排、新能源利用3个核心课程群, 理顺各门课程知识领域的相互关系, 遵循教育教学规律, 突出特色, 逐步完善该专业的课程知识体系, 以流体力学、热工学为理论基础, 辅助以机电、计算机和控制等学科的理论知识, 培养具有高尚人格品行和社会责任感, 具备扎实的理论基础和专业水平, 熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术的专业人才, 可以从事能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等的工作。
2 专业导论课的教学方法
专业导论课作为学科启蒙课程之一, 旨在促进低年级学生在较短时间内概略了解自己所学专业的概念、内涵、地位、作用、专业现状、应用前景, 增强新生学习目的性, 激发学习兴趣和动力, 引导学生对该专业的人才培养计划和培养目标、课程体系等了解, 提高学生对所学专业的认知度, 培养学生专业感情, 有助于学生确立专业学习目标, 促进学生以积极的心态投入未来的学习生活[4,5,6]。专业导论课从培养方案讨论开始, 让学生总体了解大学的培养模式, 了解课程设置的特点, 了解每门课的作用以及各课程之间的关系等, 帮助学生认识到其在低年级所学在高年级有所用。不仅有助于学生提高学习兴趣, 更有助于学生制定中长期学习计划。
南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课采取理论教学和实践教学相结合的方式, 培养学生对所学专业从宏观上了解该专业的课程体系和课程结构。理论教学环节, 专业导论课的授课采用多位教师和专家联合授课的方式, 通过专业负责人对能源与动力专业培养方案解读和相关专业老师以航空、航天、民航及相关领域为背景进行具体的专业介绍, 让学生对所学专业有更深地了解。重点强调普适性教学, 授课内容不包含具体方法、原理等, 专业内容选择上应全面, 表现形式应具启发性, 且新颖、形象, 具有一定的综述性, 深浅适当。课堂上创设更加宽松的学习氛围, 多些特色、多些思考、多些讨论、多些实践。专业导论课的教学目标设计成具有引导学生认识专业、了解专业, 促使学生热爱专业、明确个人发展规划。实践教学环节, 安排现场参观、实验演示等, 对提升学生的学习兴趣、调动学生学习积极性具有作用积极。学生组队专题讨论, 就某个同该专业领域相关专题开展调研和论述, 合作撰写论述报告, 小组成员上台讲述并分别回答如下问题:选题同该专业有何联系?目前发展状态?未来发展趋势?可能会涉及哪些知识?该专业哪些课程会涉及这些知识?该选题同哪些企业和研究机构相关等?南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课以宽松、多样化的教学安排调动学生学习的积极性和提升学习效果。为了实现能源与动力工程专业导论课在有效教学中的作用及其实施对策, 在本科专业建设项目“能源与动力工程专业导论视频课”的支持下, 拍摄并制作了八个单元的能源与动力工程专业导论课程视频, 在学校网络教学平台上建成课程网站、上传主要课程PPT、课程视频、课程教学大纲等材料, 学生可以更深入学习该课程和深入了解该专业。
3 结语
专业导论课是为大一新生能够初步了解专业知识、掌握学习方法、做好职业生涯规划的一门启蒙和科普课程, 启发、调动大一新生的自主学习积极性, 引导新生熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术等知识, 了解能源与动力工程专业涉及能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等行业, 引导学生热爱所学专业、进行大学成长规划及职业生涯规划及实施, 逐渐提高自主学习能力, 有计划地进行自我培养。能源与动力工程专业导论课教学模式是采用专业组长和同行专业教授配合理论教学和实践教学的灵活性和多元化教学方法, 使得专业导论课程能够很好地激发学生的参与意识和学习兴趣, 帮助学生掌握专业学习方法, 为高效地学习后续专业知识打下了坚实的基础。专业导论课是引领大学生建立专业自信心和专业归属感、走入专业领域的向导, 在大学一年级新生在大学的学习和成长过程中, 具有重要的领航作用。
摘要:在深入了解能源与动力工程专业人才培养现状和社会对能源与动力工程方向人才需求的基础上, 结合南京航空航天大学“航空、航天、民航”三航办学特色和“能源与动力工程专业导论”课程特点, 介绍能源与动力工程专业特色和培养目标, 分析专业导论课开设的必要性, 探讨能源与动力工程专业导论课程的理论和实践相结合教学方法。
关键词:能源与动力工程,专业导论,教学方法,专业特色
参考文献
[1]杨善林, 潘轶山.专业导论课——一种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报:社会科学版, 2004 (4) :1-3.
[2]刘光明, 于斐, 周雅, 等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛, 2007 (1) :37-39.
[3]杨晓东, 崔亚新, 刘贵富.试论高等学校专业导论课的开设[J].黑龙江高教研究, 2010 (7) :147-149.
[4]张燕.为大学新生开设“专业概论课”的探讨[J].教育与职业, 2014 (11) :154-155.
[5]果东彦, 陶爱荣, 陈振乾.建筑环境与设备工程专业概论课设置研究[J].高等建筑教育, 2011, 20 (4) :54-56.
关键词 高分子科学导论 案例教学 考核机制
包装材料对包装的发展起到巨大的推动作用,有时甚至引起发展上质的飞跃。①高分子材料作为现代包装材料的一个极为重要的组成部分,是包装工程专业学生必须掌握的知识。高分子科学导论主要包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用,以及高分子科学的发展历程和研究前沿。②知识点多,内容繁杂,而教学时数只有48学时。如何安排好教学的内容、教学重点,按照包装工程专业是需求进行课程建设,成为一个非常有意义的课题。课程内容丰富、实用性强,是包装工程专业学生的必修课程。如何强化学生的参与意识,提高教学效果,本文从以下三个方面进行了探索和总结。
1 教学内容上,突出以专业特点为导向
教学大纲的完善和更新是教学内容建设的基本骨架。现代教学理念认为,教学大纲不是教学内容的堆砌,而是教学的指导性文件。③④课程大纲的完善是以创新教育理念为指导,传授知识和培养能力为主线,并要充分地展示课程教学设计思想。根据我校高分子科学导论教学时数少,同时专业方向又是以包装材料和包装工艺为主要方向,以食品、药品及化妆品包装为主要应用领域,如何选择甚至编写合适的教材,如何确定本课程包含的各部分内容,合理分配学时,成为提升高分子科学导论教学效果的一个非常重要的因素。在本课程的教学中,在对第一部分高分子合成化学部分的学习中,主要精力集中在对于反应基本原理的认识和各种高分子化合物的命名及分子量的影响因素。而不对聚合理论做深入探讨。在第二部分,高分子材料结构与性能的相关知识中,对材料的力学性能进行了着重介绍。作为包装容器的设计、加工和使用,这是考察材料的关键点,同时还需要介绍相关的耐热、耐化学性及其他一些基本性能。使得学生在课程学习后,对材料的基本理化性能有一个初步认识。第三部分是将材料的加工,对于包装材料而言,如何将粒料通过注射、吹塑、模压等方式制备成包装容器,这是一个能激发学生学习兴趣的部分,也是与学生将来从事包装职业联系最紧密的部分。因此,从内容上、从学时上予以加强。尤其是针对我校包装专业比较偏重的食品包装,各种液状货品的包装容器(如各种瓶、壶、桶)以及各种薄膜的主要原材料( PE、PP、PET、PA 等)和主要加工工艺(挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、单/双向拉伸等)进行了较为详细的展开。
2 在教学方法上,辅助以案例教学
掌握和运用好的教学方法是提高教学质量的重要手段,也是课程建设的重要内容。⑤案例教学是一种非常行之有效的教学方式,能更加直观地让学生理解书本知识,联系实际。例如在讲高分子材料的应用的内容时,对身边的包装产品进行举例,例如牙膏是我们生活中不可或缺的日用品,因此市场竞争十分激烈。国际牙膏巨头美国高露洁公司在进入我国牙膏市场以前,曾做过大量的市场调查发现,牙膏包装的同质化竞争严重。针对这些特点,高露洁采用了创新的复合管塑料内包装。结果大获成功,在短短的几年时间内,迅速占领了我国1/3的牙膏市场份额。这个例子,充分让学生认识到,高分子材料对于传统材料的替代作用及其适用范围十分广阔,从而激发了学生的学习兴趣。在讲述高分子注射成型工艺时候,拿出在工厂收集的残次样品,对气眼、流痕、欠注、银纹/水花、缩痕、熔接痕等常见问题进行分析。以气眼为例,是由于困在型腔内气体不能被及时排出,易导致出现表面起泡,制件内部夹气,注塑不满等现象。其改进方法,从产品结构设计上,减少厚度的不一致,尽量保证壁厚均匀。这些处理手段,又都可以通过前期所学的高分子化学和高分子物理相关的链段运动、熔体流动、聚集态变化等相关知识进行解释。从而使所学知识得到综合体现,提高了学生的联想、归纳能力,深化了对理论知识的理解,同时有助于其将来在工作中分析并解决一些实际问题。
3 优化考核模式,多重手段调动学生学习积极性
构建课堂教学模式时,主要采用教师引导,充分地调动学生的主动性教学方法,而考核方式的优化,则是对学生一种非常有效的激励方式。为了提高学生的学习兴趣,将考核方式改为论文+PPT讲述+期末考试的模式,其中平时考勤、作业占二十分,论文占二十分,PPT讲述占二十分,期末考试占四十分。考虑到学生还处于大二阶段,尚未接触到文献调研等课程,经过简单教授学生如何使用百度等网络搜索引擎以及初步学习使用中国知网,重庆维普等中文数据库,武装了学生的文献调研手段,同时也充分调动学生的积极性,促使学生发挥主观能动性去查阅文献资料和标准,并按照正规的综述论文格式规范进行撰写。学生虽然还比较稚嫩,在专业领域几乎尚无法真正领会,但初步的锻炼,拓展了专业视野,深化了对本专业的认识,提高了用所学知识去发现问题、分析问题并进行归纳的能力。虽然还不能提出和解决较为复杂的问题,但这种锻炼已经起到了非常显著的效果。大二第二学期,包装专业学生就可以以高分子材料为出发点,申请大学生创新的科技项目,其申请数每年都占到本专业的很大部分。另一个考核内容是将学生按四人一组进行分组,每组做个PPT并请一位同学进行讲述,考核成绩作为该组四位同学的成绩。通过做PPT讲述,学生需要自行组织图片和说明,并进行PPT的设计,直至最后讲述。十分钟的讲述和五分钟的提问,有助于并在一定程度上能集思广益,学生之间相互交流和讨论。再经过最后的考试,学生需要对所学课程进行一个全面的复习和总结,三者结合,使得学生对整个学习内容都有较为直观、详尽的认识。
4 结语
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