农业机械化及其自动化范文
时间:2023-03-23 11:46:49
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关键词:农业机械化及其自动化;《优化设计》;教学内容;教学方法;网络教学平台
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0069-04
一、前言
优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。最初在20世纪50年代,应用数学领域发展形成了以线性规划和非线性规划为主要内容的数学规划理论,应用于解决工程设计问题,形成了工程设计的优化设计理论和方法。随着优化设计理论和方法的不断推广和应用,优化设计在各个行业得到广泛的应用,优化设计在农业工程领域也有着重要的应用。因此在农业机械化及其自动化本科专业中,开设优化设计课程,学习优化设计的理论和方法,培养分析和解决优化设计问题的初步能力,为将来从事工程设计工作打下一定基础。
二、农业机械化及其自动化专业《优化设计》课程的定位与课程目标
农业机械化及其自动化本科专业是昆明理工大学工学专业之一,其开设背景是2000年5月,根据昆明理工大学的综合办学条件,结合新农村建设、农业现代化发展、西部开发和云南省新型工业化发展战略,针对以工业化改造传统农业过程中对农业工程专业人才的需求特点,经有关专家认真论证研究后,昆明理工大学于成立了现代农业工程学院。建院以来,在学校领导下,农业工程学院在师资队伍建设、学科建设、办学规模、实验室建设、科研建设、对外联合办学等方面都取得了较大进展,积极为学校的本科教学工作和人才培养作贡献。学院坚持学校的办学指导思想,积极探索在理工大学综合办学条件下农业工程类高级专业人才培养模式,旨在培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高并具有创新实践能力的本科应用型人才。现设有农业机械化及其自动化、农业水土工程、农业电气化与自动化和园林四个本科专业,设有农业工程、农业机械化工程、农业水利工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化五个硕士学位授权点。昆明理工大学农业机械化及自动化专业虽然成立时间不长,但具有特色和优势。昆明理工大学的办学理念是建设理、工、文、法、经、管多科性协调发展的高水平大学。昆明理工大学办学定位、人才培养目标和生源情况是:建设成为特色鲜明的高水平大学,成为我省和西部地区培养高层次科技人才和应用人才的重要基地。生源来自全国各地。昆明理工大学理、工、文、法、经、管多科性协调发展,学科门类比较齐全,学科综合优势十分明显,而且农业机械化及自动化专业的主要学科基础正是学校的一批优势学科。这就使得农业机械化及自动化专业能很好地汲取学科交叉的优势,在学科交叉中获得新的生长点,使专业得到再生和发展。同样,依托学校理工综合优势,对农业机械化及其自动化专业教学改革将形成有利条件。与从农业院校中成长起来的农业机械化及自动化专业相比,在培养学生实践动手能力、工程素质、创新能力和创新精神上具有无以比拟的优势。《优化设计》课程正是突出专业理工特色和优势的一门学科基础课。在农业机械化及其自动化本科专业的培养方案中,《优化设计》课程一直列为学科基础课,旨在培养学生的工程设计能力,掌握科学的设计方法,培养学生在农业机械领域的工程设计能力,突出学生的理工优势和特色。
三、《优化设计》课程特点
优化设计是现代设计方法中的一个重要领域,是工程设计的重要组成部分,也是工程技术人员必须掌握的设计方法,《优化设计》课程已经成为高校普遍开设的重要课程之一。《优化设计》课程以重在培养学生的创新精神和实践能力的教育思想为指导,更新教育观念,坚持“强化基础,恰当拓宽,提高综合能力”的原则,加强学生的综合素质和工程设计能力的培养,向以“知识、技能、方法、能力、素质”综合培养目标的教育体系转化。《优化设计》课程将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合,着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法,学习优化设计方法的实用程序,使学生在学习“优化设计方法”的同时,也能够获得工程应用能力的训练。进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过《优化设计》课程的学习,培养学生掌握优化设计的基本概念和基本知识,掌握常用优化方法的基本原理和计算方法,熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能,了解优化设计在工程设计方面的应用。所以,学生应达到下列四个基本要求,一是树立工程优化设计和优化决策的思想;二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法;三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能;四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。优化设计的教学大都是基于机械优化设计的。因此,以优化设计理论为基础,以计算机为工具,将优化设计方法用于机械设计中,形成了机械优化设计,成为优化设计的典型代表和重要内容。机械优化设计是机械现代设计方法中的重要方法之一。在国内大多数机械类本科专业中,大都开设了机械《优化设计》课程,为将来从事机械设计工作打下一定基础。甚至也有很多机械类硕士研究生培养方案中开设有机械《优化设计》课程,进行更深入的理论学习。《优化设计》课程的教学改革,应根据专业培养方案,从专业特点和实际需要出发,对教学内容进行改革,因此,结合农业机械化及其自动化专业本科培养,开展《优化设计》课程教学改革是十分必要的。
四、教学内容改革
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如图1所示。
1.1构建以综合性、设计性、应用性为主的创新实践平台
1.1.1实践平台资源的整合按照资源整合与共享、优势与特色相结合的思路,坚持平台建设与特色学科建设、科研平台与实验室建设、人才队伍建设相结合,突出学科交叉与融合的原则,将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合、优化组合,从而搭建起农业机械化及其自动化本科教育公共创新实践平台,实现内部实验室和大型仪器设备开放共享,改善本科生实验教学与科研创新条件,丰富本科生创新能力培养的载体。
1.1.2平台实践条件的建设创新实践平台主要依托农业机械化及其自动化专业实验室,设备条件相对落后,要充分发挥创新实践平台的作用,必须对平台的条件进行改善。平台在完成本科实验、实践环节的基础上,主要起到培育学生课外创新实践能力的作用。因此,需多渠道进行平台实践条件的建设。首先,利用农业机械化及其自动化国家特色专业建设项目经费购买必要的大型设备。其次,通过专业教师的科研项目,共享部分设备。最后,创新实践平台的实施过程是丰富和补充实践条件的最好途径,平台进行的各项项目,其研究成果均可补充相关实验室的实验设备,这对本科教育实践环节的作用更加具有现实性和可操作性。
1.1.3实践平台教学内容的改革创新实践平台建设突出综合与创新的特色。针对“卓越工程师”的培养目标,该平台建设充分重视工程教育的实践性,同时体现学科的高度综合、相互渗透以及交叉融合。在实践教学平台为教学服务的过程中,根据不同的教学内容采用不同的教学形式与教学方法。按照学科特点,平台将实践项目分成不同的类型:科研项目型、实训任务型、探索问题型、工程训练型、生产体验型、典型案例型和综合型等。在内容上,重点构建以设计性、应用性、综合性为主的实践教学体系。通过平台的正常运行,我们在项目执行中制作了20个实验平台及10余套专业实验室专有机具。
1.2创新实践平台运行与管理模式的建立与实施
1.2.1实现双向开放的运行模式运行模式是创新实践平台得以正常运转并充分发挥其效能的基础,为此,我们建立了一套完整而有效的运行模式。农业机械化及其自动化创新采用“双向开放运行”的模式,从实践的时间、空间、工具、内容等几方面实现真正意义上的双向开放。平台建设目标是培养学生的工程实践能力,因此,只要选修过工程制图、机械原理、机械设计、机械制造基础等专业基础课程的学生都可进入平台学习。平台建设虽然主要针对农业机械化及其自动化专业,但是鼓励相近专业及对本专业有兴趣的其他专业的学生进行相关的创新实践活动。学生可以根据自己的爱好和特长有选择性地开展研究,尤其鼓励以研究团队的形式进行实验,同时重点实行以老带新的合作模式。平台不定期邀请行业专家以专题讲座、技术交流的形式与教师及学生进行深入交流。
1.2.2建立以学生为主的管理模式创新实践平台的管理采取学生自我管理的方式,为此,我们建立了一套行之有效的管理规章制度规范创新实践平台的日常事务。教师主动参与创新实践,通过报告、座谈、指导等多种方式与学生交流信息,传授知识和技能。同时,鼓励学生自发创办创新协会,定期举办研讨会、创新活动成果展等活动。在实验环节中,以学生为主体,教师为主导,倡导自主学习。通过立项和研究小组的方式开展创新实践活动,项目申请、资料检索、材料购买、产品调试等全部由学生独立完成,培养学生自主学习能力和独立工作能力。在“互动”的文化氛围熏陶下,基地形成了求真务实的创新精神,吸引勤学好思的学生参与实践活动。
1.3以创新实践平台为依托,实施研究性学习和创新性实践项目培养计划
1.3.1规范化实践教学体系(1)进一步优化实验教学体系,推进实验教学内容改革与创新,同时注重改革实验教学方法和手段以及传统的实验教学考核模式,强化实验课程的教学质量检查评估,积极推进工程训练中心和省级实验教学示范中心的建设。(2)重新制定课程设计教学质量标准和工作规范,课程设计题目必须与工程实际相结合,内容必须体现学生运用所学理论知识解决实际问题的能力的训练,指导教师实行跟踪式指导,启发和引导学生掌握分析问题和解决问题的方法。(3)重新制定毕业设计(论文)教学质量标准和工作规范,通过开题、中期检查、二次答辩、内外审等措施,强化毕业设计(论文)的过程管理。为提高选题质量,实行毕业设计(论文)题目的申报与审查制度,题目要紧密结合生产实际,内容要体现对学生专业知识的综合训练、创新能力与实践能力的培养。
1.3.2实施大学生研究性学习和创新性实验项目培养计划以创新实践平台为依托,结合学校SRTP项目、专业课教师科研项目,多渠道申请专项经费,设立大学生研究性学习和创新性实验项目。项目申请者为已修过本专业或相近专业基础课和主导专业课的全日制本科生,以团队形式申报,鼓励学科交叉、年级交叉。立项范围包括科技创作、科学试验、工程应用、创新设计、模拟仿真等,大力支持学生参加国家、省级各类竞赛的前期研究项目,同时兼顾其他具有创新思维和研究价值的各种实践项目。该培养计划与本科生导师制相结合,立项的每个项目都在导师的指导下进行,最大限度地发挥学生的创新思维和自主研究能力。无论是制作类元件或材料选型、方案设计、加工制造、样机装配,还是实验类的实验方案制定、数据采集与分析处理、实验报告撰写,导师仅给予宏观指导与建议,其他工作完全由项目组独立完成。
1.4以大学生科技创新竞赛为重点,构建3个层面的课外创新实践教育体系
依托农业机械化及其自动化创新实践平台,我们积极推进农业机械化及其自动化专业本科教育课外创新实践环节的改革。大学生课外科技创新竞赛活动是创新实践平台建设与实施的重要组成部分,主要分为3个层面:(1)在主要专业基础课、专业课中开展科技竞赛活动。在提高学生创新能力的同时,有效促进了课程教学内容、教学方法的改革。(2)根据学科专业特点和培养目标,开展具有学科专业特色的科技创新竞赛活动。建立学校、学院、农机系三级联合承办的大学生创新活动机制,确定具有代表性的科技竞赛项目,每年组织一次竞赛活动。如开展“CAD创新设计大赛”,积极组织“小型农机具操作及修理大赛”等,鼓励学院相近专业的学生参加。(3)积极鼓励教师和学生参加各级各类高层次的科技创新竞赛,充分调动广大教师和学生的积极性。围绕三维创新设计大赛、机械创新设计等省级以上大赛,建立创新实践平台重点支持、培养与奖励的长效机制。针对3个层面的科技创新竞赛活动,建立完善的组织、管理制度,促进创新实践平台的良性发展。
1.5实施本科生专业导师制,加强“双师型”教师能力培养
(1)实施本科生专业导师制针对农业机械化及其自动化专业的培养目标,我院有层次、有计划地在全日制本科生中逐年推行专业导师制。根据学生的个体差异,因材施教,充分发挥导师在学生能力培养中的重要作用。导师制与学分制的并行,可以较好地发挥学生的主观能动性,极大地挖掘学生的创新潜能。导师可以根据学生在不同阶段的学习状况,随时调整培养计划与学习进度。专业教师在前两年主要指导学生完成基础阶段的选课,督促其努力完成学分。对于具备创新潜质和学有余力的学生,可以引导他们参与导师的科研或创新实践平台的“研究性学习和创新性实验项目培养计划”,同时指导学生参与各级各类科技创新竞赛。最后,导师作为学生毕业设计指导教师,根据学生的学习状况指导其完成与以上项目相关的毕业设计或毕业论文工作。(2)加强“双师型”教师能力培养创新实践平台建设与实施效果取决于教师的专业水平与敬业精神,实现“卓越工程师”培养目标,教师的专业综合能力与工程实践能力尤为重要。实践平台的仪器与设备是实现学生实践与创新能力培养的硬件保障,优良的师资则是软件保证。因此,要更好地发挥创新实践平台的作用,须完善教师培养培训与考核机制,努力加强青年教师“双师型”能力的培养,我院规定,新教师必须经历一年的工程实践。同时,建立青年教师进实验室制度、教学基本业务考核制度、教师工程实践能力培训制度、教师专业综合能力竞赛制度等一系列保障制度和措施,建立教师工程实践能力培训与考核的长效机制。
2结束语
篇3
关键词:农业机械化工程;人才培养;教学资源;数字样机
Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering
Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng
Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China
Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.
Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping
我校省级重点学科农业机械化工程,多年来一直坚持“非实习不能得真谛,非实验不能探精微”的教学理念,取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天,农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变,农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年,是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期,农业机械化工程学科不仅要发展外延,更要着重向内涵拓展,培养高质量人才,出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向,以提高教学水平为主,不增加教育成本,开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源,构建农业机械化工程实验实习教学网络平台,已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。
1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则
1.1 数字样机教学资源技术内涵
数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程,是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感,渲染和在实景环境中的动画模拟。目前,数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。
数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理,可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分,数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等;按信息的呈现方式划分,数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比,数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库,基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。
1.2 数字样机教学资源开发原则
开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。
(1)教学性原则:数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段,将其用于教学资源的设计开发中,与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品,满足人们对产品的功能需求,而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。
(2)科学性原则:数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术,所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模,按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。
(3)开放性原则:数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中,可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制,给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口,尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定,及时充实和更新教学资源库。
(4)通用性原则:在相应的技术标准规范下,数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习,适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程,最大限度地共享资源。
(5)层次性原则:数字样机教学资源应实行模块化管理,使学习者通过对不同层次资源的使用和重组,方便进行课程或知识体系的筛选,最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。
2 农业机械化工程数字样机教学资源开发
2.1 将现有教学资源进行数字样机建模
将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造,形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类:一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品,包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计,建立虚拟教学模型,主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。
(a)典型零件模型
(b)典型部件模型
图1 实物教具数字样机模型
可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目,让学生参与教学资源建设,并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力,将学生技能教育融于教学中,并兼顾提升学生从事科研工作的能力,提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。
2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化
在农业机械化工程诸多核心课程教学中,除了加强理论课程的基础知识外,更要体现学科前沿知识,在实践环节中融入最新科研成果,将学科前沿知识带给学生,让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术,许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟,在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源,尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。
(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真
图2 科研产品数字样机模型
通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等,形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息,及时收集科研工作中的教学素材,这也有助于科研工作本身的总结和提高。
2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充
调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型,但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动,可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模,如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具,这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用,改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机,适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。
(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机
图3 调研产品数字样机模型
3 数字样机教学资源应用
3.1 农业机械学省级精品课教学应用
农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程,2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现,其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课,学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示,很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。
3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用
“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行,其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容,以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心,兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等,实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页,通过链接数字样机教学资源,能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态,起到事半功倍的效果。
图4 数字样机教学资源网络教学应用
4 结束语
为适应农业机械化工程学科向内涵拓展,培养高质量人才的时代要求,利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径,完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中,开展多种形式的仿真教学和网络教学,为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。
参考文献
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关键词:农业机械管理;课程内容;教学方法;改革
农业机械管理是农业机械化及其自动化专业的一门主干课程,本课程内容涉及农业生产过程中所用的各类作业机械,包括这些机械的工作原理、设计、实际使用、实际管理及应用等知识,是一门理论与实践紧密结合的学科。随着我国社会的不断进步,农业机械管理课程内容的改革问题也日渐显露。为推动农业机械管理课程的教学改革和创新,广大教育工作者以改善和提高教学效果为重点,凭借多年的教学实践,不断从课程内容建设和教学方法实践等方面进行改革尝试和探索。
一、课程的内容与教学方法存在的问题
1.课程内容中实际岗位技能专项训练过少。农业机械管理是一门理论与实际相结合的综合性专业学科,课程内容包括农业机械牌证管理、驾驶操作人员管理、农业机组运用管理、农业机械化生产管理、农业机器技术维护以及农机油料管理等。但是课程内容只强调理论知识,对实际岗位所需技能专项训练编入过少,忽视了社会各企业、工厂对学生素质和技能的要求。比如,在农机管理的过程当中,对于操纵机械人员教育管理的理论比较详细,而对于机械的零配件和售后维修技术等方面的介绍就比较少;对收割机、插秧机、铡草机等对人身财产安全可能造成危害的农机的管理方面描述不够详细,这就留下了安全隐患。
2.课程涉及内容过广、过杂。农业机械管理课程涉及的内容过多、知识面广而杂乱,涉及农机种类过于繁多,但是由于不同地区地理环境和气候环境的差异、农作物的种植种类不同及播种、收获季节不同等,该书的实用性大打折扣,也同时给学生加大了课业负担。比如,南方的农业以水稻为主,都是水田,主要使用的水稻收割机,而北方的主要种植小麦、玉米等旱田作物,所使用的农机与南方的也不相同,因此,本书的内容相对来说不够实用。
3.课程教学书面化、理论化。农业机械管理的目的是学习农业机械和管理方式,这就要求学生对农业耕作方式、作物的播种和收获时间、各种地形的农机使用及收割方式等有全面的了解,而传统教学主要是在教室里面对面授课,所讲的都是书本上的知识,学生对现在农村的了解不够,许多学生对农业耕作等方面知识不能很好地理解,他们很难通过书本熟悉真实的农机管理方式。在如今重视基础、强调能力的教育改革背景下,书面化、理论化的教学严重影响了教学效果,已经不能满足现今的教育要求。
二、课程内容与教学方法的改革方案
1.课程内容中增加实际岗位技能专项训练。教材编写者应该尽快在书中增加实际岗位技能专项训练内容。农业机械管理是一门理论与实际联系很紧密的学科,专业性很强。由于学生毕业都要从事专业性较强的工作,所以跟实践接轨迫在眉睫,把课堂所学与实际技能联系起来的最好方法就是在每一节课程的末尾加设实际岗位技能专项训练模块,这个专项模块应该尽量贴近实际操作,最好是实际案例。比如,农机维修与维护方面,多安排学生参与相关的培训与技能交流。随着技术水平不断提高,农机从技术层面、零部件精密程度等方面都在不断进步,让学生在上学期间打好基础,对以后管理工作益处多多。
2.精简课程内容,增加实用性。农业机械管理课程的内容理论偏旧,内容偏多,影响实用性,新课程内容一定要改变这种状况,让学生学到对以后工作真正有用的东西,学以致用。比如,农机在不同季节的使用与保养问题:在冬季农机应先启动发动机,再加冷却水,因为天气寒冷发动机若不能启动,冷却水就会上冻,所以要先启动发动机预热达到40~50℃时,再熄火加水,加满水后还要等到水温升高后再行驶,以避散热器降温使冷却水结冰;而夏季操作农机要注意防止发动机温度过高,在使用中如果发动机“开锅”,很可能是因为水箱缺水,这时要马上停止运行并保持低速运转,等水温降到70℃左右,再加入冷却水,同时注意当温度升高时油料、油粘度会下降。
3.改进课程教学方法。在讲解书本知识的同时,可以安排学生去农村学习,在田间地头亲眼看各种农业机械的工作过程,请农机专家现场讲解农机工作和管理的问题。由于农业机械的管理主要包括质量管理、行政管理和职能管理三方面,教师可以安排学生去各个相关部门实习,在工作一线熟悉所学知识。在一些实践环节采取实习的方法,让理论教学与实践教学结合,带学生去农业生产现场,让他们看到并动手操作书本上介绍的设备,从而激发学生的学习兴趣,提高教学质量。
近年来,广大教师队伍和教育研究者不断对农业机械管理的教学内容、教学方法及实践环节等方面进行研究和改革,已经逐步探索出适合本专业课程教学的最新模式,以适应不断变化的教学情境和学生素质,并取得良好的效果。通过不断的教学改革和实践情况,学生对知识的理解有了加深,解决实际问题的能力也有了显著提高,为教育改革提供了宝贵的经验。
参考文献:
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关键词:实践教学;教学改革;人才培养
农业工程实验室主要承担农业机械化及其自动化专业的实验和实践教学工作,专业教学资源丰富。专业下设有收获性能、智能农业、土壤特性、耕作机械、收获机械、植保机械、流体机械等12个实验室,拥有收获机械、农产品加工、耕作机械等3个教学模型和图片室以及农业机械学课程陈列室和专业教学成果室。同时还拥有一批先进、完善的农业机械测试设备及分析仪器,如无线数据采集分析系统、高速摄影机、农产品分级机、随机信号振动分析系统、数字化仪和传感器系统实验装置等,以及学科(专业)建设所需的特色设备,如智能旋播机、径向风扇实验台、排种实验台和离心泵性能测定装置等仪器设备,目前有9个产学研创新科研基地。多年来不断对实验教学及实践性教学进行研究与探索,建立了一套完整的实践性人才培养体系。
1实验教学内容体系设置
实验教学内容体系分为专业技能训练和综合训练。专业技能训练包括专业技能训练模块和专业综合能力模块,专业技能训练模块主要包括专业课程实验、综合性实验和设计性实验训练,专业综合能力模块主要包括专业课程设计、学术报告和专业课程论文训练;综合训练包括综合实习模块、科研训练模块和科技创新模块,综合实习模块主要是认识实习和生产实习,科研训练模块主要是毕业设计和大学生研究训练计划,科技创新模块主要是学生科研立项和科技创新竞赛。
2教学质量监控
在完善了上述实践性课程设置的基础上,加强实验课质量监督和管理。实验课质量管理主要采用如下几项措施:
(1)系主任负责全面的实验教学质量的监督,教研室主任负责本教研室主讲课程的实验课质量评价与管理;实验室主任负责本实验室所开设的实验课检查与记录。课程主讲教师、实验指导教师、实验技术人员均要对课程实验教学质量进行记录和自我评价。
(2)实验课实行主讲教师负责制。凡课程含有实践教学环节的,课程主讲教师必须通过实验试做,经专家认可后可以指导实验。并且课程主讲教师必须至少指导一轮实验,在实验后负责汇报实验教学质量,新进教师要求在听过一轮老教师指导实验,再通过实践教学试做相关工作后,才能担当主讲教师。
(3)本专业十分注重教学实习基地的建设,以便培养学生的生产实习能力。实习教学的质量由实习基地负责人和带队教师主任共同负责,系主任负责监督检查,做好每次实习教学质量记录并存档3年。
(4)全部的实验或实习教学大纲由教研室与实验室联合编写,实验教学计划必须按实验教学大纲执行。所有实验课要有实验教材或实验指导书,并且由第一实验指导教师、课程主讲教师选定或编写。
3实习基地建设与实习质量保障
在实践性环节建设方面,实习基地的建设工作主要从以下几个方面展开:(1)专业教师与实习基地人员合作编写《实习教程》教材,根据实习基地技术创新情况,实时更新和增补实习内容;由实习带队教师加强与实习基地负责人和技术人员的沟通,并经常和同学们交流,以便使学生及时了解实习基地技术改造内容。(2)专业课教师要经常参观实习基地,与实习基地负责人积极保持联系,及时了解实习基地生产和运行存在的问题,积极建立科研合作平台。(3)稳定实习内容与实施办法,包括实习现场授课技术人员的确定,各个环节的分组,实习时间和内容的确定,确定带队教师,实习效果提高的措施以及实习成绩的考核等。
为了提高实习质量,农业工程实验室主要进行以下几方面工作:(1)建立稳定的实习教师队伍。要求指导实习的教师政治思想好、实践经验丰富、有责任心并有一定业务水平。(2)不断更新和补充实习内容,修订《实习教程》。根据实习过程中的体会和经验,不断修订《实习教程》,要求学生详细记录每天的实习内容。(3)组织实习动员大会明确宣布实习规章制度,由班干部和专职教师负责,同时加强实习学生的政治与安全教育,严格实习纪律。(4)收集整理实习基地相关的资料。使学生在进入实习基地前对实习场所的工艺、设备、运行参数等有所了解。(5)加强交流与沟通。在实习期间,实习教师对当天实习的内容准备一定数量的问题,进行提问并开展讨论或向工程技术人员请教。学生不但解决了实习过程中遇到的问题,而且增强了沟通能力。(6)建立学生实习成绩考核指标体系。根据实习报告、实习笔记、实习记录建立评定标准,并派发到每个学生手中,让学生了解成绩考核标准。通过上述多个方面的工作实践以及对学生的调研,表明这些措施和方法有利于改善和提高实践教学效果。
4多媒体与网络教学
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关键词:农业工程,可持续发展,教学方法
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)03(b)-0193-03
随着社会经济的发展,可持续发展的重要性正在逐步提升。《农业工程与可持续发展》作为农业机械化及其自动化专业的一门重要课程。通过本课程的学习,使农业工程相关专业学生从宏观角度理解工业工程专业与可持续发展之间的辩证关系。熟悉了解农业工程生产中的农业机械化、农产品加工和农业环境等方面与农业可持续发展之间的关系,培养学生可持续发展的理念。但是《农业工程与可持续发展》至今尚无直接的教材,为此,笔者在教学中,对该课程内容设置和教学方法进行了探索。
该文从我国基本国情出发,探讨《农业工程与可持续发展》课程绪论的教学内容和教学方法,引导学生更好地理解可持续发展的意义,以及农业工程与可持续发展的关系。
1以“农业及其发展历程”引入课程内容
在教学中,为使课程更好地展开,首先将“农业及其发展历程”内容引入绪论课,以便使学生更清晰的了解农业的发展及其意义,更容易理解《农业工程与可持续发展》课程后续的主题内容。
“什么是农业?农业是怎么来的?”笔者从狭义和广义两个角度,对农业的定义进行了解释。在我国,农业是国民经济的基础[1],它是指人们利用生物的生长机理,采取人工培养和养殖的办法,以取得产品的物质生产活动。从狭义上讲,农业泛指种植业[2],它包括粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动;从广义上讲,除种植业外,还包括林业、畜牧业、副业和渔业。这五业合在一起通常称为“大农业”。目前农业早已是国民经济中一个重要产业部门,是以土地资源为生产对象的部门,利用动物植物等生物的生长发育规律,通过人工培育来获得生产食品及工业原料的产业,属于第一产业[3]。
关于中国农业起源,可以借助古籍中许多美丽动听的传说故事进行讲解,这可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。众所周知,我们经常把农业的起源归功于伟大的神农、后稷和黄帝或其他帝王、名臣等等[4]。在农业漫长的发展过程中,人们把农业生产划分为三个大的阶段:原始农业、传统农业和现代农业。
(1)原始农业――基本特征是完全依靠人力和简陋的木、石工具,模仿动植物自然生产过程进行自给自足的生产。
(2)传统农业――当人类进入封建社会后,开始学会制造铁犁和使用耕畜,生产力有了很大发展,开始打破原始社会那种封闭式的生产方式,逐渐进入较为开放的传统农业的发展模式。(3)现代农业――是以生物技术和信息技术为先导的技术高度密集的产业,不仅提高土地生产率,并打破了农业生产季节性和地域性的限制,同时现代农业资源节约和可持续发展的绿色产业。
2介绍农业工程的内涵
通过“农业及其发展历程”的教学,对“农业”进一步延伸,向学生讲解农业工程的内涵。农业工程是改善农业生产手段、生态环境和农村生活设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称[5],是为农业生产和农村生活服务的综合性工程技术及其原理。自1910年内燃拖拉机问世,标志了现代农业工程的开始。
另外从当前农业工程学科构成角度给学生一个全面的介绍。目前农业工程已经发展成为多学科综合性的边缘学科,其科学技术研究的范围很广,总体归结为以下7个方面:农业机械化、农田水利和水土保持、土地利用工程、农村建筑和农业生物环境工程、农副产品加工工程、农村能源工程、农业电气化工程。农业工程在合理利用农业资源、保护生态环境、提高农业产出率等方面都有重大作用。
3引入“农业可持续发展”
该课程教学的核心内容就是“农业可持续发展”,而“农业可持续发展”又是从何时成为大众关注的热点呢?笔者从以下几个方面分析了“农业可持续发展”提出的背景。
自工业革命以来,许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。随着社会生产力的迅速提高和经济规模的不断扩大,人类创造了前所未有的物质财富。但是,却出现了全球范围内的环境破环、资源过度消耗和贫富差距加大等问题,�乐赝�胁和阻碍着人类社会的生存和发展。于是,人类不得不深刻反思沿袭已久的生存方式和思想观念,进而试图去寻找一条既能保证经济增长和社会发展,又能维护生态良性循环的全新的发展道路。
在农业方面,以美国为代表的工业化农业的发展模式在世界各地得到推广。自20世纪70年代末以来,我国开始大力发展机械化生产方式,利用化肥、农业提高作物产量,工业化模式的农业带来了严重的问题。以大化肥、大农药、大量消耗地下水为代价的,农业环境污染严重,长期下去存在严重的隐患[6]。“农业可持续发展”在这样的背景下被提出。我们要发展既能满足当代人对农副产品的需求,又不对后代人农副产品的需求构成威胁的农业发展模式,即可持续发展的农业模式。要解决未来可能将要面临的粮食安全问题,必须要回到循环性生态农业上来。从可持续发展的角度看,中国未来农业只能走“用地养地”、“精耕细作”配合一定现代化设备和生态技术的生态农业。
4从熵的角度分析“农业可持续发展”
在教学过程中,笔者从熵的角度对农业工程的发展进行了剖析,以便使学生更加清晰理解农业可持续发展。1868年德国物理学家克劳修斯在物理学中发现和揭示了熵世界观的概念[7-8]。它告诉人们,物质和能量虽然是守恒的,但在表现形态上只能“沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序”。为了创造工业文明,人类无节制的开采和消耗各类自然资源,这带来了严重的环境问题,影响人类的生存和发展[9]。
笔者探讨分析后得出结论,农业的实质就是通过绿色植物吸收与转化太阳能形成负熵。生物体的负熵机制如图1所示,以负熵为起点,并以这种负熵在流动过程中不断耗散的方式展开农业生产过程。
在教学中,笔者又尝试按照数学极限的思想,并提出一个极限公式(公式1),对农业可持续发展进行讲解。该极限公式可将其表示为如下的形式:以时间t为自变量,自然界的熵表示为时间t的函数,则
(1)
式中,C为相对常数,即人类生存的星球在某一时期能够忍受的熵。熵是最后不能再被转化做功的无效能量的总和。这种情况在封闭系统中表现明显,当熵达到最大值时,则表示一切有效能量均消耗殆尽。当有效能量和无效能量相等时(热力学第一定律的规定),则意味着系统进入了全面崩溃,或称“热寂”阶段[10]。只有当我们承认自己世界的有限性,有意识地尊重地球资源的极限,我们才能真正领会到地球的宝贵,从而做出对人类继续生存有重大意义的调整。
通过此部分内容的讲解可以有力的告诉学生,我们必须把熵定律作为价值判断的基础,只有发展低耗、节约,与自然和谐共存的、符合减熵原理和生态规律的农业,才能保持农业发展的可持续性。
5探讨可持续发展的途径
该课程的最终目的就是正确引导学生理解和重视农业的可持续发展。虽然农业的快速发展带来了一系列的负面环境问题,尤其是工业化的农业,在带来农业快速发展的同时破坏了生态的可持续性。但是,我们必须正确认识农业发展,探讨农业可持续发展。在基于资源环境约束下,寻求一条节约能源、保护环境的可持续发展之路[11]。
在教学过程中,笔者启发学生积极主动思考农业工程可持续发展的新方法,总结出农业可持续发展必须具备以下要素。
正确认识学习可持续发展农业的核心内容。以牺牲环境换取的经济效益的农业生产,只会让环境背上沉重的包袱的问题,而不会带来长久的效益,因此发展可持续农业已成为必然趋势。
利用系统思维和系统的科学体系去解决问题。我们面临的任何一个要解决的问题或要完成的任务其实都是系统。将农业工程看成大的系统,运用系统工程的理论和方法,结合农业科学技术研究农业系统的合理组建和最佳运行的过程技术。
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随着高等教育的国际化,为了使我国工程专业教育体系与国际接轨,国家层面开启了工程教育专业认证。目前,已进入第二阶段,为了保证高等工程专业教育的质量,构建符合国际化的专业认证体系,通过资源整合,实现高等工程教育资源的优化配置,提高教育资源的使用效率,提高办学效益,提高人才培养质量,意义重大深远。
关键词:
高等工程教育;资源整合;整合机制;配置模式、专业认证
20世纪50年代开始,全球发达国家的高等教育在“大众教育化”浪潮的推动下,高等教育规模迅速扩大;各国政府、跨国公司、学生家庭都从不同角度对高等学校的教育质量提出质疑,迫使高等学校建立质量保证体系,推进质量保证活动。由于工程类专业的国际通用性和可比性强,工程教育国际化步伐较其他学科领域更快,以及我国已经加入WTO等原因,我国的工程教育必须尽快适应国际工程教育发展趋势,建立具有国际可比性的中国工程教育标准和认证制度,保持我国工业和工程教育在世界上的应有国际地位和声誉。随着高等教育的国际化,为了使我国工程教育专业体系与国际接轨,国家层面开启了工程教育专业认证,全国工程教育专业认证试点第一阶段已经结束,第二阶段已经开始,第一阶段五年间内完成了300多个,第二阶段计划再用5年时间开展180个专业认证试点。工程专业认证是保证理工科教育体系与国际化接轨,培养具有国际化视角的工程技术人才。高等工程教育的资源整合是保证工程教育专业认证专业建设、整合办学资源,为高等工程教育专业提供良好的硬件基础和支撑。我国的高等教育从精英化到大众化,高等院校实现了规模性的扩张,我国的高等工程教育资源,由于地域经济发展的不平衡加之扩招,2015年高等教育在校生达到4400万,出现了高等教育资源的不足与分布不均衡特征。加之政府投入不足,高校的资金筹措能力有限,如何有效的整合高等工程教育资源及配置模式,最大限度的发挥现有资源的使用效益、效率是摆在我们面前的一个重要的任务。
1国内外研究现状
20世纪60年代,美国的知名专家、学者舒尔茨从人力资本论的角度,全面系统的研究了教育经济效益。提出人力资本投资是高等教育的重要组成部分。80年代,英国的阿特金教授在《教育经济学引论》一书中,阐述了教育效率问题,认为“分析教育效率时,最困难的莫过于度量和估计教育的产出”。90年代,国外的教育经济学得到了快速发展,在教育资源的利用、教育成本分担、教育的收益以及教育的产学研经济面进行了大量的研究,取得了丰硕的成果。目前,国外在高等教育国际化、区域化、经营化等方面进行了深入的研究,哥伦比亚大学校长李•C•伯林格,斯坦福大学教授马丁•卡诺依在教育的国际化方面进行了深入的研究;美国得州大学奥斯汀分校校长拉里•R•福克纳教授,日本早稻田大学校长白井克彦教授,对高等教育区域化进行了深入研究,认为高等教育区域化是动态的过程,大学传统是其发展的源泉。我国的高等教育资源的研究起步较晚,20世纪90年代初期,从政府层面出台了《关于加快发展第三产业的决定》明确提出教育是社会生产力,教育属于第三产业。90年代后期,由于受到经济和资源、经费的限制,提出“高等教育产业化”意在引入市场机制,推动高等教育的资源整合和使用效益。2001年,学者赵利,提出利用市场资源的有效配置模式,进行教育“产学研”一体化经营模式,推动知识资本市场化,拓展办学资源和规模。2004年,李钢等人提出在校企合作的基础上尝试办“校中校”也就是现在的独立学院模式。高等教育市场化、产业化,弥补了高等教育办学资源的不足,高等院校的合并与重组,在一定程度上实现了资源共享、盘活资源,促进了资源的合理配置,提高了教育资源的使用效率,提高办学效益,提高了人才培养质量,有助于推动当地的经济发展。2006年,杨占江提出,利用网络平台,通过网络技术,实现高等工程教育资源共享。2009年,刘华等人提出全面整合实验教学资源,推动工程教育中心建设,以专业认证为载体,提高人才培养质量。2011年,陈文松提出以专业认证为契机,以提高人才培养质量为宗旨,全面整合课程体系、师资队伍以及产学研合作整合高等工程教育资源。2015年,赵旭丽构建了工程教育认证背景下的人才培养体系。
2高等工程教育资源的整合机制与配置模式
随着高等教育的快速发展,高等教育经历了深刻的变革,由计划体制向市场机制的转变,引入市场机制,拓宽了高校的办学自,但由于种种原因,高等教育整合的机制还有待进一步改革与探索。厉以宁讲高等教育资源分为两个层次:宏观、微观。宏观上,政府和各级智能部门将教育资源配置给效益好、最需求的高校;微观上在高等学校现有的条件下,如何发挥资源的最大效益。
2.1完善政府主导的资源配置模式
我国的高等学校办学的主体为政府,政府层面通过顶层设计,实现高等教育资源的优化配置,在一定程度上由于高校所处地域以及经济发展因素,导致了资源配置的不平衡,高等学校是人才培养的阵地,完善政府主导的资源配置模式,按照国家经济的对口资源模式,高校与高校间开展协作,强势学校在学科、人才、课程、专业等建设上为地方普通高等学校提供支持。政府作为高等教育资源配置的主体,在政策、资金等方面,统筹安排,给予高校办学自,拓展资金来源途径,确保高校经费充足。同时,建立健全各种评价机制与措施,尝试通过第三方对学校现有资源进行评估,找准差距。力求在政府层面为大学提供更多的优质教育资源。
2.2完善大学教育资源配置模式
1998年,《高等教育法》颁布实施,确立了高校以党委领导下的校长负责制,赋予校长法人地位以及行政管理权力,高等工程院校,逐步完善大学制度,建立完善的大学治理结构,发挥教授治学的作用。在学科、专业、课程体系建设上,发挥学科平台的优势,集中优势资源打造特色学科、特色专业、以及特色实验室,课程体系着力打造精品课程,发挥教师的主观能动性,平衡学校利益相关者。同时,高等工程院校找准自己的定位,发展目标借鉴同类院校,并加强特色和区域辐射作用。在基础设施方面,整合教学科研仪器设备,教育用房、实验室用房、图书资料建设。教学仪器设备尤其是大型仪器设备通过国家、省市的资源共享平台,对外开放。教学仪器设备整合的重点是以学科为单元建立学科群平台,整合现有的房产资源、为教学、实验室提供优质的教学资源,丰富图书资料建设,为科研做好知识储备。
2.3引入市场机制丰富大学资源配置模式
引入市场机制,建立高校、科研院所、企业的合作模式,实现产学研一体化。通过校际、校企、科研院所的耦合联动效应,打破传统的资源整合模式,通过市场资源的有效配置,如校企联合,高校借助企业的硬件资源,通过校企共建,低价购买或企业赠送的形式建立校企联合实验室,高校为企业提供人才和技术支持,企业为高校提供硬件资源平台。同时,企业引入高校大学生到企业工程实习实践,促进高校人才培养的工程实践能力,也为企业做好相应人力资源储备。校际、科研院所可通过共同解决某一领域科学、技术问题,进行联合,实现优势资源的互补。
3以工程专业认证为目标,构建课程资源体系案例
机械工程学院是佳木斯大学设立本科专业较早、办学规模较大、专业数量最多的学院。学院设有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业电气化、车辆工程、交通工程、能源与动力工程、工业设计、农业机械化及自动化、包装工程9个本科专业,一个卓越工程师教育本科专业———机械设计制造及其自动化。其中,机械设计制造及其自动化与农业机械化及自动化两个专业均为省级重点专业。学院拥有一个现代加工技术实训中心、一个农业工程省级实验教学示范中心,一个机械工程校级实验教学示范中心,一个农业工程博士后工作站。机械工程学院整合课程资源增设和加强实践教学环节、职业技能培训、通用技术课程和工学综合性、创新性实验等课程,使学生掌握科学方法、获得终身学习能力;精减学时,合理设置选修课程,周学时保持在24学时,给学生更大的学习空间和更多的学习时间;每学期开设约30个科技文化讲座,开拓学生的视野,扩大知识面,为继续学习和深造奠定基础。横向课程整合:各门课程逐渐融合成为工程教育系统模块,以工程案例为引导进行教学纵向课程整合。机械工学院建立现代加工技能实训中心,购置现代化、智能化的设备,设立技能训练模块。培养学生的实践能力。改革考试模式,建立标准化考试模式,通过虚拟仿真、工程教育资料阅读等列入考站,增强学生分析与解决工程问题能力、工程思维能力、工程实践能力、沟通交流能力、科学伦理等方面的内容。总之,高等工程教育课程资源体系,要与时俱进,适应工业发展的需要;以工程教育资源定规模,实现可持续发展;完善制度,规范管理,保证质量;顺应高等工程教育趋势,整合高等教育资源,建立现代高等工程教育课程体系。
作者:马晓君 张则 单位:佳木斯大学
参考文献
1马晓君,苏贵章,李春江,等.基于专业认证体系的高等工程教育资源整合[J].中国科技信息,2015(8)
2张志刚.高等教育区域优化研究[D].山东师范大学,2009
3杨占江.加强高等工程教育资源共享的构想[J].高等工程教育研究,2006(3)
4陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛,2011(7)
5刘华,吴波,隋金玲,等.全面整合实践教学资源,创建工程教育中心[J].实验技术与管理,2009(6)
6赵旭丽.工程教育认证背景下的人才培养体系[J].教书育人(高教论坛),2015
7王强,李雷鹏,朱立明.高等工程教育资源整合依据及模式构建研究[J].黑龙江高教研究,2014(2)
篇8
取消现有的研究生入学考试,接触教育和行政的捆绑,放权高校,各招生单位可以根据自身的情况确定考试形式、考试内容和招生人数。选拔的中心思想是侧重考查学生平时的学习状况,以及综合能力、表达能力、科研潜力的考查。引导学生加强平日知识的积累和多方面综合能力的提升而不是现在的考前突击和应试能力。引导学生选择本校作为继续深造的高校,这样可以提前熟悉研究室和导师,大大提前进入研究状态的时间,研究生的学制也不必是现在多数高校执行的3年制,2年研究生培养以及本科在研究室的前期培养已经完全可以。学生在大三下学期以及大四上学期的考研备考时间也被省去了,减轻了考研压力,解放了学生的时间,更多的时间可以用于思考未来的发展道路以及学术研究。与考研相应的各大考研机构也随着考研制度的改革烟消云散了。
2.培养目标改革。
随着社会的不断进步,农业工程类的研究生培养除具有扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术修养,勤奋进取的工作精神。掌握农业生物学、机械学、自动化技术及经营管理方面的基本理论,具备农业机械化及其自动化装备的构造原理与使用评价的基本知识之外,至少还要掌握一门外语,能进行简单英语交流,能阅读本专业外文文献,具备一定程度的写作与翻译能力。还必须要了解本专业前沿技术及发展趋势,具有机械化生产系统的规划设计、企业经营管理和农业机械化及其自动化控制装备的科研、开发、运用评价、营销等基本能力,具有较强的自学能力、创新意识和实践能力,综合素质高,具有基本开展科研工作的能力。这样才能适应社会主义市场经济体制和现代化建设需要,成为农业系统等领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作的高级工程技术人才。
3.教学管理方法改革。
教学管理以教学质量为核心,着手建立全面教学质量监控体系,建构了教学检查、教学督导、教学评价三者结合,互相推进的教学质量监控体系。①全面教学工作检查。每学期进行一次中期教学工作检查,了解和把握教学活动的进程,监督和指导教学活动的正常开展,以使教学活动产生预期的结果。教学检查采取学院检查和系自查相结合的方式,内容主要是选择教学活动中影响教学质量的主要方面:教学大纲的执行情况,各类课程的教学内容和教学进度,课堂教学方法,学生学习风气,教学配套管理工作的运行情况等。根据每一学期教学工作的具体情况,每一次的教学检查都有不同的侧重点。检查的途径主要有通过系汇报、听课,召开教师或学生座谈会、问卷调查等。在教学上,教师均有完整的讲稿、教案、讲义、教学日历、教学大纲等教学文件,学院和系里不定期进行检查和抽查。②建立教学督导制度。建立健全教学督导制度,定期进行评教、评学,开展听课活动,召开师生教学座谈会。检查学生的学习情况,抽查学生作业和试卷,对测验和考试成绩进行分析研究。及早发现教学工作中的问题,扬长避短,发扬先进,总结经验,在学生培养过程起着监督和促进作用,以保证教学工作沿着正确的道路健康运行。聘请教学经验丰富的教师组成教学督导组,不定期到课堂听课,了解师生的教学情况。③领导听课。院系教研室领导每学期至少听课5次,不定期检查授课情况,了解师生的教学情况。④建立年轻教师培养制度。指导教师带新教师,主要是学习指导教师的教风、学风、作风,指导教师要定期考核新教师;同时新教师要听指导教师的讲课情况,掌握讲课的技巧、方法和驾驭课堂的能力。⑤解放导师繁杂事务,注重导师的继续培养。解放导师的繁杂事务,以便可以潜心进行科学研究和研究生的培养工作,而此项工作的前提是研究项目申报和职称评定合理化、规范化、简洁化。这些方面的改革将会对导师的工作带来革命性的改变。导师的在职培养首先采用国际院校交流项目、学术会议参与等多种渠道让导师在学术上进行继续深造,保持所在领域学术上先进性,其次要对导师的管理水平进行相应的指导和培养,可以采用定期邀请专家学者举行讲座、各导师互动交流等形式。最后,建立相应的研究生导师考核制度,规范和要求导师知识结构和学术上的创新。⑥加强学术交流。在经费允许的范围内,应当特别加强研究生对国内学术会议的参与,国际会议也要尽力支持,对于语言和多元文化的熏陶都有重大的意义。
4.教育教学方法改革。
首先转变培养思想。以学生为中心,以培养创新型综合人才为目的,研究项目只是培养的载体,导师只是培养过程中的领路人。在强调导师作用的同时要充分发挥学生的潜力。其次要改革教学模式。教学内容上要加强基本理论培养,同时更加注重讲授学科领域的前沿科学以及多学科的交叉融合。上课的形式也要多样化,课堂不仅仅是老师的舞台,也是为学生提供表达思想和锻炼能力的舞台,使课堂成为讨论的会场,老师引导学生进行积极的思考和总结。考核方式上,摒弃现在应试考试的方式,采用阶段性总结报告以及学术前沿课题的研究报告等形式,尽力挖掘学生独立思考、推陈出新的潜能。再次,以最近发行的英文期刊为主,研究生一个学期至少进行2次发表演讲,以PPT展示的形式,向导师和研究室的其他人员进行讲解,附带有学生和导师的提问,由导师进行总结和指导分析。最后,引入多导师制度,定期开研讨会,加强师生交流。根据高校实际情况,确定导师团队,最少应该有2名导师,以便学生吸取不同导师的精华,并弥补导师外出时,研究生无人指导的空白。定期召开以研究室为单位的研讨会,副担当导师也同时参加,给予指导和建议。形成制度,加强导师和学生之间的对话,避免学生一个学期只见到导师几次的状况。
5.实践教学体系的改革。
本专业的实践教学主要包括:军事训练、体育选课、金工实习、金属工艺生产实习、机械设计课程设计、汽车拖拉机驾驶实习、测量实习、新能源工程实习、毕业实习等。这其中有农业工程类学生所必修的实践教学,如金工实习、机械设计课程设计、驾驶实习等。也有专门针对本专业的实践教学:认识实习、测量实习、新能源工程实习。这些实习实践都能极大地锻炼学生的自身能力。开设专业实践环节,目的是要使学生全面地了解本专业的研究方向,了解本专业的学习内容、知识特点,增强感性认识,实践操作,为后续的学习和工作打下基础。让学生深入相关领域的企事业单位,将所学过的知识与实际相比较,加深对所学课程的理解,同时为就业奠定基础。
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关键词:农林院校;工科;学籍预警;探索
中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0022-03
西北农林科技大学机械与电子工程学院,是在1946年创办的农业机械化专业基础上,于1999年由原西北农业大学机械与电子工程学院与原西北林学院木材科学与工程专业合并组建而成,现有在校本科生2160余人。
一、学籍预警的重要性
“学籍预警”是指在学生管理工作中,针对学生在学习中出现的不良情况,及时提示、告知学生本人及其家长可能产生的不良后果,并有针对性地采取相应的防范措施,通过学校、学生和家长之间的沟通与协作,以保证学生顺利完成学业和提高学生学习质量的一种信息沟通和危机预警制度。我院目前拥有机械与电子工程、机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、电子信息工程、木材科学与工程等5个本科工科专业。和其他高校相比,虽然西北农林科技大学招收的学生生源质量较好,但和国内一些其他的著名高校的工科专业相比,我校毕竟是农林院校,招收的工科专业生源质量远不如其他“985”、“211”高校的工科生源质量。虽属农林院校,但对于工科专业的特点来说,工科专业课程重、难度大,各专业虽稍有不同,但2008版《培养方案》规定的修满学分基本都在170学分以上,学生学业压力大,学生稍有不慎,考试成绩“不挂即低”,所以学籍预警制度显得尤为重要。
二、学籍预警的主要内容
学籍预警主要是指学习(学业)成绩预警,即每学期对学生学习和考试情况进行整体总结和讲评,并有针对性地将每位学生每学期的学习及生活情况反馈给家长,实行学生、家长和学校联动机制,共同促进学生学业成长,最大限度地保证每一个学生能顺利完成教学大纲规定的课程学习任务,成绩合格地毕业。预警的主要内容有:
1.大一年级学习成绩预警。学院从2010年开始,每学期考试结束后,将所有540名刚刚入校的大一学生的成绩单邮递给学生家长,每学期寄送一次,每学年寄送两次,使得学生家长能全面了解学生一年来的实际学习状况,实行预警。
2.高年级学习成绩预警。院教学办在学年末,即每年的10月份左右,对于学籍清理过程中存在问题的学生,及时通知学生工作办公室,由辅导员、班主任及时进行思想干预,重点对不及格课程每学期超过(含)2门的学生,向家长寄发成绩单,宣讲试读及退学政策。
3.四级英语成绩预警。按照我校的要求,每位合格的大学本科毕业生,除了专业课成绩合格外,四级成绩合格(≥426分)才能拿到学位证。在毕业前夕,大三的最后一学期末,由班主任、辅导员及时联系院教学办,全面清查英语四级成绩,对于英语成绩未达标(<426分)的同学,及时预警。
三、学籍预警的学籍管理依据
1.西北农林科技大学学籍管理规定。2008年学校对《西北农林科技大学本科生学分制学籍管理规定》进行了再次修订,其中第三十五条第1、2款规定:“一年级学生一学年未获得学分达本学年应获得学分的25%以上的;二年级及以上学生一学年未获得学分达本学年应获得学分20%以上,或累计未获得学分达到25学分以上的应予以退学”,第四十一、第四十二条规定:“凡因学业原因作退学处理的学生,可申请试读;学生在校学习期间只能试读一次,试读期为一年;试读期间,所有重修课程成绩全部及格者,转为正式学生;凡有一门及以上重修课程不及格,视为试读不合格。试读不合格者,给予退学处理。”
2.西北农林科技大学学位授予有关管理规定。我校《西北农林科技大学学士学位授予实施细则》第1、2条规定:“全国大学外语四级考试成绩在426分(相当于百分制60分)及以上可授予学士学位;补考或重修课程门数累计达6门课程及以上的不授予学士学位。”
四、学籍预警的程序和类型
1.预警对象摸底。因为学院学生人数较多,辅导员、班主任不可能对每一名学生的学习情况都能掌握。所以每学期末的学籍清查工作非常重要,其结果将作为学籍预警的主要对象。
2.落实班主任诫勉预警制度。对于每学期挂科达到1~2门课程的学生纳入诫勉预警范围,要求班主任每学期开学初对上一学期纳入预警范围的学生进行逐一诫勉谈话预警,并做好相关预警记录,填写预警表格。
3.执行辅导员警告预警制度。对于每学期挂科达到2门以上课程的学生纳入警告预警范围,由年级辅导员代表学院,召集警告预警对象,召开年级预警会议,并及时将学生学习成绩单邮寄给家长和家长充分沟通,并做好相关预警记录,填写预警表格。
4.实行院领导重点约谈预警制度。主要是主管学生工作副书记和主管本科教学的副院长对重点学生进行谈话预警。对于每学期挂科达到2门以上课程,或累计一学年达到退学试读的学生,由主管学生工作副书记亲自谈,从学生的思想状况、学习成绩、身体健康、心理健康、情感因素、家庭因素等方面,全面检查分析,电话联系学生家长或请家长及时来校,共同查找原因,对于需要退学的学生进行劝退,对于达到退学条件,又想试读的学生,电话联系家长,经学生本人书面申请,家长同意,办理试读手续。
5.结合学业互勉工程预警。2010年11月,学院启动了学风建设“五大工程”,其中学业互勉工程是最主要的内容之一,主要针对个别缺乏专业意识、学习兴趣不浓、考试不及格、试读及学习能力较差的学生,学院实施党员和团学干部、优秀学生与学习有困难的学生结为“一对一”帮扶对子,以举办报告会、座谈会、经验交流会等方式,对其进行重点帮扶,帮助他们寻找差距、分析原因,树立正确奋斗目标和自信心。帮助他们告别不良行为习惯,督促学生把主要精力放在学习上。以上5个程序,程度由轻度到重度的发展,层次由低到高,每个环节都很重要,在实际工作中可相互交叉,反复运用,直至达到明显的效果。
五、学籍预警效果显著
我院多年来坚持这一做法,其中2009年至2011年,班主任诫勉预警600人次以上,辅导员警告预警480人次以上,院领导重点约谈预警62人次以上,收效显著,达到了“双减”,即纳入预警范围的学生人数逐年减少,最后达到退学的学生人数也逐年减少。其中院领导2009~2011年重点约谈预警情况见下表:
院领导2009~2011年重点约谈预警情况
六、学籍预警应注意的几个问题
1.第一时间联系家长,第一时间预警。实践表明,实行预警的时间越早,效果越好,学生受益越大。也避免了个别学生对家长只报喜不报忧,向家长隐瞒学习成绩,学生家长因不及时了解学生的学习成绩而责怪学校。
2.合理把握尺度,帮扶学生为主。由于学籍预警主要由班主任和辅导员对学生直接进行警告及帮助工作,若关注程度过大,易引起学生的依赖性,对学生自我管理能力的培养产生不利影响,因此,在工作中必须要把握尺度,平衡二者的关系。
3.掌握沟通技巧,多方接受为主。沟通包括三方面,一方面指学校与家长之间的沟通,另一方面指老师与学生之间的沟通,第三方是由学生家长和学生沟通。由于大多家长对学生出现学习问题后不知所措,对学生采取严厉批评或大为失望的态度,这样易把紧张急躁情绪传递给学生,让学生失去信心,增加工作难度。十余年来,我院学生工作将本科学籍预警工作作为学风建设的主要工作来抓,思路清晰,措施得力,成效显著。实行学籍预警,实现了家长参与、学校帮扶、学生努力,形成了学校、家长、学生三方的联动机制,使得家长对试读及退学政策有了很好地了解,能有效地督促学生的学习,提高学习成绩,也使得学生大大提高了学习的主动性和自主学习的信心,起到了良好的预警效果,有利于班级、年级、学院乃至全校的优良学风形成。
参考文献:
[1]曹俊芳,肖影.医学院校学籍预警制度实施初探[J].川北医学院学报,2009,24(2):191.
篇10
增加课堂信息量,不是简单增加书本里面的理论知识,而是需要充分发挥多媒体教学方法,认真收集资料,做好多媒体课件,根据专业不同,适当增加课堂信息量,通过思路引导、结合系教师科研项目,讲述原理、方法、技巧培养学生自学意识和自学能力。
2教学观念的转变
塔里木大学机械电气化工程学院各本科专业面向全国招生,基于新疆地区生源实际情况,基础相对内地省份学生有一定差距;学生学习习惯和自学能力都有一定差别。针对现实情况,要求教师的教学行为、教学观念的与之适应的转变就非常迫切,仅是传统的导学已经是远远的不够。教学过程中通过老师加入所带班级的QQ群,建立班级学习信息员等多种手段融入学生中,真正融入学生的学习中。学习中互相交流,这样老师在其中不仅是导学者,而且是合作者、参与者。通过紧密的交往,学生和老师之间建立友谊和互信,了解和掌握学生的具体情况,有针对性、有差异帮助学生制定学习目标和建立课程学习计划。教学过程中与学生共同开发、丰富课堂环境,建立一种动态、和谐、积极、富有特点的学习环境。真正意义上去思考如何培养学生具备所学知识如何动手干事。思想树立“为了我们学生的一切、一切为了我们学生、为了我们的一切学生”的观念。
3教学方法的改进
3.1辅导方式的转变教学内容对于全体学生来说都是一样,由于我们学生的差异,辅导方式需要根据了解到每个学生实际情况,按照课程的教学难点、重点,问题容易出现或者出现比较集中的地方;进行集体辅导和差异的辅导。特别是针对一些少数民族学生,对于其学习情况、特点,尊重其民族习惯和信仰,与其建立更加密切辅导模式,为其建立具体的、详细学习计划。建立有针对性、差异性、具体性的辅导模式。
3.2计算机教学模式的改进《电工技术》课程为了增加学生实际动手能力,涉及到电路图的绘制软件的教学内容。学院具备2个自然班级同时上课的计算机机房,电路图绘制选用的软件ProtelDxp,大部分学生对该软件都比较陌生,第一阶段从零开始,需要从基础讲起,基本功能、基本指令、基本操作;第二阶段电路图绘制演示,从简单电路到复杂电路,演示完,学生现场绘制训练,教师在现在随时指导;第三阶段,操作指令和绘图方法较为熟练后,课堂测试,限制时间完成电路图绘制,并进行竞赛。
4加强实验教学
4.1实验内容结合专业应用原先《电工技术》实验内容主要是依靠我院农业电气化及其自动化专业学生实验内容,由于专业性差异,在选择和设定机械设计、机械电子工程、农业机械化、数控技术、机电一体化等专业实验内容时,需要结合上述专业的特点,侧重于机械类实验相结合的实验内容。例如进行变压器、电力拖动、电机调速等实验,在电气实验进行基本原理实验,再到机械实验室结合数控车床实训基地进行机床主轴电机启动控制、主轴正反轴换向、主轴电机的自动控制;机械电子工程实验室进行实际演示,机器人驱动电机的运动控制等实验。实践性强的结合学院现有实验、实训设备,理论性较强、必要性强同时是基础实验内容,可以侧重于理论教学,结合实验为辅,以课程选择的教材为主导。
4.2实验大纲及时更新实验内容和实验大纲的及时更新都是各学校比较头疼的问题,而且是非常必须进行的问题。我院专业和学科近些年发展迅速,及时更新内容必要更强。更新《电工技术》实验内容和大纲,需要结合学科发展、专业特点、以及《电工技术》专业特点,电子技术发展迅速,实验内容不能总是留在过时时代;实验大纲、实验指导书要体现出技术的先进性、内容的新颖性。另外可以开放性实验,学生可以自主实验题目,教师审核同意后,进行学生独立性实验;鼓励学生利用课余时间进行,教师现场指导。实验大纲更新的过程中,还是需要注意到实验内容要涵盖理论教学内容;结合学院现有实验条件选择确定部分可行的实验内容。
4.3实验内容结合大学生创新项目学院学生现在可以参与创新、创业项目,机械设计大赛,电子设计大赛等科技活动;基于以上科技活动都需要进入实验室;多数项目都和《电工技术》相关,因此《电工技术》实验教学可以结合上述学生科技活动。教师有目的引导学生申报与《电工技术》课程相关的项目,充分发挥实验室作用,并利用学生的科技活动建设和丰富实验室,培养学生科研、动手、创新能力。
4.4实验教学方式改进实验结合学生科技活动,实验教学方式需要进行改进,有些实验可以集中教学,部分进行分散教学的教学方式就可以结合学生科技活动。对难度一般的实验和难度较大的实验进行分化管理,区别对待。同时需要结合实验基本内容,鼓励学生独立思考、深入分析问题、解决问题,在实验过程中需要看清楚问题、学清楚原理、做清楚实验结果,充分发挥出来实验的作用。
5学生学习兴趣培养
绪论课是学生接触到“电工技术”的第一课,上好第一堂课,对于学生对该课程和任课老师的兴趣很重要;要吸引住学生,留住学生对该课程的好感。第一基本要求,要让学生了解该课程的性质和任务要求。第二专业引导,《电工技术》作为一门非电类专业的应用基础性课程,了解日常供电和用电的基本知识,从日常生活处处都会有的“电工技术”,小到学校照明用的声控灯、自己使用的手机,大到家里洗衣机、电视、电冰箱等家用电器,再到专业的数控车床等设备的应用,吸引学生。第三专业使命感,大学生是一群积极向上的群体,具有强烈爱国热情,需要合理的激发这种热情到学习《电工技术》课程中;教师就需要收集《电工技术》在机械制造领域、电气领域、军事领域等等各方面的应用,用实例讲述学习《电工技术》的意义;从现代化供电企业、供电设备及电气设备、电子设备,阐述“电工技术”在工业生产中的广泛应用,以及电气化、自动化、信息化都与“电工技术”有关,是国家科学技术发展的重要标志,说明“电工技术”知识的博大精深,无穷奥妙和美好发展前景。同时把学生学好“电工技术”同国家建设联系起来,增强学生的责任感和使命感,激发学生学习电工技术热情。
6结语