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工程科学概论范文1
关键词：基因工程；教学改革；人才培养；教学方法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0097-02
随着科学技术特别是生物技术的迅猛发展，生命科学进入了以生物信息学、生物技术和基因工程等为标志的崭新领域[1]。《基因工程概论》是一门以分子生物学、分子遗传学等相关学科为基础的专业基础课程，这门课程是各高校生物技术、农学、园艺等专业的主干课程，如何在有限的教学时间内提高教学质量，培养学生的创新和实践能力，最终达到提高学生专业素养和综合竞争力的目标[2]。在该课程的教学过程中进行了各方面的教学探索工作，充分利用多媒体和各种网络资源开展新型教学模式，并及时补充植物学生物技术领域最新研究进展，激发学生对于生命科学知识学习的兴趣和热情，紧跟生命学科发展前沿，达到提高教学质量的目的。
一、由浅入深，双语教学
学生在学习基因工程相关概念和知识的同时，通过了解基因工程的发展历史，特别是在基因工程发展过程中一些推动人类解开生命之谜的标志性事件和经典实验，来更加充分地理解学习的内容，同时能够激发学生的学习兴趣，例如孟德尔是如何针对豌豆七对独立表现型在其杂交子代中出现分离的现象展开详细研究的，最终经过统计发现了基因分离与自由组合定律，开创了遗传学和基因工程的先河，通过诸多生动的实例，使学生充分了解生物技术领域内基因工程的发展历史，同时也让学生深深感受到每项令人瞩目的科研成就的背后，科研工作者需要付出超乎想象的艰辛与努力，才能够推动科学技术的进步[3]。其次，在讲授基因工程内容相关概念的时候，需要进行双语教学，让学生在学习的同时，接触到一些专业词汇，为其今后阅读国外基因工程研究进展文献报告和从事基因工程相关研究工作奠定理论基础。
二、教学方法的设计
传统教育教学方式往往是教师作为教育主体，按照课程设置和既定思维，将事先设置好的内容按部就班地讲解给学生的被动学习模式。整个授课方式较为枯燥，限制了学生对于《基因工程概论》所学内容的想象力和趣味性，不利于学生自我科研探索精神和创新能力的培养。《基因工程原理》作为农学生物技术等相关专业的理论课，需要依据教学大纲，进行学生自主学习、教师辅助学生学习等形式的教学内容的设计。以学生作为课程的主体，教师作为主导去鼓励和启发学生思考、发现和解决问题，教师仅仅能把知识灌输给学生，但并不能帮助学生完全接受和消化所学内容，授人以鱼不如授人以渔，通过提问式教学和包括完成课程作业、课堂分组讨论等反馈式教学方法，及时了解学生对于知识掌握的情况，帮助学生温故而知新，并结合平时完成作业情况，从多个方面对于学生的成绩进行综合评价[4]。只有提高学生自主学习的积极性，才能使其真正领会相关知识，开阔思路，实现多学科内容的交叉[5]。要从学生学习实际需求出发，注重将每一个基因工程发展史上的重要技术的研究思路和实验引入课堂，例如红色荧光蛋白、绿色荧光蛋白的发现及其在现代基因工程研究过程中是如何与目的基因形成融合蛋白来进行基因定位等方面的研究的，以较为生动的例子让学生切实感受到基因工程技术的魅力所在和其存在的重要性[6]。另外，在《基因工程原理》课程中的较为抽象的部分重点内容，如乳糖操纵子的作用原理，单纯的通过依赖多媒体教学方式使得授课内容过于笼统，在结合多媒体的同时，这部分教学内容以板书的方式则更能让学生准确地了解其作用机制。另外，通过实践教学发现，在理论教学过程中，通过文字的演示适时配合一些简短而生动的生物学动画和影像资料，如酵母单杂交和双杂交的基本原理、链式聚合酶反应、基因的转录和翻译过程及噬菌体感染大肠杆菌等相关教学，通过动画和影片使学生对于所学知识从抽象思维到直接具体化，引起其学习积极性，帮助其理解所学知识。
三、紧跟基因工程学科发展前沿
教材的内容仅仅是基本，但并不是全部。基因工程研究发展日新月异，课本上的基础内容还停留在过去发展的某个阶段，过去有些未能解析的生命作用机制之谜如今得以解答，生物新技术特别是二代测序技术等快速发展使得我们可以更加有效地进行生命科学研究[7]。因此积极追踪基因工程学科发展前沿，对于激发学生学习兴趣，促进学生理解理论知识及其未来可能从事的科研工作提供很大帮助。教师在完成教学工作的同时也开展大量科研工作，教师在教学活动中可以结合自身的科研实例，将自己的事例搬上讲台，例如在介绍载体构建章节相关内容中，可以结合自己在科研中是如何构建pCambia3301植物双元表达载体、pGBKT7酵母表达载体和pMD18-T克隆载体的例子进行说明，再例如在实际的科研实验中是如何进行农杆菌GV3101转化等。通过介绍自己最新的科研进展和生命科学领域的研究热点，结合引导学生到图书馆检索并阅读相关科研文献和研究报告，例如在介绍基因表达与调控章节部分内容时，现代生物技术的发展到今天，利用标记型RNA干扰替代传统常规RNA干扰的方法能够有效地避免基因脱靶现象的发生，通过引入基因工程最新研究成果，一方面能够丰富课程内容，活跃课堂气氛，拓宽学生的知识面，成功地把学生从书本中引入到书本外，另一方面在介绍过程中极大程度上吸引了学生的注意力，引发学生对于所产生科学问题及其相应解决方法的思考。这种教学模式受到学生的广泛关注，学生课下通过媒体与老师和其他同学就某些科学问题展开详细讨论，比如基因工程研究在农业、医药、食品和化工等领域的重要应用，转基因技术对人类发展的重要作用，但其同时对环境和人类健康也存在潜在威胁[8]。在热烈讨论的过程中，老师通过让学生从数据库中查阅大量科研文献特别是一些最新发表的外文研究报告来引导学生自主学习，解决其学习中存在的疑虑和困惑。除此之外，考虑到未来学生对于基因工程、生物技术方面相关实验技术的需求，在适当的时候，教师可以利用自己现有的科研资源，创造条件让学生积极参加自己的科学研究工作，让学生能够接触到基因工程实验中重要的科研仪器和生物制品，学生通过辅助老师使用这些仪器设备和生物制剂来完成一些较为基础的科学实验，从而提高自身动手能力，并能进一步加深其对《基因工程概论》课程相关理论知识的理解，做到让学生真正地走出书本。
四、建立综合评价制度，提高学生综合素质
考核和教学评价是评定课程教学效果和教育质量最直接也是最有效的方法。在传统教学评价体系中，学生单纯依赖课后复习资料和教师授课课件进行死记硬背，最终往往很难准确评估学生对课程的综合学习情况。为了更加科学、更加有效地衡量学生学习这门课程的水平，建立综合评价体系，从多个角度去考察学生思考问题、解决问题和对知识融会贯通的能力，避免学生死记硬背，让学生真正理解所学知识，例如说《基因工程概论》第三章内容限制性内切酶，让学生明确限制性内切酶的定义同时，通过举例和课堂练习、课堂讨论等方式让学生理解在基因工程和分子克隆实验中如何构建限制性内切酶图谱及其利用限制酶进行不同类型的载体构建。在评价体系建立过程中，课堂练习、课堂讨论等灵活评价成绩占总评成绩30%，而期末考试成绩占70%，且期末考试试题中主观题和实例应用题的比重较大，概念题和简答题等客观题比重较低，综合检验学生对基因工程相关知识的应用能力。《基因工程概论》是一门涉及生物技术等多个交叉学科的课程，要求学生掌握翔实的专业基础知识和实践技能。《基因工程概论》课程改革是一项需要不断探索、调整和改革的重要工程，如何提高课程教学质量，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，就需要教师针对课程改革内容进行深入思考，既要照顾课堂实际教学情况，同时又要着眼于未来，特别是在生物技术、基因工程技术飞速发展的今天，教师必须紧跟基因工程学科发展方向，结合自己的科学研究工作不断更新教学内容，改革教学方法，采用先进的教学手段，提高学生的学习效率，培养具有扎实理论知识和良好科研素养的高级专业人才[9]。使得学生在竞争如此激烈的社会环境下能够做好充分准备，以扎实的专业知识武装自己，提高自我适应性和竞争力。
参考文献：
[1]任如意，魏继承.基因工程实验教学改革初探[J].高等理科教育，2008，82（6）：112-114.
[2]林娜，魏琴，张超，等.《生物技术概论》课程特色教学实践[J].中国科技信息，2008，（16）：240-241.
[3]吴茜茜，刘斌，吴克.我国生物工程研究进展与人才培养的特点[J].生物学杂志，2002，18（1）：45-46.
[4]马利兵，王凤梅.基因工程教学改革的探索与实践[J].新课程研究，2011，（213）：100-101.
[5]范桂枝，李晓灿，詹亚光.基因工程教学改革的思考[J].中国农业教育，2006，（6）：55-56.
[6]齐宇歆.对高校教育技术学专业本科课程体系建设的理性审视[J].现代教育技术，2011，（21）：24-27.
[7]马慧，李浩戈，陈丽静，等.《基因工程》教学中学生学习能力的培养[J].中国科教创新导刊，2012，（7）：148-149.
工程科学概论范文2
关键词： 环境工程 环境学概论 教学方法
1.课程设置与安排
环境学概论是环境类专业的专业基础课程，环境工程专业的本科生通过该课程学了可以了解环境工程专业的基本概念和基本术语等基础知识外，还可以了解目前我国及全球面临的环境问题的产生与危害，传统环境污染控制方法，以及目前环境工程领域的发展最新动向。通过长期本科教学工作发现，学生进入高校的第一年主要是进行公共基础课程学习，随后是专业基础课程的学习，直到大学三年级才重点涉及专业核心课程，使大部分学生进入高校后学习目的不明确，学习兴趣激发不起来，经常有新生问及我们专业主要学什么的，出去以后能够干什么，是否容易找到工作。甚至到二年级专业基础课的学习过程中，有的学生提出我们到底是生物专业还是化学专业的疑问。针对上述问题，我们结合新生特点，在入学专业教育的基础上在第一个学期开设环境学概论课程，使学生明确环境工程专业需要学习的主要内容，将要解决什么样的问题，采用什么样的解决方法，毕业后可以从事哪些工作。使学生具有更明确的学习目标，为后续专业基础课程学习和专业课程学习打下基础。
2.明确学习目的
为使学生在大学四年具有明确的学习目标，我们在环境学概论的第一次课就对学生进行引导。首先引入学生最为熟悉的我国当前严重的雾霾现象和水污染问题展开讨论，从环境定义到什么是雾霾，什么是水污染的系列基本概念，为什么会引起这样严重的环境问题，如何评价污染的程度，治理这些污染有什么样的方法，是否可以从预防控制角度避免重污染的产生。结合这些简单问题的讨论，给学生阐述大学环境工程专业的课程体系，不同阶段各公共基础课程到专业基础课和专业核心课程的重要地位，以及课程之间的联系，分别主要解决什么问题，基本可以让学生有个初始了解。针对学生最为关注的就业方向问题，主要从以下几个方面进行介绍，首先喜欢从事科学研究和探索的同学，以后可以考取环境类专业的硕士研究生进一步深造，并就我国具有环境类硕士和博士学位点的高校和科研院所给学生进行简单介绍，重点介绍当前学科排名前二十名的高校和科研院所的学科优势特点和主要专家学者。同时介绍与研究生入学考试相关的需要重点学习的课程。其次，有环境工程设计兴趣的同学，可以考虑进入设计院或者环境工程公司，工作后可以考取与环境工程相关的职业资格证书，如注册环保工程师、注册化工工程师等，通过长期积累可以成为环境工程设计类专家。有从事环境工程项目管理兴趣的同学可以考取国家二级建造师和一级建造师成为项目经理，可从事具体的环境工程项目管理与实施。再次，对环境科学感兴趣的同学可以从事环境影响评价、清洁生产审核和环境应急预案编制与咨询等相关工作，同时可以考取注册环境影响评价工程师和清洁生产审核工程师等职业资格，经过长期积累将来可以成为该领域的专家。此外可以考取国家机关公务员从事环境管理工作及环境监测与环境污染治理设施运营等方面的职业资格证书。通过就业方向介绍，学生对从事环境工程专业领域的工作有个大概了解，学习目的将更明确。
3.教材选择与教学内容优化
为搞好环境学概论的教与学，首先教材的选择是关键。结合地方本科院校环境工程专业应用型人才培养的特点，通过综合比较多个出版社的教材，我们选择中国环境科学出版社吴彩斌教授主编的《环境学概论》教材，该教材共包括十三章内容[1]。由于都是概述性内容，可以根据实际情况选讲重点章节，总教学课时32个学时可以满足教学要求。该教材具有深入浅出的特点，知识面覆盖广泛，信息量特别大，主要包括环境问题，生态学基础，自然资源利用与保护，水污染及其控制，大气污染及其控制，土壤污染及其防治，固体废物污染及其综合利用，物理污染及其防治和环境与法等内容。本课程遵循环境问题的提出到分析环境问题产生原因再到解决环境问题的方法这一主线。重点介绍了前十章内容，突出环境学基本概念和基本原理的理解与掌握，涉及具体污染控制原理和工艺不做详细介绍，留给后续专业核心课程详细讨论。此外，紧密联系环境学科发展的最近动向，引入与学科前沿技术发展最近进展的专题，不断充实与更新教学内容。如我国与全球环境问题引入目前广泛关注的雾霾专题和太湖富营养化专题进行讨论，水污染控制技术引入最新的正渗透膜分离技术与光催化技术专题，大气污染控制引入有机废气光催化处理专题。通过这些前沿专题的介绍可以很大程度上提高学生对环境工程专业的学习兴趣。
4.课堂教学方法的探讨
环境学概论课程涉及信息量大，但是从教学内容来看难度不大，内容学生都能够看懂，如果采用传统教学模式则必定达不到良好的教学效果，学生的学习兴趣无法激发。所以必须结合课程特点对传统教学方法进行创新。为此，我们从三个方面进行了尝试。首先搜集当前热点案例采用案例教学，如吉化公司爆炸造成的松花江水环境污染，京津冀和长三角及长沙等长江中下游高频出现的雾霾现象引入全球环境问题;湖南的“镉”米现象引入大气污染和防治与土壤污染及其防治;广东某地电子废弃物拆解造成的重金属污染引入固体废弃物污染与防治分别与学生展开讨论与分析。鼓励学生充分发挥自己的思维空间，从特定案例的环境问题分析出现的原因，污染物质的来源，可能的迁移方式和可采取的治理与预防的措施。重点在于提高学生的参与积极性，使学生从被动接受知识变为课堂学习的主体。其次开展专题讨论教学模式，专题讨论可以激发学生学习兴趣，提高学生独立分析问题与解决问题的能力，为使学生有充分的准备时间，通常在理论教学内容前三到四周，由教师提出某一题目如：“抗生素的使用现状与环境关系”，“农村养殖行业是否需要进行控制”，然后引导学生如何查找资料，整理分析资料并形成自己的观点制成PPT汇报材料在课堂中和同学相互探讨。其中有学生从抗生素的概念、抗生素的历史、我国使用现状、造成的环境危害，以及从政策层面和末端治理等方面消除其负面影响的可行措施进行深入讨论。
5.可以改进的方向
环境学概论是环境工程本科专业的基础课程，涉及的知识面特别广泛，包括与环境保护相关的科学技术知识，人文社会科学知识及法律法规和经济学知识，从课程内容讲难度不大，但是从课程特点看要讲好该课程对教师有更高要求。首先要求教师有非常扎实的环境工程专业理论功底，其次要求教师有较广的知识面。同时要求教师不断更新教学内容和创新教学方法。在理论教学过程中可以适当鼓励学生参与搜集环境方面相关的最新素材，包括图片和案例，建立该课程的教学素材库。课程考试可以采取期末考试成绩和平时成绩的组合方式，适当增加平时成绩的比例，把平时考勤、课堂参与、专题讨论及课程论文以适当比例计入平时成绩。总之，环境学概论课程的教师需要不断增加自身知识储备，增强自身教学技能，不断尝试和总结不同教学方法以达到良好的教学效果。
参考文献：
工程科学概论范文3
石油工程概论课程是对东北石油大学勘查资源工程、地球化学、经济管理等非石油工程专业学生设置的一门扩宽学生专业知识和专业技能的特色课程。石油工程课程是为石油工程专业学生开设的主干专业课之一，主要讲授钻井工程、采油工程、油藏工程等内容。作为石油院校的学生可以通过选修石油工程课程了解石油开采的基本过程和工程现象，对石油工程中涉及的基本原理、工艺过程等知识有所理解，拓宽学生的知识领域，为了更好地服务学生，满足我校人才培养定位，秉承“植根大庆，立足东北，面向全国，突出石油，服务社会”的办学理念，通过在教学模式上进行改革，课堂教学将理论学习和实验参观等结合，利用石油院校自身优势，以石油工程专业实验室等为平台，构建学生理论学习与实际生产的联系，为学生在石油领域的工作衔接做好铺垫，提升知识储备。
1 教学现状
非石油工程专业的学生选修石油工程课程主要以概论的形式学习，内容主要涉及油层物理、钻井工程、采油工程等，旨在较全面、系统地介绍石油开采各工艺过程与环节的基本原理和方法，使学生对整个油田的开发过程有一定的了解。教学环节多以课堂教授为主，利用多媒体作为教学手段。学生在学习中对知识点的认识枯燥，对其理解有一定的难度，知识点多而散是学生在学习中遇到的主要问题，学生缺乏联系实际、理解上有困难，不能将知识点做好衔接和归纳，学习效果不佳。
目前，石油工程概论课程教学中遇到的问题集中体现为四个方面：学生的学习主动积极性差异、理论教学与实践教学相脱节、学时少与授课内容多、概念抽象与原理复杂的矛盾。
通过重视石油工程概论课程教学，升级教学理念，优化教学内容，形成完整而相适应的石油工程概论课程教学内容，整合学校现有的石油工程概论课程教学资源、搭建参观和简易操作实验平台的三方面进行阐述，只有不断地探索新方法，构建完善的教学体系，才能提高石油工程概论课程的教学效果。真正提高石油工程概论课程教学的水平，首先要重视石油工程概论课程教学，升级教学理念，加强和扩宽学生的专业知识和专业技能，是实现培养复合型人才的重要而有效的途径，这将成为构建石油工程概论课程教学体系的基础和前提。
综上所述，如何将零散、陌生的专业知识进行生动讲授是非石油工程专业学生学习石油工程课程的关键，所以采用教学模式改革，将理论教学内容进行延伸，利用该校现有专业实验室等教学资源改变授课环境是一次探索研究。
针对课程设置的内容，既要拓宽学生的专业知识又要保证学生的学习兴趣，就要结合学校现有的教学资源，通过教学改革，以激发学生学习兴趣增强理解力提高教学效果。
2 项目研究的主要内容
项目研究内容主要涉及课堂教学内容的改革，通过引入实验教学环节，完善相关理论教学内容的实体化，同时进一步完善教学课件多媒体内容的设计，加强多媒体的展示效果，激发学生的学习兴趣，主要包括以下5个方面。
（1）制定非石油工程专业学生石油工程课程教学模式改革方案。（2）制定课程课堂理论教学内容和实验教学等内容，落实不同环节教学重点和衔接点。（3）完善多媒体制作，进一步加强多媒体展示效果。（4）加强和实验中心合作，制定实验室参观安排、讲解内容设置和实验展示等。（5）制定校内实体模型讲解内容。
3 采取的研究途径与方法
3.1 根据授课学生特点，编制教学内容
针对不同专业的学生，了解学生前期课程内容，架构学生对石油工程相关知识的衔接，以保证学生了解石油开采中的基本过程和工程现象，对石油工程中涉及的基本原理、工艺过程等知识有所理解，拓宽学生的知识领域教学为教学目标，编制教学内容。
3.2 实验室调研，考察实验内容、制定实验教学
结合教学内容，考察实验室研究类别、实验室教学计划，通过和实验中心老师沟通，确立可开放的实验室、实验室展示的教学内容和实验计划。
3.3 完善多媒体制作
在现有多媒体的基础上，细化教学内容，采取专人负责完善多媒体制作，增加多媒体动画展示。
3.4 组织学生校内实体模型参观
组织学生参观特种实验室和石油工程馆钻井实验室现场，由专人教师进行讲解，将课堂的理论教学和实践结合，增强学生的认知能力。
通过教学改革，可以有针对性解决非石油工程专业石油工程概论课程教学中学生学习主动积极性差异，理论教学与实践教学相脱节、学时少与授课内容多的矛盾、部分概念抽象、原理复杂、教学脱节的问题。
石油高校的石油工程、地质勘探、储运、化工这些专业都属于学校的骨干专业，他们的实验室、展示厅都非常有专业特色，既有实物模型、又有流程模拟、还有现场施工图片等，这些都可以作为课程教学环节中的手段，通过教学相关单位的协调，安排参观时间，针对授课学生特点组织安排学生参观内容。
工程科学概论范文4
相关的调研报告显示，我国力学课程教学有以下问题:
①力学基础课程的学时压缩幅度比较大;
②师资队伍情况不容乐观，主要表现在师资力量不足和学历层次较低;
③土木工程专业力学课程学分占总学分的比例较国外大学低，约为国外大学的三分之二;
④在课程体系上，国外大学已对力学课程的教学内容进行了整合，我国整合效果不理想。土木工程专业力学课程教学以单门力学课程为中心进行授课，每一门课程单独来说其理论是系统和完善的，但是人为阻隔了各力学课程之间的联系，造成在教学内容脱节或重复赘述。由于课程体系职责不清，导致知识的相互渗透不充分，难以使学生对力学课程充分理解并形成系统的力学知识体系。学生的学习积极性不高，学习起来比较吃力，导致教学效果不理想。各力学课程的授课老师交流沟通较少，课时分配不够合理。如果教材选择不合理，甚至在教学内容上存在冲突。不同课程的研究对象及研究方法各异，教师在授课时缺乏系统性，给学生造成“杂”和“乱”的印象，难以建立起完整的力学知识体系。同时，随着科学技术的高速发展，新学科不断涌现，学生需要学习的知识势必面广量大，难免要压缩其他课程的学时。力学课程是重要的专业基础课，力学课程的教学质量将直接影响和关系到土木工程专业后继课程的教学。所以，对力学课程系统性的教学改革势在必行。
2教学内容调整
力学是土木工程专业重要的学科基础课，既是基础学科，又是技术学科。其重要作用是使学生掌握土木工程类专业必备的力学基础知识和基本技能，初步具备分析和解决土木工程简单结构、基本构件受力问题的能力，为学习后续专业技能课程打下基础;对学生进行职业意识培养，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。在力学课程体系方面，有些内容在不同课程中表述形式不同，甚至存在冲突。应加强各力学课程授课教师的交流与沟通，合理选择教材，及时修订教材及教学大纲，优化课时分配。由于教学学时普遍压缩，每门力学课程都不能把教材内容系统完善地讲完，造成部分内容脱节。同时，相关的新知识、新技术介绍偏少，远远滞后于科技发展。在现有的理论力学教材中，力学物理基础与大学物理中的内容重复出现。理论力学教材中的平面简单桁架的内力计算与结构力学中的静定平面桁架重复，而材料力学中的平面刚架和曲杆的内力图又和上述内容有所重复。不同的是平面简单桁架中的构件都是二力杆，二力杆的内力只有轴力，而材料力学中的静定平面刚架的内力除了轴力还有剪力和弯矩。材料力学中的简单的超静定问题在结构力学中多有重复，同时在能量法和压杆稳定等内容也有较多重复。在结构力学教材中，渐进法、无铰拱的内力计算等内容实际应用较少，但是内容仍然占了一定的篇幅，而新型工程的新结构、新理论却在教材中很难找到。依据高校培养应用型和创新型人才的培养目标和“实用性、针对性、先进性”的教育特点，需要打破土木工程专业力学课程之间的界限，对教学内容进行整合与优化，重新组织课程结构，摒弃陈旧内容，加入新血液。将理论力学、材料力学、结构力学课程的教学体系、教学内容进行系统的研究，按其内容重新划分教学模块。确保主要内容不削减，避免重复;相似内容合并;新加内容既要保持先进性，又要保证整个力学体系的连贯性和整体性。通过力学课程的教学内容调整，提高教学效率，强化基础，突出重点。
3教学方法改进
力学基础课程，尤其是理论力学、材料力学、结构力学是工程类专业的理论基础。但是近年来基础力学的教学学时在大幅度减少。如果课时减少又不能采取有效的措施保证教学质量，所谓的“厚基础”也就成了一句空话。在土木工程专业力学课程的教学中，利用有限的教学学时，充分发挥教师的引导作用，真正做到以学生为主体，建立良好的教学模式，是提高教学质量的关键。
3.1启发式教学
学生学习力学课程目的之一就是为将来从事各种有关工程方面的工作打下良好基础。力学教材中的理论知识都是经过实践总结出来的，而又为实践所用，因此，教师在授课时尽量把抽象的概念、理论与工程实际联系起来，扩大教学信息量及知识面，给学生留出充分的思维空间，留一定的余地让学生思考、反馈或提炼出若干问题，最大程度的激发和培养学生的学习能力，培养学生的学习兴趣。经过教学内容的调整，系统的力学知识体系又为学生后续的学习留下期待和想象的空间，将教学的重点从知识的传授转移到能力的培养上。
3.2多媒体教学
力学课程的公式推导较多，并且有大量的图形，利用传统的教学手段可以将复杂的力学问题分析的很透彻，并且有利于教与学的互动，缺点是推导过程和绘图占用了大量时间。多媒体教学具有图、文、声并茂甚至有活动影像这样的特点，合理利用多媒体教学可以使传统教学中抽象枯燥的概念变得生动具体，能增加学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，大信息量、大容量性课堂教学节约了空间和时间，提高了教学效率。但是，多媒体教学只是一种辅助的教学手段，需要与传统教学的手段有机结合，共同参与教学过程，才能达到良好的教学效果。
3.3实践教学
实践教学是巩固理论知识的有效途径，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要手段。通过课程实验教学或演示教学、认识实习等使学生通过实际观察获得感性知识以说明和印证所传授知识。实践教学能使学生获得生动而直观的感性知识，加深对学习对象的印象，把书本上理论知识和实际事物联系起来，形成正确而深刻的概念;能提供一些形象的感性材料，引起学习的兴趣，集中学生的注意力，有助于对所学知识的深入理解、记忆和巩固;能使学生通过观察和思考，培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。
3.4考核方式
3.4.1统一学生作业在对学生实施练习的过程中，不同的任课教师按照自己的理解，在难度和知识点覆盖面上有一定的差异。随着力学各课程习题册的出版，节省了老师和学生的大量宝贵时间，使得学生有更多的时间理解教材中的内容。但是由于习题册与教材上的内容和教师讲授的内容可能不符，甚至存在冲突。所以基于教学所选择的教材和力学课程调整后的内容，各力学课程的教师应该加强交流和沟通，共同编制各力学课程的习题册。一方面对要求学生掌握课程知识点和覆盖面有个统一的标准，为实行规范的教学质量体系奠定了基础;另一方面，又为力学课程的最终考核增加新的参考。如在新章节内容开始时，布置一些思考练习题，该章节结束后，通过课上提问、课外作业等形式进行检查。
3.4.2考核方式考核的目的具有双重性的特点:考核既是为了检验学生对课程知识的掌握情况，帮助教师不断总结经验教训，改进教学内容和教学方法;同时也是为了对学生就该课程的学习做出客观公正的评价，并引导其学习方向，逐步适应学科课程的特点，最终起到夯实基础、强化能力的作用。但是单一的试卷考试，很难全部反映力学课程的所有知识，而且错综复杂的工程实际问题也不是简单的力学理论就可以完成的。因此对于力学课程的考核，选择过程性和阶段性相结合的方式。教学活动既有完整的过程性，又有鲜明的阶段性。重视过程性考核和阶段性考核，对检验教学质量和促进、引导学生学习都非常必要。在平时的教学活动中适当安排一些形式多样的考核，如课堂讨论、力学创新、应用力学理论分析解决工程实际中的问题等。
4结束语
工程科学概论范文5
机械工程控制基础课程是一门基于复变函数、微积分、力学、电工学定律等诸多数理知识、存在许多理论推导和计算公式的专业基础课程。课程理论性强，系统性强，抽象难懂。本课程课时少，根据专业的不同，只有30~45学时，但课程覆盖面非常广，内容繁多，教学内容很难深入，部分前期基础课程没有开设，缺乏支撑，教与学都十分困难。教学内容涉及众多的控制数理公式的推导、相对实际问题存在着很多简化，与实际问题有时差异大，造成学生学习兴趣不够，对本课程的重要性认识不够，难以激发学生的学习热情，影响教学效果。该课程理论性强，怎么样与实践紧密结合，使学生更好更深入掌握本课程的教学内容，一直是本课程教学中重点需要考虑的问题。课程教学改革前我们一直采用传统的课堂教学加一、两次实验课的方式进行，怎样在此基础上对实践环节进行调整，更好地加深学生对课程内容的理解，提高学生解决实际问题的能力，是课程教学改革的重点之一。基于机械工程控制基础课程的教学现况和特点，我们尝试从教学内容改革、教学方法改革和考核模式三方面进行课程改革，取得了预期的教学效果。
二、教学内容改革
现在使用教材是杨叔子主编的《机械工程控制基础》，教材内容系统性强、内容详实，但本学院该课程课时相对少，且本院机械类专业以应用型专业为主，所以必须结合专业特点，与机械工程领域实际问题紧密结合，对教学内容进行优化、简化和整合。将复变函数和拉普拉斯变换等课程需要的主要数理内容整合到教学内容中，简化了部分原理和公式的详细叙述和推导，并删除了拓展性的可自学的状态空间模型、高阶系统的时间响应分析、非线性系统初步、线性离散系统初步和系统辨识初步部分，收集补充拓展了应用实例的内容以及关联领域最新研究进展。根据课程和专业特点，重新设计了机械工程控制基础课程以下五个方面的教学内容：1.机械工程控制基础概述，主要介绍机械工程控制论、机械控制系统分类、模型、特点、要求、由来和发展、发展趋势以及与机械制造及其自动化和机械电子工程专业的结合及应用。2.机械工程控制系统的数学模型，主要讲述拉普拉斯变换、系统的微分方程数学模型、系统的传递函数和方框图及其在实际机械工程实际问题中的应用。3.机械工程控制系统的时间响应分析。主要讲述时间相应及其组成、典型输入信号、一阶系统和二阶系统时间响应分析及其在实际机械工程实际问题中的应用。4.机械工程控制系统的频率特性分析。主要讲述频率特性组成及图示方法、频率特性的特征量、频率特性分析及其在实际机械工程实际问题中的应用。5.机械工程控制系统的稳定性。主要讲述系统稳定性特性、Routh稳定判据、Nyquist稳定判据、Bode稳定判据及其在实际机械工程实际问题中的应用。在每一章节中，我们都增加了机械工程领域内实际的控制问题实例，并使用Matlab软件进行仿真，扩充教学信息，提高学生的学习兴趣。
三、教学方法改革
在教学方法上，我们围绕应用型机械工程专业的特点，重视实践活动，理论紧密联系实践环节，提出了新的教学方法和教学模式。1.以机械工程控制系统为中心主线，运用实例引出教学内容。整个课程教学以一个典型的复杂机械工程控制系统实例为主线，导出讲述系统的数学模型建立、传递函数、时间响应分析、频率响应分析等内容，理论与实践相结合，可以使教学过程思路清晰，学生理解直观具体，有助于提升学生的学习兴趣。2.多媒体技术广泛应用。重新制作多媒体课件，增加具体实例控制系统的视频、动画等多媒体资源，可使课堂教学更为生动；在课件中增加自学课堂部分，包含课程背景知识、前面删除的课堂不进行的教材拓展内容、基础数理知识和例题解析，学生可以自主学习；课件增加自我测试部分，学生可以自主测试，诊断学习中的问题并改进。3.增加Matlab仿真环节。将Matlab及其提供的Simulink仿真软件应用到教学中去，可以使公式推导、概念讲述更为生动。仿真平台可更改系统的各项参数进行演示，可对实验环节进行有效补充。既可降低教学成本，又可让学生自己进行实验设计奠定基础。4.实验环节教学方法改革。实验环节由教师演示向学生自主设计实验环节转变，增加学生自主设计开放实验环节，教师对学生选题进行指导，选择实际的机械工程控制系统问题作为实验主题，由学生独立提前设计方案，实验课上进行实验验证和修正的方式来进行。
四、考核方法改革
工程科学概论范文6
【关键词】卓越 工程师 理论课程 教学改革
“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育的重大改革探索，其目耸桥嘌造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。在实施中，一般采用“3+1”的人才培养模式，即3年时间在校学习，累计不少于1年时间在企业开展工程实践和毕业设计。实践教学是卓越工程师教育区别于普通本科教育的最大特征，许多教学改革研究都针对实践教学开展。实际上，理论教学是实践教学的基础，实践教学所需的专业理论知识都是在理论课程教学中实现的。由于卓越人才培养更强调面向工程，所以不能继续沿用现有的普通本科人才培养模式，开展相关教学研究非常必要。
一、卓越人才培养理论教学研究现状
许多研究人员开展了理论课程教学的教学内容、教学方法等方面的研究。如冀杰等[1]探讨了研究性教学在卓越工程师培养中的应用，将研究内容引入教学课程中，克服学生虽具备基本理论知识但解决实际问题能力差的问题。张士辉等[2]将CDIO模式用于卓越工程师教学中，以项目设计为载体，以项目学习促进能力培养。李公法等按照“理论与实践、课内与课外、创新能力培养与专业素养相结合”的原则，采用启发式、互动式等多元化教学方式，提高教学的实效性和针对性。万波[3]探讨了双语教学在培养面向国际高素质卓越工程师人才方面的研究。茹煜等[4]以面向农林装备行业的机械类专业为试点，从培养目标定位、培养机制、培养方案、教学方法、实践教学平台等方面探索并实践了具有南京林业大学特色的“3+1 ”卓越工程师培养模式。
二、翻转课堂混合教学
在新形势下，各种新型教学模式不断涌现，为改进卓越工程师教育教学方法提供了新机遇。研究其在卓越人才培养中的应用将是今后卓越人才教学改革的一个新趋势。
翻转课堂是近年来新出现的教学模式，它借助互联网络技术，通过线上学习掌握基本知识点；线下课堂内通过教师和学生、学生和学生之间的互动以达到促进知识消化与吸收的目的。翻转课堂的这些特点使其非常适用于卓越人才教学。主要体现在以下方面：
（一）与传统教学方式相比，翻转课堂中有相当多的教学内容需要学生自学，并在教学中设计了不同类型的讨论题目，能够更好地培养学生的自主学习能力和创造性。
（二）翻转课堂教学中，教学内容被有机分割，学生自学的大量内容不再占用课堂教学时间，节约了课时。教师在线下教学中，有更多的时间对重点难点内容进行详细深入的讲解，教学重难点更突出，也能对课程知识在工程中的应用进行拓展教学。
（三）翻转课堂更强调知识点教学，以知识点为单位设计教学进程，开发视频与电子课件、在线测试等教学资源。教师应用于卓越人才教学中，通过面向工程设计讲解知识点，开发教学项目，设计在线测试，能更好地培养学生的工程能力与素养。
三、面向卓越人才培养的翻转课堂混合教学
理论课程为卓越人才提供重要专业理论知识，是卓越人才工程能力形成的基础。在理论教学中，可采用“工程进课堂，课堂随工程”的工程与理论密切结合的理论课程教学模式。具体可从以下3个方面开展：
（一）机制保障
教师是卓越人才培养模式改革的重要实施者，直接影响着卓越工程人才培养的质量。因此，在教学改革中，首先开展教师团队建设。具体方法是成立由专业教师和企业导师组成的卓越工程师教学指导委员会，建立专业教师和企业导师的良性互动机制，通过定期与不定期的开会交流，提升专业教师的工程实践指导能力与企业导师的理论知识素养。在此基础上，进一步打造专业基础课程、专业方向教学团队，具体开展教学模式改革与实践。
（二）教学内容
选择卓越人才培养中具有代表性的若干专业基础与专业方向课程，在卓越工程师教学指导委员会指导下，由专业教师和企业导师，共同选择代表性工程实际问题，综合分析确定工程所需的理论知识，建立工程实际问题与专业课程理论知识点的联系，开发包含视频教学资源、电子教学课件、考核试题在内的教学项目，建设完成在线课程。
教学内容设计时，应坚持以工程实际为导向，注重常规性工程技术需求的同时，大力引进专业新技术、新成果、新工艺，开发基于工程的教学项目资源、教学案例，实现以项目为牵引，全面改革教学内容，提升教学质量的目的，使学生的专业技能、创新能力、工程实践能力等卓越工程师核心潜质能力得到充分培养。
（三）教学模式
在教学实际中开展翻转课堂教学改革，实施线上+线下教学模式。其中线上教学以学生主动学习为主，教师线上辅导为辅；线下教学中教师对学习难点进行进一步的教学指导，提出讨论课题，并综合运用讨论式、研究式、启发式等教学方法提高课堂教学效果。通过上述教学实践，实现传统教学模式与翻转课堂教学模式的结合，达到优化课堂教学，全面培养学生的专业素养、职业道德和社会责任心，以及学习能力、解决问题的能力、创新能力、团队合作的能力、与人沟通和交流能力的目的。
【参考文献】
[1]冀杰，唐超，彭和.研究性教学模式在卓越工程师培养中的探索[A].2013年中国信息通信研究新进展论文集，2014.
[2]张士辉，祁芸，严玮.基于CDIO（构思、设计、实现、运作）的卓越工程师订单班课程改革实践[J].高等工程教育研究，2014（5）：187-190.
