选型设计论文范例

选型设计论文

选型设计论文范文1

(一)图形的特征

经过设计师的不断探索与总结,图形设计所涉及的学科研究也日趋成熟,其中最为典型的是符号学的研究,符号学在图形设计中的运用极大地拓展了图形设计的领域。同时使图形设计的信息传达更加科学准确,表现手法更加丰富多彩。在视觉空间设计中,图形的形象本身就是一种符号。作为视觉传达的媒体,它拥有比较直接和准确的特性。对于人们与文化、信息之间的交流和沟通,它的作用也是至关重要的。作为一种以视觉艺术为形式的交流语言,图形具有以下一些特性:

1.传播性:

图形的主要功能在于传播信息,它以简洁、直观的形象,承载信息,让信息易于识别、记忆并产生影响。在传媒业无比发达的今天,图形在各种现代媒体中扮演着重要的角色,甚至具有主导地位,比语言文字更为广泛地被不同文化水平的人所接受。

2.艺术性:

图形作为一门实用艺术其本身的非功利性是天生的,它的思想性和语言性的特征决定了它的艺术潜能和艺术气质。图形已经成为设计师表达艺术思想的重要元素。

3.时代性:

不同的时代会有与之相应的政治背景、生活环境、人文思想、审美取向。图形作为一种社会存在也会打上深深的时代烙印。但是,最重要的是设计是引领生活的,它是走在生活前沿的,因此,它代表了一定时期的审美趋势和艺术潮流。

4.综合性:

这里主要指它不拘一格的形式,它形式多样、风格多样,相互包容,共生共存,且涉及了形态学、符号学、心理学、传播学等多学科的合作。

(二)图形设计

图形设计是一个以视觉元素组成的图像为信息“代码”,通过有目的的整理、组合、编排,使图形符号传达出特定的内涵和意义,使受众从中得到有益信息的活动过程。作为一种艺术造型语言,图形设计必须在表达方式上进行探索,追求表达的强烈性、鲜明性、和艺术性。好的图形设计是能够清晰、准确地表达设计师独特的创意思想,使观众在最短的时间内接收到最多的信息。图形设计带有明确的目的性,不管采取哪一种表现形式,都是通过自身含有的艺术性和哲理性来传达特定的信息和意义,以期在短暂的传递过程中引发观众的情感共鸣,让人留下完整、深刻、强烈的生动形象,来提高信息的传达效果。

二、交通法规宣传现状分析

随着我们国家经济的发展,国民生活越来越富裕,生活水平也日渐提高,购买汽车的家庭每年都在大幅度增长。汽车使人们的生活更加快捷和方便,但同时也给我们带来了许多严重的问题:如噪声、有害气体排放、大量固体废物产生和交通事故等,尤其是给交通带来了前所未有的压力,一方面是许多城市的道路承载量已经达到了极限;另一方面就是交通事故频发。目前,交通事故已成为“世界第一害”,而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一。如何减少交通事故已经成为我们亟待解决的问题。为此,交通部门也做了很多努力,制定交通法律、法规,同时加强交通安全宣传和教育。道路交通安全宣传是以交通安全为目标,以交通法规和交通安全知识为主要内容,通过和依靠行政的、社会的、部门的力量,向交通参与者进行的宣传。道路交通安全宣传是道路交通管理工作的三大支柱之一,也是是搞好道路交通管理工作的前提和治本措施。因此,做好道路交通安全宣传具有很重要的意义。目前,常见的交通安全宣传有:1.新闻媒体定期不定期的专题报道;2.视频动画类的教育宣传片;3.交通挂图宣传;4.文字式的标语宣传;通过这些方法来切实提高全民交通安全意识。不管是三维的视频还是二维的挂图都涉及到图形设计,那么,图形设计在服务于交通安全宣传时必须要具有一定的思想性、启发性、广泛性、灵活性和长期性,并且要形象直观、新颖幽默。

三、图形设计在交通法规宣传中的应用

图形设计不单是一种包装艺术,更是一种艺术思想的交流。一种公共媒体所应承担的传达信息的表现形式。

(一)图形设计在交通法规宣传中应用的形式

随着现代科技的发展,计算机辅助工具对设计的介入,使图形设计超越了传统手法的局限,有了更加丰富多样的表现形式和视觉效果。它可以是绘画、插图的形式,也可以是具象的或抽象的,还可以借助摄影、电子媒介的形式来表现。图形作为设计的语言,要注意把话说清楚。在处理中必须抓住主要特征,注意关键部位的细节。图形设计在交通法规宣传中的形式主要根源于图形设计的手法,我们常用的有以下几种:

1.象征手法。

在图形设计中,象征手法是通过激发人们对以往事物的感受和联想来提高他们对画面的兴趣。运用象征的手法,采取较为形象的表达方法提高图形画面的视觉效果,就如人们看到交通标志的图形,就能够明白其所蕴含的概念。

2.幽默手法。

图形设计中的幽默手法主要是用轻松、幽默的造型来表现设计主题,其实质是利用这些幽默的图形来向人们展示其中不合理的问题,使人们在欣赏完这些幽默之后对其中所蕴含的内容产生深思,并留下深刻的印象。幽默图形具有强烈的艺术特点,通过幽默手法表现出来可以很大程度的提高整个图形设计的感染力,也能激发人们遵守交通规则的决心。

3.卡通手法。

卡通手法在图形设计中也是常见的方式,就是图形设计中通过卡通造型来展现内容和设计主题。相比较而言,可爱的卡通形象比生冷的血腥画面更加能够吸引观众的注意力和受到观众的喜欢。设计出恰当的卡通形象来突出交通安全宣传的主题,激发观众的视觉趣味,运用情感来打动观众,以此提高图形设计在交通安全宣传中的效果。

4.夸张手法。

夸张手法的张力比较大,是一种超越现实的具有说服力的诉求方式。在图形设计中,夸张造型可以增强艺术的说服力,给观众留下深刻的印象。在快节奏的生活中,要抓住人们的眼球并非易事,图形设计必须突出创新,捕捉新奇的事物才可以。在图形设计的时候,要把图的形态特征想办法运用夸张的手法表现出来,但是在夸张的基础下不影响观众对事物本身的认识,只有这样才可以满足人们对图形设计传达信息最大化的需求。

(二)图形设计在交通法规宣传中优势

传统的传播方式主要是依靠语言文字来作为传播的工具,但是在这样高速的信息社会里,语言在一些领域已经力不从心了。与此同时,传媒时代促使沟通方式的新变革,并制造出更为丰富的图像世界,这些都直接影响和改变着人们的审美意识和行为方式。图形设计凝聚了设计师的智慧创意,是对视觉元素加以刻画和表达,能够产生较高的信息传达效果。所以,图形设计在交通法规宣传中具有绝对的优势:

1.易懂。

“传播”能够实现的首要条件是受众能够看懂信息,与文字语言相比较,图形语言的理解对受众的文化水平要求相对较低,无论是发达城市或是偏远的小城市,人们的视觉感知方式和感知结果都是一样的。图形所承载的信息元素,是观众易于接受的,具有通识性.

2.直观。

图形是一种强有力的传达工具,图形设计有多种多样的创意方法和表现形式,它可以通过纪实性的图形直接向人们传达着最真实的信息,也可以用抽象的手法加以概括提炼。还可以用象征、幽默、夸张等手法丰富人们的视觉。具象的图形语言是一种直观整体的、简洁形象的视觉语言,能够促成受众者的形象记忆。

3.共鸣。

图形可以通过图形语言来向人们有效的传递感情,是一种独特的艺术表达方式。视觉因素对人的情绪和精神状态所造成的影响是无法抗拒的,人们的许多行为都是首先要靠视觉感受引导的,图形语言带有明显的个性特征并富有一定的情感和生命。好的图形设计是以独特的创意构思清晰地表达设计师的设计主题,使观众能够在最短的时间内了解更多的信息,能够让观者产生情感上的共鸣。

四、结语

选型设计论文范文2

[关键词]复杂工程问题;案例建设;毕业设计;人才培养

一、案例建设的意义

1.问题的提出。工程教育专业认证工作已经在我国高校开始实施,该项工作对中国工程型人才走向国际舞台具有重要的意义,也是国家对高校人才培养的一种认可[2]。2015年新版工程教育认证标准将毕业要求修订完善至12条,还特别强调工程类本科专业对“解决复杂工程问题”的要求[3,4]。工科专业的毕业设计是学生进入社会前一个重要的工程实践环节,提高工程实践教学质量是高等工程教育体系中培养高素质工程科技人才的关键[1]。高素质工程科技人才也是社会迫切需要的人才。目前,社会上企事业单位都要求“有能力”的毕业生,而对“有能力”的含义,不仅是某专业的技术能力,而是要求复合能力、综合能力、项目组织实施能力,也就是俗称“项目负责人”能力,即能解决复杂工程问题的能力。而目前大学毕业生在学校实验中大多仅仅是本专业技术实验,缺乏综合项目能力的培养,也就缺乏项目综合能力。而这种能力必须要让学生从头到尾独立实施一个以上项目才能培养出来,同时也要有丰富教学经验和实践经验即“双师型”的教师队伍带教。另一方面,用人单位普遍反映大学毕业生刚工作时往往缺乏解决复杂工程问题的能力,对承接的任务往往无从入手,必须要经过大半年的训练才能逐渐上手。如何通过“复杂工程问题案例”的训练缩短学生从学校到工作岗位的适应时间,使学生具备承担中小型控制项目工程负责人的能力,为企业提供能独当一面的高素质工程科技人才?

2.解决的思路。基于工程教育专业认证要求和社会对高素质工程科技人才的需求,提出了“电气控制项目工程负责人人才培养”的复杂工程问题案例建设项目。通过校企合作毕业设计工程实践让学生从头到尾参加一个真实的、具有工程复杂问题特征的项目。在项目的整个实施过程中:(1)引导学生充分发挥主动积极性,主动找到差距和不足之处,主动发现问题;(2)运用所学理论知识和工程实践分析问题、解决问题;(3)针对学生的工程实践薄弱环节进行重点指导。通过真实项目的训练,不仅培养学生的技术能力,而且培养学生的综合能力、项目组织实施能力,即“项目负责人”能力,从而具备解决相应复杂工程问题的能力,缩短学生从学校到工作岗位的适应时间,为企业提供能独当一面独立承担中小型控制项目的工程负责人才。

二、案例建设的内容及实施过程

1.建设内容。案例研究的内容是以企事业的具体项目为背景,该项目具有复杂工程问题的特征,同时根据我们学校学生实际掌握的实践基础和专业技术知识等综合能力,通过毕业设计环节培养“电气控制项目工程负责人”应有的解决复杂工程问题的基本能力。通过校企合作毕业设计真题项目的实施,可以培养学生具有独立承担小中型以上项目的综合能力,除了本专业的专业能力外,能够对中型项目进行项目总体需求分析、项目分拆小项目的能力、方案比较能力、实施设备的选型比较和评估能力、小项目的实施能力、小项目之间综合、接口、协议管理能力以及整个项目实施和完成能力。

2.实施过程。(1)选择具有复杂工程问题特征的企业真实项目;(2)将该项目拆分成多个毕业设计任务(多个小项目),且各任务(小项目)相互关联;(3)进行项目总体需求分析,结合工程实际情况,综合考虑各种工程因素,进行方案比较;(4)进行设备的选型、比较和评估;(5)完成小项目之间的综合、接口、协议管理等;(6)技术实施(各人各组进行硬件连接、编程、调试);(7)各小项目及大系统整体连接和整体联合调试;(8)完成毕业论文的撰写和答辩。

3.实施案例-全自动立体仓库系统。全自动立体仓库由多个子系统组成。(1)该项目具有工程复杂问题的特征:以自动控制原理为基础,需要考虑各种工程因素(现场干扰源特点及解决措施;是否需要防尘防潮防爆、现场环保要求;项目成本因素以及用户的特殊需求等等)需要经过综合分析才可能解决(符合复杂工程问题必备的第一条)。该项目由主控制机、辊道输送链站点和堆垛机站点、工业机器人、AGV等多个子系统组成,由主控制机协调整个全自动立体仓库的自动运行;项目涉及PLC技术、电机技术、传感器技术、自动分拣技术、OPC技术、变频技术、无线技术、网络技术、RFID技术等多方面的技术,具有较高的综合性。(2)将项目拆分成相对独立的几个小项目。例如:“全自动立体仓库系统”可以分成3个相对独立的项目,对每个小项目根据毕业设计要求编写“毕业设计(论文)任务书”:基于PLC的全自动立体仓库输送链控制系统设计实施;基于PLC的全自动化立体仓库堆垛机控制系统设计实施;基于Wincc的全自动立体仓库监控系统设计实施。三个任务既有一定的独立性,相互之间又必须进行协调通信才能完成任务。(3)小项目分别进行,又整体协调:几个学生组成项目组,指定一个为项目组长,协调小项目之间的接口协议和交互工作,保证整个项目按时完成;项目组所有学生根据提供的系统描述了解整个系统的功能,每人重点需要完成的任务;学生根据任务书、系统功能查阅相关文献资料,理解需要完成的任务,整理出需要解决的问题;学生带着问题到项目现场去实地参观考察、了解真实系统需要完成的控制功能和现场各种工程因素以及项目相关的软硬件系统;项目组长组织各成员进行系统分析、确定各个小项目的接口和交互协调方式,进行该系统总体控制方案(包括各小项)的设计、评估及比较;学生进行大系统中各个小项目设计(控制方式、软件硬件设备选型、技术参数确定、小项目间通信、接口设计等等)和技术实施(进行硬件选型、连接、编程、调试);项目组长组织各小项目及大系统整体连接和整体联合调试;完成毕业论文的撰写和答辩。以项目组形式完成具有工程复杂问题项目的毕业设计环节,不仅提高了学生分析和解决技术问题的能力,而且也提高了相互协作、相互沟通以及表达能力,达到培养学生成为电气控制项目工程负责人的目的。

三、案例建设的成果

此案例建设使学生能够把理论知识和企业实际结合,锻炼了学生分析解决复杂工程问题的能力及相互协作相互沟通的能力,毕业设计达到良好的效果,因而学生在应聘中表现出良好的专业基础理论知识和综合实践的应用能力,获得企业的认可。2018年和2019年利用课题组教师承接的多个企业项目,课题组完成了“校企联合指导毕业设计8个”,8位学生毕业时均已签约企业,1人在捷普科技、1人在航天部门、1人在BOSCH、2人在外企,3人在民企。8位学生均从事与本专业相关的工作,学生就业的工作专业对口率100%,毕业设计校企合作课题在一定程度上提高了学生解决负责工程问题的能力,为学生顺利就业及以后的发展提供了很大的帮助。

参考文献

[1]李善寿.“CDIO”工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010(20):164-166.

[2]陈平.专业认证理念推进工科专业建设内涵式发展[J].中国大学教学,2014(1):42-47.

[3]万林林,伍俏平,邓朝晖.工程教育专业认证下机械制造装备设计课程改革[A].当代教育理论与实践,2015,7(S4):40-42.

选型设计论文范文3

【关键词】矿业工程;毕业设计;质量;提升

0引言

本科毕业设计论文是我国高校教学计划的重要组成部分之一。同时,在我国高等教育快速发展的今天,我国急切需要在高等教育大众化与培养高层次人才这两个目标下实现平衡发展,而本科毕业设计就是检测这两个目标是否达成的“试金石”[1]。毕业设计是对学生大学期间专业知识学习的系统检验,其质量是判定学生能否获得毕业资格、授予学位的重要依据,也是一个学校和教师自身教育教学水平的体现。为此,学校、教师与学生应当高度重视,制定切实可行的本科毕业设计管理规范,认真履行三者之间的责任与义务,确保本科毕业设计工作顺利进行,按时、保质完成本科毕业设计论文教学任务。

1贵州大学采矿工程专业毕业设计教学现状

贵州大学采矿工程专业创办于1958年,2015年成为贵州省首批通过中国工程教育专业认证的两个专业之一,2020年获批国家一流本科专业建设点,这些荣誉为学科的建设和发展奠定了良好的基础,同时也提出了更高的要求。本专业现有教师23人,其中21人有长期为地方煤矿企业做技术服务的经历,部分教师还在贵州煤炭企业或者煤矿设计院挂职。其在实践中积累了丰富的现场经验,为指导学生毕业设计打下了良好的基础。本专业利用教师队伍的优势,立足于贵州地方特色,多年来积累了丰富的毕业设计题库,这些题目都来源于实际工程项目。因教师在指导的过程中理论联系实际,学生经过这个教学环节,走出校园能直接为用人单位作技术工作。据近几年用人单位反馈,贵州大学毕业的采矿工程本科生获得较高评价;毕业后的学生也反馈,毕业设计是最有用的一个教学环节。

2贵州大学采矿工程专业本科毕业设计存在的问题

作为长期承担毕业设计指导教学任务的教师,在工作中发现本专业毕业设计过程中也存在一些问题,主要体现在以下几个方面。

2.1毕业设计大纲内容过多,重点不突出

目前,贵州大学矿业工程专业本科毕业设计由十个章节构成,覆盖面广,包含内容较多,涉及地质、采矿、安全、机电、环保、经济等相关专业的诸多内容。虽然采矿工程是龙头专业,学生对相关专业都应该有所了解,但本科的毕业设计重点应该放在采矿部分的开拓开采及采区设计上。首先,由于毕业设计时间有限,要完成全部设计内容,就不可避免地导致学生对核心内容做不到深入思考。其次,毕业设计时间安排偏少,我院本科毕业设计教学任务安排在第八学期,从选题到答辩只有13周的时间。期间学生要完成选题、开题、熟悉资料、方案思考及比选、CAD作图、设备选型、论文撰写、毕业设计答辩等一系列活动,时间非常紧张,每个环节都要达到较高的要求几乎是不可能的。同时,这个学期学生面临毕业,就业压力大,参加招聘会也会占用很多时间,使学生很难静下心来认真对待毕业设计任务。时间紧,任务重,情绪乱,部分学生只能应付了事,导致拼凑、嫁接、抄袭现象发生,直接影响了毕业设计论文的质量。

2.2师资力量与学生规模难以匹配

近年来,由于全国高校普遍扩招,生源激增,而师资与学生培养条件难以匹配。据统计,2020年高校招生1075万人,同期师生比为1∶20,造成教师工作量增加5倍左右。目前,贵州大学矿业工程专业毕业生数量在60人左右,前几年最多时达到140人,但矿业学院采矿工程专业的教师数量较少,出现了“一对多”的局面。这就造成了教师无法对每一个学生都面面俱到,对勤学好问的学生就指导多一点,细致一点,对被动学习的学生就只能应付毕业。

2.3指导教师专业知识的局限性

专业教师的研究方向各有侧重,教师不可能对所有相关专业都非常熟悉,在指导毕业设计的过程中,不免有力不从心的时候。比如搞矿压的教师对瓦斯治理就不是很清楚,而毕业设计是要求对采矿各个方面都要涉及,因此,可能会出现不同的教师对指导内容产生分歧,给学生造成困扰。另外,采矿专业相关的法律法规和行业规范更新比较频繁,不仅学生不能及时了解,甚至教师都不可能对所有政策都能及时了解。也会出现不同的指导教师对学生的要求有所不同的情况。

2.4理论与实际脱节

理论与实际脱节,难以学以致用。对于该专业来讲,毕业设计一般都是对某一煤矿进行初步设计,要求根据地质报告,提出相对较优的开拓开采方案,并进行该方案的设备选型、安全配套设施设计。但目前的毕业设计为了给学生降低设计难度,大部分都对复杂地质条件进行了修改。众所周知,一个矿山,地形地质条件都是十分复杂的,尤其是对于井工开采的煤矿来说,更是如此。一份真实的地勘报告经过大量删减,导致设计方案与实际相差太大,从而学生能够从中了解到的东西就会相当局限,不利于毕业后从事相关专业的工作。

2.5缺乏有效的过程控制监管体系

虽然学校出台了一系列的检查制度,题目审核、周进步表、中期检查、毕业答辩等,但还是出现抄袭、拼凑、嫁接等现象,部分教师的责任心、学生的态度堪忧。体现出现有的部分检查制度不适合理工科毕业设计过程。

3提高本科毕业设计质量的措施

针对上述在贵州大学矿业工程专业本科毕业设计中存在的问题,笔者通过多年的指导经验以及认真思考,提出采矿工程专业本科毕业设计中存在的问题的改进措施及思路。

3.1加强师资力量建设,完善培养条件

本科毕业设计质量与指导教师水平以及培养条件的完备休戚相关。首先,本科毕业设计质量的提升需要近期急需与长远规划统筹兼顾,应从多方面着手建立一支具有专业结构、年龄梯队的导师队伍,并形成梯队式储备。一是要建立健全导师培训机制[2],并定期组织矿山法律法规的培训,培养掌握前沿理念与方法、熟知煤情和学生情况的导师。二是要建立合理有效的激励机制。在工作环境、经费等方面,为导师提供有利于指导的氛围,营造出让教师能够指导、愿意指导的激励环境。要建立导师档案库,不断扩充师资储备,让本科毕业设计质量提升的理论研究和实践工作成为一种实实在在的事业。三是加强指导教师间的合作,取长补短,加强沟通,强化专业知识的拓展。其次,注重毕业设计指导教师的遴选。指导教师是学生完成本科毕业设计任务外因中至关重要的因素之一。合格的指导教师应具有比较丰富的现场经验,熟悉贵州复杂的地质条件,对矿井整个开采系统必须熟悉。应组织有经验的老教师对新参加毕业设计的年轻教师进行辅导和培训,教研室每年应组织毕业设计教师开展一到两次“优秀毕业设计学习与研讨”会,让指导教师间有比较、有学习,激励指导教师自我提升。

3.2建立健全实习基地,加强理论与实际的结合

首先,学院应该建立健全学生的实习基地,使学生在经过严谨的安全培训后,能够多次下井,而不是以往的“走过场”。只有具备了一定的现场认知,才能更好地去理解设计中开拓开采方案布置的合理性。其次,对于给学生提供的地质报告,应该尽量保证其真实性。例如所提供图纸上的实际地质构造、房屋村寨等,尽量保持其先期开采条件,不做删减。让学生能够从实际出发参与矿井开采设计,提高学生自身素质,加强理论与实际相结合,为学生毕业就业打好坚实的基础。

3.3优化毕业设计大纲内容,做到主次分明,合理安排毕业设计时间节点

第一,笔者针对目前贵州大学采矿工程专业本科毕业设计大纲具体内容,提出优化建议,使其重点突出、主次分明。教学大纲总共十个章节,其中第一章矿区概述及井田特征、第二章井田境界及煤炭资源储量、第九章矿井生产系统综述,这些章节从地形地质条件、内外部条件、煤层开采条件以及矿井六大系统等方面对矿井进行了详细介绍,重复较多,导致章节篇幅较大,内容冗长。笔者认为部分章节可以直接进行列表说明,精炼内容,使矿井开采条件一目了然。第四章井田开拓与第五章采区巷道布置是毕业设计中的核心章节,指导教师应多投入精力,加强学生对矿井系统的认识,指导学生结合现场实际,尽可能地多提出几种开拓方案,进行比选,得出最佳开拓方案。剩余章节也应该去杂取精,如矿井通风与安全、供电与设备选型、技术经济分析等内容,只需学生掌握基础即可。总之,优化章节结构,使主次分明,减少学生在次要章节所花费的时间,重点培养学生在矿井开拓、采区设计方面的能力,让就业与能力培养放在首位。第二,对于具体的毕业设计教学时间安排,笔者认为应在大二、大三就进行毕业设计相关内容的介绍。大二开始上专业课,就要让学生了解每门课在毕业设计过程中哪些地方要用到,让毕业设计贯穿大学期间所有专业课的学习过程。在第六学期的生产实习前要确定毕业设计指导教师及开题方向,第七学期让学生在指导教师的帮助下最终确定毕业设计题目并完成开题。由指导教师填写《本科生毕业设计任务书》,学生拿到毕业设计基础资料,经过研究分析后,要按要求填写《本科生毕业设计开题报告》,而通过这个过程,学生就对毕业设计的主要内容有了深入的了解。第八学期前四周,教学上安排毕业实习,学生可以带着问题到现场,按照《本科生毕业设计开题报告》的要求,有的放矢地在现场收集毕业设计需要的资料,在现场向工人或技术人员咨询自己不懂的专业知识,把书本上的知识真正理解透彻。到了毕业设计的集中时间,主要就是完成方案的构思、比选及论文撰写和毕业答辩。这样把原来集中在13周完成的工作,分散到几个学期,把部分前期准备工作放到前面,能有效缓解毕业设计时间紧、内容多的矛盾。

3.4从教师和学生双方面,优化和加强毕业设计过程控制

针对理工科毕业设计特点,进一步优化学校现有的一系列监管措施。现有的对指导教师的要求是题目申请、题目审核、下达任务书、中期检查、期末检查;对学生毕业设计过程的控制有:开题报告、周进度检查、中期检查、毕业答辩。针对理工类本科特点,建议将教师的题目申请提前到大三,根据学生生产实习的地点,让设计题目与实习现场结合,真正做到理论联系实际。最终提供给学生的设计基础资料应与毕业实习现场类似,并且做到一人一题,避免学生之间相互抄袭。毕业设计期间学生主动并定期(每周1~2次)向指导教师汇报毕业进展情况。指导教师应定期辅导学生毕业设计(每周1~2次),并填写《本科学生毕业设计教师指导记录》,不定期进行答疑和抽查,督促学生执行实施方案,及时解决设计过程中出现的问题。

4结语

总之,本科毕业设计是高校教育教学的重要内容。因此,我院本科教务管理部门应制定切实可行、行之有效、鼓励创新的毕业设计管理规范;各位指导教师在教育教学实践中应注重培养学生的思维能力和论文写作素养[3],认真履行毕业设计指导工作;学生在学习过程中应不断加强论文撰写能力训练,不断提高设计水平及论文写作水平,并在指导教师的帮助下集中精力独立完成毕业设计任务。

【参考文献】

[1]国务院办公厅.能源发展战略行动计划(2014—2020)[R].北京:国务院办公厅,2014.

[2]李培根.高等教育还需面向什么[J].中国大学教学,2011(1):4-6.

选型设计论文范文4

建立3+3+3实践课程新体系,优化环境工程专业培养方案

生产实习安排学生参观焦化联合企业大气污染综合治理工程、2~3种工业废水治理工程及城市垃圾填埋场、垃圾发电厂,和上机操作环境工程技术模拟实训系统[6],模拟污水处理厂管理,解决进企业蹲点实习难问题。毕业实习结合毕业设计或论文选题进行,由指导教师按选题涉及的具体行业、污染问题、技术方案进行安排。即环境监测基础型实验、水污染控制设计型实验与专业综合型大实验。环境监测实验安排COD、NH4-N、BOD、pH等水质监测,TSP、SO2等大气监测项目,要求学生掌握取样保存、试剂配制、仪器操作、数据处理、分析与评价等基本实验技能。水污染控制设计型实验给出几种污水水质和实验室已具备的实验条件:生物法、混凝法、离子交换法、Fenton试剂法、铁碳微电解法等,让学生自行分组选择处理工艺,设计实验参数,进行验证实验。专业综合大实验目前已开设的有:校园湖泊水质评价与治理、室内空气质量检测、纯净水制备、印染废水处理等综合型实验,进行工艺比选、实验设计、数据处理、分析总结等综合训练提高[7]。

即污水厂设计、大气污染控制工程设计、固废处理处置课程设计,均安排在主干专业课学习结束后。通过课程设计,对已学知识进行消化、扩展、应用,要求进行工程分析与源强计算,工艺选择与数质量衡算,主要设备设计(或选型计算)、辅助设备选型计算、管道与高程计算、工艺布置图纸绘制,以课程设计说明书和图纸提交课程成果。坚持将三门课程设计与工程实践紧密结合,鼓励在这些环节中学生直接参与环境工程项目设计,虽然环节时间短,但能够直接进入工程实践,对学生的帮助是非常显著,经过10届学生和老师的共同努力,课程设计已成为学生痛并快乐着、收获颇丰的实践教学关键环节。

3+3+3实践教学保障体系建设

通过积极争取,获得“化工与环境类专业教学实习中心”、“环境工程特色专业建设”、“院级重点建设课程资助经费”等各项省级、校级质量工程专项基金支持,加快了环境工程专业实验室与实训基地建设。目前环境工程专业实验室拥有TOC、TN、TP在线监测、紫外可见光分光光度计、移动式室内空气质量监测、快速水质监测等环境监测设备、污水处理实验装置、纯水制备系统等实验设备设备200多台套,为三大实验开设提供了硬件条件。投入25万元在学院建立了环境工程技术的模拟实训系统,包括:污水处理厂模拟管理等[8]。在皖维集团建立了学生实习实训中心、在芜湖垃圾填埋场、新鑫铸管、芜湖垃圾发电厂等建立实习基地。为学生实践能力的培养起了较大贡献,有效增强人才实践能力培养的实战型、针对性。教研室老师积极申报教研项目,每年均有立项:如省级教研项目有:“环境工程专业实践教学新体系的研究与实践”、“环境类本科生创新与实践能力培养体系的研究”等。发表教研论文1~2篇/人。将案例教学、启发教学、阅读教学、实践教学相结合[9],老师给出案例,剖解分析,给出选题,让学生自查文献、自主交流、自行设计实验方案和治理工艺,有效增强学生的学习兴趣与创新能力。

教研室老师为保障具有环境工程专业自身特色的实践教学新体系的实施,逐步积累污染源产排污系数[10]、源强计算公式等三门课程设计基础资料,缓解课程设计基础资料空缺严重现象。初步完成大气污染控制工程课程设计指导书系列:之一烟尘污染治理课程设计指导书、之二工业粉尘污染治理课程设计指导书、之三酸性气体污染治理课程设计指导书、之四有机气体污染治理课程设计指导书;和污水治理课程设计指导书系列:城镇污水处理厂课程设计指导书、工业废水处理站课程设计指导书;及固体废弃物处置与资源化课程设计指导书系列。填补了课程设计任务书、指导书空白。教研室老师积极申报课题,获得国家和安徽省自然科学基金及省教育厅、芜湖市科技计划科研经费支持,以及产学研合作项目。将课题研究内容分解成适合的本科毕业论文选题和硕士研究生学位论文题目,老师指导和带领学生将科学研究和社会实践穿插在实践教学中。即为实践教学耗材、检测提供了经费保障,也有效的保证了本科毕业论文质量。教师与学生创新能力显著提高;学生对教学实践的兴趣、参与度、完成质量大大改善。

选型设计论文范文5

[关键词]检测转换技术;课程教学改革;工程应用能力

一、课程教学现状

检测转换技术是自动检测技术和自动转换技术的总称,它是自动化、电气工程及其自动化、测控技术等专业的专业基础课程,涉及的知识非常广泛,包括物理学、电工学、电子技术、自动控制原理、计算机技术等多个学科。作为信息技术的三大支柱之一,传感器与检测技术已渗透到人类的科学研究、工程实践和日常生活的各个方面,在促进生产发展和科学技术进步的广阔领域中发挥着重要的作用。在研究自然现象规律及生产活动时,必然要从外界获取大量的信息,信息的获取、处理、转换已经成为信息领域的关键技术。通过本课程的学习,学生能合理地选择及应用传感器和检测技术,搭建检测系统,及时正确地获取所需信息,并为后续课程的学习及工作实践应用打下良好的基础,这对培养学生的创新思维能力和实践动手能力具有重要的作用。检测转换技术一直以来都是陕西理工大学(以下简称“我校”)自动化专业的一门重要专业基础课,我校电气工程学院自动化系培养计划中于第5学期开设这门课程。该课程的主要内容为:了解检测技术的基础知识,结合系统阐述检测技术的应用,掌握测量系统的组成、数据的检测及处理的方法;了解传感器的特性、组成部分和应用场合,结合系统设计明白传感器选取的原则及所需各项指标的确定;掌握一些常用传感器的工作原理、性能指标、基本应用方法,结合系统设计学会根据具体设计要求完成对传感器的选型;掌握一些常用转换电路的搭建,初步具备设计自动检测系统,并能提取所需信息及减小或消除检测误差的能力。该课程在整个自动化课程体系中具有多门课程内容融合的非凡意义,其以物理学、电工原理、电子技术等为先修课程,同时又为后续的单片机与嵌入式系统、计算机控制系统、PLC等课程的课程设计及毕业设计打下基础。该课程涉及的知识面广,与工程实际结合紧密,现已成为我国高等工科院校自动化专业的主干课程,并且在课程体系中占有重要地位。近年来,课程组对该课程的教学改革与探索较为滞后,教学内容、教学大纲没有及时调整,针对课程的实验设备及内容也没有及时更新。受到传统教学模式的影响,该课程同其他一些课程一样存在着教与学严重脱节的现象,虽然教师也认真备课,尽量改进教学方法,但仍然无法使学生足够重视该门课程,以至学生学习兴趣不浓、积极性不高,该门课程的教学效果不够理想。另外,该门课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以课本及作业习题为主,不能有效与实际工程应用相结合;实验课时少且均为验证性实验,几乎没有设计性实验,基本属于“纸上谈兵”,结果是部分学生学完该门课程后不认识实验室常用的一些传感器,不会正确使用常用的仪器仪表,不会设计基本的测量电路。针对以上教学存在的问题,研究探讨出一套科学、实用的教、学、做相结合的教学方案,提高该门课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争力已是刻不容缓。

二、目前存在的主要问题及分析

检测转换技术的教学内容主要包括自动检测技术、自动转换技术、传感器选型应用等方面,不同于一些理论、原理性为主的课程,该课程是一门知识掌握、应用能力并重的课程,对培养学生的自动检测、自动控制及生产过程自动化设计能力具有重要作用。现有的检测转换技术课程在教学中主要存在以下问题。

(一)课程教学观念偏离教学目标。课程教学观念对教学起着指导和统帅的作用,我校的目标是培养高级应用型人才,注重知识和能力的并行培养,而该课程目前仍是“先知识,后能力”的传统教学模式,即便如此,在课程教学灌输式“先知识”后,还是缺乏对学生应用能力的培养。具体体现在课程教学目标还是停留于课堂讲授、验证性实验、理论考核这样的传统模式,忽略了将所学理论知识与实践动手能力的有效结合,导致多数学生的理论考试成绩良好,但并不具备该学科应有的设计及应用能力。

(二)课堂教学方法缺乏创新。在该课程中,很多基础效应、传感器工作原理都是在之前的物理、电路等课程中学习过的内容,而现行的教学计划仍然在这些学生已基本掌握的理论知识上耗费了较多课时,这导致在课堂教学的过程中,学生对重复的教学内容感到无趣,求知欲也就被遏制了。教师对如何针对课程特点采取有效的教学方法和手段,从根本上解决学生学习兴趣不浓、积极性不高的问题上缺乏深入思考和研究,教学方法仍以灌输为主,双主体意识中的学生主体地位不够突出,教师对学生创新思维的培养滞后。

(三)课程教学内容和工程实际相脱节。现行的教学内容主要以理论教学为主,强调各种传感器的工作原理,对目前工程应用中所需熟悉的技能,尤其是一些新型传感器的认知不够。虽然原理的掌握是该课程教学中必不可少的重要环节,但光强调原理不利于学生更好地掌握典型工作任务所需的知识和技能,反而会忽视传感器技术在具体工业现场的选型、安装、调试等能力的培养,而这正是学生毕业后走上职业岗位所需要的技能。

(四)课程作业形式单一。课程作业形式单一,学生敷衍了事已成常态传统教学中的作业形式,通常以布置课后题为主,其目的是帮助学生在课后加深对基本概念的理解,巩固理论知识认知,但这对该门课程的实际教学效果并不理想。主要原因是理论学习枯燥无味,即便学生认真完成作业后,仍然对传感器的应用和检测电路的设计知之甚少,这与应用型人才的培养目标有所偏离,导致学生无法真正地学以致用,学生学习兴趣低下,应付过关了事。

(五)课程考核评价体系单一。课程考核应能够反映出学生对该课程各个知识点的掌握程度及工程应用的能力。目前,该课程的考核还是以笔试为主,学生复习、考试也仍以记、背为主要方式,这很大程度上忽视了学生对检测转换技术及传感器在实际系统中的应用水平和能力,不能充分反映学生在学习过程中的实际体验和感受,换言之,即该课程对学生的实际应用能力的考核不够。

三、建设目标及内容

针对检测转换技术课程性质以及传统教学过程中存在的问题,以“强调实践、注重应用”为教学指导思想,紧密围绕学生专业核心能力的培养,拟从以下几个方面进行改革。

(一)优化教学内容优化教学内容,构建科学合理的课程教学体系。对教学内容不断进行优化和调整,在所选教材的基础上,精选教学内容,增加新知识、新技术的介绍。检测转换技术涉及知识面广,应以相互具有有机联系的方式讲解,要求教学内容的理论浅显易懂、简洁明了,切实贯彻“必须、够用”的原则,避免学生在学习中因需要掌握各种繁杂知识而失去学习兴趣。例如,在讲解应变式电阻传感器时,其工作原理、转换电路等知识必须详细阐述,而因为学科差异,涉及材料力学方面的理论公式推导只需介绍了解即可,再以实际的传感器应用案例,让学生清楚该类传感器的实际使用方法和应用领域,以激发学生的学习兴趣及创新思维。

(二)改进教学方法改进教学方法,教学形式多样化,提高教学效果。多媒体是现代教学活动中必不可少的教学工具,应结合现有的多媒体课件,再借鉴其他与该课程相关的精品课件,制作出更为适合该课程课堂教学的多媒体课件。但课堂教学也不能完全依赖多媒体课件,应该采取课件、板书、实例教学相结合的方式。另外,还可将易于携带的各种常用传感器或教具带入课堂,采用教师边讲边操作的方式,使学生对所学知识和传感器的使用方法及步骤有一个直观的了解和认识。这种模式适合讲授各类传感器的基本概念、工作原理,包括器件的选型、安装、调试等教学内容。用“眼见为实”的方式加强学生对所学内容的认知,以提高学生学习的兴趣。在教学过程中,除了采用上述以讲授为主的注入式方法以外,还可结合以自学为主的启发式教学模式,如适量增设课堂讨论环节,让每个学生都能自觉主动地参与到课堂教学中,从而更进一步激发学生的学习积极性。注入式和启发式相结合的教学模式,完成了从单纯的教师主导课堂教学到学生自学,师生共同讨论相结合的转变,达到了充分发挥学生主体作用的效果,增加了课堂教学的吸引力。同时,教师可以通过讨论及时了解学生对知识点的掌握情况,进而采取相对应的教学改进,从而很好地处理教与学的关系。

(三)注重实例教学注重实例教学,加强实验教学,学以致用。在检测转换技术的教学中有很多原理性的知识,学生在学习这些知识的过程中会感到知识比较抽象、枯燥,对此教师可以实际例子作为导入,先让学生有一个感性的认识,再讲原理,使学生有针对性地去学习。教师可将实际工业现场的应用技术融入课堂教学,整合、提炼出一部分能配合知识点讲授的实际案例,以典型工作任务的完成过程,使课堂教学生动、形象且切合实际,从而激发学生的学习兴趣和对课程内容相关知识的求知欲。通过这种教学方式,可逐渐完成从“概念—原理—应用”的传统教学模式,到“实例展示—核心设计—应用领域”教学模式的转换,达到引导学生创新思维、激发学生学习兴趣的目的,有利于知识点的融会贯通,让学生更好地掌握检测转换技术和传感器应用技术。检测转换技术是一门比较注重实践的课程,而实验教学是与理论教学相对应的一种教学形式,是对理论学习的深化和补充,强调过程操作和应用设计。适当增加实验课时,以验证性实验为主、设计性实验为辅的实验教学模式非常适合该课程的学习,精选开发一些有针对性的验证性实验,可以帮助学生更好地理解课堂所学知识,这样既可激发学生的学习兴趣,深化理论教学的知识点,又可以提高学生的实际动手能力和工程应用能力,满足应用型人才的培养需求。结合实际增设若干设计性实验,重点培养学生的实际工程应用、设计能力。首先,设计性实验的题目要选好,既要结合专业,又要针对工程实际,设计中更要真刀真枪地完成设计要求,实现设计功能。为此,可以教师的一些在研课题为依据,师生共同讨论研究,这样既可加快教师科研课题的进度,又可锻炼和提高学生的实践能力。在实验报告的形式上可以多样化,如报告式、论文式,这样既可以让学生完成实验任务,又可以让学生掌握科技论文的写法,达到事半功倍的学习效果。

(四)大作业为主大作业为主、课后题为辅,调动学生学习的积极性。在讲解完同种原理或同类型的传感器教学内容后,可根据实际的工程应用,留给学生一次大作业,由教师下达任务书,以学生自主设计为主、教师答疑辅导为辅,完成一些有针对性的应用及设计任务。例如,在讲完电阻式传感器后,可完成“电子秤的硬件电路设计”。在设计中,主要侧重于传感器的选型、检测模块的设计和测量电路的设计。再如,讲完霍尔传感器后,可完成“基于霍尔传感器的转速测量装置设计”。在设计中,侧重传感器的选型、安装、显示电路的设计和误差的分析。实物的制作可在该课程设计性实验环节或后续课程设计的教学环节中完成。大作业可以安排4~5名学生一组共同探讨,从查阅资料、器件选型、设计电路,到提交设计报告完成作业,最后由师生共同讨论协商,给出作业成绩。这种方式可以让学生边学边练、分工合作,充分调动了学生学习的积极性,有效促进了学生将所学理论知识应用于实践的能力,对学生工程应用能力的培养起到了激励作用,并提高了学生的团队协作意识。

(五)改变课程考核办法改变课程考核办法,侧重学生的工程应用能力。课程考核是检验学生所学知识和能力的手段,它具有导向、反馈、评价等多项功能。合适的考核方式,能引导学生注重形成性学习,改变以往“上课记,考试背,考完忘”的传统做法,针对检测转换技术课程的特点及教学目标,并结合工程实际的要求,采用基于学习过程的多维度考核方式。鉴于此种设想,课程考核的总评成绩可由平时考核、实验考核、笔试考核三大模块组成,具体的考核权重如表1所示。新的考核方式,除保留了传统笔试考核以外,更加注重考核学生主动参与课程教学的积极性和基于该门课程的实际应用能力。实践证明,在此机制的促进下,学生的到课率明显提高,完成作业、实验的态度和能力也有所改善。

四、结束语

选型设计论文范文6

[关键词]化工专业;毕业设计;质量;本科;教改化工类

专业人才的培养着重于培养工程设计的能力和训练系统实践技能。其教育内容非常注重合成、过程分析、设计、模拟与优化等教学内容。本科毕业设计(论文)是培养学生实践能力的关键环节[1]。虽然是大学生在毕业前才开展的综合实践环节,但其综合了学生四年期间所积累的专业知识,不仅是一次所学知识的总结,更是学生能力一次升华的机会。毕业设计的质量是教育部本科教学工作水平评估的主要依据,也是工程教育专业认证对毕业要求的重要支撑[2]。《工程教育认证标准》对新工科人才的培养目标、课程体系、教学条件、师资队伍及质量保障等各方面提出了系统性的要求。随着我国推动创新驱动发展,伴随实施“中国制造2025”、“互联网+”、“绿色化工”、“新安全生产法”、等重要政策法规,对传统工科教育模式的改造升级刻不容缓[3];通过对企业的调研及毕业学生的回访,发现企业对化工人才的要求也逐年升高,不仅要求毕业生具备工程设计、生产运行、技术开发、信息智能化等多方面的理解运用,同时也要对政策法规、技术管理、合作创新等方面有所突破。然而,目前高校对学生设计创新能力和工程实践能力的培养明显不足,亟需开展系统化的改革与调整[4]。在这种情况下,为满足新时代企业对新型化工人才的需求,为提升地方院校本科生的工程能力,对化工专业的毕业设计环节进行综合分析和探索改革刻不容缓。因此,多举措全面提升毕业设计的质量对于完善人才培养模式,达标评价体系,提高专业教学水平具有深远的意义。

1化工专业本科毕业设计(论文)的现状及存在问题

1.1课程知识体系处于割裂状态,理论与实践不能同步

要做好一篇优秀的本科毕业设计(论文),学生需要对基础核心课程,如化工原理,化学反应工程,化工工艺学,化工热力学、分离工程、化工制图、仪表自动化、化工设备机械基础、化工过程模拟、化工原理课程设计、化工设计等课程的知识有整体及专业的认识和学习。目前各个课程教学情况是各自为政,学生学习只见树木不见森林,对于某一门课程对于整体项目设计中处于什么地位没有清晰的认识,各门课程与其他课程的联系与联动还很缺乏,教师在现有课时能够完成自己的教学任务已经很困难,想要与其他课程联系起来有难度。教师也满足于耕耘自己的一亩三分地,还不能够将专业涉及的各个方面串联起来,每位老师代课集中并且侧重一两门课,缺乏沟通和讨论。另外,课程教学内容偏重理论,教学理念及内容比较陈旧,缺乏现代工程的理念,也不适应工程实践需求[5]。

1.2毕业设计(论文)选题局限,单一化,课题数量偏少,且立意陈旧

化工专业学生真正进行化工设计的比例不高,以我院为例,最多达到50%,有一半学生跟随导师的科研项目做实验,这些导师从事的专业是化学相关的,对于化工设计并不精通。结合我们学院自身情况,前些年有相当一部分老师将课程设计的内容当作毕业设计来做,只对一种设备进行了设计,没有结合化工行业发展趋势设计选题;此外,一些课题由于涉及商业机密及技术细节等原因,不适宜作为毕业设计的课题,导致设计题目范围局限,模式化,单一化,甚至重复。有时只是改变设计产量,不能引起学生做设计的兴趣。其次,没有与化工设计热点和科研前沿焦点相结合,在选题方面没有目标。一些老师对自己指定的课题是否属于化工专业的课题持怀疑态度,需要在这方面进行推敲,学生也很迷茫,单方面依赖老师,自己不会选题。

1.3专业教师没有经过系统训练,缺乏企业工作经验,与实际生产实践脱节

近年来,各高校引进大量博士,表面看教师师资力量大幅增强,很多年轻教师虽然在研究生阶段获得了化工及相关方向的博士学位,但是真正从事化工设计方向研究的人少之又少;很多老师理论基础虽好,但是缺乏专业实践经验和企业工作经验,甚至与实际生产生活脱节。其次,专业教师自身的工程设计和生产实践技能还急待提升,而学校投入经费有限,使得针对青年教师的工程素养和工程设计方面的专业培训不足。指导教师的专业背景差异大,化工专业专任教师的工程背景与《化工类专业教学质量国家标准》中所要求的不符,远远达不到至少半年的工程实践经历(如企业工作、与企业合作项目、指导实习等)[6]。目前高校教师的年终考核要求及职称评定制度,迫使有些老师需要科研成果,发文章出专利,不得不花大量的精力去做科研,很难抽出时间精力提高解决企业生产技术问题以及工程实践能力。对毕业设计的学生处于一种放任的状态,很难静心指导学生毕业设计。

1.4指导模式陈旧,学习方法单一

新“互联网+”时代到来,随着新工科建设发展的需要,老师与学生都要紧跟时代脉搏,改变调整自己的指导与学习模式,新的方式和理念不断更新,新的工具软件层出不穷,如果不能与时俱进,就会被时代抛弃。有些指导老师还是用原来的手动计算的办法指导一个单元操作的流程,每一届学生都一样,只是变换原料、产品,生产任务量,换汤不换药,导致题目单一化,十几年如一日致使学生兴趣降低。毕业设计不仅应该包括工程项目必备的内容,还应具有创新和学生发展自己能力的部分,如何将这部分激发释放出来,是值得思考的。

1.5考核评价体系不完善,考核量化标准不明确

毕业设计(论文)制作时间周期长、教师指导涉及环节多,首先应该统一需要考核的环节;其次,应该对过程设计环节制定统一的评定标准[7]。仅仅以论文完成情况和答辩时的表现作为评定标准过于片面,过程控制和评价体系需要细化和完善,考核量化的标准也需进一步明确。1.6学生从事毕业设计时间不连贯,态度不端正(思想上轻视这项训练)学生在大学本科阶段第四年这个阶段本来应该专心撰写毕业论文的时候,同时面临实习、考研、考公务员、参加招聘会、就业等各方面的事务,学生无法专心致志地投入去完成毕业论文,时间和精力都无法保证,另一方面也有应付差事,得过且过的心理,有些学生认为学校不会因为毕业设计不过就不让毕业,最终为了应付差事,不顾完成作品的质量,胡乱拼凑,或请同学施以援手,匆忙赶出一篇毕业论文,可见态度上没有引起学生足够的重视。

1.7盲目降低毕业设计文本查重,导致设计质量下滑

近年来,学校出台了“关于毕业设计(论文)检测的指导性意见”,“意见”规定:在毕业论文答辩前,利用中国知网的检测系统进行检测,重复率低于30%(含30%),视为查重合格,高于30%,可以给一次机会,经本人修改并再次检测达到低于30%后才能参加答辩,而检测重复率大于30%的一律不能参加答辩。这就使得化工专业的学生盲目删减,最后出现图片表格多,文字少的现象;学生为了降低查重率,往往前言不搭后语、词不达意,文不对题,原本流畅的表述变得逻辑不通,读起来生涩别扭。

1.8优秀毕业设计名额太少,奖惩机制不完善

每年分配到化工专业的优秀毕业设计名额只有一到两名,这在一定程度上导致师生对高质量论文撰写的动力不足,再者评选出的优秀毕业设计(论文)需提交的材料多,流程繁琐,后期还会面临各项评估时准备的过程材料,使得有些师生不愿多花时间再提高毕业设计质量。学校对于毕业设计的经费投入较少,且教师投入时间长,长达几个月的指导时间,如果遇到学生以消极的态度不做或者基础差做不出来,更要投入大量的精力。现在指导每个学生折算约16课时,仅凭课时无法真正评价教师的工作量,优秀毕业设计仅多给两个课时,因此指导多少和指导优劣没有明显的区别,也缺乏有效的奖惩措施,这就挫伤了教师积极性,指导工作完全变成了一种良心活。

2多举措提升化工类专业毕业设计的措施

2.1交叉课程体系网,更新课程理念,拓展实践的广度和深度

化工毕业设计主要内容包括项目概述、技术路线的选择及确定、利用现代软件进行工艺流程模拟设计、工艺计算及典型设备选型及计算、带控制点工艺流程图、车间设备布置图等、换热网络优化、生产安全和环境治理方案的制定、经济分析评价等,这些项目内容织就了化工设计的课程体系网,在教学过程中应该将化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工制图、化工仪表及自动化、化工设备机械基础等课程联系起来,由点变线,以线带面,融会贯通。根据具体设计任务深化对专业必修课程知识的理解,全面建立设计内容间的内在联系。将Aspen软件的应用渗透进课程设计教学,通过课程改革,手动设计计算结合过程模拟设计的方式,加深学生对设计计算的理解。将Aspenplus软件应用于所设计的单元操作的参数选择和初步设计模拟,通过比较不同操作参数的模拟结果,优化设计结果,提高学生处理复杂工程问题的能力。将几何画法和机械制图、化工制图、CAD软件结合,进行课程改革,培养学生规范识图和绘图的能力。对培养方案和培养模式需要深入讨论,修订在教学过程当中出现的衔接不当,重复或者相互割裂的现象;形成教学团队,带同头课程的老师对知识点的交流和教学方式的交流改革,带不同课程的老师如何将相关知识承前启后,相互联系。

2.2应用现代化信息技术辅助化工毕业设计传统设计

计算已经不能满足日新月异,发展迅速的现代化化工企业要求。毕业设计的完成不可避免地使用计算机联合众多模拟、数据分析、绘图等软件,不仅能快速得到计算结果、大幅降低手动计算的错误率,有效提高毕业设计质量,还能为毕生进入现代化、自动化、智能化的工作岗位做好铺垫。近几年的教学实践表明,学生计算机的应用能力提高了,对复杂工程问题的理解加深了,化工专业知识掌握地更扎实,化工毕业设计的质量也得到了较大的提升。在设计过程中,软件的应用随处可见,如在全流程模拟中,应用Aspen软件进行过程模拟[8],对工艺流程进行论证。可将Aspenenergyanalyzer软件应用于换热网络的优化及能量合理利用的过程中,在对塔设备进行设计及校核时,采用Cup-tower和SW-6等设计软件,当进行泵的设计及选型时还可使用智能选泵软件等。另外,学生利用MATLAB软件对反应器进行设计模拟,能快速得到不同年产量的计算结果。至于化工安全评价方面,用Aloha软件对化工生产中事故进行模拟,可以帮助应急救援人员快速准确预测影响区域,有效组织指挥危险区域人员疏散等。作图软件更是层出不穷,除了CAD软件用于绘制PID、PFD图,还有三维绘图软件帮助绘制车间、设备布置图及配管图等。三维软件做出的图生动逼真,不仅可以反映设备及管道的相对位置,还能激发学生的绘图兴趣,提高学生的工程实践能力。

2.3拓宽化工毕业设计选题广度和深度

针对化工专业毕业设计选题的局限性,可以通过多种渠道拓宽选题的范围,首先可以根据工程设计背景,企业背景、和科研背景几方面,结合生产实际和自身的科研项目给出毕业设计题目,同时还可以参考行业热点,由指导老师给出毕业设计题目或者有学生结合自身情况自拟题目。还可以考虑将全国大学生化工设计竞赛的题目设为毕业设计的相关题目,另外在学生出去实习或者见习时,参考遇到的生产项目和设备,对现有的生产项目进行优化设计,对设备进行优化设计改造。结合教师科研项目,可以将题目拟定为精细化工,材料化工等范畴的相关题目。

2.4加强师资培训和教师队伍的建设

首先新进教师除了听课、备课、学习核心课程知识的同时,应有累计不少于半年的工程实践经历(包括指导实习、与企业合作项目、企业工作等)。其次相关化工专业的老师应该自觉学习最新的国家标准,相关行业要求,最新的规范和标准,增强理论和实践结合的能力。再者,需要与时俱进,学习各种计算机软件,更新自身的知识体系,加深理论理解,如有机会可以去重点大学进修深造,或者在企业中锻炼,丰富理论知识的同时,将理论和实践更好融合在一起[5]。

2.5改变教学方法,转变学生的惯性学习方式

新工科的教学理念需要重视实践环节,而实践环节是激发学生创新能力、提升实践能力的关键所在。合理安排理论教学和工程实践教学,将工程理念和实践操作能力有机融合,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,实现综合能力的提升,激发主动性及尤为重要。课程教学的中心应从老师“教”转变为学生“学”,对设计类课程提倡做翻转课堂,由学生实践为主,在课上做设计相关的工作,并且分组汇报,由大家讨论点评。还可以推广案例教学,在课堂上实施案例教学法,通过具体的设计案例来讲解知识点,引导学生理论联系实际,巩固学习成果,加强工程思维的训练。其次推行线上线下指导相结合的模式,为了跟上时代的发展,网络资源非常丰富,包括讲义、视频、题库、课件等等,可以通过学习有些网络视频教学完成一些设计优化的工作,如Aloha报警的软件操作。除此之外,qq群、微信群等可用于交流设计出现的问题,促进了互相学习,沟通合作的新局面。

2.6校企合作提升学生实践能力

在学生的生产实习环节中,我们先后联系了现代化的化工企业,为学生提供实习机会,如刘家峡化肥厂,盐锅峡化工厂,白银银光公司,西北永新涂料有限公司,金昌化学工业集团有限公司等大型化工企业,这些实训基地提供的现场教学大大提升了学生的认知能力和专业知识。在实习基地,从化工安全到各工段的工艺流程以及工艺案例,再到设备的构造材质节能减排,产品分析包装运输等等方面的学习,大范围拓宽了学生对工程设计的思路。从以前对化工厂没有任何概念,到以实习的大型化工企业为设计背景,选择设计一个工段,从对原料及产品的认识到确定反应,及反应条件催化剂等,再到具体的工艺和设备设计,车间布置设备布置等等完成一个实际工段设计的全过程。企业实习不仅能给学生提供设计的素材还能让学生将设计优化的工艺和设备的设计优化改进落到实处。在实习时还能了解设备内部的构造,和化工厂的设计人员交流,提高绘图能力。

2.7依托全国大学生化工设计竞赛提高毕业设计质量

全国大学生化工设计竞赛今年已经举办了十五届。大赛自每年二三月份下达任务书到7月20号提交作品,制定一个当年大家聚焦的化工热点项目为设计主题,在此过程中需要五个同学为一组提交现代设计方法,文档和图纸三类作品,其中涉及了工艺流程的设计,过程模拟优化、换热网络优化、设备设计、自动控制、总图运输与平立面图、重大危险源分析、安全评价,三废及环境保护、经济分析等。最后要求学生现场答辩。从这个过程可以看出,化工专业的毕业设计和全国大学生化工设计竞赛的要求和主要内容及工作流程是一致的[9]。在专业课的教学过程和课程设计的实践课中加入大赛所需的课程知识,为竞赛和学生的毕业设计做铺垫。我校学生自2015年参加全国大学生化工设计竞赛以来,多次获得全国二等奖和三等奖。参加竞赛的同学在完成竞赛作品的过程中锻炼了工程设计能力,提高了专业技术,在后期的毕业设计环节中体现了对化工前沿和热点的理解和思考,实现了对工程问题的设计能力的全面提升。每年参加竞赛团队中的一些同学撰写的论文获得学校优秀毕业设计(论文)。所以全国大学生化工设计竞赛已经成为提升学生毕业设计质量的一个有效途径。进行化工设计大赛并不局限于一组或两组学生,通过老生指导新生的“传帮带”形式,可以惠及所有对化工设计感兴趣的学生,从而使化工设计竞赛成为化工专业学生的一种常态,让更多的学生参与进来,提前熟悉化工设计的流程,为第八学期的毕业设计做准备。

2.8细化毕业设计过程管理,环环相扣,提升毕业设计质量

针对学校对毕业设计每个环节考核管理不严,流于形式的问题,应该加强过程管理,健全管理制度。制定相应的监督管理制度,督促老师和学生认真研读,明确知道教师应担负的责任和学生在过程中应配合服从完成的任务。目前毕业设计的主要环节是开题、中期检查、毕业答辩;在此基础上,应该细化到毕业设计完成的各个阶段,每一次教师指导学生需要认真做好指导记录,及时了解学生遇到的难点和疑惑之处并落实解决。学校在现有管理制度基础上,规定各阶段完成时间,填写过程材料。学院配合学校,选派负责人定期抽查教师指导情况和学生毕业设计进度,及时发现不足并督促改进。学院对不服从管理及不按进度要求制作毕业论文的学生发出警告,若无改进时则须采取惩罚或处分措施,视情况推迟答辩甚至取消论文答辩资格等。

2.9完善毕业设计评价模式,建立多维评价体系

之前毕业设计评价模式相对单一,要先制定评价细则再根据各项细则提高质量。对于原评价体系由指导老师、评阅人分别打分,再加上答辩分数,按0.4、0.3、0.3三部分配比复合得到最终分数。对于此种评价体系,一是缺乏过程和平时的分数,其次评阅人打分一般参照指导老师分数,欠缺了客观性。为了改变现状,首先要设计各阶段的评分细节,如开题阶段包括文献综述,选题意义,设计方法,与本专业的热点相关性,解决问题的创新点等,中期报告验证路线的可行性,完成情况,毕业设计阶段包括论文结构、逻辑性、文字、图纸规范、标注明确等、答辩情况,每一项综合打分。建立的多维评价体系不仅从文字、程序、图纸、表达、对环保安全法规等的认识多维度进行评价,此过程更科学,细致、支撑性更强,可以切实提高毕业设计的质量。

3总结

选型设计论文范文7

以食品科学与工程专业课程《发酵食品工艺学》为例,设计和探索了印记课程教学模式。印记课程结合高校学生素质教育的需求,以大学生对知识、教育教学、教师、学院和母校的记忆和印记效果为特征,培养学生理论和实践能力,强化学生对课程体系的学习效果。通过印记课程的实施,形成了以学生为主体、单元特色理论与实践教学和创新考核方式为一体的印记课程教学模式。印记课程的设计和实施,为学生综合素质的培养和创新能力提升提供教学参考。

关键词:

印记课程;教学模式;单元教学

专业课程的教学改革是评价高校教学与大学生专业技能培养的重要内容,大学生专业技能好坏关系就业和创业,因此,探索专业课程的教学改革与实施,可以提高大学生和社会对学校和专业的认可度,为社会培养具有较高技能的专业人才,提升高等院校专业特色的知名度[1-2]。同时,适当的专业课程教学方法和手段易于被学生接受和认可,满足学生的学习热情,实现他们选择这个专业求学的初衷,解决学不知所、学无所用的教育矛盾[3]。《发酵食品工艺学》是食品科学与工程专业发酵技术方向重要的必修课程,以酱油、豆酱、食醋、腐乳、豆豉和丹贝等传统发酵食品为主要内容。课程的内容专业性强、各章节既独立又有内在联系、理论联系实际较多,通过课程的学习,既能满足学生对发酵专业方向的技能需求,又以点带面,掌握发酵食品行业知识。据此,《发酵食品工艺学》课程改革创新和新型的授课方法设计,成为教育教学的重要思考内容。所谓印记课程教学,以在课程的传授者(教师)与接受者(学生)之间建立持久的记忆为目的,教师设计和传授有特色的教学内容,学生对授课教师和所学的知识内容在记忆中永存,实现教与学互动的新型教学方法。与传统课程相比,建立以“学生印记”为主线的课程教学体系,利用全新视角衡量教师与学生之间的教学过程,全面提升了教师魅力、授课技能、实验实施技能及考核改革水平,是印记课程实施的中心主旨[4]。经过2011级、2012级、2013级本科学生和2014级专业硕士研究生等四届学生的《发酵食品工艺学》改革实践,印记课程教学方法得到了学生的广泛认可,也成为学院特色教学课程之一,为专业课程教学改革和培养创新型人才提供了新的教学模式。

1印记课程的教学设计

印记课程的设计实施不仅让学生记住课程的传授者(教师),重要的是考量教师的综合素养、人格魅力和知识体系,也体现教师的教学手段、教学方法、实验新方法及考核方法改革能力。总体上,教师仅是课程的设计者,课程的主体是学生,学生参与多种多样的理论与实践学习过程。这种全程的印记过程,使学生不再被动地学习,而是课程学习的自主者,不再是以成绩为要求,而是力争多参与的积极心态。《发酵食品工艺学》印记课程的教学设计过程如图1所示。首先,教师的首要工作是规划设计课程的主要内容,从宏观上和主观上做好充分的知识和能力储备,以便掌控教学实施的各环节。其次,课程设计从教学手段、教学媒介、实验教学、课程考试和特色尝试5个方面开始。学生参与授课的全过程,包括Seminar讨论班式的学生自主学习和讲解过程、开设新实验、开放考试等理论与实践教学过程,并增设市场调研、查阅资料、科研设计、数据统计分析和科技论文解析等多种特色教学内容,增加视频教学、发酵食品工厂设计、发酵新产品开发等学生感兴趣的前沿与热点话题内容。作为印记课程的主体,通过教师参与的课程设计和课程实施(图1实箭头方向),学生全程参与各教学环节(图1虚箭头方向)。在以学生为主体的印记课过程中,每位学生还参与教学、新产品研发和工厂生产设计,学生思想里烙上深深“印记”。学生对教学、教师、实验室和工厂等教学实体产生深深的感情,这种参与感、被认可程度和想象的发挥等主观心态在教学过程中发挥得淋淋尽致。同时,学生对专业课的认知、对教师和学院的感恩、对未来择业与创业的信心等,会随着课程的进行而记忆深刻,体现了印记课程的特点。

2印记课程的特色与实施

与其他课程教学改革相似的是,印记课程的实施,体现以人为本的基本原则,学生在教学过程中既是课程实施的主体,也是知识获得和参与的主体。在整个印记课程实施过程中,教师、教学设计及特色内容,保证了印记课程的良好运行与实施。

2.1良好的教师素养,用人格魅力和丰富知识感染人

教师的言谈举止,衣着打扮,课前5min的利用,甚至与学生成为朋友,都能够成为学生记忆中亮点,即使毕业多年以后,教师的某个特色都会是印记中的因素。因此,教师应该具有较高的自我修养,亦师亦友,用独特的人格魅力去感染学生。同时,具有一定高度的学识背景,也是打动学生的重要记忆内容。如《发酵食品工艺学》课程中,既讲解发酵食品工艺参数,又要延伸到工艺设备的选型、工厂设计、生产管理与质量控制,又要把产品营销、市场定位等问题带到课堂上来。让学生懂得某种食品是怎么样从原料变成商品,怎么样进行生产实施的。这些都会为学生的记忆提供良好素材,成为深刻记忆的重要组成部分。

2.2积极探索印记课程教学实践,理论教学效果良好

由于课程主要讲授酱油、豆酱、食醋、腐乳、豆豉和丹贝等六种发酵食品,每种食品又可分成不同品牌和工艺,因此,以某种发酵食品作为一个单元,每个单元由6名左右学生讲解,每个学生讲解一种品牌发酵食品,包括企业背景、产品特点、生产工艺、视频、市场和工艺改进与产品创新等。在理论教学中,形成以学生为中心、单元授课为特点的理论教学方法。授课形式以Seminar讨论教学为模式,学生参与授课,教师辅助讲解并提出质疑。学生在资料收集、PPT制作、讲解和回答问题授课过程中,掌握了发酵食品前沿知识、理论知识、语言表达,并通过录像、设备等资料搜集,将工厂化生产与理论教学结合。从理性和感性方面加深了理论知识,达到了“印记”的效果。在Seminar授课过程中,形成理论教学特色。①形象教学:教师与讲解的学生进行现场互动,模拟微生物、物料、酶和产物间内在关系,理清原料、水解、发酵和产物的理化和代谢关系。形象教学效果的评价即“短时间效应”,学生在理论学习后,能够在几分钟内在头脑中回忆发酵食品的生产工艺、关键技术参数、设备选型和评价标准。通过这些形象教学和短时间效应,培养了学生的专业技能水平,培养和形成了学生的专业素养,为生产实践和科技创新提供了理论基础。②问题解答:模拟毕业论文答辩过程,教师现场提问讲解的学生和听课的学生,对关键和共性的发酵食品问题进行质疑和解析。Seminar的讨论式教学,是国内外本学生、研究生教学的一种先进方式,以问题导向和教学互动为主要特点。教师预留授课主题,学生在课前查阅大量背景知识,以供教师提问和与大家分享[5]。每位被提问的学生都会对课上的情境与问题印象深刻,可能会永远记住这些理论知识。③模拟生产:利用录像和工厂设备图片为主要形式,把理论上的工艺讲解变成在线生产,加深理论联系实际的感观印记。专业课程的出口在于生产实践,教师将发酵食品的生产过程以教学录像的形式进行课堂演示,增强学生的感性认识,起到事半功倍的效果。这种单元小组的授课组合,有利于同学间沟通交流,在有准备的前提下接触、理解、讲授、质疑和再理解,最终把知识熟烂于胸。教师作为调控者,要充分的点评和质疑,做好理论知识的引导者和教授者。教师作为印记课程的设计者,能够充分的发挥教学技能,既让学生自行发挥,又统筹兼顾。作为学生的理论导师,结合专业知识和背景,利用例证、模拟和对学生的点评等手段,结合每位学生的讲解,达到了较好的理论授课效果。这种师生互动、共同参与的授课方式,考量的是教师的技能,学生也得到了最大的益处。多视角下的理论知识的学习和丰富的授课内容,给学生留下了深刻的印象,其理论知识与综合技能得到了提高。

2.3认真设计实验课程,印证理论知识

《发酵食品工艺学》实验教学,与以往任何课程实验不同,采取“讲什么,做什么”的原则,即每个学生理论讲了什么,实验就做什么,加深印象,真正做到理论联系实际,学有所用。这种单元式、验证式的实验教学,还是以学生为主体,发挥他们的创新创造才能。传统的发酵食品工艺学课程实验教学仅有3个实验:酱油、豆酱和辣酱。改革后的实验课程有:豆酱、酱油、腐乳、食醋、丹贝、豆豉、花色豆酱和花色腐乳等8个。在实验数量上和内容上都有所创新。实验过程中,也形成了以学生为主体、单元式的教学方式,学生自己动手准备原料、预处理、发酵和撰写报告。既提高了动手能力、分析能力,也为毕业论文的操作做了准备。更重要的是,理论学习的知识在实践中得到了验证,这种成就感是无法比拟的。实验过程中也存在一定的问题,如新实验的开设,给实验教师带来了一定的工作量,实验材料的购买也需教师自行解决。相信,在学生的成就感面前,这些困难都可以克服。实验中的每个环节,包括这些困难,甚至是失败的尝试都是一种“印记”。在将来的工作、学习和生活中,都会记起这次有意义的实验教学。

2.4大胆改革考核方法,因人设考提升专业能力

采取“讲什么、考什么”的开放式考试方式,即每位学生的考核内容与理论和实验内容相同。考试内容涉及传统发酵食品现代工艺改进、发酵食品生产与质量控制、发酵行业发展建议及对课程和教师的建议等。学生需要足够的专业知识背景和查阅大量的相关文献才能给出答案。这也是对理论、实验知识及综合技能的考核。开放的思维和足量的文献知识的积累,为学生提供了自由发挥的空间,同样达到了加深学生印象的目的。

3结语

《发酵食品工艺学》印记课程的设计与实施,还应把特色教育加入到课程中,即关注、学习名优企业和名优产品的生产;加强发酵食品市场调研,掌握市场前沿;注重传统与工业化生产方法在发酵食品中的对比应用,探索新产品设计与开发。同时,广泛及时的与学生交流、自我总结提升、灵活的思维思路和多变的表达形式,都需要在教学实践中进行探索和实施,真正引发和启迪学生,让他们把教学活动中的知识、人物和事件印在记忆深处,达到教书育人的良好目的。

参考文献:

[1]袁静.关于高职专业课教学现状分析及对策[J].当代教育实践与教学研究,2015(4):239-240.

[2]敬思群.基于提高大学生自主学习能力的食品专业课程的教学实践[J].食品工业,2016,37(6):222-225.

[3]廖兴灿.本科专业课教学方法改革探析[J].湖北函授大学学报,2015,28(17):100-101.

[4]蒋国生.印记思品:意蕴、特征与建构[J].现代中小学教育,2014(10):5-9.

选型设计论文范文8

[关键词]工程教育认证;测试技术课程;教学模式;教学改革

措施工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价[1]。专业认证特别强调以学生为中心,围绕学生达成工程教育毕业要求与适应工程技术领域素质要求,自下而上设计工程教育培养目标。因此,课程教学必须注重毕业要求和素质培养的达成,让学生在毕业时能够具有用人单位所需要的知识、能力和素质,使学生能够找准定位,更快地适应工作岗位。车辆零部件及整车在设计研发过程中,必须经过大量的试验验证环节,需要较多专用的试验检测技术和系统。因此,开设测试技术课程,培养车辆工程专业学生具备查阅资料、元器件选型、硬件系统设计、测试软件开发于一体的综合测试技术知识体系,具备设计、搭建、调试、分析及解决车辆工程实际问题的能力,是对工程教育专业认证中学生毕业要求的重要支撑。

一、测试技术课程教学中存在的问题

测试技术作为一门本科学生进入专业学习阶段后开设的专业基础课程,是对学生前期学习的高等数学、电工电子等基础知识的综合应用[2]。学生对该门课程的期望值很高,但实际情况是“学生反映难学,教师反映难教”。笔者通过总结多年的教学经验和对比工程教育专业认证要求,发现目前测试技术课程的教学主要存在以下问题。

(一)教学内容逻辑设置不合理

目前,测试技术课程的教学内容大多数开篇即围绕信号和测试系统特性进行讲述,然后安排的是传感器原理和应用内容,学生在还未明白为什么要测试、怎么测试的情况下,一大堆信号时频变换的傅里叶推导公式、拉普拉斯变换公式已使学生望而生畏。对此,学生普遍反映教学内容抽象、复杂,难以实际运用,相当一部分数学基础不好的学生容易产生畏惧情绪,从而影响后期的学习效果。

(二)与解决工程实际问题的知识结构脱节

测试技术课程内容偏重于理论,主要围绕信号分析变换、测试系统特性、传感器结构原理等进行理论教学。但车辆工程学科是应用型学科,学生必须具备的是传感器选型应用、测点布置、信号的计算机采集与处理方法等解决工程实际问题的应用知识结构体系,而不是信号算法研究和设计研发传感器。可见,目前的测试技术教学内容与解决工程实际问题的应用能力培养严重脱节。

(三)对学生工程应用能力的培养支撑不足

目前测试技术课程在讲述完各个知识内容后,未将测试对象分析、工况设置、传感器技术参数要求分析与选型、信号特征辨识、测试系统硬件搭建、信号采集、测试程序设计等相关知识点进行串联讲解,学生也不具有工程项目经验,这样学生通过知识的学习往往只见树木而不见森林,对测试项目的工程设计和开发不能进行全局把控,只具备做题考试的能力而缺乏根据测试需求搭建测试系统的工程应用能力。

二、基于工程教育专业认证的教学模式改革

(一)以学生为中心

以学生为中心,需要把培养目标和全体学生的毕业要求达成情况作为评价的核心,培养目标应该围绕毕业时的要求以及毕业后一段时间所具备的职业能力设定,测试技术课程的教学模式和内容要以有利于学生达到培养目标和毕业要求为导向。因此,要以学生的学习过程和学习效果作为衡量标准,充分调动学生学习的主动性和能动性,以车辆工程零部件测试典型工程项目为例,教师应分解测试系统中的传感器与执行器元器件,分别讲述其工作原理和工程应用方法,引导学生积极思考问题、分析问题和解决问题。

(二)以产出为导向

产出导向强调工程教育认证应关注“教育产出”(学生学到什么),而非“教育输入”(教师教了什么)。因此,要按照“反向设计,正向施工”的基本思路,以培养目标和毕业要求为出发点,设计科学合理的教学内容和课程大纲[4]。要以学生能分析与解决车辆工程领域测试项目具体的技术问题,能设计搭建传感器为基础的信号采集系统和执行器为基础的工况模拟系统,能进行硬件系统选型设计搭建与软件开发,具备车辆工程领域测试工程项目思维水平为导向来设计教学模式和教学内容。

(三)持续改进

认证标准要求课程必须有明确可行的改进机制和措施,能持续跟踪改进效果并收集信息用于下一步改进,形成“评价—改进—再评价”的闭环管理[5],这是一种质量持续不断提高的循环式上升过程。因此,课程教学内容的设置必须紧密结合车辆工程领域前沿测试技术,及时更新工程项目教学案例,同时,在教学过程中建立完整的质量监控体制。另外,还要实时跟踪教师教学及学生学习过程,评估学生的阶段学习效果,根据学生的学习情况及时调整教学内容和进度。

三、测试技术课程教学改革措施

(一)培养目标

为满足工程教育专业认证要求,测试技术课程的培养目标要定位于培养学生在车辆工程领域,具备测试对象分析、工况模拟设置、传感器技术参数要求分析与选型、信号特征辨识、测试系统硬件搭建、信号采集、测试程序设计等解决工程实际问题的测试知识体系,具备分析和解决车辆零部件及整车测试系统开发等复杂工程问题与终身学习的能力。

(二)课程内容

测试技术课程以培养学生在车辆工程领域的测试工程应用能力为主。而目前关于测试技术课程的教材普遍存在理论性偏重,千篇一律,绝大部分内容讲述传感器的原理、数学理论公式等理论内容,不能体现工程实际应用的特点。由于工程教育专业认证要求学生具备的是解决工程实际问题的能力,因此需要引导学生建设一个测试工程项目整体解决方案和选型设计等技术实际应用方面的知识体系,使学生通过学习能完成测试系统的整体搭建。若教学内容缺少元器件选型、安装、电气连接、计算机信号采集与处理、计算机控制、测控程序设计等一系列的工程应用知识,会使得学生的知识结构体系始终停留在书本理论阶段,只具备做题考试的能力,这会导致其在该领域科研环节的工程应用能力非常薄弱,与企业实际需求严重脱节。因此,测试技术课程内容应以实际车辆零部件测试项目的设计开发为基础,采用总—分—总的形式安排课程内容,如图1所示。首先,通过工程案例讲述某类车辆零部件测试需求、测试系统所需的传感器和执行器等主要组成部分、测试系统技术方案等;然后通过技术分解,开展温度采集、振动采集、转速转矩采集等传感器使用方法和变频器控制、伺服控制、工业通信等执行器使用方法的教学,教学内容涵盖实际工程应用中的信号采集和执行控制基础知识,包括传感器与执行器的选型、机械工装设计、电气原理设计、信号采集、信号控制、计算机程序设计等,使学生学习和掌握“怎么选、怎么连、怎么用”的工程应用知识;最后,将所学知识用于开发其他车辆零部件的测试系统,并通过工程应用训练,使学生的工程应用能力得到较大的提升。从已毕业的学生参加工作后的反馈情况来看,该方面的工程应用知识的掌握使其在实际工作中具有较好的发展潜力。

(三)教学方法

1.结合实际工程应用的认知教育

根据目前的教学经验,测试技术课程中传感器和执行器部分教学很大程度上还停留在单纯的理论教学层面,诸如车辆工程测试领域常用的加速度、温度、转速及扭矩传感器,电机变频控制器、伺服作动控制器的基本结构和工作原理。实际上,随着工业传感和控制技术的发展,即便是同一种传感器,由于不同的生产厂商,其具体构型也存在多种不同的形式,输入输出接口技术参数也不同,单纯的基本原理介绍已经不能满足学生对实际传感器与执行器认识的需要。基于工程教育专业认证的教学改革,需要结合目前已有的工程项目需求引导学生对工程常用的传感器的不同构型和使用方法进行现场认知,还需要结合教师的现场讲解和实际操作让学生从工程实际的角度正确理解各类传感器执行器的安装及电气连接流程,从而达到深入浅出地阐述测试技术课程中重难点理论的目的。

2.以工程项目为导向的集成教学

测试技术课程教学的另一个难点是如何引导学生从实际工程需求出发进行测试系统总体方案的设计,并正确地选择满足要求的具体硬件系统元器件和进行测控分析软件设计以及信号分析,在这个过程中需要培养学生综合实际工况、现场安装条件、系统实际元器件、成本控制、可靠性等因素进行测试系统开发的能力。所以,需要依托具体的车辆工程测试领域的工程项目,选择目前已有的汽车动力总成性能测试系统、变速器性能试验系统、选换挡性能试验系统等一些工程项目测试开发平台,引导学生针对实际工程项目的测试需求,设计测试系统总体方案。这样,使学生能够根据某种特定测试技术要求和指标,选择正确的信号采集传感器和工况模拟执行器,并拟定合理的信号采集分析系统方案和执行器控制方案,进行传感器系统和执行器系统的详细技术设计,探索理论知识与实际工程应用之间的联系,提升实际工程应用能力。

3.结合工程实际的实验演示教学

在测试技术课程教学中,采用课件形式只能够满足测试理论基础的要求,但对于搭建测试系统所需的硬件连接、软件设计等实际操作的讲解缺乏生动性,学生对信号采集传输和执行器控制的主观感受不强。因此,可结合不同测试和工况控制需求,提炼共性技术,开发制作课堂上可以实际进行操作演示的小型测试系统,让测试技术课程“动起来”。例如采集缓变温度信号的传感器系统、采集瞬变波形的振动声音传感器系统、模拟车辆动力系统的变频控制系统、模拟驾驶时选换挡过程的伺服作动控制系统等。在教学过程中,在讲述完相关理论基础知识后,进行上述系统的电气连接和计算机通信连接,并将传感器系统和执行器系统的通信组态、测控程序设计等进行软件程序开发操作演示。这样可使学生直观地理解和掌握测试系统元器件“怎么选、怎么连、怎么用”的工程应用知识,从而提高学生的学习兴趣,让枯燥乏味的理论知识生动起来,同时也培养了学生的工程实践能力。

(四)考核评价

在测试技术课程教学中,课程内容涉及的知识点多而杂,应针对学生前期具备的基础知识进行综合应用能力培养[6]。为反映学生的真实学习情况,充分发挥评价在教学中的作用,构建科学合理的教学评价方案至关重要。基于工程教育专业认证中注重学生学习过程教育的要求,本课程的教学评价和考核区别于传统考试课程,对学生参与教学过程的参与度和应用能力进行评价[7]。采用大作业的形式,在缓变点信号采集分析、瞬变波形信号采集分析、变频控制、伺服控制4个主要教学内容模块中分别布置一次传感器系统或执行器系统的设计作业,包括硬件系统元器件选型、电气电路设计和软件程序设计,每次15分,占比60%,考核指标为系统设计方案的合理性和详细技术设计的正确性;课程结束后以课程论文形式提交汽车某类零部件测试系统的技术设计方案,占比40%,考核指标为技术方案的系统性、规范性、正确性、合理性等。近两年来的测试技术课程教学效果表明,学生学习的目的性明确,学习兴趣明显提高,课程成绩合格率超过97%。同时,学生在大学生方程式等各级科技赛事中取得了很好的成绩,实现了创新人才的培养,教学取得了显著成效。

四、结语