時間:2022-11-15 02:21:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械電子工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【摘要】本篇論文主要對控制工程和電子工程的內涵進行深入的研究,重點對于控制工程在機械電子工程中的實際應用進行探討,旨在為機械電子工程的發展提供理論基礎。
【關鍵詞】控制工程機械電子工程應用
一、引言
隨著社會的不斷(國家經濟的快速)發展,科學技術在機械電子工程內得到了(更加)廣泛的運用,在此基礎上機械電子工程的發展越來越朝著現代化、多元化和智能化的方向前進。由此可見,控制工程在機械電子工程領域有著更好(十分廣闊)的發展前景和空間。為了實現機械電子工程更長久的發展,我們需要更加關注機械電子工程的發展方向,并努力實現將控制工程運用到機械電子工程的發展中去(這不僅能大大的提高工作效率,更加的節約成本,使電子工程得到更好的發展,也能加快推進我國經濟發展)。本篇論文主要根據這一現狀對當前控制工程在機械電子工程中的運用進行了深入的分析。
二、控制工程和機械電子工程的含義
1、控制工程??刂乒こ痰暮x是將計算機技術的理論概念和工程作為基礎,利用自動化的技術進行解決控制工程在實際操作中的問題??刂乒こ讨饕翘接戄敵雠c輸入的問題,將非線性的設計和參數的問題進行深入研究。在當今社會控制工程得到了廣泛的發展和應用,今后在機械電子工程的發展中也能得到更加廣泛的發展和應用。2、機械電子工程。機械電子工程同時擁有電子信息和機械專業的特征,本篇論文中主要從設計的層面進行研究機械電子工程的含義,機械電子工程專業包含了各個學科和領域的的指示,在進行實際的操作的時候主要是用模塊化的方法。現在的機械電子工程與傳統的機械電子工程不同,現在的更加的簡易且體積小,并在科學技術發展的基礎上進行發展和提升,其內部的系統設置也越來越科學和復雜,所以將各種先進的科學技術和控制工程運用到機械電子工程中去,可以有效的促進其發展。
三、控制工程在機械電子工程中的實際應用
1、智能化的控制系統。在機械電子工程發展的過程中,控制工程在機械電子工程中有效的運用就是將職能化的系統與計算機技術進行有效結合運用到機械電子工程中去。在實際操作的過程中,利用人工職能的放大進行模擬操作的各種流程,在各個機械機器人的系統中設定一定的運轉系統,讓機械機器人能夠像人類一樣去工作。智能化的控制系統主要是參照人類大腦的運轉形式,所以當控制系統在實際的運轉和操作的時候能夠像人類一樣去收集、分析信息,實現工作的效率進一步提高,進一步提升生產的效率.2、集成化的自動控制系統。在當今機械電子工程的發展之中,我們最常見到的控制系統的運用就是集成化的自動控制系統。這種系統主要是基于原來的信息技術,并將其信息技術進行進一步的調整和優化,從而進一步完善了機械電子工程系統。在機械電子工程中進行使用集成化的自動控制,能夠實現將原來的信息技術與機械生產過程中的各種信息進行有效的結合,進一步強化集中的機械電子工程。集成化的自動控制系統,實現了將信息技術和電子生產技術進行了有效的結合,運用更加高效化、自動化和標準化的方法進行完成機械的工作。在科學技術發展的基礎上,現階段的機械電子工程的發展已經實現了將全部的機械電子工程自動化技術的柔性的自動的控制系統。這個系統的出現實現了智能化和自動化的技術的結合,實現了信息技術機械電子技術和計算機技術的進一步同和,在數控機床的的實際操作中進行了有效的運用,在事先將設置好的控制程序和生產程序,進一步提高生產過程的科學化和規范化,從而實現機械生產制造的高效率。3、魯棒控制系統。控制工程中有一種魯棒控制系統也是經常運用到機械電子工程中的一個系統,魯棒控制系統最大的優點就是能夠保持在外界的干擾時,實現其某一性能的不便性。所以說魯棒控制系統具有強大的穩定性能,所在在一些機械生產的制造過程中,更多的適用多個變量的魯棒系統,以保持其操作過程的穩定性。比如,在進行柔性比軌跡的制造時,在滑膜變結構控制法的基礎上,研究出了一種慢變的控制器,可以進行有效的調整整個系統的控制器結構。在對操作的軌跡進行模擬的實驗的時候,可以運用補償控制的算法進行計算具體補償的控制量,從而進一步提高控制系統在目標軌跡運轉過程中的穩定性、有效性和精準性。
結語:
總的來說,在社會的不斷發展過程中,我國工業的綜合實力也在不斷的發展和提高,依托于科技技術的飛速發展,人們對于機械電子工程的研究也在不斷的深入(剖析),其操作的過程也在不斷的完善和精細。將控制工程在機械電子工程中進行運用,實現了機械電子工程的生產速度和效率的進一步的提升,并且在控制工程的基礎上,機械電子工程正在朝著自動化、智能化和現代化的防線進行發展。我們堅信在未來,控制工程在機械電子工程中的運用還能進一步的拓展和完善,使其能夠更好的幫助機械電子工程進行發展,從而實現機械電子工作效率的提高。
英文名稱:Modern Machinery
主管單位:貴陽州經濟貿易委員會
主辦單位:貴州省機電研究設計院;貴州省機械工程學會
出版周期:雙月刊
出版地址:貴州省貴陽市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1002-6886
國內刊號:52-1046/TH
郵發代號:66-25
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1974
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
聯系方式
關鍵詞:項目教學法;計算機仿真;創新;實踐
一、前言
研究生教學有其突出的特點,他們中多數人理論基礎扎實,獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐,結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點,對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力,增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。
二、課程定位及課程特點
隨著現代工業的發展,科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展,計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統,特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具,計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用,國內外眾多學者認為,仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”,因此仿真技術被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分,具有綜合性、多學科交叉等特點。為了拓寬機械工程專業基礎,提高培養對象的整體素質,更好地適應社會對機械工程專業人才的需求,高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程,考慮專業應用需求并結合教學實踐情況,課程目的是通過本課程的學習,要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論,基本知識和基本技能,培養學生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具,以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。一方面,基于仿真技術課程的內容方法較多,實踐性強的特點;另一方面,授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點,如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐,以達到計算機仿真技術教學目標。
三、教學內容的設置和教學方法的選擇
課程開設初期,由于只是機械電子工程專業方向的同學選修,所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加,以及選修學生所屬專業方向的擴大,專業方向包括:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、機械工程(專業學位)等,基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科,緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點,并充分結合相關課程內容,必須在教學內容的選排上下功夫。項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元,將理論教學和實踐教學有機融合在一起,強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性,突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此,為了滿足各個專業方向學生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術,為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。1.采取項目專題方式進行教學內容的講授,調整授課內容,采用專題教學方法使課程主題內容分明,有利于將仿真方法講深、講透。2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍,包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容,以滿足各專業方向學生的需求。3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術,仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向,靈活設計若干個專題實驗,使學生學以致用,培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。4.采用多個工程應用實例進行教學,從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學生從生產實際認知的研究對象,提升到理論高度的學習,應用所學的各科理論知識和技術手段,進行數學建模、仿真建模的建立,并對模型求解以及特性進行分析,獲得直觀結果,提高學生學習興趣,最終解決實際工程問題,培養學生解決工程實例問題的能力。5.結合學科前沿,進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后,為強化計算機仿真在實際工程的應用概念,在此基礎上,以項目形式,開展課程學科前沿以及將該門課程與現代技術融合等專題討論。6.增加實驗環節,培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺,擴充計算機仿真技術資料,提供最新的仿真案例,結合教學團隊的科研課題,設計實驗項目,培養研究生工程實際應用能力。
四、項目教學法的教學效果
基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐,滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求,教學方法和手段的完善,使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術,使學生掌握一門工程分析技術,為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生,發表與該課程相關的學術論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。
五、結束語
論文摘 要: 概括說明機械電子控制產業發展的情況,重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產制造和人們日常生活中的廣泛應用。
0 引言
現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革,同時給相關生產產業帶來了巨大的影響,提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展,以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。
1 計算機技術與機電控制技術的發展概況
1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展
忽略數字信號的量化效應,可以將計算機控制系統看成采樣控制系統,在這一系統中,將其中連續的環節離散化,則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中,使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統,控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理,同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代,出現了用于過程控制的計算機,實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制,通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展,計算機控制技術也隨之發生相應的變革,最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。
1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀
在生產、科研等諸多領域里,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制,PID是經典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢,形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。
2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用
2.1 機電一體化的簡介和生產應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。
柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用,是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產。
交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用,尤其是在鋼鐵工業中,使復雜的矢量控制技術得以實現,無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。
可編程控制器(PLC)是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步,其應用領域更是不斷擴大,可采集存儲數據,還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外,隨著工廠網絡自動化的發展,PLC可實現通信及聯網功能,更有助于工業生產的控制過程的監控。如今,PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。
2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例
計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去,這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產,更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。
PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展,并從制造領域轉向非制造領域,各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用,很多領域,許多單一、重復的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
農業方面,機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調用數據庫信息,顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡,將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現自動控制農機的操作。
PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關,投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示,經過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經過PLC的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活,也使PLC的應用更加廣泛。
交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用PLC技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。
電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革?,F在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設計人員可對編織花型進行數字化設計,通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作,由計算機指令控制系統完成整個設計的編織,極大地提高了工業生產效率。
與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢。
3 總結
在機械生產領域,電子技術和計算機技術的融入發展,機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術,使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。
參考文獻:
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關鍵詞:中外合作辦學;專業課程設置;雙語教學
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)47-0178-03
一、引言
中外合作辦學是指“中國教育機構與外國教育機構依法在中國境內合作舉辦以中國公民為主要招生對象的教育機構活動”。隨著日益頻繁的中外大學的合作與交流,國內出現了越來越多的中外合作辦學項目。目前全國范圍內經教育部批準的中外合作辦學高等教育項目有872個。
我校與荷蘭澤蘭德大學合辦的“機械電子工程(中荷合作)專業”采用了“3+1”模式:學生在本科階段的前三年在國內采取雙方協商指定的培養方案和教學計劃,同時強化語言學習,由外方高校選派經驗豐富的優秀教授來教授外方的特色課程,強化學生的專業學習。成績合格者在第四年可赴荷蘭澤蘭德大學繼續學習,修完荷方規定的相應學分,并可獲得荷方的學士學位。我校采用這樣的模式可以更好地互相借鑒教學理念,以學生為本,提高大學教育質量,努力將學生培養為社會所急需的國際型人才。
在中外合作辦學項目中,專業課程體系的混亂,專業課程雙語教學效率無法提高,雙語教學的授課教師教學能力,專業課程教材的選用都影響了中外合作辦學的教育質量。其實專業課程體系是否設置合理,是專業課程雙語教學能否提高教學質量的必要基礎條件。專業課程設置不合理,勢必會影響專業課程雙語教學的效率。這種情況下,再優秀的教師,即使采用最先進的教學手段進行授課都只能事倍功半。只有在專業課程體系得到合理設置的基礎上,提高了教師的教學能力,選用了合適的雙語教材,采用最符合課程性質的教學方法和手段,才能提高雙語教學的效率,提高教學質量。
二、合作辦學專業課程的設置
在中外高校合作辦學的過程中,由于中外高校辦學理念不同,中西文化背景的差異,課程設置也有不同。如何最大限度地吸收中外雙方的特色,是中外合作辦學中課程設置的最大問題。合作辦學專業課程的設置不是簡單地將外方課程添加到己方課程中。如果只是單純地引入國外高校的課程,疊加到自己的課程體系內,將使專業課程設置混亂,影響體系的連貫性,學生難以順利掌握,學習難度增大,從而降低了教學質量。
我校機械電子工程(中荷合作)專業,以激發學生的積極性、主動性、創造性為目的,以學生職業生涯規劃為主線,按照中方與外方合作開展的教學進程合理調整知識結構,充分吸收荷方學校的先進辦學理念,引入了對方的優勢課程,保留本校的特色課程,并將對方課程分設在前三年的每個學期。根據對方課程的教學內容、教學目標和教學性質相應對本校的相關先修課程內容做出調整。針對國內學生英語聽說讀寫能力較差的現象,增設了英語培訓課程,并大量開設了專業課程的雙語教學。而專業課程的設置在遵循符合各課程學習邏輯原則的基礎上,更考慮了各類專業課程在雙語教學上也必須滿足“由淺及深,循序漸進”的邏輯原則。在對專業知識素養和專業英語素養要求相對較低的課程中優先開展專業課程的英文教學,再向專業知識素養和專業英語素養要求高的課程過渡,通過循序漸進的培養方式,使學生在學習時能夠接受,進而樂意接受課程的內容,最終達到為國內學生赴國外留學提供了一個良好過渡階段的目的。這不僅可以幫助學生順利解決專業語言關,同時由于學生在前三年的國內學習中,外方教授已經積極地參與進了教學階段,直接進行授課,有助于學生了解和熟悉國外的教學模式和學習方法,在第四年赴國外就讀時,就可以很快適應國外高校的學習。
由于在理工科類的中外合作辦學項目中,語言培訓課程大多是由專職的外語教師擔任,主要強化的是學生通用英語的能力。而對于理工科類學生的問題恰恰卻是專業詞匯匱乏、閱讀專業文獻資料困難、缺少科技論文寫作的技能以及無法對專業問題進行交流,造成了后續專業課程無法進行深入的雙語教學。而傳統專業英語課程教學也只能提供幾篇科技論文進行閱讀分析,無法解決這一問題。并且學生專業英語聽說讀寫能力的薄弱,也將影響學生對后續雙語專業課程的學習和吸收。
我校在給學生開設了聽說讀寫方面的語言培訓課程基礎上,針對學生缺少專業英語學習以及科技論文寫作的輔導,在學生接觸專業課程之前,設置了針對機械電子(中荷合作)專業的導向性課程――《工程素養》(《Orientation on Engineering》)。該課程采用英語教學,并不是一門單純的專業英語課程。主要包括工程設計方法學模塊、項目管理模塊。在授課中結合大量案例討論,培養學生閱讀英文專業文獻、科技論文寫作、技術報告演示的能力,以及日后成長為優秀的技術開發、應用研究、工程管理等方面的復合型工程技術人才所必需的基本工程技能、團隊合作精神,以及與他人的技術溝通能力。讓學生在案例討論中、團隊合作中由淺及深、循序漸進地接觸專業英語詞匯,查找和閱讀專業文獻,在完成技術報告中實現對學生的專業英語聽說讀寫的技能培訓,并同時提高了學生的專業工程綜合素質,使學生在專業英語方面的語言能力和專業素養有一定提高后,再逐漸向對專業素養和英語素養的要求較高和難度較大的課程過渡,能有效保證教師在后續專業課程的英語教學時具有較高的效率,學生在學習時能夠接受,進而樂意接受課程內容。
三、專業課程的雙語教學效率
目前,相比其他教學方法的研究,對雙語教學的研究偏少,在“中國知網”數據庫中輸入關鍵詞“雙語教學”,對2003-2012年發表在外語類核心期刊上的文章進行了檢索,最后得到雙語教學研究文章共23篇。而由于工科教育的特點及內容具有多樣性,現有文科專業的雙語教學模式不宜直接套用,那么設計合理的工科雙語教學模式尤為關鍵。
和其他學校的中外合作辦學項目一樣,我校也開設了大量專業課程的雙語課程。在教學過程中,我們發現在目前的雙語教學中,大多存在引進了國外的優秀教材,教師采用外語教學認為就是雙語教學的誤區。而在教學理念、教學原則、教學模式上中外雙方的差異性又給參與合作辦學項目的學生造成了不適應。學生需要在中外不同的教學模式下不斷進行切換,反而影響了合作辦學的教育效果和質量。所以我們開設專業雙語課程,不能僅僅止步于引入國外高校最新版本的優秀教材來滿足學生學習之需,更要能夠針對不同性質的課程與時俱進地對教學理念、教學方法和教學手段進行相應的調整和改革,從而提高專業課程的雙語教學效率和質量。
合理設置的專業課程體系既要符合課程體系專業知識素養由低到高的邏輯原則,還要在雙語教學上也能滿足專業英語素養“由淺及深,循序漸進”的邏輯關系。在此基礎上通過向對方教師學習取經和不斷的摸索、自我反思與總結,專業課程的雙語教學必須依據課程性質在教學理念、教學原則、教學模式上進行雙語教學的改革。專業英語與通用英語有很大的不同,普通專業大都在高年級開設專業英語課程。而中外合作辦學專業的學生從大一就開始接觸到雙語課程,《工程素養》課程的開設也為學生能夠高效學習后續雙語專業課程打下基礎;在每門雙語專業課程開設前,教師應準備相應的英語專業詞匯表,以幫助學生熟悉專業詞匯,同時也可以通過學生課前自學專業詞匯,有效提高雙語專業課程的教學效率。
在專業課程的雙語教學理念方面,針對不同性質的課程,培養學生理論聯系實踐的能力,為提高專業課程雙語教學效率,在教學原則上必須和傳統以教師主講的方式不同,應該與國際高校教學理念接軌。更應注重以學生為中心,培養學生分析問題和解決問題能力。偏重基礎理論類的課程,如《材料力學》、《機械基礎設計》、《設備管理》等課程,如果教學模式單一,只是老師一味地用英語進行授課,由于基礎理論知識本身就具有抽象性,用英語授課更增加了學生理解的難度??梢栽诮虒W模式上強調啟發式和互動式的教學,采用教師講解,充分應用多媒體教學手段加以輔助,結合實際項目讓學生小組討論,利用多種形式以發揮和調動每個學生的注意力、主動性和參與性,培養學生將理論知識與實際相結合的能力。在教學過程中,知識講解只是一個方面,能力培養才是關鍵所在。教師對知識的講解只是培養學生的手段之一,而對學生能力的培養才是培養的最終目的。例如《設備管理》(Equipment Maintenance)課程是機械電子工程專業(中荷)的專業必修課程,也是本專業引入的外方優勢課程。該課程主要包括失效行為、維修工程和維修管理三個模塊,圍繞設計合理的結構化的設備維護管理系統,講授關于設備失效的基本形式,針對特定故障建立有效、低成本的維護策略。教師通過授課、實例分析、針對選定的系統學生以小組形式根據課程所學內容對系統的失效形式進行分析,制定適當的設備維護策略,從而將理論知識與實踐相結合,使學生通過學習了解先進的設備維護與管理理念,制定維修計劃確保設備在實踐中的順利實施。
偏重應用類的課程,如果教師只是采用英語先講解應用中會遇到的全部知識點,雖然授課內容面面俱到,但由于學生對于許多應用中的細節問題沒有體會,無法深刻理解,往往需要教師反復強調,造成此類課程效果不佳且授課效率較低,甚至不如同類課程的中文授課效果。對于這類注重應用的課程,在教學理念方面,以培養學生動手實踐能力和創新能力為重,在教學模式上可以采用教師課堂教學與學生個人自修相結合的方法。即可以利用網絡教室等資源,在知識面的講授上,不需要過于面面俱到,把所有的細節內容都講解到。對于這類課程,教師只要把握住大的知識面,一些小的知識點、細節可以通過練習、所布置的作業(論文、報告或小課題)等由學生在實踐中通過面對這些問題,利用閱讀、思考和練習,鞏固和完善自己的知識和技能,動手尋求方法解決,教師則根據學生的實踐反饋適時進行點評。
例如《C語言程序設計》(《C Programming Language》)這門偏重應用類的課程,該課程的最終目的就是要使學生能夠掌握C語言進行計程序設計并具備調試程序的能力,掌握結構化程序設計的基本方法。傳統的《C語言》教學方法大多采用教師先授課,再專門排課安排學生在機房上機。學生大部分時間只能在紙上練習程序的編寫,無法立刻直觀地檢驗程序運行效果,必須等到集中上機時才能進行驗證。而借助于網絡教室,教師在課上講解的任何知識面,學生馬上就可以通過計算機進行檢驗、鞏固并掌握,教師可以針對應用中的細節設計課堂習題,讓學生上機練習,通過個人自修面對教師沒有講到的知識點。而教師馬上通過學生反饋,針對練習情況,對這些知識點進行總結。這樣既培養了學生的動手實踐能力、分析問題與解決問題的能力,以及創新的能力,而且還可以提高此類雙語專業課程的教學效率。
對每門課程建立反饋制度,可以通過針對課程性質設置各種問題。例如針對教師知識講解方面、課堂練習、布置的作業以及學生自己的參與度等。通過學生的及時反饋,不斷總結與反思,才有助于提高專業雙語教學的效率和質量。
四、教師教學的能力
教學是以教師為主導來實施教授的控制過程,教師是掌握教學質量的關鍵。依托符合中外合作辦學的專業課程設置,更需要教師提高自己的雙語教學能力,針對不同性質的課程采用不同的雙語教學方法,改變傳統的以教師為中心的授課方法,通過教與學的互動,以學生為中心,提高學生的學習主動性和積極性,才能更有效地針對不同的課程,順利地開展專業雙語教學,并提高雙語教學的效率。
在本專業的合作辦學過程中,外方多次選派有豐富教學經驗的專業教師來給中方學生授課,我們都會給各個課程配備多名中方教師作為助教,且這些教師都是相關領域中的任課教師。在協助外方授課的過程中,我們的教師同時也在觀摩外方的教學模式。外教講課時和中方教師講課不同,不會講解得面面俱到,而是留有一定的空間讓學生通過習題找到某些知識點的解決方法。授課時通過各種手段對學生進行引導,根據學生對知識點的掌握程度,不斷調整授課方法。課堂教學不是以教師為主體,增加了與學生的活動的次數,設計了多種學生參與的教學環節。中方教師通過不斷地總結雙方教學理念、模式和方法的差異,取長補短,提高自身的教學能力。在相互進修交流和訪問中,學習和吸收國外高等教育的先進辦學理念、教育體系,引進國外優質的教育資源,成功的教學和管理經驗以及靈活多樣的教學方式和教學手段。興利除弊,轉變傳統的教育觀念,堅持以人為本的教育理念,注重以學生為中心,培養學生分析問題和解決問題能力,培養學生動手實踐能力和創新能力。
五、教材的選用
教材既是教育實施過程的重要載體,也是實現教育目的的主要載體。教材也是中外合作辦學中的重要一環,而教師所選用的教材內容和教材質量的優劣也將影響雙語教學開展的效率,以及中外合作辦學教育質量的高低。教材選用不當,既影響了教師授課講解的效果,也使學生不能有效地學習,無法高效地掌握知識點。教材的選定必須以中外雙方設置的課程和制定的教學大綱為依據,滿足專業培養目標的要求;根據課程的性質考慮教材的內容是否科學系統,能否符合本校學生的實際水平;是否能夠和先修以及后續課程很好地銜接,并且能夠滿足課程設置及教學大綱的要求;教材的內容是否包含了最新的科研或應用成果,指明該領域的最新發展趨勢;教材是否能夠有利于教學實施、教學管理和提高教學效率。目前,專業雙語課程多選用了國外的優秀教材,教學內容與國際接軌,實用性強,更具前瞻性。只有從教材到教學模式上均要求授課教師借鑒國際先進的教學經驗,深入鉆研外文教材,認真備課,仔細設計教學環節。這也將有助于提高雙語教學的效率,同時通過選用合適的雙語教材,也將使任課教師自身的外文水平和相關專業素養獲得較大的提高。
六、總結
中外合作辦學項目為中外文化的交流和教育合作架起了一座橋梁。通過中外大學的不斷合作交流,盡可能發揮中外合作辦學項目的優勢,把在中外合作中不斷沉淀下來的經驗,滲透輻射到高校其他教學改革中,促進高等教育教學方式方法的改革,以增強教育自我完善、自我發展的能力。希望通過總結我校機械電子工程(中荷合作)專業中存在的一些問題以及我們的思考和解決方法,能夠起到拋磚引玉的作用。
參考文獻:
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一、招收專業
數學及其包含的二級學科:基礎數學、計算數學、概率論與數理統計、應用數學、運籌學與控制論;化學及其包含的二級學科:無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學與物理;機械工程及其包含的二級學科:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程;地質資源與地質工程及其包含的二級學科:礦產普查與勘探、地球探測與信息技術、地質工程。
直博生名額占用2016年各學院博士生招生計劃。
二、招收條件
1、從2014年推薦免試碩士研究生中擇優選拔,招收類型為學術型碩士研究生;
2、生源本科畢業學校應為國家“985”工程重點建設學校;
3、本科學習期間英語通過國家六級考試(或參加英語六級新題型考試成績達到425分以上);
4、本科在校學習成績為所在專業(年級)前20%。
三、考核程序
1、資格審查
凡欲報考我校的學生,請登陸吉林大學招生網主頁(zsb.jlu.edu.cn)或吉林大學研究生院主頁(yjsy.jlu.edu.cn),填寫和打印《吉林大學2014年招收推薦免試攻讀碩士學位研究生(直博生)申請表》并提交所需材料,于2013年10月5日前(郵件以郵戳為準)通過EMS(中國郵政特快)寄(送)吉林大學招生辦公室研究生招生科進行資格審查。過期不再接受申請。全部材料一經收到,恕不退還。
申請者須提供的材料:
a.吉林大學2014年招收推薦免試攻讀碩士學位研究生(直博生)申請表(附件一);
b.身份證和學生證的復印件各一份;
c.在學證明一份(由所在學校的教務部門出具并加蓋公章);
d.本科階段正式成績單一份(加蓋所在學校教務部門公章,密封后在該信封的封口處加蓋公章);
e.在校期間發表的論文、出版刊物或代表學術水平的工作成果,獲獎證書和外語水平考試證書等材料復印件。
2、考核
資格審查合格者,招生辦公室將及時通知考生到所報考的學院進行考核??己瞬扇」P試或面試的形式,具體辦法由負責考核的學院制定并在學院網頁上公示,請學生及時與所報考學院聯系。
經考核合格的學生要填寫教育部統一制定的《全國推薦免試攻讀碩士學位研究生(直博生)登記表》,經報考學院審核蓋章后報學校審定。
四、網上報名
各學院將考核合格名單上報招生辦公室研究生招生科并在學院網頁上公示。直博生在國家規定的時間內以推薦免試碩士研究生的身份進行網上報名(10月31日前登錄“中國研究生招生信息網”公網網址:http://yz.chsi.com.cn ,教育網址:yz.chsi.cn)。11月10日--14日到吉林大學現場報名點進行確認。
五、學制
直博生學制一般為5—6年,按培養方案入學兩年后進行中期考核,合格者繼續攻讀博士學位;中期考核不合格者轉入攻讀碩士學位。
關鍵詞:獨立學院;專業設置;區域經濟
中圖分類號:G648 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)06-0-02
一、湖北省獨立學院專業設置現狀評價
1.湖北省獨立學院2012年新增專業一覽
根據《國務院對確需保留的行政審批項目設定行政許可的決定》(國務院令第412號)和《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》、《普通高等學校本科專業設置管理規定》等文件精神,以及教育部學科發展與專業設置專家委員會的評議意見,2012年教育部公布了2610個經教育部備案的專業,53個經教育部審批同意設置的國家控制布點的專業,7個經教育部審批同意設置的新專業。
設在湖北省內的國家部屬高校,湖北省屬、市屬的各地方高校2012年獲得教育部專業設置批準的167個新增專業,其中湖北省內獨立學院新設置專業數量為77個,占到2012年整個新增專業的46.11%。獨立學院的新增專業中,屬于工學的新專業有25個,占77個新專業總數的32.47%;屬于經管文的新專業有25個(經濟學3個,管理學12個,文學10個),占新開設專業總數的32.47%;藝術學21個,占新開設專業總數的27.27%;其余方向有6個專業,分別為理學3個,農學1個,法學1個,教育學1個。詳見表1。
表1 湖北省獨立學院2012年各大類新增專業一覽表
學位授予門類 專業名稱
工學 機械設計制造及其自動化、軟件工程、生物制藥、電子信息工程、道路橋梁與渡河工程、材料成型及控制工程、工程造價、機械電子工程、物聯網工程、輕化工程、電氣工程及其自動化、汽車服務工程、車輛工程、制藥工程、信息管理與信息系統
經管文 管理學 酒店管理、電子商務、會展經濟與管理、物流管理、人力資源管理、文化產業管理、財務管理、
文學 網絡與新媒體、商務英語、翻譯、
經濟學 稅收學、投資學、經濟與金融
藝術學 風景園林、數字媒體藝術、風景園林、廣播電視編導、播音與主持藝術、工藝美術、動畫、音樂學、影視攝影與制作、服裝設計與工程、攝影
其他類 理學 藥物制劑、運動康復、康復治療學
法學 知識產權
農學 植物科學與技術
教育學 休閑體育
2.學科門類和專業布點情況
湖北省31所獨立學院設置一級學科為41個,合計專業點數613個。工商管理、電氣信息、經濟學、機械、藝術五大一級學科共開設專業數328個,占總數的53.51%,而文科類占據較大比例,這在一定程度上導致了專業結構性失衡,也會浪費高等教育資源。其中,工商管理類專業為112個,經濟學類39個,電氣信息類專業有94個,機械類34個,藝術類專業49個。
二、湖北省獨立學院專業設置問題研究
1.一級學科設置扎堆
(1)一級學科設置趨同現象嚴重
湖北省獨立學院一級學科專業設置趨同現象嚴重。112個工商管理類專業設置重復率18.27%,94個電氣信息類設置重復率15.33%,49個藝術類設置重復率7.99%;39個經濟學類設置重復率達6.36%;34個機械類設置重復率達5.55%。一級學科分布雷同。
(2)專業布點趨同嚴重
湖北省獨立學院所開設的專業數量各自之間呈現出不均衡的態勢,彼此間差異較大。目前,省內每所獨立學院開設專業數平均為22個,設置英語專業的獨立學院達93%以上,設置藝術設計、國際經濟與貿易、電子信息工程、市場營銷計算機科學與技術等所謂“熱門”專業的獨立學院達70%。
2.專業設置與區域經濟需求失衡
從一方面看,湖北省獨立學院在專業設置上體現了主動適應社會經濟需求的取向,集中表現在開設了當前大部分的熱門專業。從另一方面看,獨立學院更傾向于設置專業所消耗的成本大小考慮,大部分都傾向于設置投入少、易招生、回報快的專業,或是依托于母體學校的相關資源與優勢,設置其母體學校的優勢專業。但獨立學院所集中設置的所謂“熱門專業”,并沒有充分考慮到湖北區域經濟和產業發展對人才的需求,也沒能充分考慮社會的吸納度。
湖北省獨立學院數量居全國之首,從區域經濟人才需求和獨立學院發展的契合度來看,供需不平衡的矛盾明顯,獨立學院專業設置的結構與本地經濟發展不對稱,不平橫,與產業結構失聯。《湖北省中長期人才發展規劃綱要》確定了“湖北省急需緊缺專業技術人才培養計劃,要大力發展電子信息、汽車、生物、光電子、新能源、節能環保、金融、現代物流、文化創意等10個產業”的目標,應用型技術人才仍是湖北省未來發展的支撐力量。配合社會經濟發展需求的“短線專業”是重點需求,例如:生物技術、熱能與動力工程、機械電子工程、汽車服務工程、資源環境與城鄉規劃管理這些應用性強的理工類專業在招生人數和開設學校數上都非常"冷門"開設學院數量均只有1所,每年培養的畢業生十分有限,但區域經濟發展則十分需要這樣的專業技術應用型人才,由此可見,獨立學院專業設置結構并沒有與湖北及周邊地區產業結構形成良好的對接。
三、湖北省獨立學院專業設置對策研究
1.通過專業論證與調查,避免低水平重復建設
專業設置進行論證,通過政府引導,市場調節,學校設置三者相互配合,對獨立學院專業設置進行系統調查和專業論證。一方面,學校通過專門的市場調研機構與部門,設置畢業生信息數據庫,對本校首屆畢業生就業去向進行詳細、系統的分析,包括畢業生相關區域分布、行業分布、崗位分布、待遇情況,收入狀況等。
2.以市場需求為導向,與區域經濟發展相適應
(1)設置為區域經濟發展服務的應用型專業
首先要進行必要的人才預測工作。這是大學專業設置中必須進行的工作,但往往被忽略,人才預測則必須以區域經濟及社會發展對應用型專門人才的需求量和吸納能力為導向進行動態預測。一方面要考慮到當前社會發展對人才市場的需求,另一方面,則需要結合經濟發展的導向和前景,在其他學校前面開發新的朝陽專業,不能簡單模仿和重復。
(2)與企業聯合培養專供型人才
獨立學院以企業需求為導向,通過自建、共建、共享的方式與企業聯合辦專業,訂單式按需模式即滿足了企業需求,也能夠為學生提供明確的工作方向。對于獨立學院來說,通過將窄口徑的專業人才培育和企業需求有機聯系,并動態優化結構,定點培養人才是是雙贏的設置。將給企業與學校帶來更好的效益。
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作者簡介:
陳俊穎(1981-),女,湖北武漢人,武漢理工大學華夏學院經管系市場營銷教研室講師,研究方向:區域經濟、渠道管理。
學校始建于1960年,1980 年經國務院批準成立桂林電子工業學院,2006年更名為桂林電子科技大學。學校先后隸屬于第四機械工業部、電子工業部、機械電子工業部、中國電子工業總公司、信息產業部。2000年管理體制轉為中央與地方共建,以地方管理為主。建校以來,學校受到黨和政府的高度重視。1990年,總書記親臨學校視察,并題詞“為發展電子工業培養更多的合格人才”。
學校學科繁榮,特色鮮明
現設有22個學院(教學部),并設有研究生院?,F有廣西重點學科16個,其中廣西優勢特色重點學科5個;一級學科博士學位授權點(信息與通信工程、機械工程、儀器科學與技術)3個;一級學科碩士學位授權點11個,二級學科碩士學位授權點(不含一級學科覆蓋點)3個,有工商管理碩士(MBA)、工程碩士(含11個工程碩士領域)2類專業學位授權點;本科專業60個。
近年來獲得國家綜合改革試點專業1個,國家級特色專業5個,卓越工程師教育培養計劃專業6個,廣西區級特色專業及課程一體化項目11個;國家級精品課程3門,國家級雙語教學示范課程1門,國家級精品資源共享課項目2項,廣西區級精品課程26門。經過五十多年的建設與發展,學校已經成為一所以工學為主,電子信息學科和國防軍工特色鮮明、優勢突出,理、管、經、文、法、藝等多學科協調發展,在區內外有一定影響力的大學。
學校名師薈萃,英才云集
現有在職教職員工2600余人,其中專任教師1400多人,高級專業技術職務教師近900人,博士學位教師300余人?,F有國家級教學團隊2個,自治區級教學團隊9個,廣西人才小高地3個,廣西高校人才小高地7個,廣西高校創新團隊1個。教師隊伍中有“長江學者”特聘教授1人、國家杰出青年基金獲得者3人、中科院“百人計劃”人選3人、“國家百千萬人才工程”人選3人、全國杰出專業技術人才1人、教育部 “新世紀優秀人才支持計劃”人選4人、廣西“八桂學者”7人、廣西優秀專家8人、廣西特聘專家3人、廣西“新世紀十百千人才工程”人選12人、廣西教學名師9人、享受國務院特殊津貼專家40人,目前有150多人次進入國家級和省部級各類高層次人才行列。中國繞月探測工程總設計師、國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院孫家棟院士為學校名譽校長。
學校質量為先,精育良才
學校是國家大學生創新性實驗計劃實施高校、教育部第二批卓越工程師教育培養計劃高校、卓越工程師教育培養計劃高校、教育部大學英語教學改革示范點項目建設學?!,F有國家級人才培養模式創新實驗區1個,國家級大學生校外實踐教育基地 3個,國家級實驗教學示范中心3個,廣西區級人才培養模式創新實驗區3個,廣西區級實驗教學示范中心8個;全國首批大學生“小平科技創新團隊”1個,廣西第一個大學生創業平臺“桂林大學生創業園”1個,廣西高校大學生創業示范基地1個,大學生創新實踐基地被、全國青聯命名為“全國青年科技創新示范基地”。近五年,學校獲省部級以上教學成果獎42項。
學??蒲幸I,成就顯著
近五年,新增國家科技重大支撐計劃項目、國家“973”重點項目、國家863計劃重大項目、國家自然科學基金重點和面上項目、國家社科基金重大招標項目等國家級科研項目248項,省部級科研基金和科技攻關項目、社科規劃項目295項;獲國家專利授權和軟件著作權登記1090項,其中國家發明專利授權155項,專利申請數、授權數和保有數均位于廣西高校前列;發表SCI、EI收錄論文2356篇,出版學術著作91部。近五年,學校獲得廣西科技進步一等獎等省部級科研獎勵61項,獲獎數量居廣西高校前列。
學校大力加強政產學研相結合,不斷增強科技創新能力。近五年,新增橫向科技開發項目 707 項,其中廣西千億元重大科技攻關項目 45 項,涉及汽車、電子信息、機械、電力、醫療器械、新材料新能源等6個千億元產業領域。政產學研合作成效顯著,科研成果轉化率居廣西高校前列,并取得了良好的經濟效益和重大的社會效益。
學校國防科研特色鮮明,是廣西唯一長期從事國防科研的高校,也是總裝備部通信裝備預研項目定向的30所高校和北斗ICD授權為數不多的高校之一。近五年,新增軍“973計劃”、軍工型號、先進武器裝備、國防關鍵技術等國防軍工研究項目95項;軍工研究涉及通信、測試、材料及元器件、信號處理、微波技術、衛星導航、指揮控制等7個領域;獲得軍隊科技進步一等獎、國防科學技術二等獎等軍隊和國防科學技術獎9項;多項國防科研成果已裝備部隊,形成戰斗力。
[關鍵詞]農業工程 學科建設 教育教學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)01-0089-02
學科一般是指在整個科學體系中學術相對獨立,理論相對完整的科學分支,它既是學術分類的名稱,又是教學科目設置的基礎。學科作為知識體系的科目和分支,它與專業的區別在于它偏就知識體系,而專業偏指社會職業的領域。學科是高等學校的基礎,不僅代表學校的辦學水平,更決定著學校的發展特點和優勢。[1] [2] [3]只有充分認識學科建設的意義,正確處理好學科建設與本科教育教學的辯證關系,把握學科建設的內涵與要求,把學科建設搞好,才能在根本上提高高等學校的教學質量和學術水平。[4]通過農業工程學科建設,山東農業大學機械與電子工程學院進一步健全了博士、碩士研究生教育和本科生教育多層次辦學層次,師資隊伍建設、科學研究和本科教育教學水平顯著提高,招生就業工作成績突出。
一、農業工程學科與本科教育教學的關系
農業工程是為農業生產和農村生活服務的綜合性工程技術及其原理。它以土壤、肥料、農業氣象、育種、栽培、飼養、農業經濟等學科為依據,綜合應用各種工程技術,為農業生產提供各種工具、設施和能源,以求創造最適于農業生產的環境,改善農業勞動者的工作、生活條件。[5]其特點是工程技術新成就的廣泛應用,其結果是農業工程向大型化、密集化、自動化和電子化方向發展;工程科學與農業生物科學的更緊密結合和相互滲透;各種工程技術的綜合利用,促使農業生產的全面發展。動植物生產的環境以及飼養、栽培、采收、加工、貯藏、運輸、銷售和管理等工藝都要綜合應用建筑、機械、水利、電氣、電子、化工等科學技術。農業工程學科建設包括農業工程一級學科博士、碩士兩級教育在內的研究生學科建設,本科教育是專業建設,是本、碩、博三級教育體系的基礎階段。本科教育教學質量最終要落實到人才質量上,只有培養出高質量人才的教學,才是真正高質量的教學。因此,高水平學科建設是高質量本科教育的重要基礎和重要途徑,高等學校本科教育教學及人才培養質量,在很大程度上取決于學校的學科建設水平。
二、農業工程學科建設促進了本科教育專業建設
山東農業大學1959年創建農業機械化工程學科,1990年設立農業機械化工程碩士學位授權點,現為山東省重點學科。經過學科建設,目前設有農業工程博士后科研流動站,農業工程一級學科博士學位授權點,農業機械化工程二級學科博士學位授權點,農業工程和機械工程2個一級學科碩士學位授權點以及農業機械化工程、農業生物環境與能源工程、農業電氣化與自動化、機械設計及理論等4個二級學科碩士學位授權點,并設有農業工程、機械工程2個一級學科專業碩士學位授權點點和農業機械化工程專業碩士學位授權點,山東省園藝機械與裝備重點實驗室。學科建設水平的不斷提升,帶動了辦學條件、師資隊伍、學術水平的提高。尤其是“十一五”以來,學科門類得到拓寬,學科結構進一步優化,形成了博士后科研流動站、一級學科博士點、碩士點多層次研究生教育辦學規模,承擔包括國家支撐計劃子課題、863項目、948項目、國家煙草專賣局、山東省科技攻關計劃項目等在內的80多項科研課題,發表科研論文300余篇,其中80余篇被SCI、EI、ISTP等收錄,科研經費大幅提升,實驗室面積和儀器設備總值翻番,有力地促進了本科教育專業的發展。學科建設初期,學院只有一個農業機械化本科專業,經過近幾年的建設已發展為包括農業機械化及其自動化、電氣工程及其自動化、交通運輸、自動化、機械電子工程、車輛工程、能源與環境系統工程等7個本科專業,學院已發展成為我校辦學規模較大的工科學院。
三、農業工程學科建設改善了本科教育教學條件
科學研究離不開創新平臺,條件建設是學科建設的基礎,實驗室建設和師資隊伍建設是高等學校學科建設的核心。近年來,在滿足本科專業實踐教學實驗室的基礎上,利用國家“十一五”支撐計劃、863項目、948項目、國家煙草專賣局、山東省科技攻關計劃項目等專項研究經費1000多萬元,以及中央與地方共建高校特色優勢學科實驗室建設項目和山東省骨干學科實驗室建設項目等共計投入600余萬元完成了“現代農業裝備綜合實驗室”“機電一體化實驗室”“精密儀器與精密測量實驗室”“現代制造與特種加工實驗室”“農副產品加工實驗室”的重新規劃與整合任務,新增“能源與環境系統工程綜合實驗室”“機電產品創新設計實驗室”。實驗室、研究室面積約7000平方米,儀器設備總值近3000萬元,不僅大幅度提升了科技創新能力及學術水平,也為本科教育改善了實踐教學條件,使大學生開展科技創新活動有了更多的場所。學科建設加大了科研梯隊建設力度,教學科研人員的學院結構、學歷結構、職稱結構、年齡結構趨于合理,具有研究生學歷的教師已占教師總數的84%,為全面提高本科教育教學質量創造了條件。
四、農業工程學科建設推動了本科教育教學改革
學科建設水平在很大程度上反映的是學位點建設、研究生教育和學術水平。研究生是科學研究的主力軍,研究生教育的水平主要取決于學位點建設水平、導師隊伍、學術水平和研究生生源質量,抓好研究生生源質量的關鍵是如何提高本科生教育教學質量。[5] 近年來,農業工程學科通過開展社會需求、企業實踐、畢業生跟蹤等多形式調研活動,了解到大學生實踐動手能力決定著創新能力培養質量,研究生科研能力的高低主要取決于本科教育過程中的基礎知識和實踐技能訓練,這不僅是社會發展與進步對本科生培養質量的要求,也是提高研究生生源質量的要求。為此,先后對現行的人才培養方案進行了多次修訂,構建科學的課程體系,改革課程內容的學科系統性,教學內容的設置從實踐出發,以傳統的經典理論為基礎,引入新方法、新技術、新知識和新材料,做到以教與學經典內容為基礎和核心,以“四新”內容為拓展,將教學內容模塊化,分為基礎模塊、核心模塊、綜合模塊和提高模塊,使課程內容緊貼時代前沿。以學生為中心,創新教學方法與教學手段,建立專業主干課課程教學網站,有1門課被評為國家級精品課程,1門國家級精品資源共享課程,6門課被評為省級精品課程,兩項國家質量工程項目“現代農業工程類專業創業型人才培養模式創新實驗區”和“農業機械化及其自動化國家級實驗教學示范中心”順利通過教育部驗收,有兩位教師分別獲得山東省青年教師課件比賽一、二等獎。通過組織并考察大學生參加各級各類競賽活動的情況,從中優選部分成績突出的學生作為免考推薦研究生,提高了學科科技創新實力。
五、農業工程學科建設提高了大學生創新能力
農業工程學科建設在不斷提高學術水平的同時,注重每一項科研項目與相關課程的教學工作相融合,使教學與科研相互促進,將科研成果快速轉化成為本科教學的內容,將科研中相關方面遇到的問題、解決的思路等研究方法和工作經驗、科研心得等穿插到傳統的教學內容中,使學生不僅學到了知識,也開拓了思維,激發了學生學習和探索的熱情。[6]注重用科研項目培養學生的創新精神和實踐能力,堅持通過科研工作為學生創造實踐條件,鼓勵教師吸收高年級本科生參加課題研究,使學生不僅深刻領會專業知識,也開拓了思維,激發了學習熱情。安排有科研潛質的學生直接參與教師的相關科研工作以及學校實驗開發基金項目,以培養學生實際分析問題、解決問題的能力,促進良好學風的形成。組織并指導學生參加全國及省級大學生機電產品創新設計大賽和大學生電子設計競賽,近年來共獲得包括全國大學生機械創新設計競賽一等獎、全國大學生電子專業人才設計與技能大賽一等獎在內的各項課外創新競賽獎勵50余項。
六、結束語
學科建設不僅為本科生提供了一流的師資,還提供了一個優越的環境,讓本科生參加一些科研項目,對他們進行早期科研訓練,充分利用實驗室、實驗中心,讓學生通過綜合性、設計性實驗進行創造性地探索,培養學生的探索興趣、創新能力,培養他們養成研討式學習的好習慣,使他們具備本專業必需的基礎知識和研究能力,提高了本科教育教學水平。
[ 注 釋 ]
[1] 陳金香.淺談高校青年教師如何協調教學與科研的關系[J].高教論壇,2009(1):111-112,123.
[2] 汪珩,舒紅霞.非優勢學科現狀及形成原因分析[J].中國農業教育,2009(2):17-18.
[3] 馬建.關于學科建設的幾個問題[J].中國高教研究,2001(7):20-21.
[4] 耿令新,張利娟,貌建華,李玉柱,高吭,賀志濤.論農業工程學科教學與科研的關系[J].科技信息,2010(18):98-99.
關鍵詞:工業工程;職業發展;實踐教學體系
工業工程專業的高等教育已經取得了顯著的成績,對于工業制造企業,尤其是機械、電子、汽車制造等企業的效率提升、質量保證、資源有效利用方面起到了極大的促進作用。對于處在經濟轉型期的我國而言,培養什么樣的人才,如何讓培養的人才不斷積蓄職業發展潛能,獲得更好的職業發展,是當前應用型工業工程專業培養的主要問題之一。工業工程人才培養的根本是實踐教學,只有將工業工程的理論知識付諸實踐,學生對工業工程的認知方式才能真正得到改善,學生的工程設計能力和工程創新能力才能切實得到培養和提高。[1]
1基于職業發展進行實踐教學環節設計的必要性
工業工程專業具有非常強的實踐性。工業工程的目標是用技術的方法,經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這就要求工業工程專業培養的學生能將所掌握的知識與社會中的實際問題相聯系,具有解決社會現實問題的能力。目前,高校人才培養方案設計的常規模式是依據學科的知識體系,按時序設置課程,追求本科專業知識的完整性和邏輯性。這種設計模式在理論上是合理的,但容易出現學校教育與市場需求相脫節的現象。因此,應將學科知識體系與市場需求和職業崗位知識能力要求相結合,以職業崗位能力需求為導向,構建更加合理的專業知識結構,并具有較強的適應能力和知識遷移能力的課程體系,從而提高學生的就業競爭力。[2]同時,融入必要的實踐教學,把工業工程專業的實踐性充分地體現在整個教學過程中。我校作為山東省應用基礎型人才培養特色名校,多年來始終把人才培養質量放在重要位置,對本科人才培養和就業工作極其重視。2014年,結合山東省名校建設和自身專業發展,通過多方調研,對培養計劃進行了修訂。通過引入具有一定優勢的機械和土木建筑等工程基礎技術,形成富有特色的工業工程專業培養特色。專業定位為培養具有堅實的自然科學、社會科學、現代經濟與管理科學知識,具備一定的工程技術基礎,具有較強的創新精神和工程實踐能力,能夠綜合應用工業工程理念和知識對生產型和服務型企業進行規劃、設計、評價、改善以及創新,能從事工程、設計、制造、管理、科研與教育等方面工作的高級復合人才。在培養計劃中突出實踐的重要性,構建有特色的實踐教學體系。作為實踐性很強的工業工程專業,其畢業生不僅面臨就業問題,同時也面臨著進入工作崗位后的職業發展問題。對于應用型本科人才的培養,我們強調工業工程人才的培養,不但重視職業對人才素質的培養要求,而且要關注學生個體發展的需要;要把職業能力和職業素質的培養反映在人才培養方案當中,突出畢業生進入工作崗位所需職業技能的各類教學環節,強調解決最短時間上崗的問題,增加就業競爭力;同時還強調培養學生未來職業晉升和相近崗位遷移的職業能力。實踐環節是高校工科專業教學必不可少的環節,更是工業工程(工科)專業實現其培養目標的必修環節[3],對實現職業發展和提高人才培養質量有重要作用。
2當前工業工程專業實踐教學中的主要問題
實踐環節應該具有較強的針對性。當前在各高校進行工業工程專業實踐教學過程中,雖然都有課程設計、各類實驗和實習等實踐環節,但具體內容上由于專業定位和學校資源的不同,形成了很多有特色的實踐教學模式和體系[4-7],但也存在很多問題。
2.1實驗過于側重驗證性實驗
在開設的課程實驗中,多數仍然是驗證性實驗,設計性實驗、綜合性實驗占比較低,各門課程的課內實驗,僅依附于課程內的理論知識,學生難以從實驗中開拓創新。
2.2實踐教學手段單一理論不能聯系實際
課內實驗和部分課程內容設計均采用統一的模式,學生被動接受教師預先設定好的方案,按步驟進行,缺乏實踐活動的參與性,積極性不高,也不利于發揮學生的自主性。同時,由于部分教師缺乏企業實際工作經驗和工程實踐背景,所設計的方案與實際情況出入較大,不能很好地鍛煉學生的實踐能力和學習能力。
2.3實驗設施不夠完備實踐教學內容簡單
在工業工程本科教育中,對于實驗室建設方面明顯投入不足,僅能夠保證基本的專業實驗。對于強調實踐性的工業工程專業,因實驗設施設備的不足,無法充分發揮實驗在實踐教學活動中的作用。
2.4實踐、教學分散不成體系
以我校為例,僅開設了管理信息系統、基礎工業工程、人因工程3門核心課程的課內實驗和設施規劃與物流分析、人因工程2門課程的課程設計,部分需要課內實驗的核心課程,例如生產運作管理、質量管理工程、系統建模與仿真等,都沒有開設課內實驗。雖然開設了金工實習、認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計,但由于實習單位生產情況的不確定性,往往造成實習缺乏針對性和代表性,不能很好地參與生產實踐。對于定位于應用型工業工程專業培養的院校,還存在畢業論文過多的情況,經常出現指導教師指定論文題目進行寫作,缺乏實際背景的現象。這些缺乏聯系,過于分散,沒有形成有機整體,更缺乏綜合實踐的課程,未能最大限度地發揮實踐教學對于學生素質和能力培養方面的重要作用。
3基于職業發展的工業工程專業實踐教學體系的構建
工業工程專業培養的合格畢業生,必然是在企業中與工業工程專業相關的崗位上工作,并具有良好的職業發展潛力。這就要求我們關注學生的職業生涯和可持續發展,使學生既具備從事職業活動必需的高技能,又具備能為整個職業生涯提供持續發展動力的職業素質。在進行新的專業培養計劃修訂過程中,按照職業發展的要求構建工業工程專業實踐教學體系。力求以職業發展為導向,促進實驗教學體系的改進,利于學生的順利就業和職業目標的達成。我們通過梳理核心課程在實踐教學中的作用和相應的職業能力需求[2],按照從“課堂案例教學-課內實驗-課程設計-工業工程綜合實訓-各類實習-畢業設計”的路徑,輔以課外活動競賽等構建三部分的實踐教學體系。工程技術實踐部分,由于工業工程是工程技術與管理的交叉學科,在強調工程技術知識的同時,也要注重工程技術實踐。我們設置機械電子與控制和土建施工兩部分工程技術。實踐部分分別包括機電控制PLC課內實驗和土建施工電子制圖課內實驗,設置機械制造課程設計、電工電子實習以及金工實習。專業核心實踐部分,在理論課堂增加案例教學的基礎上,通過對專業核心課程的梳理,重新規劃建設了實驗室,開設了基礎工業工程課程實驗14學時,人因工程學課程實驗12學時,生產運作管理課程實驗16學時,質量管理工程課程實驗6學時,精益生產課程實驗4學時,系統建模與仿真課程實驗24學時,并且在課程實驗中增加設計性實驗和綜合性實驗的比例,開設開放性實驗,由學生利用實驗設備自主選擇實驗內容。在開設課內實驗的基礎上,進一步開設基礎工業工程課程設計、人因工程課程設計、設施規劃課程設計、生產運作管理課程設計。同時,開設工業工程綜合實訓。[8]此外,我們把生產實習放在工業工程綜合實訓之后進行,以便學生在企業進行生產實習時更具針對性。我們強調,畢業實習和畢業設計的關聯性,僅允許極少部分學生撰寫畢業論文,絕大多數學生要求采用畢業生設計形式完成實踐的最后一個環節。要求學生以畢業實習了解的實際企業背景,尋找企業生產實際中的問題,運用工業工程的方式進行解決,或者模擬進行產品的組裝線設計或生產系統設計。經過畢業實習和畢業設計共16周的強化應用訓練,可以讓學生增強解決問題的實踐能力,便于提高學生走向工作崗位后快速適應崗位的工作需要,為職業發展樹立良好的開端。考慮到部分中青年專職教師的企業實踐和工程背景不足,我們聘請了來自企業的校外兼職實踐指導教師。通過他們的指導,可以拉近教學實踐過程和企業實際之間的距離,從而使培養的工業工程畢業生具有更好的職業發展潛力。課外實踐部分,我們充分利用課外實踐增加學生的工程實踐素質,結合大學生數學建模大賽和大學生創新大賽,進行分類指導,充分發揮競賽對科學素質的鍛煉作用。通過組織學生以全國工業工程案例應用大賽,使學生真正感受工業工程在企業的應用。對于大四學生,鼓勵參與中國機械工程協會工業工程分會主辦的見習工業工程師資格考試,從理論知識和實踐能力方面綜合對學生進行第三方評價。
4結束語
實踐是工程技術人才成功之本[9],缺少了實踐性就不能稱為是工業工程專業。在培養目標和辦學特色中要重視實踐教學,以我校工業工程專業的實踐改革為基礎,基于工業工程從業人員的職業發展需要,構建了工程技術實踐部分、專業核心實踐部分和課外實踐部分的三部分實踐體系。實踐表明,通過較為全面的實踐訓練期望工業工程畢業生,不僅能在畢業時具有良好的就業競爭力,獲得合適的工作崗位,也能有利于畢業后的職業發展,成為真正合格的應用型高級專業技術人才。
參考文獻
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關鍵詞:人才培養;創新能力;創新型人才
作者簡介:劉永紅(1965-),男,安徽蕭縣人,中國石油大學(華東)機電工程學院副院長,教授、博士生導師。(山東 青島 266555)
基金項目:本文系教育部特色專業建設項目、山東省高等學校教學改革項目(項目編號:2009159)的研究成果。
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0010-01
近年來,作者在創新人才培養方面做了一些有意義地探索實踐,所指導的本科生、研究生20余人先后在國家和省級科技作品大賽中獲一等獎、二等獎,一些學生分別榮獲中國石油與化學工業聯合會技術發明一等獎、教育部科技進步二等獎、山東省科技進步三等獎、中國機械工業科學技術三等獎、中國青少年科技創新獎、山東省大學生專利產品設計競賽金獎、山東省高校十大優秀學生、山東省優秀碩士和學士學位論文等。作者結合自己培養創新人才的經歷,對創新型人才的培養思路和方法進行了分析論述。
一、產學研相結合、提升學生的工程與科技創新能力
黨的十七大報告指出,“國家的技術創新體系是企業為主體、市場為導向、產學研相結合”。產學研結合可以使合作的各方實現資源共享、優勢互補、互利共贏,可提高人才的培養質量和水平、加快科技開發與推廣轉化的步伐。
作為一名機械工程學科的教師要想講好所授課程不但要經常查閱大量的國內外文獻資料,而且還要經常深入生產實際,聯合企業和科研院所共同開展科研工作。及時地凝練在生產實際與科研工作中接觸到的新技術、新工藝、新裝備和新成果,并應用于課程教學中。把生產實際和自己科研工作中需要解決的技術難題結合到具體的章節給學生提出,讓學生根據所學的知識和資料查閱,提出自己的解決方案,并對一些典型的方案組織學生進行深入分析,對于一些不可行的方案要明確指出其原因,作為老師切不可隨意予以指責或批評,以免影響這些學生開展創新思維的自信心。這樣可以使課堂理論教學與工程意識和科技創新能力的培養達到較好的結合,有利于提高學生的學習主動性和創新思維能力。
要教育學生充分理解“實踐是科技創新的源泉和動力”的真實內涵,作為機械類專業的學生不能只做整天紙上談兵之事或僅做計算機模擬分析之類的工作,要經常深入生產實際或實驗室開展科學實驗研究工作。只有通過生產實踐或實驗才能驗證所取得理論成果的正確性,才能做到理論與實際的結合,加快理論成果轉化為實際生產力的步伐,促進理論與技術水平的快速提升。對此作者要求自己所指導的研究生的學位論文必須有實驗或工程應用方面的研究內容,否則不予以開題。在實驗前,要求研究生先寫出一份詳細的實驗方案,在該實驗方案中要對實驗的目的、實驗方法的創新性和可行性等進行詳細地闡述。然后組織本研究方向的教師和研究生進行方案論證,要求與會人員對該方案的可行性與先進性等充分發表自己的意見,在實驗方案通過論證后方可進行實驗。在實驗過程中導師最好能參與一部分實驗工作,獲得第一手的資料,以便更好地指導研究生的實驗工作和獲取更大的發現。
二、加大學術交流、提升學生的交際與前沿知識的獲取能力
蕭伯納有句名言:“倘若你有一個蘋果,我有一個蘋果,我們彼此交換后,每人還是有一個蘋果;而你有一種思想,我有一種思想,我們彼此交換后,每人都有了兩種思想”。通過學術交流可以提升學生的語言表達和交際能力,能及時地獲取本學科的前沿知識,及時發現自己的研究工作與世界先進技術與理論等的差距,為取得具有國際先進或領先水平的科研成果尋找出更好的突破口。
作為一名優秀的研究生指導教師除應要求所指導的研究生積極參加國內外學術會外,還要經常組織所指導的研究生與教師間的內部交流會。作者要求所指導的研究生每周舉行一次內部學術交流會,要求每個研究生重點介紹自己在科研工作中取得的新進展和遇到的新難題,面對新的難題自己提出的解決思路,要求與會的教師和研究生對上述解決思路提出自己的見解,重點分析其不足,并給出相應的解決對策,對于一些與導師意見不一致的學生正確方案要盡快組織實施,老師決不能顧及自己的面子予以人為拖放。近年來,作者所指導的研究生先后有20余人次分別參加了“International Technology and Innovation Conference”、“International Conference on Integration and Commercialization of Micro and Nanosystems”、“The 11th International Conference on Electrical Machines and Systems”、“IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems”、“International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation”、“International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering”、“International Conference on Progress of Machining Technology”等國際會議,近20人次參加了國內學術會議,并在會上宣讀學術論文。通過上述學術交流活動,不僅使研究生及時地獲取了本學科的前沿知識、開闊了視野、提高了他們的語言表達與交際能力,而且還提升了他們運用前沿知識解決科研問題的能力,較大地提升了他們的科技創新能力。
三、加強學科建設、強化學生的創新平臺
學科建設是培養高層次創新人才,產出高水平科研成果的關鍵,是學校辦學水平、辦學特色和綜合實力的主要體現。通過學科建設,可以建成一支富有前瞻理念和技術、精通教育科研基本理論和方法、創新能力強的教師隊伍,提升教學與科研工作條件和水平,較好地促進創新人才的培養。
我校機械工程學科為了促進重大標志性成果的獲得、培養出更多的高素質創新人才,在學科建設中加強對重點科研方向和突出人才的支持。具體做法是:在人員配備、實驗條件建設等方面予以重點支持;在碩士及博士研究生招生、出國進修和人才引進等方面給予重點照顧;鼓勵青年教師進入一些重點課題的研究開發中,達到了人才的就地培養提升、加快實驗室建設和科研工作進程的目的,促進了青年教師的教學和科研能力的全面提高。通過學科建設,近年來我校機械工程學科教師隊伍的教學和科研水平有了較大地提升,先后有一批教師榮獲新世紀百千萬人才工程國家級人選,全國五一勞動獎章、全國模范教師、山東省教學名師、山東省有突出貢獻的中青年專家、山東省高校十大優秀教師、山東省優秀教師、山東省優秀研究生指導教師、山東省大學生機電產品創新設計大賽優秀指導教師、“挑戰杯”山東省大學生創業計劃競賽優秀指導教師等稱號。我校機械工程學科的總體水平也有了較大的提升,先后建成了機械設計制造及其自動化國家級特色專業、機械工程一級博士點學科和博士后流動站、教育部石油石化新型裝備與技術工程研究中心、機械電子工程山東省重點學科、機械設計及理論山東省重點學科、石油機械工程山東省重點實驗室、機械設計制造及其自動化山東省教學團隊等,為本學科創新型人才的培養打下了堅實的基礎。
四、提升教師自身素質、強化創新人才的指導作用
俗話說“名師出高徒”。作為一名優秀的教師必須要站到本學科領域的前沿,洞察學科發展的新進展、新方向,及時把握和捕捉科研的主攻方向,只有這樣才能正確引導學生盡快進入學科研究的前沿,多出高水平的科技創新成果。
作為一名教師要想提升自身的學術水平,必須要具有刻苦鉆研、鍥而不舍、勇于創新的精神,要有長期穩定的科研方向,堅決杜絕科研活動中急功近利的短期行為,只有這樣才能建立自己的學術“根據地”,才有可能取得更大的學術成就。近20年以來,作者一直圍繞特種加工技術與理論開展研究工作,難關一個接著一個,挫折和失敗一次又一次,但無論遇到什么困難,都堅持下來了,先后取得了3項具有國際領先水平的科技成果,科研成果在國內外推廣應用,取得了較大的社會和經濟效益。近年來,先后獲省部級技術發明一等獎1項、科技進步二等獎2項、三等獎4項,獲國家發明專利15項、發表學術論文160余篇,其中SCI、EI收錄70余篇。
近年來,作者協同所指導研究生發明了具有自主知識產權的絕緣難加工材料雙電極同步伺服跟蹤電火花銑削技術,實現了絕緣材料工件大平面的高效電火花銑削,用其加工絕緣Al2O3陶瓷的加工效率比單純的金剛石砂輪磨削提高6-8倍;發明了絕緣材料雙極性指狀電極電火花銑削加工技術,實現了絕緣材料復雜型腔的電火花銑削;發明了調壓式節能電火花加工脈沖電源,取消了耗能大的限流電阻,提高了脈沖電源的能量利用率;創新發明了復合型腔割縫篩管,解決了矩形縫防砂篩管易產生砂堵、降低采油效率,單梯形縫防砂篩管縫口易被磨損擴大、導致篩管失效等問題,其防砂有效期比常用的矩形縫割縫篩管提高2-3倍,流阻降低1-2倍;發明了復合型腔割縫篩管微細等離子加工與縫表面處理在線復合技術及其自動化生產線,解決了外窄內寬復合型腔割縫加工和縫表面處理等的技術難題,在國際上率先加工出縫寬0.15mm、壁厚10mm外窄內寬的微細復合型腔割縫篩管,所加工出的篩管縫表面與基體相比,耐磨性提高2-3倍,耐腐蝕性提高1-2倍。所指導的研究生取得的理論成果分別發表在《International Journal of Machine Tools and Manufacture》、《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》、《International Journal of Refractory Metals and Hard Materials》、《Journal of Alloys and Compounds》、《IEEE Transactions on Magnetics》、《Journal of Materials Processing Technology》、《Corrosion Science》、《Advanced Science Letters》、《中國科學》、《科學通報》、《自然科學進展》、《機械工程學報》等20余種本學科領域國內外著名刊物上,共發表學術論文70余篇。
五、創新型人才培養的情況
近年來,作者培養出了一批綜合素質高、科技創新能力強的本科生和研究生。所指導的本科生科技作品先后榮獲“挑戰杯”全國大學生作品競賽世博專項競賽一等獎、中國青少年科技創新獎、山東省大學生機電產品創新設計大賽特等獎、一等獎、“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽一等獎、“挑戰杯”山東省大學生創業計劃競賽一等獎、山東省大學生專利產品設計競賽金獎、山東省“濰柴動力杯”大學生汽車產品創新設計競賽一等獎、山東省優秀學士學位論文等。
所指導的研究生10余人先后榮獲山東省研究生優秀科技創新成果一等獎和二等獎、中國石油與化學工業聯合會技術發明一等獎、教育部科技進步二等獎、山東省科技進步三等獎、中國機械工業科學技術三等獎、原石油工業部部長王濤英才獎學金、山東省高校十大優秀學生、山東省優秀碩士學位論文、中國石油大學(華東)學術十杰等稱號。
實踐教學體系的形成與設置
(一)指導思想
通過與集成電路行業協會、高新技術認定企業緊密聯系、相互協作,以“加強實踐能力訓練,注重創新精神培養”為宗旨,構筑寬闊的實踐教學平臺,拓寬學生實踐領域,培養具有創新精神和實踐能力的優秀人才。根據培養方案要求,充分利用學院原有的實踐教學平臺和行業交叉協作的共享資源,構建具有本專業特色的創新型實踐教學體系,優化設計綜合實驗、課程設計、專業實習、畢業設計等實踐教學環節,完善實踐教學方法和管理體制,加大實踐隊伍培養的力度,加強學生創新能力的培養,形成專業特色鮮明、產學研并舉的實踐教學體系。
(二)基本原則
1.先進性原則。以提高學生的素質教育為主線,購入先進的教學儀器完善充實實驗模塊,引進高新企業先進的生產設備,充分利用專業實習平臺,優化教學內容與教學方法。
2.創新性原則。在實驗教學觀念、課程體系與教學內容、教學方法、教學手段、教學管理與機制等方面進行全面的創新性研究,構筑有益于創新能力培養的實驗教學體系。
3.專業性原則。突出專業特點,結合專業實際和市場需求,建立產學研合作教育基地,通過校企協作為社會服務和交流形成穩定有效的通道,把學生的創新精神和實踐能力的培養落到實處。
二、實踐教學體系的內容與方法
(一)實驗教學獨立設課
鑒于新專業建設的辦學理念及新專業特色,設置綜合設計型實驗,制定與理論教學相輔相成的實驗教學課程體系,使學生受到系統完整的基礎實驗訓練。綜合實驗獨立設置課程大綱及要求,配備多名指導教師,制定切實可行的實驗計劃、教學大綱、實驗指導書等實驗教學文件。理論學習結束后,在教師的指導下,學生在實踐中直接動手,不斷進行調整、充實、提高。綜合實驗結束后,要求學生對實驗結果進行分析討論,培養學生分析處理、歸納總結原始數據的能力,綜合所學的知識完成實驗報告,做到學以致用、融會貫通。綜合實驗課程開設在專業基礎課程和專業課程基本結束后、畢業設計前進行,使學生所學到的理論知識得到進_步鞏固,培養學生的動手能力和創新能力,提高綜合素質,為后續完成畢業設計做好準備工作。
(二)課外開放性實踐教學
課外開放性實踐教學重點開展課程設計、大學生課外創新實驗和實踐活動,鼓勵學生利用學校資源,結合專業特色,開展多形式創新活動,構建創新氛圍,培養創新意識。微電子封裝是一個集材料、物理、化學、機械電子等多學科知識的高新技術行業,需要的工程人才必須具備獨立思考問題、解決問題及有創新超越意識能力,為此在課外實踐教學中,為學生開展行業科技講座和技術交流等活動,讓學生有機會了解到最前沿的專業知識,并且提供專業實習平臺。開放實驗室也是開放實踐教學的重要環節,專業教師積極鼓勵本專業學生參加創新實驗和創新活動,一方面學生在學有余力的條件下參加教師的科研項目,另外學生也可以在教師指導下自己申請項目。通過開放實踐教學,端正了學生的科研道德觀,培養了學生持之以恒的拼搏精神,培養了學生的團隊意識,提高了創新科學研究的素質和能力。
(三)產學研相結合強化人才培養
1.強化實習環節,銜接專業資質認證。為了培養具有創新潛力的應用型技術人才,從2011年對專業實習模式進行了探索和改革,在秉承學院開放式辦學理念的基礎上,利用上海市職業培訓指導中心集成電路制造公共實訓平臺,對學生進行《集成電路制造高級工藝員》的職業技能培訓,培訓內容主要包括半導體物理及器件基礎、集成電路芯片制造技術、關鍵工藝原理及設備操作、設備維護與保養、安全操作條例等。通過職業技能培訓,取得專業資質認證,培養學生技術應用能力,扎實學生基礎知識,對提升學生就業競爭力,拓寬就業渠道大有益處。
2.建立產學研合作教育基地。利用本專業與上海凱虹電子有限公司長期以來發展的良好合作關系,建立了產學研合作教育基地,既能為學生認識實習、生產實習與畢業實習設計提供便利,強化學生的工程能力與創新意識,又為學生和企業之間搭建了就業的聯絡平臺,同時也有利于教師廣泛開展科技合作與科研項目,為企業提供科技攻關、人員培訓等服務。
三、實踐教學體系的效果與成績
(一)提高學生綜合素質
通過多形式的實踐教學環節訓練,學生不僅加強了理論知識的學習,而且提高了將理論知識運用到工程實際的能力。在畢業設計中,學生不再像以前_樣純粹地重復導師的實驗過程或者完全依賴于教師完成畢業論文,學生會主動去圖書館或上網查閱資料,主動與指導教師或企業工程師討論實驗方案,積極交流對實驗結果的分析,學生的獨立性、積極性和主觀能動性都得到了加強,畢業論文的整體水平也得到了提高。
(二)增強畢業生社會競爭能力