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航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。
材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。
一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野
浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。
从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。
二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功
调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。
从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。
为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。
三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量
材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。
可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。
在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。
四、结语
我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。
参考文献:
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二、我国航空法学教育培养模式存在的问题
1.学科专业体系缺乏特色性。目前,全国共有近600所院校设置了法学专业,其中将近一半以上的工科院校也设置了法学专业。民航院校属于典型的行业特色工科院校,不仅工科专业较多,而且立足于特色民航专业。这样院校中的法学专业,相比较政法类专业院校和综合性大学中的法学专业,在办学规模、师资力量和学生生源等方面确实存在一定劣势,不具备其他综合性院校和法学专业院校培养的法学本科生的就业优势,缺乏较强的竞争能力。我国高校中专门的航空类院校仅限于中国民航大学、中国民航管理干部学院、四川广汉飞行学院、广州民航职业技术学院、北京航空航天大学、南京航空航天大学、沈阳航空航天大学,但专门设置法学院的只有中国民航大学和北京航空航天大学。目前我国民航院校的法学专业人才培养计划或方案中普遍没有区分专业方向、特色课程,没有充分发挥民航行业与法学相结合的优势,没有形成以航空法学为特色的完备学科体系。
2.教育培养模式缺乏实践性。目前的民航院校法学专业由于受人才传统培养模式、办学客观条件等因素的影响,没有重视教育教学的实践性主旨,忽视了将法律运用到民航生产工作一线的要求,导致培养的法科学生只懂法学理论,不懂民航实践,这种教育培养模式将严重影响法科毕业生的实践操作能力,危及就业。
3.教育培养方式单一化。在市场经济条件下,教育培养的学生必须符合企业的需求,适应市场的需求,这就需要产学研的通力合作。而目前民航院校的法学教育培养方式单一,缺乏与民航行政机关、企业的合作,挖掘利用多种教育资源不够。一方面不能体现航空的行业特色;另一方面也不能发挥民航企事业单位实践的优势为教学所用,培养出来的法学学生不能很快地融入和适应民航企事业单位。
4.教学体系不能切合民航实际的需求。第一,课程设置。课程设置主要围绕国家统一的法学十四门核心课程,缺乏航空法学系统课程体系。虽然目前有些民航院校的航空法学专业安排了部分航空法课程,但缺乏航空法学的法律实务实训等技术性课程。第二,教学方法。只有改革教学方法,才能吸引学生的注意力,更好地教授课程内容。我国目前的航空法学教育缺乏调动学生主动性、思考性和动手性的教学方法,培养出来的学生一旦接触到实务便束手无策,一筹莫展。第三,考核与评价机制。当前的航空法学教育对学生的考核一般以书面的试卷考试为主,缺乏对学生航空法律掌握能力的分析评价,没有形成综合的实践考核与评价机制。
三、我国航空法学职业化实践教育培养模式的构建
航空法学职业化实践教育本文由收集整理培养模式改革是一个系统工程,需要结合民航强国战略精心设计,从基本框架、培养方式、课程设置、教学方法、考核评价等各个方面进行合理构建。
1.基本框架。为了构建具有明确目标性、系统性和特色性的航空法学职业化实践教育模式,我们提出“四个一”工程。具体是指:“强化一个重点,即建设民航强国为重点;发展一个专业,即建设与发展具有行业特色的航空法学专业;夯实一个平台,即打造航空法学职业化实践教学平台;培养一批人才,即培养大规模的服务民航的航空法学人才。
2.培养方式。积极加强与民航实务部门的联系,进行校企等联合培养,以拓展教学资源,共享教学成果。民航企业和民航院校共同构建基于行业标准的教师与学生培养平台:一方面选派教师到航空企事业单位学习,打造具有行业认可、理论实践结合的“双师”素质航空法学专业教学团队;另一方面,选派优秀学生到航空企事业单位学习实习,加强产学合作,满足市场需求的航空法实务技能人才,实现“双赢”。目前,中国民航大学法学院研究生导师遴选实行“双导师”制,研究生可在“二导”所在单位实训,参加他们的课题或案件。
3.教学体系。法学具有的先天职业背景决定了法学教育是一门应用性学科,具有较强的社会性和实践性特点;而民航业更是一门实践性学科,所以航空法学天生具有职业化、实践性的特点。因此,在教学体系上必须满足航空法学的职业化性质和民航的实践性本质。具体表现在:
第一,课程设置。课程设置上既要强调学术性,更要强调实践性。具体包括两大模块:第一模块是民航与法学基本理论知识,第二模块是航空法理论与实践课程。第一模块以民航概论和法学十四门必修课为导航课,具体包括民用航空基础、航空器基础知识、空中交通管理、机场及空港、航空运输及运营、航空运输安全及监管、法理、宪法、民商法、刑法、诉讼法、国际法等。第二模块的航空法理论课主要分为航空法概论、航空法律文献检索、航空公法、航空私法,在此基础上根据不同院校的优势和特色细分为航空商业与法律、航空运输法律和政策、航空保险法、航空电子信息服务法律、航空航天知识产权法、航空器事故调查与法律,航空刑法、航空犯罪与预防、航空保安法、卫星通讯与法律,民航行政监管、国际航空法、比较航空法、航空航天法、外层空间法、国际航空法等。
第二,教学方法。航空法学不仅仅是给学生传授航空法学理论,而且还要让学生运用相关理论解决航空运输生产实践中碰到的法律问题,这就需要充分运用各种教学方法,从听说读写四个方面锻炼学生的实际能力和素养。听是指听教师传授各部门法的课程;说指通过辩论法、情境模拟法、案例教学法、探讨教学法等锻炼学生的语言功能,将之用于民航法律的实务中;读是指大量阅读在法律文献课程中查找到的文献书籍、法院判例等,深入了解民航与法律知识;写是通过学年论文、毕业论文、读书报告、案例分析报告、实习报告、模拟法庭法律文书等锻炼学生的动手能力。总之,运用这些教学方法增强学生对航空法学的感性认识,激发学习的兴趣,最大限度地调动和提升他们的应用能力与实践能力。
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协和医学院有悠久的历史,由美国洛克菲勒基金会于1917年创办,是我国最早设置八年制临床医学专业和护理本科教育的重点医学院校。同时,她与中国医学科学院实行院校合一的管理体制,为学校提供了雄厚的师资力量和科研条件。此外,协和还与清华保持着紧密的联合办学关系,协和医学院临床医学专业的学生和研究生毕业证书、学位证书会盖上“清华大学”和“北京协和医学院一清华大学医学部”两个公章。
回首近百年校史。多位医学大家从协和走出,成为各个专科领域的栋梁。黄家驷、吴阶平、巴德年、林巧稚……一个个辉煌的名字书写着协和的历史,而年轻的我们,将带上青春的热忱与医者的责任,在医学史上写下新的一笔。
中国地质大学 屈霜琳
中国地质大学为教育部和国土资源部共建,以地质、资源、环境、地学工程技术为强势专业,是一所理、工、文、管、经、法多学科共同发展的“211工程”重点大学。
仍然清晰地记得接到地大通知书的那天,喜悦之外,还感到了一种压力。地质相关专业毕业生就业时普遍被认为将从事比较艰苦,常年外出的工作。作为女生,我的压力尤其大。好在,后来几年的大学生活改变了我原有的想法。
其实,在地大像我这样的女生并不少,有些在文科院系,当然也有典型的工科女。而我们,并没有太多地去想将要面对怎样的艰难旅程,更多是抓住现在的梦想。我在大二的时候决定了要考研,并希望将来能从事矿物学的科研工作。而每年,也都有很多毕业生去到国内外各大科研机构和高校,在地质科研领域走得更远。
中国地质大学(北京)成立于建国后的1952年,现有中国地质大学(武汉)和中国地质大学(北京)两个独立的办学实体。地大(北京)有博士生导师135名,中国科学院院士7名,俄罗斯外籍院士4名。他们作为学科带头人,为地质事业培养了大批人才,使得各个实验室的实力日益雄厚。目前,学校拥有一个国家重点实验室――地质过程与矿产资源实验室。两个国家级专业实验室――矿物岩石材料开发与应用实验、地质超深钻探技术实验室,以及两个教育部重点实验室和四个国土资源部开放实验室等,这些并不仅仅是荣誉的光环,更体现了学校雄厚的科研实力。
转眼,我在地大已经度过了四年的时光,未来的三年,我仍然会在地大延续我的梦想。作为地道的地大人,总理提出的“艰苦朴素,求真务实”的校训将时刻鞭策我们,走向更远的未来,更努力地去追求我的梦想。
北京航空航天大学 陈卓
喜欢在初夏温暖的早晨,拿上一本外语书,在晨读园的一个角落里读课文,阳光洒在身上,那一刻,我是幸福的。喜欢和同学坐在湖边,谈谈现在,还有未来,看着眼前秀美的校园,那一刻,你会觉得过去所有的努力都值得。喜欢一个人坐在篮球场边,看男孩们卖力地打球,汗水浸透了他们的衣服,那些帅气的脸庞绽放出年轻的光彩,那一刻,恍若回到了中学时代。
在北航,帅气的男生是一道风景,从图书馆、教学楼到体育场、航空馆,处处都有他们的风采。作为国内航空航天领域的最高学府,北航每年都是报考热门,承载着一代代年轻学子的梦想。
北航现隶属于工业和信息化部。是国家“211工程”和“985工程”建设的重点高校。自1952年建校以来,北航一直是国家重点建设大学,为国家航空行业发展培养了大批人才。
学校现有在校本科生1.3万人,共有26个学院,54个本科专业。144个硕士学位授权点。49个博士学位授权点,研究生教学质量居国内前列。为有志于从事学术研究的学生提供了广阔的发展空间。
作为以航空航天为特色的大学,材料科学与工程学院、电子信息工程学院、自动化科学与电气工程学院、能源与动力工程学院、航空科学与工程学院等吸引了无数学子的目光,分数线年年居高不下。
如果你有邀游蓝天的梦想,北航一定是你的最佳选择。1993年,北航飞行学院成立并第一届招生。飞行学院由北航与中国南方航空股份有限公司联合创办,旨在培养高素质民航飞机驾驶人才。学生在校期间不仅要参加飞机构造、发动机、航空气象等专业理论课学习,还要赴澳大利亚南航西澳飞行学院进行为期12个月的实际飞行训练,在高年级返回北航进行毕业论文设计和理论执照考试,之后再到南方航空公司各分公司进行实习。
作为工科见长的大学,北航学生的业余生活也毫不逊色。我们不仅努力学习专业知识,同时积极参加各种社团活动。学校现有一百余个学生社团,紧张的学习之余,我们奔波于各个社团之间。不仅充分发挥自己的特长,还结识了一群志同道合的朋友。作为曾经的文学小青年。我加入了凌云文学社,在北航的校报上留下了自己的青春记忆。
这就是我的母校――北京航空航天大学,在这里,梦想起航。
北京化工大学 丁健东
仍然记得去年入学时的兴高采烈,是的,我终于来北京了。
走在北化的校园,第一次体会到了真实的成就感。这一年,我十九岁,考上了梦寐以求的北京化工大学。听学长说,在北化的四年,我们要在两个校区生活,大一大二在北校区,位于昌平东关,离市里较远,这里远离都市的喧嚣,环境不错,交通也比较便利。清静的环境非常容易使刚刚进人大学的我们静下心,开始大学的专业基础学习。大三大四和研究生则住在东校区,处于东城区与朝阳区的交接处,校门口就有地铁,交通十分便利。
在北化这一年,我对北化人勤奋刻苦的精神有了越来越深的体会。从早上的晨读,到晚自习图书馆的奋笔疾书,校园里处处都有我们奋斗的身影。
北京化工大学建校于1958年,是教育部直属的“211工程”大学。学校的工科实力十分突出,文、法、管、经济等人文学科也独具特色。学校设有化学工程学院、材料科学与工程学院、机电工程学院、信息科学与技术学院等11个学院,涵盖42个本科专业。化学工程与技术、材料学和化工过程机械作为3国家级重点学科,学术水平处于国内一流,国际前列。
学校在人才培养方面。也有人性化与多样化的特征。考生入学时按大类招生,方便后期学生了解自己的兴趣,做好专业选择。此外。学校还建立了优秀生重点培养模式。优秀学生可自主选择专业并实习导师制,享受优秀生奖学金。
大学之大,还在于大师。北化现有博士学位教师484人,两院院士9人,他们中的多人从北化走出,如今又将汗水洒在这片热土。他们书写了北化的历史篇章,而未来,还需要我们这代年轻学子去拼搏。
北京印刷学院 李薇
如今。国内以传媒见长的大学并不少,而将印刷作为特色的高校,北京印刷学院则是唯一一家。这正是我选择她的原因――地处北京这个文化中心,专业设置独树一帜。
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测试技术课是工程类专业的主干专业基础课,对于学生的动手实践和试验探索能力培养具有非常重要的意义。该课程是一门综合性和实践性很强的课程,在教学过程中必须有效兼顾知识传授的广度和深度、试验探索的理论与实践两对矛盾[1]。通常在本科和研究生层次上都会开设相应的课程。
创新能力培养已成为研究生教育改革的基本问题,应将其贯穿于包括课程教学在内的研究生培养的各个环节[2]。研究生创新能力的培养不仅影响高等学校知识创新的水平, 也关系国家未来的整体创新能力[3]。近年来,随着航空宇航事业的迅猛发展和公众对航空宇航的认知提升,研究生学历已经成为从事航空宇航技术工作的基本条件,越来越多的学生跨专业进入航空宇航类专业的研究生行列。培养具有创新能力的航空宇航专业研究生对于提升我国航空宇航领域的技术实力和国际竞争力具有非常重要的意义。鉴于测试技术本身具有很强的实践性,因此有必要探索能激发研究生积极思维和主动参与、具有航空宇航特色的测试技术课程教学模式,使测试技术课程教学成为培养研究生创新和实践能力的重要环节。
关于本科阶段测试技术课的教学改革和实践,国内诸多学者进行了卓有成效的探索。针对机械工程与自动化及相关专业“测试技术”精品课程建设的需要,刘进志等从教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。王丰在“机械工程测试技术”课程体系优化、优质资源开发、教学技术改进、实验内容建设、工程素养和创新能力培养等方面进行了一系列改革与实践[4]。以培养学生综合应用能力为目标,李孟源等提出了强化测试技术实践教学的新思路,并在河南科技大学的教学过程中进行了实践[5]。贺德全对通信、电子信息、测控工程专业测试技术课“现代测试技术及应用”的教学改革进行了有益的探索,提出了课程改革的新思路[6]。王鹏等对应用电子技术、信息工程、测控技术与仪器等专业的测试技术课“自动测试系统”课程建设进行了探索,在教学队伍、教学内容、教学方法与教学手段、教材建设、教学管理和实践教学等方面开展了教学改革实践[7]。
不同于本科测试技术课程,研究生测试技术课更强调以创新和实践能力培养为核心的知识体系广度和试验探索实践。课程教学应充分借鉴国外顶尖高校的先进经验,强化前沿性、研讨性和实践性等教学环节,激发学生主动参与和积极思维的创新意识,为学生创新实践能力的培养提供充足的教学空间[8]。然而遗憾的是,如何对研究生测试技术课进行改革以适应创新实践能力的培养需求在国内还是空白,更遑论航空宇航这样具有鲜明专业特色的研究生测试技术课程的教学改革。
有鉴于此,本文以北京理工大学 “航空宇航测试与试验技术”课程为样本对航空宇航类专业研究生测试技术课程的教学改革进行了探索。在分析该课程的培养需求和教学目标基础上,本文提出了课程教学改革思路和详细的教学环节设置,总结了依托课程网站、科研课题和实验室设备进行课程教学改革的经验和实践效果,以期对国内高校航空宇航类专业及类似专业的研究生测试技术课教学改革有所启发。
一、培养需求分析
“航空宇航测试与试验技术”是北京理工大学宇航学院为航空宇航科学与技术专业开设的一门主干技术基础课,是学术型硕士研究生、全日制硕士专业学位研究生以及本科起点博士的专业必修课。课程课内计划学时为54学时,考核方式为平时考核与期末考试相结合的方式。其中,平时考核占70%,期末考试占30%。在测试技术、航天技术概论等课程学习的基础上,本课程旨在构建合理的课程知识体系,着力培养研究生在航空宇航领域的创新和实践能力,为培养肩负航空航天事业发展重任、理论与工程并重的高层次研究人才奠定必要的基础。
表1给出了近3年来课程的选课情况。需要说明的是:除表中明确列出的四个方向外,学术硕士生和本科起点博士生的研究方向还包括航空宇航制造及其自动化和振动与噪声控制两个方向,专业硕士生的研究方向还包括发射理论与技术、材料与结构力学和空气动力学三个方向。因人数较少,为简化需求分析,表中将这些方向统一归入其他项。从表1可以看出,本课程的选课研究生逐年阶梯式上升,课程的重要性和效果得到了研究生的广泛认可;选课研究生涵盖了北京理工大学航空宇航科学与技术专业的主要研究方向和三个不同层次的研究生。因此课程内容需要精心设计,以满足不同方向和不同层次研究生的学习需求。
与其他类型专业不同,航空宇航科学与技术是针对工程应用背景设置的专业。各研究方向的基础知识和应用领域涵盖很大的技术范畴,跨越机械、电子和信息等多个不同的领域,相应的测试需求也存在很大的差异。表2给出了主要研究方向的专业背景和测试需求。事实上,就本科层次而言,机械、电子信息、测控与仪器等不同专业类型的测试技术课程教学的侧重点和教学内容也存在很大的差别。本课程的教学目标需要充分考虑相关方向研究生在专业基础、应用背景和测试需求等方面的差异。
表2 主要研究方向专业背景及测试需求
鉴于航空宇航科学与技术专业具有专业涉及面宽、创新性强和测试需求明确等特点,本课程的教学目标定位在:(1)深化有关测试的基础知识和理论,介绍相关研究方向测试技术发展前沿,兼顾深度与广度、经典与现代两对矛盾,构建合理的课程知识体系,激发研究生的主动参与热情;(2)以测试系统设计和调试为手段,强化以知识应用为特征的实践能力培养;(3)以文献阅读和
探索研究为手段,通过体会和体验方式培养创新能力。
二、教学改革思路与措施
根据以上教学目标,本课程在北京理工大学精品课程建设项目的支持下,对“航空宇航测试与试验技术”课程的教学进行了改革,期望通过优化课程教学过程,适当压缩理论教学课堂授课内容,借助科研和实验室优势强化前沿性、研讨性和实践性教学环节,提升课程教学效果。
本课程的教学主要由理论教学、专题讨论、测试系统设计和自选试验四个环节组成。
根据教学计划,理论教学应着力于深化测试与试验的基础知识和理论以及介绍本专业测试的工程需求,主要包括测试基础理论及其应用和航空航天试验技术两个部分。具体内容为测试基础理论、数据采集与虚拟仪器技术、测试系统设计及评估、航空航天试验概述、航天测控系统、空间环境试验技术、飞行试验技术。其中,前三者主要着眼于深化测试与试验的基础知识和理论,后四者主要是帮助研究生了解其所在研究方向的测试需求。理论教学在实施过程中主要存在两个方面的问题。一方面,选修本课程的研究生的基础有较大的差异。在选修本课程的研究生中,部分是本校本专业的本科毕业生,选修过类似课程,对专业应用背景和测试需求已有一定的了解,但也有相当部分的研究生是跨专业的,对测试基础知识和理论了解较少,对专业应用背景和测试需求了解不多。另一方面,理论教学学时有限和不同方向的研究生兴趣差异也是需要考虑的问题。基于以上考虑,理论教学采用课堂讲授和课后自学相结合的方式进行。对理论性较强的、各研究方向有共同兴趣的内容采用课堂讲授;对其他内容,依托精品课程项目支持建设的课程网站开展教学,以自学为主,通过网上测验和答疑等方式帮助研究生检验和巩固学习效果。
专题讨论是兼具研讨性和前沿性特点的综合性重点教学环节,对构建研究生课程知识体系广度、提高创新意识以及体会创新过程具有重要的作用。根据研究生人数的不同,本环节占本课程的教学总学时的1/3―1/2。专题讨论要求研究生结合专业方向、课题组科研项目、参研课题或者个人感兴趣领域的测试需求进行调研,以近5年内发表的重要文献为主,完成专题报告,并在课堂上进行时长为20分钟的讲述以及现场质询。现场质询时,先由其他研究生根据自己的理解提出问题,教师补充提问和做最后的评价总结。原则上,专题报告必须有与测试相关的思考和分析,并应提交最终的电子文档。教师根据研究生的报告以及现场回答情况给出相应的评定成绩。研究生在他人报告的现场质询环节所提出的问题的质量将作为其成绩评定的重要组成部分。为便于研究生完成选题、搜集材料以及准备专题报告,教师会在课堂上结合自身的科研积累进行相应的专题报告,并给出选题方向和专题范例供研究生参考。
测试系统设计是针对实践能力培养的教学环节,目的在于强化测试系统设计能力,是在本科课程基础上对研究生知识应用能力的进一步深化。该环节分为两个阶段。一是教师在课堂上对若干个典型设计范例由浅入深地讲解,采用互动教学方式加深研究生对设计难点的理解。课堂教学时共选用3个设计范例。其中,第1个范例较简单,教师通过仔细讲解使研究生对设计流程有所了解;后面进行更接近工程实际的两个范例教学时,教师先给出设计题目,研究生若干人为一组讨论后推荐1人作为代表在黑板上写出设计结果,教师在课堂上组织学生对各组的设计结果进行充分讨论后给出参考答案和总结,以突出设计难点和其解决思路。二是在上述基础上,研究生自主选择设计题目,教师通过对研究生提交的设计作业存在的典型问题进行点评,有针对性地纠正存在的共性问题。
不同于本科测试技术课程的实验环节,自选试验环节属于研究性的试验项目,是兼具前沿性和实践性特点的综合性环节,也是研究生体验创新的重要途径。整个试验过程,研究生自主选题,自由组合,自行组织管理。试验没有确定的答案和结果,要求研究生若干人(一般4―6人)1组围绕课题组科研项目、参研课题、实验室特定设备和自己感兴趣的主题开展试验。自选试验中发现问题、分析问题和解决问题的过程即是研究生体验创新的过程。根据需要,学校可以适当资助研究生自行购置试验器材,搭建测试系统开展试验。教师通过选题讨论、疑难解答和报告评定等方式管理和控制试验进程和教学质量。
各教学环节与教学目标的关联如图1所示。由图1可以看出,改革后各教学环节更有利于强调知识广度和现代前沿的课程知识体系构建,并且设置的测试系统设计、专题讨论和自选试验三个环节大幅增加了前沿性、研讨性和实践性教学内容,有效加强了研究生创新能力和实践能力的培养,形成了鲜明的航空宇航教学特色。这具体体现在以下几个方面。
(1)通用与特色有机结合的教学内容、基础与前沿并重的教学思路是构建课程知识体系的保障。一方面,本课程的教学内容在强调通用测试技术的基础上更注重航空宇航特色,大多与专业应用背景有关,能够有效激发研究生的专业学习兴趣,并为研究生从事相关试验工作奠定基础。另一方面,理论教学安排注重夯实研究生的理论基础,专题讨论可使研究生了解先进测试技术的发展情况及其在航天领域的应用前景。
(2)高度参与互动的教学模式是创新能力培养的前提。创新意识是创新能力的基础,独特的互动教学模式有效激发了研究生的主动参与和积极思维的创新意识。本课程超过1/3的学时是围绕专题讨论展开的,课程要求研究生必须主动参与讨论,同时,教师要将提问情况作为考评标准之一。此外,试验环节也要求研究生相互协作,共同完成预定的试验项目。
(3)理论与应用紧密结合的教学方式是实践能力培养的基础。测试技术课程是一门以知识应用为导向的实践型课程。本课程设置的专题讨论、测试系统设计以及自选试验三个环节占整个课程学时的2/3以上,为研究生应用测试理论和基础知识的学习提供了充分发挥想象力和创造力的展示平台。
三、教学改革的成效
改革后的课程学时分配及考核情况如表3所示。借助于图2所示的具有良好互动性的课程网站,课程的理论教学学时被压缩到10学时。除了《测试基础理论》、《测试系统设计与评估》以及《航空航天试验概述》三章在课堂上讲授以外,其余的理论教学内容均被安排为自学。这种安排方式充分保证了其他三个教学环节(特别是专题讨论环节)的学时,为优化课程教学奠定了基础。
表4给出了近三年专题讨论选题的统计分析结果。需要说明的是:表中的“结合研究方向”是指研究生所选的题目能够结合本学科各研究方向的应用需求。“结合前沿”是指研究生所选的题目能够结合测试技术的发展前沿。“结合科研”是指研究生选题为所在课题组此前开展的科研工作。研究生可通过查阅前人公开发表的论文和已毕业研究生的学位论文了解,也可通过与导师或者高年级研究生的交流理解项目深层次的技术问题。“结合课题”是指研究生所选题目与该研究生作为主要参与人参加的研究课题有关。由表中数据可以看出:绝大多数专题都能够结合研究方向,有助于研究生对专业前沿和工程需求的理解与把握。这主要得益于专题准备阶段指导教师对选题的严格把关和有意引导研究生尽量选择与研究方向相关的题目。专题中也有相当比例的题目结合科研或者课题。尤其是结合课题的专题,由于研究生亲自参与了课题,有深刻的实际体验,报告效果极佳,也易于激发课堂讨论。需要说明的是:结合课题的选题数量基本保持不变,这主要是后续选课的飞行器总体设计和航天器系统与自主技术方向研究生相对接触试验性质科研项目较少以及部分研究生课题暂时没有确定的缘故。
表5给出了2014年度自选试验分析结果。由统计结果可以看出:绝大多数试验选题都是结合科研、课题和实验室设备进行的,并且有相当部分试验使用了专业实验室的重大实验设备。自选试验的调试过程对研究生发现、分析和解决问题的能力提出了挑战。通过参与自选试验,研究生了解了先进设备的用途和前沿课题的试验需求。由于所参与的课题是前沿的,部分试验获得的结果本身就具有创新性。这表明,通过依托专业实验室的科研仪器设备,自选试验取得了良好的教学效果。
依托互动良好的课程网站、反映学科前沿的科研课题以及强大的实验室科研设备,“航空宇航测试与试验技术”课程教学改革压缩了理论教学的学时,并通过专题讨论、测试系统设计和自选试验等三个教学环节,为研究生构建了合理的课程知识体系,加强了研究生创新能力和实践能力的培养力度,取得了良好的教学效果。本课程的教学改革探索开辟了新的航空宇航类专业研究生测试技术课教学模式,也可为类似专业教学改革探索提供有益的借鉴和参考。
参考文献:
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[5]李孟源,尚振东,郭爱芳等.强化测试技术实践教学,培 养学生综合应用能力[J].中国现代教育装备,2007,(11).
篇5
20世纪中叶,世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射升空,人类迈出了太空征程的第一步,此后美国“阿波罗号”、中国神舟五号等各国载人飞船、地球卫星以及深空探测器相继发射升空。浩瀚宇宙里总有一幅壮锦吸引人类不停地去探索。受人类航天事业发展所鼓舞,从最初对航天懵懵懂懂的爱好,到成为深度探索通向太空道路的研究员,靠着探寻宇宙空间奥妙执着的热爱和坚持,高扬的太空探索人生之路就这样展开。
高扬,1997年7月毕业于北京航空航天大学自动控制系,获学士学位;2000年7月获中国科学院中国遥感卫星地面站(现为中国科学院对地观测与数字地球科学中心)硕士学位。千禧之年,怀抱着对世界航天知识强烈的求知欲,年轻的高扬随着国内涌起的留跨出了国门,在美国密苏里大学机械与宇航工程系全额奖学金的资助下攻读博士学位,并在毕业后留校1年从事博士后研究。在国外深造的五年(2000-2005)时间里,他有机会广泛而深入地接触国际前沿航天技术知识,为之后回国继续从事相关领域研究奠定了基础。
2005年,高扬踏上了回国征程,成为中国科学院光电研究院/中国科学院空间科学与应用总体部(挂靠光电研究院)副研究员。2006年起,他在中国科学院研究生院(现为中国科学院大学)兼职授课。2011年,高扬受聘为中国科学院空间应用工程与技术中心(原中国科学院空间科学与应用总体部)研究员,同年起被聘为宇航动力学国家重点实验室兼职研究员、中国载人航天工程应用系统主任设计师。肩负着科研、工程与教学的多重任务,高扬开启了他太空探索的另一段崭新征程。
科研路:电推进飞船寻找“行走太空”最佳轨道
回国后,高扬踏上了独立自主的科研路。他承担了国家自然科学基金、中国科学院国防创新基金、中国科学院知识创新工程、国家“863”计划、载人航天工程资助的若干科研项目,开展的研究工作包括深空轨道优化设计、电推进卫星平台的导航、制导与控制、航天器精密定轨、卫星编队轨道控制、空间新型推进方式以及基于光电载荷的轨道姿态确定等。他的系列研究成果发表在Journal of Guidance Control and Dynamics、Journal of Spacecraft and Rockets、Acta Astronautica、Acta Mechanica Sinica、力学学报等航天飞行动力学领域国内外核心期刊上,他也因此获得2008年度首届中国科学院卢嘉锡青年人才奖,入选中国科学院青年创新促进会,并在2009年首届、2011年第三届全国深空轨道设计竞赛中获得冠军。
高扬的研究工作是从连续小推力空间最佳飞行轨道的探索开始的,该问题至今仍是极具挑战的课题,而这又与电推进(或称等离子推进)技术的发展与应用密切相关。电推进与目前传统的化学推进不同,它利用电能将推进工质电离形成等离子体,并产生电磁场加速等离子体使其高速喷射从而获得推力。电推进的效率高出化学推进一个量级,相比之下可以节省大量推进工质,成为各航天大国21世纪重点发展的航天技术。早在2001年,高扬在美国深造期间就曾系统地开展了连续小推力轨道优化和电推进任务设计的研究工作。2005年高扬回国时,我国在电推进技术应用方面的研究与美国还有较大差距,还没有电推进航天器的发展计划。作为刚毕业不久的博士,高扬一度难以获得科研基金支持。但他始终认为,电推进代表了先进的可以长期连续推进的工作方式,随着电推进技术本身的不断发展以及空间电源技术的突破,尤其是大功率太阳能与核能电源甚至有望成为太阳系载人飞行推进技术的唯一选择。正是这种观点一直激励着他坚持这方面研究。高扬说:“实际上,钱学森先生早在1963年出版《星际航行概论》一书中就预言电推进能够承载更多有效载荷,并指出电推进产生的连续低推力轨道的计算比大推力轨道要复杂。”为了纪念钱学森先生诞辰一百周年,他受《力学学报》编辑部的邀请,攥写了综述论文《电火箭星际航行:技术进展、轨道设计与综合优化》(发表在2011年第43卷第6期),旨在较为全面地介绍电推进技术应用于星际航行的基本内容与实现途径以及应用于载人深空飞行的设想。
电推进技术应用的核心问题之一是空间轨道优化设计。为了推动我国空间轨道设计的研究工作,高扬与中国力学学会以及国内同行一起为全国空间轨道设计竞赛(2012年前为深空轨道设计竞赛)付出了诸多努力。该竞赛旨在寻找空间飞行全局最优方案,而且可以非常有效地检验各种优化方法的合理性与实用性。2009年第一届全国空间轨道设计竞赛由清华大学主办并负责命题,之后每届竞赛由上届竞赛获得冠军的团队命题。截至今年,在已举办的四次竞赛中,高扬带领的团队获得两届冠军,因此他也成为了2010年第二届、2012年第四届全国空间轨道设计竞赛命题的主要技术负责人。他说:“希望通过竞赛不断提升我国空间轨道设计能力,也希望我国这方面的研究工作在国际上可以逐渐摸索出自己的研究思路,并逐步获得原始创新的研究成果。”
高扬说:“对于空间轨道(特别是连续小推力轨道)优化设计问题的研究让我更为深刻地理解了多方面知识,比如最优控制理论、常微分方程数值解法、动力系统理论、非线性规划、同伦延拓、动态规划、微分几何、组合优化等概念。这些知识的积累也让我逐步具备了触类旁通的能力,并将研究内容逐步拓展到电推进航天器导航、制导与控制、航天器轨道确定技术、洛仑兹力编队飞行等。”然而,他也坦言:“从2005年回国一路走到现在并非一帆风顺,遇到过很多挫折,也曾屡败屡战,但幸运的是一直没有放弃,所以现在逐渐开始领悟到通往太空‘罗马城’的条条大路”。
未来路:奔向太空罗马城
对于下一步的计划和安排,高扬表示首先要脚踏实地做好目前正在承担的本职工作。与此同时,“我希望在空间轨道研究领域继续工作,包括系统地建立空间脉冲或连续推力转移轨道优化设计的通用方法体系,并应用于深空飞行轨道、人造地球卫星轨道、卫星相对运动控制等具体问题中去。同时,我希望有机会参与我国电推进深空探测的科研项目。”
篇6
毕业论文是高校本科教学过程中最重要的环节,也是最后的环节。现在的大多数高校,就毕业设计指导来说基本上都是通过师生见面来完成的,或者是通过电话联系。这样导师有时既浪费时间又不能及时给予指导和答疑。对于学生来说和老师过于频繁的见面也会浪费一定的时间,面对就业压力越来越大的今天,应届毕业生面临着找工作的难题也就越来越严重,学生没有过多的精力和时间来和导师见面讨论毕业设计中的各种问题。因此,在网络如此发达的今天,采用网上的方式作为指导和答疑也不失是一种好的选择。
基于ASP的毕业设计指导网站是用ASP动态网页技术和SQL Server 2000开发,它涵盖计算机技术和网络技术两门学科。是提供给毕业生和指导教师之间沟通交流的好的平台。也是弥补目前许多高校的网站系统中一个小的漏缺,可以作为高校网站系统中的一小部分。正是这一不起眼的小部分,却给毕业生和指导教师带来了许多方便,节省了许多时间,又能及时地得到老师的指导,从而提高指导效率。
1 网站总体功能设计
基于ASP的毕业设计指导网站管理系统的主要用户分为三种类型:管理员、教师、学生。针对不同的用户类型,登录进去都有不同的权限和操作功能。
2 系统功能实现
主要包括数据库设计和网站功能设计。数据库设计主要是创建数据库和添加数据表,并创建触发器和存储过程等;网站功能设计主要是功能模块的界面和程序代码的实现。
2.1 数据库设计
(1)创建数据库和数据表
4)触发器。触发器是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。一旦定义,任何用户对表的增、删、改操作均由服务器自动激活相应的触发器,在DBMS核心层进行集中的完整性控制。触发器比约束更加灵活,实施比约束更为复杂的检查和操作,具有更精细和更强大的数据控制能力。
在tbGuest表里创建了“update”触发器,“update”触发器用于当更改tbGuest表中strTitle时,其他视图关于该strTitle也相应更改。
2.2 网站功能设计
网站功能设计主要是各个功能模块的界面设计和程序代码的实现。
点击“管理个人信息”便可以进入该界面。该模块有查询个人信息、修改密码、查看公告的功能,其中学生和教师用户还有查看群发消息的功能,但是管理员不必要有此项功能,因为管理员群发消息时在当前的页面就可以看到,管理员还具有公告的功能,师生可以在管理个人信息中点击查看公告查看管理员的公告。还必须说明的是查询个人信息项中学生和教师用户没有权限,只有管理员有添加、删除和修改的权限。
上传和下载文件模块所有用户都有,该功能主要是方便用户的文件交流,点击上传文件可进入上传界面,点击下载可进入下载界面。
向指导老师提问模块是集结学生的提问,教师的回复和管理员的提醒答疑(管理员还可以选择公告的方式提醒教师答疑)为同一模块,该模块功能可以提供多方交流沟通,点击选择的方式可以进入相应的界面,学生可通过三种方式完成提问;教师通过相应的方式回复;管理员通过三种方式提醒教师答疑。
查询问题模块的实现,此模块只有留言方式可以查询,其他不必要。在学生和指导老师之间提供三种交流方式,查询中学生和教师没有权限,只有管理员有添加、删除的权限。
首页模块和退出系统模块,单击首页则返回首页登录界面,单击退出系统则实现关闭网页。
3 系统测试结果
本系统曾经移植到多台计算机上对不同配置的计算机进行兼容性测试,测试结果表明,Web在不同的环境配置下运行正常。
4 结语
本设计是基于B/S架构,采用ASP动态网页技术和SQL Server 2000,结合Dreamweaver软件开发出来的。网站根据不同身份的用户实现了不同的应用操作界面,各个界面的功能稍微不同但相差不大。整个系统界面友好,运行可靠,系统功能基本满足用户要求,从而加强了指导老师和学生之间的交流,提高了论文写作的效率。本系统可作为一个单独的毕业设计指导网站,也可以嵌入到高校网站系统中作为一个子系统。
参考文献:
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篇7
0 引言
随着大学科研的飞速发展,在校大学生参与科技竞赛和学术科研活动的规模不断扩大,大学生科技项目、 学术论文著作等科技所取得的成果数量快速增长,科技信息管理与统计的工作繁重随之而来、 管理效率低下的审核工作等方面的问题也日益突出,所以,如何更为有效的管理及审计高校大学生的技术信息,及时掌握大学生的科研动态和准确的统计大学生科研的成果成为一个亟待解决的问题。国外学者对大学生的科研管理系统的研究起步比较早,发达国家的学生非常注重自身科研管理系统的开发。特别是一些著名学校,更不惜花费大量的人力和物力来开发相应的科研管理系统,挑选和留住最佳人才,同时不断提高这些人才的科研效果。
1 编程环境
在后台数据库方面,虽然现阶段采用与兼用性很好 Microsoft Access暂时能够满足需要。但SQL Server 2005提供的非常傻瓜的缺省安装和使用模式,其上手难度并不比Access大。另外,SQL Server 2005可以兼顾小、中、大规模的应用,有着远远比Access强大的伸缩性。鉴于分院科研管理以后的发展需要,数据库采用Microsoft SQL SERVER2005。
输出输入界面开发工具则采用。的像C一样的执行速度和开发使用的方便性使得它比其他编译—链接—测试的语言的性价比高得多。因为百分之八十以上的基于Microsoft Windows的应用程序都要访问数据库,因此使用开发的用于各种大小和复杂程度的数据库管理系统的前端应用程序的数目也越来越多。
2 功能需求
科研项目管理是高校对大学生科技管理工作的一项重要内容。编制有效的管理部门如何高效有序地处理头绪繁杂的日常事务,相对分散的大学生科研人员如何方便快捷地获取、共享科研信息,一直是高校科技管理的重要研究内容。以现代信息技术为支撑,以信息人才为依托,充分挖掘信息资源,建立大学生科研项目管理信息平台,促进科研项目管理信息化、科学化、规范化,势在必行。
本大学生科研项目管理系统的开发实现了科研管理工作的规范化,保证系统的规范性、可实现性、安全性。该系统使高校的科研项目管理以科学、规范、有效地方式达到数字化、智能化管理的效果,提高了学校科研项目的管理水平。通过对各学院科研现行业务流程的分析,得到新系统业务流程图如图1所示。
3 研究目标
高校的科技工作是全社会科技活动的一个重要组成部分。高校作为国家科学研究的前沿阵地,承担着大量科研项目。大学生科研管理工作具有一定的复杂性和特殊性,随着高校科研项目数量和体量的增加,使科研管理部门和管理人员管理难度加大,传统的科研项目管理模式正面临着严峻的挑战,迫切需要改进其管理体制和运行机制,以及更为科学完善的项目管理方法。实现科研项目的无纸化管理、提高工作效率,已成为各院校科研管理工作的发展趋势。
目前,我国高等院校对于大学生科研成果的管理主要存在应用范围比较窄、水平比较差和效果不太理想等问题。因此,应该根据不同院校自身的条件和需求,开始设计开发大学生科研管理系统,以加强和深化大学生科研管理工作,为学校用户提供充足的信息和快捷的查询手段。设计开发本系统时,既要实施一套国际化管理理念,又要能够满足中国特殊的科研管理环境的管理信息系统,实现高效管理,使科研管理都能专注于资源的发展和规划,并能达到大幅提升工作效率和水平的目的。
4 总结
在本课题完成的过程中,虽然遇到了很多困难,但是在指导老师的指导下和其他同学的帮助下,最终还是把问题解决了。虽然完成作业的时间比较长,但收获还是很大的,首先要有很好的知识功底,还要有百折不挠的精神。相信在以后的设计工作中能够更快的完成,学到更多的知识。
参考文献
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篇8
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。复合材料对现代科学技术的发展,有着十分重要的作用。复合材料注重各组分材料之间相互取长补短、协同作用,具有组元选择可设计性和结构可设计性[1]。《复合材料》是贵州大学针对矿物资源工程本科专业所设置的一门专业选修课程,意在扩展学生的专业知识。本文在近年来对该课程教学实践的基础上,从教学内容、教学方法和手段以及课程考评方式等方面提出自己的一些设想,以供相关同仁参考。
一、课程背景及基本概况
调查发现,国内高校针对相关专业设置的与复合材料相关的课程除了《复合材料》之外,还有《复合材料学》、《复合材料学基础》、《复合材料概论》等,单从课程名称上看,前两者属于系统讲授的必修类大课,后者属于概论类课程。本校矿物资源工程专业所设置的《复合材料》仅32学时,具体讲授中按照概论的思路开展,务求做到对相关基本概念和知识点都能够讲到。
当前我校的专业选修课还没有像其他公共选修课那样按照个人兴趣真正地自主选择,而是根据专业培养方案要求,在限定的学分数及课程范围内以专业、班级为单位,按照指导性原则有针对性地集体选择。这样就会出现部分学生对所“强制”选修的课程不感兴趣、缺乏学习主动性等现象。另外,我校矿物资源工程专业原本非材料类专业,近年来虽然对课程设置体系有所调整,但在学分数限定下,对于材料学科的课程无法系统化,所设置的课程无法全面覆盖学生在学习《复合材料》时所要求先修的材料科学与基础、材料合成与制备、高分子材料、材料物理、材料化学、金属材料、无机非金属材料、材料界面等材料学科主要基础课程[2],这就给《复合材料》课程的授课带来了一定困难,经常会遇到学生对于相关基础知识空缺的现象。当前笔者课题组正在进行矿物资源工程专业创新创业教育教学研究,如何开展好专业选修课程的教学工作并达到预期目标也是需要亟待解决的问题,值得我们认真研究和思考。
二、对本课程的教学内容的设计规划
《复合材料》课程涵盖的知识体系宽广、内容丰富,是一门实用性非常强的课程[3]。作为一门选修课,要在培养方案中所限定的32学时内系统地完成全部课程内容教学任务几乎不可能,因此必须对教学内容根据专业培养目标要求进行合理调整。本课程主要内容包括复合材料的定义及发展历史、分类及基本性能、基体和增强体的结构与种类、复合材料界面、复合材料的制备及应用等。结合近年的教学实践,拟按照下述思路着手教学内容的调整和设计。
1.按照专业定位和人才培养目标确定教学重点。在教学之初,首先制定课程教学大纲,明确教学目标及要求,确定教学内容及重点。确定教学重点是实现有效教学的前提,只有在明确了教学目标的前提下才能在教学过程中抓住重点、突破难点。针对矿物资源工程专业偏向矿物材料的特点,在课程内容中对于金属基复合材料部分作简要概述,而对于聚合物基复合材料,由于其增强材料大多为矿物颗粒、纤维以及晶须,应该和陶瓷基复合材料等进行重点、详细介绍。
2.结合专业目标要求合理设计课程讲授体系。虽然在各类教材中,复合材料的各章节看似独立,但实际上章节内容之间联系非常紧密,在教学中要特别注重各章节之间的衔接以及知识点之间的内在逻辑和关联,让学生在学习中从整体上把握课程学习方向,最终能形成一个完整的知识体系。比如课程概述部分关于复合材料组成的基体和增强体,在后续各类型复合材料的教学中都有所涉及,并且都可以按照基体材料、增强材料、界面性能、加工制备、复合材料性能的逻辑次序来展开,前四个方面都会对复合材料最终的性能及用途有所说明。所以,在整个教学过程中,都要严格把握材料组分、结构与性能以及性能决定应用等关系,把每章节的内容和整门课程的内容联接为一个知识整体。
3.教学中注重理论联系实际。随着复合材料在日常生活和社会生产实际中的应用领域不断发展扩大,使得平时我们在衣、食、住、行各方面能够看得到、摸得着的东西都能够和复合材料搭上关系,甚至还是亲密关系,比如我们所穿的衣服布料、吃饭用的碗碟和水杯、各类建筑材料等,都可分别归类为课程中相应的聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等大类。在课程讲授中时常穿插这些生活中的实例有助于加深学生对课程内容的记忆和提高学习兴趣,学生对此也非常喜欢。
4.及时更新与课程相关的知识和内容。复合材料自从研究发现以来,一直处于迅速发展的态势,每时每刻都会诞生新的复合材料,涌现出新的研究成果。因此在教学内容中也要不断地推陈出新,将之前的陈旧内容进行更新换代,时常添加一些在复合材料领域发表的最新研究成果,尤其是把新型复合材料在航空航天、新能源、医疗、环境等尖端领域中的应用实例贯穿到课堂教学中。
5.笔者目前正攻读材料学矿物材料方向的博士学位,在课程内容讲解中,可以结合攻读博士期间的研究内容、方法以及所查阅的大量文献资料等对课堂知识点进行补充完善。
三、教学方法及教学手段的丰富和创新
现在的教学大多都采用多媒体方式教学,但是多媒体教学过程也不仅仅就是做个PPT给学生演示讲解一下就完事了,在教学中要不断丰富和创新自身的教学方法和教学手段。
1.精心制作多媒体课件。当今高校课堂,PPT课件已经是最基本的要求了。即便如此,我们对这个最基本的PPT也要认真对待。我们要做到课件美观精练、图文并茂,尽量避免大段文字堆积和由于粗心大意而产生的错别字等小问题,还要避免为图省事而随意在网上下载别人现成的课件,即使是教材随带的课件,也得按照自己设计的教学内容和思路精心调整和修改,还要将好的视频和音频等素材融入到演示课件中。在计算机多媒体技术快速发展的今天,还要将已经很成熟的计算机辅助教学(CAI)系统引入到自己的教学过程中,增大教学信息,给学生创造一个有经历感的学习环境。
2.调整和创新教学方式。首先,在教学过程中开展教师指导学生自主学习,让学生真正成为教学环节的主题。总体而言,该课程多为陈述性内容,以往的“灌注式”教学模式使得课堂气氛沉闷,学生也觉得枯燥乏味[4]。因此课堂教学中无需做到面面俱到,针对设计的重点内容进行详细讲解,对于容易理解的内容让学生在教师指导下自学,进行学生汇报或提问式检查等。其次,采用讨论式教学,加强课堂互动,鼓励学生提问,引导学生思考,让学生主动参与到教学中去。最后,每一章教学中期给学生布置题目,让学生自主查阅文献资料,在课堂上进行分组报告,也鼓励学生针对自己感兴趣的主题或内容进行报告,报告后其他同学进行提问、点评和讨论,此举可以锻炼学生利用各种媒介进行文献查阅和语言报告表达能力,使学生了解复合材料的最新发展动态,接触学科前沿领域,并提升自身综合能力。同时也要借鉴国内外其他高校在相同课程教学中好的思路和方法。
四、采取多元化的课程考评机制
课程考核是教学质量管理体系中的一个重要环节。传统的纯知识记忆考试方式在很大程度上约束了学生的思维,也会对学生造成一定的压力,最终的结果就是造成学生整天为了通过考试而学习,缺乏学习的积极性和主动性[3]。教学中,我们要意识到考试从来都只是衡量和评价学生对所学课程知识掌握情况以及使用所学知识理解问题、分析问题和回答解决问题能力的一种手段,并非教学的最终目的。鉴于此,本课程开始之初就倡导学生轻松学习,最终采取多种形式相结合的考查方式,主要包括开卷笔试、课堂报告、课程论文等,同时在很大程度上还兼顾考查学生平时的学习态度、学习能力等综合素质。这种多元化的考评机制既达到了学生对课程知识的掌握情况,也注重对整个学习过程、创新思维以及综合素质的考查,符合学生在学习上的心理要求,也达到了预期的教学效果,学生对此也表示满意和赞同。
五、结语
教学过程是一个日积月累、不断完善和熟练的过程。课程教学改革并非只是口头上的说词,还是一项长期的系统工程,需要在长期的教学过程中不断探索和总结。我们要改变选修课曾不被很多老师和同学所重视的不良现象。通过不断的学习和总结,提高自身的教学水平,培养学生的学习兴趣、学习积极性和主动性,最终达到提高学生综合能力、培养社会所需的综合素质人才的目标。
参考文献:
[1]尹洪峰,魏剑.复合材料[M].北京:冶金工业出版社,2010:2.
篇9
项目来源:海淀区教育科学“十一五”规划课题。
作者简介:张桂凤(1979-),女,汉族,河北唐山人,硕士,北京 市海淀区职业技术教育中心专业教研室,主要从事专业学科教科研和继续教育培训工作。
一、背景现状
终身教育是提高教师整体素质的关键,建立教师继续教育制度,则是体现终身教育思想、加强师资队伍建设的战略措施。目前,海淀区已逐步建立了比较完善的中小学继续教育制度,也开展了不同层次、形式多样的培训活动,对提高教师思想素质和业务水平起到一定作用。然而,由于海淀区职教系统专业教师的继续教育起步晚,无相关经验可以借鉴,目前并没有形成比较完善的评估体系,在开展继续教育活动中出现了一些问题,主要表现在:
1.培训机构多,导致重复培训,影响质量
教育部门和非教育部门的各项培训活动,都可作为集中培训的登记范围,于是,很多培训机构都在举办各种各样的培训班,市里、区里、校里、信息中心、培训中心、进修学校等等,举办理论学习、知识讲座等常规活动,在教学内容上难免重复,而教师为了完成继续教育学分,不得不接受重复培训,以达到修够学分的目的。这样势必影响继续教育的质量,造成精力和财力上的浪费,同时也使教师对继续教育产生反感和误解。
2.学分来源范围广,质量难以考核
由于学分来源范围广,培训部门多,可记学分的也名目繁多,这就出现了管理上的混乱,且有些培训部门不论学习质量高低,都给予相同学分,孰优孰劣,很难定性。而作为职教中心,在汇总继续教育学分时,对于多渠道的学分也只能统一登记,质量难以考察。
3.培训内容多样,质量难以评估
在很多培训活动中,要检测培训质量并不容易。如聘请专家做报告,培训部门很难检测培训质量和效果,现在大多只能按出勤和培训笔记给予相应学分,先进教学理念和方法掌握多少理解多少无从考证,这样只能用量的尺度决定分值。
二、构建继续教育质量评估体系的前提
由此看来,要使继续教育走向制度化、规范化,必须构建和完善继续教育培训质量评估体系。要建立这样的体系必须有相应完善的基础和前提。虽然教师继续教育在教育行政部门下统一领导,但是由于可以登记学分的培训部门多,这样容易出现管理上的混乱。为了避免这种现象,可以建立“两纵一横”的管理体系。
“两纵”是指市里、区里、校里分级培训,各负其责;学前、小教、普教、职教、成教分类培训,各尽其所。不越级培训,充分发挥网络的辐射作用,使继续教育培训灵活多样、有针对性的安排培训计划,开展各种形式多样的继续教育活动。
“一横”是指以提高教师思想素质为主的培训,应当由教育行政部门负责,以提高教师知识水平为主的培训,应当由教师所在学校来承担,提高教师教研能力的培训,应由教科所或教研室等教研部门负责,根据培训目的和内容进行“归口"安排,不能越俎代庖,各部门履行各自的职责。这样形成“两纵一横”为主干的管理体系,无论哪种级别、类别的继教培训班,其认定和登记学分由一个部门监控,这样就给继续教育培训质量的评估提供了前提。
三、构建继续教育质量评估体系
由于目前继续教育质量的评估体系尚未完善,教师参加继续教育学习,采用的都是相同的学分制。参加一项活动,举办一个培训班、人人都是一样学分,有的甚至花钱买学分。要激励教师们积极参加继续教育,构建和完善质量评估体系,是继续教育能够顺利推进的重要措施。
首先,要建立自学质量检测体系。在继续教育培训内容中往往由培训部门指定一本书或是本专业的继续教育教材,学到什么程度,取得什么效果,仅凭读书心得是难以衡量的,应该建立自学质量检测体系。对于不同的专业可以指定不同的专业教材来提高各专业教师的专业水平,对于自学教材内容完全可以用考试的方法进行检测,统一考试,按考绩折计学分。或是用考核的办法,按专业特点指定一本继续教育课本,通过自学,按教材所要求的内容进行作业,以完成作业量来评估。对于基础性的读物,写读书心得责无旁贷,但还应该通过交流提升的方法加强自学质量检测,从学分上体现自学质量。
其次,要建立培训质量评估体系。培训质量的高低可以从多个方面用具体指标来检测,比如:
1.及时反馈培训内容
作为继续教育培训往往介绍先进理念和教学方法,聘请有名专家学者讲学、作报告,多采取互动交流方式,不空谈理论,与教师教学实践紧密结合,注重实效,有的放矢,培训一堂课后,可以就当堂传授内容结合自身实际留一道作业题,当堂反馈,并记录成绩。这样可以避免有些教师出于应付,人在心不在,言者谆谆,听者藐藐,收效甚微。利用及时的信息反馈,监督继续教育培训的质量。
2.基本功用分值量化
教师继续教育培训最重要的一项基本功就是课堂教学能力。区级研究课和校内研究课分别以不同的分值加以区别。而对于上区级研究课的教师其教学质量可以逐步分解,与学分挂钩。根据不同的上课效果和质量给出相应不同的分值,折算成继教学分,用学分高低加以区别同样上课的教师的教学质量。这样,精心准备的优秀教师可以获得高分脱颖而出,打破相同学分的模式,甚至可以进行评比。对于上校内研究课教师的这部分打分工作由学校完成。这需要有统一的评分标准,按统一的标准打分,把档次拉开。
3.细节用学分督促
分析和解决问题的能力是继续教育培训的最终目的,可以用出题考试或者撰写论文考察,以达到提高培训的目的。以撰写论文为例,通过以往的经验,很多上交论文的格式和内容都达不到要求,即便再三强调还有很多教师没有引起足够重视。这样可以采取与继教学分挂钩的方法加强管理,提高教师的教科研水平。在格式上,如论文的题目、摘要、关键字、参考文献以及字数要求等方面可以赋予相应分值,督促教师注意细节;在内容上,可以有一个及格分值,论文的分值根据内容质量以及格分值为准上下浮动,拉开距离。
再者,要建立实践质量评估体系。职业学校专业教师要求定期到用人单位或生产第一线参加社会实践,而专业教师继续教育也把社会实践作为一项重要的培训和考察内容,这就要求用人单位和培训中心通力合作,共同监督继续教育培训的质量。由用人单位仅仅出示实践证明远远不够,可以要求撰写实践体会,提炼优秀文章共同交流提升,而优秀者应在继教学分中加以体现。
最后,要建立培训质量反馈体系。质量反馈是继续教育工作的一个重要环节,只有通过调查,才能了解到培训的实效,才能从反馈的信息中不断总结经验教训,为今后的培训工作提供借鉴。我们在培训的过程中经常对教师进行问卷调查,通过对海淀区职业学校专业教师、各学科的学科带头人、骨干教师等129人调查表明:几乎所有的教师都认为培训很有必要。经过培训的教师开阔了眼界,充实了自己,在教学理念的掌握和教育技巧的运用上都有所提高。这些反馈回来的信息说明,我们的培训是有成效的。当然,有些教师也提出了很多中肯的意见,对继续教育培训的内容和形式提出了自己的看法,对下一步制定继续教育培训方案有很好的借鉴作用。通过跟踪调查不断的修正培训过程中出现的问题,提高了继续教育的质量,使继续教育培训纳入良性循环的轨道中。
四、小结
师资队伍建设是职业教育发展的关键和基础,而继续教育工程则是加强师资队伍建设的法宝。继续教育培训的成功不仅取决于前期的规划,中期的管理,后期的评估也相当重要,它保证继教工作能持续健康的发展。总之,构建教师继续教育评估体系是一项综合复杂的系统工程,只要继续教育管理者在实践中不断的探索总结,一定能够摸索出行之有效的方法。
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一、引言
我国传统的通识教育过于强调基础科学理论,弱化专业内容和工程实践,企业普遍反映毕业生缺乏创新精神和创新能力。而西方国家针对这一问题开展了大量的研究实践,成果丰富,其中尤以工程教育模式更为突出。它是以工程项目为载体,以从科研到运行为生命周期,让学生主动参与实践,以课程之间有机联系的方式学习工程。“做中学”是工程教育改革的战略之一,中国教育部于2008年开始组织课题组进行试点。
《功能材料》是一门既有一定的理论基础知识,又与实际应用密切相关的多学科交叉的课程。以教师讲解为主的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性,解决实际问题的能力得不到体现。本文就是根据这一实际需要,适应北京石油化工学院(以下简称“我院”)素质教育,满足培养综合性、创新性、应用型人才的要求,就工程教育模式下《功能材料》课程在教学方法、教学手段等方面的教学实践进行探究。
二、工程教育模式应用到《功能材料》课程的依据
将工程教育模式应用到《功能材料》课程,符合高等院校工程教育培养的目标要求。工程教育模式突破了传统教学模式,通过选取项目创设情景,协作学生学习开展教学,通过完成项目达到意义建构,通过解决问题实现学生对知识的掌握,充分体现我院以研究型和应用型人培养为目标的教育特点。
功能材料作为能源、计算机、通讯、电子等现代科学技术研究的基础,近年来已成为材料科学领域中的研究热点之一。种类繁多、功能各异的新型功能材料正在众多不同领域对科技的进步、社会的发展产生了越来越大的影响。目前根据我院2009版新大纲要求,《功能材料》课程涉及面广、头绪多、内容繁杂、系统性不强,而且课程的理论教学时数相对较少。如果还像以前一样照本宣科,在课堂上根本不能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,教学效果不理想。而且,事实也证明,按照传统方式培养出来的毕业生在今后的工作中的应用能力也比较差,不能达到用人单位对人才的要求标准。
三、工程教育模式应用于《功能材料》教学的实践
以真实项目为载体开展项目式教学,能使学生亲身经历产品构思、设计、实现、运作的项目开发生命周期,在与课程紧密联系的项目实践中积极主动地学习专业知识,提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力,增强学生的成就感,充分挖掘学生的创造潜能。
1.构思
根据课程教学内容选取研究项目。课程研究项目是《功能材料》课程学习的一个重要组成部分。通过实施课程研究项目,学生可以深入掌握课程的理论知识体系,提高综合应用已有知识解决问题的能力,更好地培养材料科学与工程专业学生的专业技术能力和综合素质。
2.课程研究项目设计
为了实现项目教学目标,我院设计了《功能材料》课程研究项目指导书,主要内容包括:①项目的题目;②项目组成员;③项目的研究背景及意义;④项目拟开展的主要研究内容;⑤拟采用的主要研究方法或研究工具等;⑥项目主要的日程安排或时间节点;⑦主要参考文献。让学生在完成研究项目指导计划书的过程中掌握项目所包含的理论知识,真正实现“做中学”。
3.任务实现
教师经过简单的理论介绍和导入之后,带领学生实施项目,鼓励学生自己选取感兴趣的项目。把学生分成小组(每组最多3个学生),每一小组选出一个组长,全面负责该组的任务。所有环节任务的实现都靠小组成员的共同努力。
研究项目选取的难易程度,研究内容的多少,都会影响到每组的最终成绩。每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献和工作比例,或者每个人负责的内容。
4.成果展示
所有的项目都要按照规定的时间对教师和全体学生进行演示汇报。演示汇报的主要目的是让教师和其他学生了解各组的工作和研究成果。小组的学生都要在台前汇报,汇报前由教师指定主汇报人。每个项目演示汇报时间不超过10分钟,另外有5分钟的提问时间。每个组必须严格控制演示时间,超过时间1分钟以上要扣分。
不同项目的设定有利于满足不同层次学习者的学习需求,便于开展个性化、差异化教学。通过个体和合作的形式进行项目学习和实训,学生不仅能培养自主学习的能力,而且能培养合作、沟通和组织能力。项目完成后的及时反馈,又有利于学生间经验的分享。该模式构建出一个开放性、研究性的学习环境,充分体现了以学生为中心、以学生的全面发展为中心的教育思想。
四、在工程教育模式下教师的角色
将工程教育模式应用到“功能材料”课程,有利于教师教学科研水平的提高。要将工程教育模式应用到课程教学,教师必须结合院校教学实际,以及本校学生的知识层次、结构能力,合理制定教学大纲,优选教学内容,加强教材建设,不断改进教学方法、教学手段,理论结合实践,设计工程项目,体现以能力培养为主的原则。这个过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程,也是工程教育的具体体现。这个过程有利于进行多种资源的有效整合,不仅要求教师具有良好的专业设计经验和教学组织能力,而且利于发挥学生的主体地位和教师的主导地位,培养学生的综合应用能力,能极大地提高教师的业务能力和教学科研水平。
五、结语
《功能材料》课程结合工程教育理念的教学模式,加强学生对课程内容本质性理解,促使学生结合课程主动考虑并构思满足要求的设计,设计的任务紧扣《功能材料》课程的核心内容,并具有丰富的题材和多样的结果。注重培养学生的自学能力、团队协作能力以及系统调控能力。使学生养成主动查找书籍资料的良好习惯,让学生学会关注科技发展,极大地提高学生的系统调控能力。
参考文献:
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每家的设计也都体现出了各自学校的特色。
上期我们介绍了大部分学校通识教育是在两个层面开展的:
实验班(院系)和全校,
本期我们也从这两个层面来看看这些学校的课程设置。
一、 全校层面的通识教育课程设置
大学的通识教育领域可以分为四大块:人文、社科、理科和工科,各个学校大致都按这些领域来开设课程,但有着差别。
上海交通大学的设置最接近这个模式。从2009级开始,上海交大推出四大通识教育核心课程模块,共一百多门课程。
人文学科课程――主要涵盖文学、历史学、哲学和艺术学等学科领域,培养学生对文学艺术作品的理解能力和审美情趣;使学生学会用历史的方法、以历史的眼光认识事物;让学生了解哲学分析的方法,培养思辨能力;提升学生的鉴赏力、想象力、表现力、沟通和交流能力。
社会科学课程――主要涵盖政治、经济、法学、管理学等学科领域,使学生熟悉社会科学的一些主要概念和方法,以加强对当代人类行为的理解,正确认识和处理现代社会面临的问题。教学方法上,则借助于某个学科的某些片断,通过短暂的学术探索,让学生接触到这个学科的研究方法,而不是让学生学习经过简化的、较为完整的学科概论或常识。
自然科学与工程技术课程――主要涵盖物理、化学、生物等自然科学学科和众多的工程技术领域,使学生通过对所涉领域的总体上的理解,认识自然科学与工程技术对于人类社会的重要性,帮助学生提高科学素养和工程意识。
数学或逻辑学课程――数学教学的重点是数学思想和思想方法,使学生了解数学发展中的重大时间及数学家的创见和发明,了解数学的文化功能和思想价值,以及对科技进步和社会发展的意义,尤其注重培养学生的数学思维能力。逻辑学课程则是让学生学会如何正确地进行推理和论证,并能够识别和反驳错误的推理和论证,提高思辨能力。
复旦大学则偏重于人文社科,人文社科的内容也分得更细更专。
通识教育核心课程是复旦学院通识教育模式的一大亮点,其在通识教育中具有基础性地位。复旦大学根据人文精神之传承和学问基础之展示的要求,构建了包含六大模块的通识教育核心课程体系,其主导原则是突破单纯的“专业视域”和单纯的“知识视域”,为学生提供能够帮助其形成基本的人文修养、思想视野和精神感悟的课程。
第一模块“文史经典与文化传承”涉及中国文学经典和中国历史经典方面的研讨性课程。“文学经典”包括中国古典文学和中国当代文学经典两个方面,“历史经典”指中国历史上重要史学家的经典作品。第二模块“哲学智慧与批判性思维”是关于哲学和思想经典的研讨性课程。进入此模块的主要是中国哲学经典和西方哲学经典。本模块旨在帮助学生找到一条进入哲学家思想境域的门路。第三模块“文明对话与世界视野”是关于西方文明及其他重要文明的研讨性课程,重在开阔学生在文明比较方面的视野,从而较深入地了解人类文明的历史演变和文明多元发展、冲突、整合及其在当代的意义。第四模块“科技进步与科学精神”是关于科学与技术的思想基础和历史进程的研讨性课程,重在展示数学思想史、自然科学思想史和技术原理史,以帮助学生领会数学和科学思想的要点,培养科学探索和技术创新精神。第五模块“生态环境与生命关怀”是关于环境与人类生活的关系,以及人类生命的科学与伦理问题的研讨性课程,范围包括环境科学、生命科学、医学及生命伦理学等。第六模块是“艺术创作与审美体验”类的课程。进入此模块的艺术门类主要有:音乐、戏曲表演、绘画、雕塑与陶艺、影视、书法、话剧与朗诵等。
以上六大模块的通识教育核心课程旨在向本科学生展示人类的基础性学问与精神实践领域中的问题及其思考和探索之路,展示人类社会历史进程中的重大演变和人类当代状况的基本性质,并帮助学生获得在祖国语言实践中的生命体验,以引导学生形成天下关怀、文化自觉与学术探讨之精神。
中山大学和复旦大学近似,核心课程四大类中文科类占了四分之三。
中山大学通识课程,将共同核心课程分为四大类,包括“中国文明”“全球视野”“科技经济社会”“人类基础与经典阅读”,要求每个学生在每类中选修4个学分,每一类都不能落下,一共16学分。比如“中国文明”大类,包括中国古今的哲学、文学、历史、经济、政治、法律等相关课程。“全球视野”大类,包括世界体系与资本主义、与国别冲突、国际法等。
浙江大学则偏重于理工,四大模块中理工数学模块占四分之三。
自2008年起,浙江大学创建本科生院。新生按大类招生,入学不分专业,并按照专业相关性修类平台基础课程。工科大类平台课程包括:数学模块课程、电类模块课程、力学模块课程、生化模块课程。理科大类平台课程包括:生化模块课程、数粒模块课程。文科大类平台包括:经管模块课程、人文模块课程、法学模块课程,以及数学模块课程。
二、 通识教育实验班(院系)的课程设置
既然肩负着探索实验任务,这些实验班或者院系的课程设置就比全校通识教育的设置更深入,难度更大,还有些特殊的要求。
中山大学的通识教育开展得比较早,很想闯出一番天地。它的博雅学院的课程设置透露出学校教学上的雄心,学生读下来,应该要很花些功夫。
除了国家规定的公共必修课之外,博雅学院为学生开设的课程主要分为五个部分:第一部分是“经典学习”。开过的课程包括《荷马史诗》《史记》“四书”等,这都是最经典的经典学习。第二部分是“古典语言”,包括一年级的拉丁文、二年级的希腊文以及贯穿始终的古代汉语的学习。学院有时候会开专门的古代文字的课,有时候会借助经典的学习,比如通过《诗经》、《左传》,学习古代汉语的课程。这是博雅学院比较突出的特点,非常强调古典语言的学习在博雅教育中的重要意义。除此之外,博雅学院要求学生在毕业时具有最基本的英语研究能力,所以在学校的公共英语之外还特别为学生开设了学术翻译课程,作业量是每周翻译五页的内容,由任课老师进行逐字逐句的批改。第三部分是“古典研究”,开设过的课程包括“古代希伯来文明”“古代中国文明”“古典政治哲学”“佛教治国与教化传统”等课程。第四部分课程是“现代人文与社会科学研究”,开过的课程包括“民主与”等。另外博雅学院非常强调学生的艺术修养,有许多艺术修养课程,比如书法课,每个学生每周都要写书法作业,有老师批改。另外还有“外国美术史”“绘画技法”“电影欣赏”等修养课程。
北京航空航天大学的通识教育也很有雄心,它和中山大学一样,有一些致力于通识教育探索的老师,而且它的课程设置显然是借鉴了国外的成熟做法,极力按照通识教育“应该”的样子来设置的。
北航知行文科实验班最核心的课程特别强调最经典的阅读、阐述和读书报告的书写,可以概括为以阅读经典为核心的通识教育课程体系。知行文科实验班一年的通识课程主要分三部分:第一是各4学分的中国文明文化史和西方文明文化史,旨在让学生对中西文明的发展历程有个整体的理解;第二是各16学分的中国经典研读和西方经典研读,分别需要读8本经典著作,每学期中西各一本,经典著作的选择偏古典时期和近代早期,旨在培养学生解读文本和书写的能力;第三是4学分的艺术史与现代艺术,以中西绘画为主,旁及摄影、建筑、陶艺等,旨在培养学生的审美情趣和艺术想象力。
清华大学的通识教育实验院系新雅学院的课程设置则透露出浓浓的文史意味,也许是为了给占学校大多数的工科同学熏陶些人文气息吧,但这些课程的难度并不低。
新雅书院成立于2014年9月27日,旨在探索通识课程与养成教育协同的综合改革。新雅书院拟在两年内开设20门左右通识课程,以“文明与价值”为主线,以文学、历史、哲学、艺术和科学为基础,推及政治、经济、社会和传播,培养清华学生对文明和价值的综合理解与有效表达,在认知、思维、表达和运用方面达到融会贯通的高度。每学期要求学生选修1门,两学年内修完4门(每门3学分,共12学分),同时学生还需完成所在专业自身的培养方案。
2014年秋季学期,新雅书院开设了“史记研读”“早期中国文明”“法律与文学”“艺术的启示”4门课程。2015年春季学期的通识课程则是“西方经典与现代社会”“十九世纪英国文学与艺术”“器物与生活”“文学名作与写作训练”“科学发展与人类文明”等。新雅书院认为,通识教育的最低目标是培养宽口径专业人才,最高目标则是培养学生的文化自觉,只有当学生每学期的课程总数比较少时,通识课才可能有高要求并达到一定强度,也才可能达到预期目的。
三、 北京大学
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基金项目:本文系重庆市教改课题“基于学分制背景的通识教育改革策略研究与实践”(项目编号:1203081)的研究成果。
中图分类号:G640?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0001-01
文化素质教育是高等教育改革的重要措施,是提高高校人才培养质量、提高大学生综合素质的重要途径,对提升大学的文化品位与文化修养影响深远。自从《关于加强大学生文化素质教育的若干意见》颁布以来,文化素质教育在全国高校中大规模、全方位展开。教育部通过在高校设立了大学生文化素质教育基地,丰富了高校校园文化、提高了学生人文素质与道德修养等,但目前高校的文化素质教育中还存在着许多亟待解决的问题,如不少高校对“文化素质教育”这一概念尚未清晰明了,常常将其狭隘化;缺乏长远规划和明确的目标,建设中存在诸多误区;急于模仿国外经验,未能通过充分发挥学科优势,扩展文化素质教育课程资源等等。文化素质教育是提高大学生的人文素质与科学素养、培养学生综合竞争能力的重要手段,是值得高校思考的主题。
一、厘清文化素质教育的概念
目前,国内学术界对于文化素质教育的内涵进行了大量探讨。第一种观点认为文化素质教育要坚持以人文教育为主。在教育部1998年2号文件中明确指出,加强文化素质教育工作的重点是加强人文素质教育。杨叔子认为一定要把培养学生的人文素质当成文化素质教育的最核心任务,要培养学生如何做人,培养学生独立完整的人格。在这个观点的引导下,许多理工科院校开设了大量的人文学科课程,目的是改善工科专业学生人文知识缺乏的状况,提高学生的人文精神与人文素质。
以王义遒等为代表的研究者则提出了另一种观点,他们指出文化素质教育应该包括两方面的内容,即培养学生的科学精神与人文素质。虽然每个高校的实际情况不同,对文化素质教育的理解程度不一样,但要把培养学生的科学精神与人文素质看成是文化素质教育中最全面、最本质的要素。同时王义遒进一步指出,文化素质教育还承担着培养学生如何做人的使命与任务。
总之,我国教育界是在针对大学生专业教育培养所造成的知识狭隘、文化素质普遍缺失现象,借鉴国外通识教育的理念,提出并倡导在大学生中实施文化素质教育。以笔者看来,文化素质教育不仅指人文素质与科学素质,更应该包括创新思维与批判意识。如果不能对这一内涵有全面的理解,也很难更好地开展此项工作。
二、当前文化素质教育建设中的问题
第一,混淆文化素质教育与人文素质教育的概念。很多工科高校认为,文化素质教育即是传播人文知识。在实践中,各大高校纷纷开设大量的人文学科课程,想通过人文知识的传播提高学生的人文素质。实际上,这是把文化素质教育狭隘化的一种表现。前面已经探讨过,文化素质教育应包含科学精神与人文素质培养两大内容。文化素质教育不能满足于把传授科学知识和人文知识当成自己的目标与任务,而是要传授思维方法与批判能力,要把“授人以鱼不如授人以渔”作为基本教学理念,贯穿于教学过程的始终。
第二,将文化素质教育与专业教育对立起来。许多高校在基于改善学生知识结构、改善专业教育造成的知识褊狭的背景下开设文化素质课程,一是为改善工科学生的人文知识缺乏状况,二是通过实施文化素质教育提高学生的创造能力及综合素质,达到培养创新人才的目的。但在组织实施过程中,文化素质教育与专业教育之间依然存在着相互对立、两张皮的现象。很多高校对文化素质教育并未给予充分的认识,而是将其当做专业教育的一种补充,只是改善知识结构的一种方式而已。如果高校不认同文化素质教育这一教育理念,不精心组织、设计课程并做出长远的计划与安排,文化素质教育只能成为空谈。
第三,文化素质课程设置散乱、随意性强。一般来说,我国大学的文化素质课程体系呈现出散、乱、杂的状况,缺乏精心设计和整体规划。主要体现在课程随意拼凑,常以概论型、常识型或者休闲型为主;教学内容肤浅,难以体现综合性、跨学科性及师资水平普遍差强人意等方面。学生对于文化素质教育课程的学习效果依然是一般性知识点的获得,难以达到培养具有创新意识、具备批判思维的人才。
第四,文化素质教育功利主义色彩浓厚。许多高校认为,文化素质教育课程是专业教育的一种补充,在整个本科生教育中占据很小的比重。对于教师而言,文化素质课程不能对自身评职称、晋级、科研等方面带来根本性利益,因此对此项工作没有兴趣;对学生而言,学好专业课才是找好工作或者考研的基础,学习文化素质课程是为了完成学籍管理制度中学分要求的任务。
三、高校文化素质教育建设的措施与建议
第一,设置专门管理机构,配备充足的人力、物力、财力。通过成立专门的通识教育管理机构,对通识教育理念与目标、课程优化设计、课程管理评价、师资推荐选拔等方面进行精心组织与深入研究。
第二,依托学科优势,构建合理的文化素质教育课程体系。各高校应根据自己的办学特色,进一步挖掘优势学科中蕴含的通识教育元素,发掘其中的科学精神与人文精神,通过综合、渗透各学科精华,形成具有体现办学特色的文化素质教育课程群;同时,合理调整文、史、哲等学科门类在文化素质课程中的结构和比例,对各类课程进行精心组织、合理设置,使其在对学生的文化素质培养中发挥最大效能。
第三,抓住文化素质基地建设机遇,实现优质师资与课程资源共享。各大高校以基地建设为契机,探索文化素质教育的途径与方法,总结文化素质教育的经验。在开展丰富多彩的文化素质活动的同时,通过举办研讨会,交流建设中存在的问题,为其他高校提供可借鉴的经验,通过编写教材提供了可供参考的资料,进一步推动全国高校文化素质教育工作的深入开展。
第四,挖掘地域文化教育价值,开拓隐性文化素质课程。高校除了为学生设置科学合理的文化素质课程体系外,还应为学生提供丰富的文化素质教育实践活动。可以结合地域文化,利用学校所在地的历史文化资源,凝练出相应的文化素质教育活动,形成系列的隐性文化素质课程。
第五,建设系列跨学科复合教材,实现课程的文理渗透。为避免文化素质教育过程中出现教授内容过于专业化、零散化的情况,高校有必要开发文化素质课程专用教材。这些教材应该能够体现跨学科、综合性、文理渗透,同时能够体现高校的专业特色,例如南开大学开设的“文科数学”、“文科天文”等,堪称为文化素质课程教材的典范。
第六,培育文化素质课程师资队伍,提高教师的文化素养。师资水平是提高文化素质课程实施效果的关键因素。通过组织文化素质课程教材编写、建设文化素质精品课程、鼓励文化素质课程教师教学能力培训、开展文化素质教育先进个人评选等系列措施,给予教师相应的教学经费及政策支持,提高教师申报积极性与投身于文化素质教育工作的荣誉感。同时为拓宽优质教学资源,可通过在兄弟院校遴选高质量师资与优秀课程解决工科院校文化素质教育资源紧张的局面。
文化素质教育是高校培养创新人才、提高学生综合竞争力的重要手段。为进一步提高文化素质教育建设水平,高等院校除了需投入足够的人力、财力、物力,避免建设中的各种误区外,还应该因校而异,因地制宜,以自己的办学特色与培养目标为核心,充分发挥学科资源优势在文化素质教育中的作用,探索适合本校发展的文化素质教育之路。
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【Key words】Brushless motor; Commutation mode; Electronic commutation circuit; Maxwell platform
1 研究背景
1.1 无刷直流电动机
无刷直流电动机是近年来随着电子技术的迅速发展而发展起来的一种新型直流电动机,它是现代工业设备、现代科学技术和军事装备中重要的机电元件之一。无刷直流电动机是以法拉第的电磁感应定律为基础,而又以新兴的电子技术、数字技术和各种物理原理为后盾,因此它具有很强的生命力。
随着国民经济的发展、科学技术的进步和人民生活永平的提高。对电机的性能提出了许多新的更高的要求。而无刷直流电动机的问世和不断完善,以及电力电子技术的发展,为满足这些要求提供了可能。
无刷直流电动机是最近发展起来的结合了多学科技术的一种新型电机,其最大特点就是没有换向器(整流子)和电刷组成的机械接触机构。加之,它通常采用永磁体为转子,没有激磁损耗;发热的电枢绕组又通常装在外面的定子上,这样,热阻较小,散热容易。结合机电一体化,具有高速度、高效率、高动态响应、高热容量和高可靠性、无换向火花等优点,同时还具有低噪声和长寿命等特点。
众所周知,有刷直流电动机具有旋转的电枢和固定的磁场。因此,有刷直流电动机必须有一个滑动的接触机构――电刷和换向器,通过它们把电枢流馈给旋转着的电枢。无刷直流电动机却与前者相反,它具有旋转的磁场和固定的电流。这样,电子换向线路中的功率开关元件,如晶体管或可控硅等可直接与电枢绕组连接。
另外,在电动机内,装有一个位置传感器,用来检测主转子在运行过程中的位置。它与电子接向线路一起,代替了有刷直流电动机的机械换向装置。
综上所述,无刷直流电动机由下列三大部分组成:(1)电动机本体――带有电枢绕组的定子和永磁转子;(2)位置传感器;(3)电子换向线路。
与此同时,随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展。数值计算、优化设计和仿真技术等现代设计方法的不断完善,经过电机学术界和工程界的共同努力,在无刷直流电动机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面都取得了突破性进展,形成了一整套分析研究方法和计算机辅助分析、设计软件。
1.2 小型电动清扫车驱动用电机的选型
由于最终电动清扫车需要批量生产,所以它的驱动电机需要具有结构简单,适合大批量生产,使用维修方便,价格便宜等优点。目前,市场上满足以上需求在电动汽车上己经使用的驱动电动机大致分为:直流电动机、感应电动机、永磁电动机和新型的开关磁阻电动机。
直流电动机具有结构简单、技术成熟、控制容易等优点,在早期的电动汽车和需要结构简单、动力性要求较低的电动汽车中得到了广泛运用,特别是一些场地专用电动车如:清扫车、观光旅游车、巡逻车等。换向器限制了电动机的转速,还有换向器和电需要定期维护,从而限制了直流电动机在电动汽车领域的广泛应用。
感应电动机具有效率高、功率较大、转速快、可靠性高及价格便宜等优点,使得它在电动汽车驱动电机领域占有很大比例。但是其控制系统比较复杂,导致控制成本相对较高,在一定程度限制了感应电动机在低成本电动汽车上的应用。
永磁电动机具有效率更高、高转速、可靠性好、体积小、质量轻、便于维修及采用矢量控制的调速系统使得它具有较宽广的调速范围等优点,使得它在电动汽车领域以后的发展空间比较大。但是永磁材料在恶劣工况下容易产生磁性衰退现象,以及永磁材料目前价格比较高,这些缺点限制了永磁电动机在电动汽车领域的进一步推广。
开关磁阻电动机是一种新型的电动机,具有结构简单、转矩-转速特性好、调速范围广及控制灵活等优点。但是它的调节性能和控制精度要求较高、工作噪声较大、技术还不完全成熟,这些缺点限制了开关磁阻电动机的发展。
综上所述,考虑到电动清扫车的驱动电机的转速相对较低,工作时振动频繁、噪声大、扬尘多,生产成本、维修方便等因素,本文选择直流电动机作为电动清扫车的驱动电机。
2 研究内容
小型电动清扫车驱动用无刷直流电动机的研究。其中最主要的就是其结构和原理。而结构和原理中最重要的是各种类型的位置传感器,电枢线圈和电子换向线路的组合方式,以及不同换流方式。无刷直流电动机,按照它们的工作特性,基本上可以分为两大类:
(1)直流电动机物性的无刷直流电动机。这类电动机由直流电源供电,借助位置传感器所检出的信号去触发对应的电子换向线路以实现无接触式换流。很显然,这种无刷直流电动机具有直流电动机的各种运行特性。
(2)交流电动机特性能无刷直流电动机。这类电动机也由直流电源供电,但通过逆变器将直流电变为交流电,然后去驱动一般的异步电动机,所以,它具有异步电动机或同步电动机的很多运行特性。
严格说来,只有具有直流电动机的特性才能称为“无刷直流电动机”。
我们研究的是一种应用于电动自行车上现的无刷直流电动机。它主要是完成以下的设计内容:
(1)无刷直流电动机的电磁设计方案;
(2)无刷电动机的驱动系统的设计;
(3)主要零部件图的绘制;
(4)说明书。
它的要求主要是技术方面的要求如下:
Un=48v Nn=1500r/min ηn=85% Pn=1.8kw
论文研究的是应用于小型电动清扫车上的无刷直流电动机,它要求小巧,质量轻而功率要达到预定的要求。还有我们要适当的选择电磁参数,以便满足电动机的运行特性,例如起动转矩倍数,时间常数,转矩波动,转速稳定度以及效率等。电力自行车是电瓶供电, 所以我们需要电机的效率高来达到省电的目的。同时我们在设计时选择合适的电机设计尺寸来达到与电机配套产品合适安装的目的。
3 研究方法、步骤和措施
采用以下几种方法对无刷直流电动机进行设计分析,可以得到令人满意的结果。大功率无刷直流电动机除采用直流电机设计方法外,还可用交流同步电机理论和设计方法对其进行分析,这是因为无刷直流电动机本体是一台永磁同步电机,采用同步电机理论分析中的矢量方法,可反映出无刷直流电动机本身的一些内部特性,从而可得到功率因数 定子漏抗、交、直轴电抗等参数。对于方波驱动的无刷直流电动机,计算电枢电流,电磁转矩等性能时,可以利用电机稳态运行时的周期性,在某一换向周期内,对应具体的驱动方式。建立正确的数学模型,并采用计算机仿真计算。
4 主要研究步骤
4.1 进行方案选择
整个电机的设计分为多个不同的部份和环节,其中不同的环节我们可以用不同的方法来实现。在设计的最开始,我们就必须根据性能要求,电机的经济性,实用性,其的工艺性,甚至社会性进行方案的选择。
4.2 按照所选方案进行具体的设计计算
在电机的设计方案确定后,再根据电机的性能要求进行数据方面的计算其中包括电磁设计和所用材料的性能校核来检验方案的合理性和为后一步的具体技术方面设计准备依据和标准。
4.3 按照设计计算结果进行具体技术方面设计
在这个环节中,我们必须进行具体的电机各个部份零件的尺寸,材料和各零件的加工工艺的确定。其中包括电机的结构设计,各部分所选用材料设计。必须给出电机的主要零部件图,电机的装配图,必要的话还要给出电机所用材料的性能数据图。
4.4 样机的试制和实验
在完成各部份的设计工作后,可以生产出样机来进而对设计工作进行实验。通过实验,可以检查电机是不是达到了课题要求的性能,如没有达到就必须进行必需的设计改动。再一次重复前面的工作。
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