纺织工程导论论文

2022-05-15

写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《纺织工程导论论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。摘要:《近海工程导论》是哈尔滨工业大学土木工程学院面向土木工程专业高年级本科生开设的一门专业选修课,旨在拓宽传统土木工程专业的学生知识背景和学术视野,并使其初步掌握海洋平台等近海工程结构的分析和设计能力。基于此,本文对《近海工程结构》的课程内容进行了详细设计,并对教学方法和授课方式进行了初步探讨。

第一篇:纺织工程导论论文

环境工程专业导论课程改革设想

摘要:环境工程专业导论作为环境工程专业的入门课,在我校开设已经有十多年的时间,通过该课程的学习,环境工程专业的学生可以掌握环境科学的基本概念和原理、当前世界所面临的主要环境问题、主要污染物的来源及基本的处理处置方法等,为进一步学习打下了基础。多来的教学经验和社会发展现状及其生源变化,指导我们对该课程在职业素养、学习素养和工程素养及知识结构等方面进行了教学内容、教学方法革新,以便培养对专业有兴趣、能创新和适应就业环境的新一代大学生。

关键词:环境工程专业导论;环境科学与工程;教学出口

环境工程专业导论在我专业已经开设10多年了,目的是对刚进大学的大学生进行专业引导。开课之初,学习该专业的学生知识结构偏窄,关于环境问题及其造成的原理知之甚少的,故本课程的内容涉及到环境学原理、环境物理学、环境化学和环境生物学等自然科学,环境伦理、环境法学、环境管理、环境经济等社会科学,清洁生产、环境污染物治理和环境监测等环境工程技术科学等。通过该课程的教学,环境科学与工程的学生可以掌握环境科学的基本概念和原理、当前世界所面临的主要环境问题、主要污染物的来源及基本的处理处置方法等,为进一步学习打下了基础。随着环境基础知识的深入人心,环境工程专业导论课程内容也随着更新。最近几年,社会迅速发展,对人才的需求越来越高,书呆子式学生不适合社会需求,故新入学大学生需要对自己所读的学科和专业应有深刻的理解和认识,对自己所处的校园环境和面对的教师、同学应持正确态度,如何在正确的学习目标、学习方法、学习评价指导下安排自己学习计划和达到应具备的标准,如何防止和克服在学习过程中可能出现的各种不良因素,以上诸多内容都是学生在大学学习过程中必将面临且正确解决的问题。为此,低年级学生开设一门比较系统、综合的有关大学学习的指导和专业内容介绍有关的课程势在必行,亦即对专业导论课程进行内容和教学方法改革。

一、“环境工程学导论”课程的教学内容改革

环境科学是一个多学科的庞大体系组成的新兴学科,在现阶段,环境科学主要是运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题,形成与其有关的学科相互渗透、交叉的许多分支学科。随着环境问题越来越突出,环境保护与各行业之间的密切关系越来越受到重视,世界各国纷纷推行源头控制、绿色化学等清洁生产工艺。我国许多大学都设置了环保课程,而我校开设环境学导论教学课程也有10年多的时间。教学内容上,从最初的环境科普教育,引申到环境学原理教育,从环境学原理教育,扩展到污染控制技术发展战略和趋势教育。从环境科学内容发展到环境工程素养教学,教学内容亦即随着环境学科的发展及时改革教学内容,以满足工程学科学生对专业的足够了解。与之同时,大学教育特别是环境教育的目标越来越清晰化,课程内容还应该包裹以下内容:

(1)环境工程专业教育发展(国际专业教育发展、国内专业教育发展特别强调本专业特色与发展、师资介绍、学科地位);(2)专业教学计划与课程体系(高等教育与培养目标、专业教学活动、培养体系与专业课程);(3)专业方向与专业内容(管理方向、水控、固废处理与处置、大气污染控制和环境监测方向);(4)专业活动与专业资源(专业学术组织、专业学术刊物、专业学术会议和专业网站资源);(5)专业学习与职业成长(专业学习、素质教育、职业规划、专业执业资格考试和综合讨论)。

通过上述内容的教授,要帮助学生理解培养目标,帮助学生了解专业要求,帮助学生增强工程意识,同时指导学生在职业方面的规划与发展,最终提高学生的综合素质,以适应社会对本专业毕业生的要求。环境工程教育是对人的一种环境工程素质教育。本课程的教学主要在以下几个方面做改革:

1.强调基本原理和方法,拓宽知识面。为了更好地满足“面向21世纪人才培养方案”关于培养“厚基础、宽专业、能力强、素质高”的专业人才的要求,授课中应该继续加强基本原理与方法的讲授,同时对不同的授课对象侧重点应有所不同。由于环境学的内容变化快,每年的授课中将增加较多的新内容,拓宽知识面,以适应社会的发展和变化。

2.较大篇幅地介绍该学科的新发展,体现内容的先进性。由于本课程的内容在不断变化,而且不同行业环境问题各不相同,各行业是环境问题出现不同,有其特殊性,绿色化学和清洁生产工艺等及时在教材中得到反映,同时有关“三废”治理主要针对化学工艺生产中产生的“三废”,内容上比较新颖,学生学习有其必要性。

3.完善纺织特色教育:重点进行纺织行业介绍,讲述有关的环境问题,引起学生兴趣,提高学生对本专业深入细致学习与研究的基础。

4.工程素养兴趣引导。指出科学与工程区别与联系,强调工程对环境问题解决的重要性,教导学生怎样打好工程基础。

二、新教学大纲重点内容

对旧环境工程专业导论大纲中简单内容、高中已经学的部分如生物环境有关内容删除,对学生通过自学可以得到的知识安排自学如人口与环境关系等,可以简单讲解的就少讲。把节省出的时间一部分用于讲解环境工程专业需要的知识基础和攻克特点,一部分用于讲解专业培养目标、专业计划、专业课程体系、学生的专业规划。总之,通过教学改革,把环境工程专业导论作为知识青年献身环境工程专业的起点,激发一部分学生真正投入到环境事业中去。

三、教学方法的改革

采取多种教学方式,调动学生学习的主动性。教学过程是一种教师与学生们的互动的过程,让学生们参与到教与学的过程中,才能使他们提高学习的兴趣和乐趣。因此,除了从图书馆获得的辅助书籍和期刊作为课外补充材料外,同时在课堂上利用新闻媒介包括网络资源进行学习来普及环境保护知识,增强环境意识,逐步形成良好的环境道德风尚。

1.案例式教学。我们在教学实践中,时刻注意用案例教学,让学生有身临其境之感,使学生在听“故事”、看“故事”中轻松愉快地掌握知识点。如在讲授温室效应时,给同学播放《难以忽视的真相》,在讲水气声渣污染状况和污染控制时播放清华大学制作的《环境保护与可持续发展可持续发展》、我校研发的污染控制工程项目录像。并结合实际,进行环境评价分析或交流讨论,让学生始终保持着兴奋状态,在院士和专家的谆谆教导中成长。

2.互动式教学。为了增加与学生间的互动,活跃课堂气氛,在教学实践中,我们采取下列做法:提前布置下次课的授课内容,并将内容分成若干知识点,学生分成若干小组。将事先准备好的、围绕授课知识点的有关专题发给各个小组,要求各小组利用各种途径查阅相关资料,制作电子课件,每次课抽一两个小组上台就自己小组的专题作报告。为增加授课趣味性,我们在授课中经常插播与授课内容密切相关的视频材料。

3.实践式教学。我们鼓励学生在课外亲自动手搜集相关科学资料,就某个问题展开讨论,大胆阐述自己的思想。并结合最新环保条例及规定、法律法规等讲述,推荐环境相关网站及书籍,解读《寂静的春天》等经典书籍。对经常报道的环境问题进行启发式引导,在解决和寻找解决实际环境问题的过程中提高学生对专业的兴趣。

4.多媒体教学。我们以多媒体为手段制作的电子教案,克服了传统教学很不直观的缺点,“声情并茂”地给学生以听觉、视觉冲击,既增大了信息量,也最大限度地激活了学生的思维,吸引了学生的注意力,提高了他们的学习效率。尤其在播放环境污染状况的图片时,更体现了电子教案的直观性,激发了学生的环保意识。利用兰迪教授的最后一次演讲教育学生怎样通向成功的殿堂。

总之,我们在教学的过程中应理顺教师和学生的“双主体”关系,充分采用启发式教学、提问式教学、案例式教学、解剖式教学、实践式教学等教学手段。在讲授基本方法的同时穿插最新研究动态和发展趋势,培养学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]左玉辉.环境学[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]王云燕,柴立元,杨志辉.冶金特色环境工程专业《环境科学导论》教学改革与实践[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2008,10(6).

[3]钱易.环境保护与可持续发展[M].北京:高等教育出版社,2010.

[4]何强,井文涌.环境学导论[M].第3版.北京:清华大学出版社,2004.

[5]汪大翚,徐新华.推广《环境学导论》的教学设想[J].化工高等教育,2000,(3):37-39.

[6]曾丽璇,张秋云,吴宏海.“环境学导论”课的教学实践和思考[J].安全与环境工程,2005,12(2):9-10.

[7]Eldon D.Enger,Bradley F.Smith,Environmental Science9th edition.(影印本)[M].北京:清华大学出版社,2004.

[8]张国强,李志生.建筑环境与设备工程专业导论[M].重庆大学出版社,2007.

作者:李登新

第二篇:浅谈面向土木工程方向的《近海工程导论》教学

摘要:《近海工程导论》是哈尔滨工业大学土木工程学院面向土木工程专业高年级本科生开设的一门专业选修课,旨在拓宽传统土木工程专业的学生知识背景和学术视野,并使其初步掌握海洋平台等近海工程结构的分析和设计能力。基于此,本文对《近海工程结构》的课程内容进行了详细设计,并对教学方法和授课方式进行了初步探讨。

关键词:近海工程;教学内容;教学方法

一、引言

21世纪是海洋的世纪,由于海洋中蕴含丰富的资源,比如水资源、海洋生物质资源、矿产与油气资源、海上航运资源、海上能源资源及海上空间资源等,各国都在大力发展海洋工程。海洋工程是指应用海洋基础科学开发利用海洋资源所形成的一门综合性技术学科,狭义上讲,也指开发利用海洋资源、保护海洋环境和某些特殊用途所需的各种建筑物、建筑群和其他工程设施[1]。海洋工程主要包括海岸工程、近海工程和深海工程。其中近海工程主要是在近海较浅水域的海上平台、人工岛等的建设工程,和在近海较深水域的半潜式平台、钻井船、石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式炼油厂、浮式飞机场、张力腿平台、牵索式平台等的建设工程。近海工程技术除传统的土木建筑工程技术外,还包括造船工程技术。随着我国沿海地区开放程度的加大以及“一带一路”海上丝绸战略的提出,海洋在我国国民经济发展中正扮演着越来越重要的作用。党的十八大报告明确提出,“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”。

为了实现建设海洋强国的战略目标,就必须在高等院校培养一批国际一流船舶与海洋工程专业人才。然而由于我国海洋工程建设起步比较晚,目前国内具有船舶与海洋工程专业的高校较少。另一方面,作为传统的土木建筑工程专业,主要学习的课程局限在陆地上的建筑结构,一般不开设海洋工程结构相关课程。由于这两方面的原因,极大地限制了我国海洋工程人才的培养。众所周知,海洋工程的建设离不开土木工程专业技术,因此作为21世纪土木工程专业的本科生,也必须肩负起海洋开发建设部分责任。在海洋强国建设的大背景下,哈尔滨工业大学土木学院为土木工程专业高年本科生开设了《近海工程结构导论》这门专业选修课,旨在拓展传统土木工程专业学生的专业知识背景,了解和掌握近海工程的海洋环境、结构特征及近海工程结构的最新进展,重点掌握波浪及波浪荷载的相关理论,初步掌握海洋平台等近海工程结构的分析和设计能力。

二、教学内容设计

《近海工程结构导论》是面向土木工程专业高年级开设的专业选修课,总课时为24学时。由于课时较短,需针对传统土木工程专业高年级本科生的知识背景,同时兼顾课程知识体系的连贯性和逻辑性,合理安排课程的教学内容,使学生不仅了解海洋工程结构概况及前沿,还能够初步掌握海洋平台等近海工程结构的分析和设计能力,基于此,该课程设计为5个章节。第一章为绪论,设计授课时长2学时。由于土木工程专业学生对海洋工程的了解较少,因此在绪论中需较全面地介绍海洋工程的重要性和发展状况以及与传统土木工程的异同点,激发学生的学习热情和使命感。重点介绍世界和我国海洋资源的禀赋条件、开发和利用海洋资源所需要的海洋工程技术及其发展状况、海洋工程面临的海洋环境特征;海洋工程结构所遭受的环境荷载类型及近海工程结构的灾害类型;近海工程结构分析和设计方法。第二章为海洋平台结构,设计授课时长2学时。针对土木工程专业学生主要接触城市建筑结构,对近海工程结构缺乏基本概念,专门介绍近海工程结构的特征、拖运和安装形式,使得学生对海洋平台结构具有较全面的认识。本章重点介绍固定式、移动式、半固定式海洋平台使用环境和结构特征。第三章为海洋环境荷载,设计授课时长8学时。任何一种结构的设计,都首先需要确定作用在结构上的荷载,在这一点上,传统土木工程建筑设计与海洋平台设计没有本质的区别。然而由于海洋平台处于更加恶劣的自然环境中,其荷载形式异常复杂,比如其主要环境荷载形式为波浪荷载或风浪联合荷载。本章首先重点介绍波浪理论及其作用在结构物上的波浪力,其主要课程内容包括:回顾流体力学基本方程及势流理论;建立液体表面波基本方程,重点推导及阐述常深度小振幅简单波动解及特征、简单波动叠加特性、倾斜海底上波浪的传播特性;简要介绍有限振幅波(非线性波)理论;重点推导作用于小尺度结构上的波浪力,简要推导作用于大尺度结构体上的波浪力;简要介绍随机波浪理论及作用于海洋工程结构体上的随机波浪力。其次介绍风荷载、流荷载、地震荷载及其冰荷载,最后介绍荷载组合规则。第四章为固定式平台(导管架平台)设计,设计授课时长10学时。虽然目前海洋平台向具有更深水深作业能力的半潜式平台、张力腿平台和Spar式平台发展,但导管架平台仍然是目前世界上使用最多的一种平台,不论从设计理论还是从建造技术上来看,它都是一种最成熟和通用的平台形式。因此本章重点介绍导管架平台的基本设计过程。课程内容包括:导管架平台的总体设计要求;海洋平台结构的基本设计方法;桩基设计;导管架设计;平台结构的动力反应分析;圆管构件的强度和稳定性计算;管节点的设计与疲劳分析。本章课程内容较多,是该门课程的主要部分。由于土木工程专业高年级本科生具有一定的结构设计先导知识,因此该章节主要介绍导管架设计的基本方法与流程,重点强调与传统土木建筑结构设计方法的异同。第五章为移动式平台设计,设计授课时长2学时。由于日益增长的能源需求,世界各国都将油气资源的开发投向了深海,传统的固定式平台逐渐被深水浮式平台所代替,海洋平台朝着深水和超深水发展[2]。该章节将简要介绍浮式平台的设计要求和基本方法,基本内容包括:浮式平台重量和重心计算、浮式平台漂浮稳定性计算、锚泊系统设计、半潜平台设计。

三、教学方法設计

针对课程内容多、授课学时较短的特点,本课程将采用“讲授式”和“启发式”相结合的教学法。“讲授式”教学是指教师利用利用各种教学工具,通过口头语言讲解的方式,直接将知识传授给学生的一种教学方式。该教学法的优点是:在“讲授式”教学过程中,教师采取定论的形式直接向学生传递知识,从而排除学生对知识的神秘感和畏难情绪,使学习真正成为轻松的事情,还可以避免认识过程中许多不必要的曲折和困难[3]。这使得传授知识变得简捷和高效,非常适合课程内容多、授课学时短的课程。然而这种教学法下学生往往只是被动地接受知识,而不去主动思考传授知识的内涵,并且“讲授式”教学容易使学生产生依赖和期待心理,从而抑制学生学习的独立性、主动性和创造性。为了克服这些缺点,强化该教学法的优点,“讲授式”教学还需坚持启发性教学原则,教学过程中积极调动学生的积极性和主动性,启发学生独立思考,建立学生对新知识的求知欲。总之教师在教学过程中发挥主导作用,直接快速地讲解专业知识,同时使用通俗易懂的语言、生动鲜活的事例、新颖活泼的形式活跃教学气氛,启发学生思考,增强教学效果。强调学生在教学过程中的主体作用,激发学生学习的热情和积极性。

课堂上授课教师需多与学生互动,让学生发言,发表其对所讲知识的认识与疑问等。本课程采用“多媒体+板书”的授课方式。通过PPT、影视、动画等多媒体教学手段,使学生快速地将平面、抽象的知识转化成立体、直观的认识,同时也能调动学生的求知欲,激发学生的学习热情。比如在绪论中,通过适当的图片和影视资料,学生能够直观地认识到海洋资源、海洋环境及海洋工程的特征;在海洋平台结构中,运用多媒体手段,使得学生全方位了解海洋平台的结构特征及建设、拖运、安装全过程。然而对于本门课而言,除了概念性知识外,还有理论知识部分。理论知识部分具有较多的公式推导,单纯采用PPT介绍一方面不利于学生理解,另一方面比较枯燥,不利于调动学生的积极性。对于公式推导方面,板书教学具有很强的引导性和指引性,同时具有启发性,能够充分调动学生的积极性和参与性。

四、考核方法

为了评价学生掌握知识的程度,采用课堂提问、课后作业、随堂考试、读书报告及期末考试相结合的形式,综合评价学生的学习效果。这种多样的考查方式一方面能够充分调动学生的积极性,另一方面也能综合考查学生掌握知识的程度。

五、结语

《近海工程导论》是面向传统土木工程专业高年级本科生开设的一门专业选修课,旨在拓展传统土木工程专业学生的专业知识背景,初步掌握海洋平台等近海工程结构的分析和设计能力,为建筑海洋强国战略贡献力量。本文根据近海工程结构设计的专业知识体系,结合传统土木工程专业高年级本科生所学土木建筑知识背景,设计了面向传统土木工程专业的《近海工程导论》课程内容,根据课程内容特点探讨了“讲授式+启发式”的教学方法及“多媒体+板书”的授课方式。

参考文献:

[1]薛鸿超.海岸及近海工程[M].中国环境科学出版社,2003.

[2]陈建民,娄敏,王天霖.海洋石油平台设计[M].石油工业出版社,2012.

[3]陈菊梅,张祖荣.探究式教学与讲授式教学的有机整合研究——“受迫振动和共振”的教学案例[J].物理与工程,2014,(s2):23-27.

作者:赖马树金

第三篇:机械工程导论课程建设的探索与实践

摘 要:机械工程导论是机械类专业的一门专业启蒙教育课程,对学生认识专业具有重要的作用。当前机械类专业学生普遍存在对专业了解不全面、专业认同感低、学习目标不明确、对未来从业领域迷茫等问题。文章分析总结了当前机械工程导论课程存在的问题,以南京理工大学机械类专业的机械工程导论课程为例,在机械工程导论的课程定位、教材建设、授课模式和内容建设、课程考核和思政融入等方面进行了改革和实践。通过2018级、2019级本科生的教学实践表明,机械工程导论课程改革取得了预期的效果,课程目标已达到。

关键词:机械工程导论;课程建设;教学内容

專业导论课程的学习是新生专业入门教育至关重要的一环,具有专业启蒙教育的作用。通过专业导论课程的学习能够使学生对专业培养目标、专业发展、研究领域、课程体系有一个全面的了解,对今后的从业领域有比较清晰地认识。专业导论课在专业课程体系中占据基础性地位。

机械工程导论是机械类专业学生入学后的第一

门专业入门课。通过本课程的学习,使学生了解机械工程的起源、发展现状和发展趋势,机械工程学科在国民经济和国防现代化中的地位和作用,机械工程学科的内涵和主要研究方向,机械工程专业学生应具备的知识、能力和素质,以及机械工程专业课程体系。通过课程学习使学生了解专业,激发专业兴趣和学习动力,为学生尽早进入专业学习起到积极的引领作用。

各高校在机械工程导论课的教学内容、教学模式及考核方式等方面开展了改革和实践[1-5],但是对机械工程导论课的认识和教学研究尚未达成广泛的共识,机械工程导论课程还存在许多问题有待进一步研究与探讨。

本文分析总结了现阶段机械工程导论课程存在的问题,以南京理工大学机械类专业的机械工程导论课程为例,在机械工程导论的课程定位、教材建设、教学模式和内容、课程考核和思政融入等方面进行了改革和实践,旨在提高本课程作为第一门专业入门课对学生专业学习和职业规划的解惑和指导作用。

一、现阶段机械工程导论课程存在的问题分析

(一)以学生为中心,以问题为导向的机械工程导论课程建设亟待加强

现在的机械专业导论课程没有很好地贯彻专业工程教育认证的理念,对课程目标定位不准,站在学生视角看问题的课程改革还需加强。学生对专业的认识不足从根本上导致了各种学习问题。学生对机械工程专业的学习目标不明确,选择专业方向时不知道什么专业更适合自己;部分学生因对专业认识不全面导致专业偏见,缺少专业认同感,失去了专业学习的兴趣和动力。

(二)机械工程导论课程未能完全支撑专业工程教育认证标准中的毕业要求

机械工程导论是一门重要的学科教育课,课程支撑若干个毕业要求,但是,目前机械工程导论课程的教学内容和教材内容都未能很好的一对一完全支撑机械工程专业工程教育认证标准中的毕业要求及其指标点。

(三)机械工程导论教材未能及时融入机械工程的

最新发展成果以及学科交叉内容

21世纪以来,第四次工业革命的浪潮正在兴起,机械工程与信息、控制、生物、材料、文化等交叉、渗透、融合,各种新的设计方法、制造技术、控制理论等不断推陈出新。但是,现有的机械工程导论教材对机械工程前沿发展的介绍缺失或内容较为陈旧,导致学生不能准确把握机械工程技术的发展现状和趋势;现有教材大多侧重于机械专业技术介绍,对机械的相关交叉学科的介绍较少,对于机械类新生来说,一是教材内容过于专业,二是限制了学生对机械工程相关交叉学科知识体系的了解。

(四)机械工程专业方向介绍的授课内容偏重于授

课教师的科研方向

目前,绝大多数的机械工程导论课程由若干不同专业的骨干教师讲授,在进行专业方向介绍时,授课内容没有紧扣课程目标,过多的集中在自己擅长的某一具体科研方向,没有对该专业的研究领域和热点研究内容进行全面介绍。

(五)机械工程导论课程与思政融入还需加强

作为专业导论课,应紧密结合我国国情,紧密围绕“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一重大命题,把我国机械工程技术取得的重大成果,以及工程技术专家和大国工匠顽强拼搏、精益求精、追求卓越的先进事迹和精神等思政元素融入课堂,使学生深刻理解社会主义核心价值观,增强担当民族复兴大任的责任感和使命感。

二、机械工程导论课程的建设

针对目前机械工程导论课程教学中存在的问题,从秉持以学生为中心、以问题为导向、紧贴机械工程专业工程教育认证标准的角度出发,南京理工大学对机械工程导论课程进行了探索和改革,具体的建设措施如下:

(一)课程定位

机械工程导论的课程目标为:通过本课程的学习,使学生了解机械工程的起源、发展现状和发展趋势,机械工程学科在国民经济和国防现代化中的地位和作用,机械工程专业大类中各专业(专业方向)所涉及的研究领域及毕业后从事的工作,机械工程专业学生应具备的知识、能力和素质。解答刚入校机械工程专业大学生的疑惑,让学生了解专业、热爱专业,激发学生的学习兴趣和动机,提高学生对专业的认同感,引导学生明确自己新时代的奋斗目标,增强责任感、使命感。

(二)课程与专业工程教育认证标准中的毕业要求

的支撑关系

根据认证标准中对毕业生的毕业要求,结合本专业多年来人才培养的实践与积淀,该课程支撑毕业要求的3个指标点,分别是:1. 毕业要求5的其中一个指标点:能够熟练运用文献检索工具,获取机械工程领域理论与技术的最新进展;2. 毕业要求6的其中一个指标点:能够客观地认识和评价现代机械工程的发展对社会、健康、安全、法律和文化的影响;3. 毕业要求12的其中一个指标点:能对个人或职业发展具有清楚的认识,了解机械工程专业的概况,能及时跟踪专业的发展现状,并将其与个人的职业规划相联系。其中,课程对毕业要求指标点2、3是强支撑。

(三)教材建设

紧扣课程目标,紧贴工程教育认证标准,满足机械类新生专业认知需要来编排教材内容。在保证机械类专业介绍系统性的前提下,不涉及过深的专业内容,力求内容精炼、深入浅出,解答刚入学新生对机械类专业感到困惑和最关切的问题。教材除介绍机械工程所涉及到的基本知识外,大量融入现代机械设计、先进制造、车辆工程和工业工程的最新发展成果,使学生對机械类专业的研究领域和热门研究方向有一个全面的认识。

以南京理工大学编写的《机械工程导论》教材为例,该教材于2020年8月由清华大学出版社出版,是“十三五”江苏省高等学校重点教材。教材在参照《中国机械工程学科教程》和《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》机械类专业介绍和知识领域有关描述的基础上编写而成。

新编的《机械工程导论》教材全书共分9章:第1章 绪论,主要介绍机械工程发展简史,机械工程对人类社会发展的两面性,机械工程伟大成就以及机械工程技术发展趋势。让学生了解中国机械制造业面临的挑战,明确机械工程在建设制造强国中的地位和作用,使学生对本专业有一个感性的认识,提升专业认同感,增强建设国家的责任感。第2章 机械工程师,从工程师职业概述、机械工程师的职业前景、机械工程师应具备的知识结构与能力以及机械工程师的培养展开叙述。让学生深刻认识到机械工程师对社会和经济发展的驱动作用,了解机械工程毕业生从事的工作领域,激发学习热情,明确自己新时代的奋斗目标。第3章 机械工程的相关交叉学科,本章主要介绍了与机械工程相关的交叉学科,包括力学、材料、数学、控制、计算机、人文和环境。本章旨在让学生提早了解与机械工程密切相关的其他学科,学生可以对感兴趣的其他学科知识提前自学,对于希望继续深造的学生也可以提前了解其他学科知识。第4章 机械设计及理论、第5章 机械制造及其自动化、第6章 机械电子工程、第7章 车辆工程和第8章 工业工程,除了介绍各专业(专业方向)的内涵、特点和基础专业知识外,重点介绍各专业(专业方向)的研究领域,将近年来新的设计方法、制造技术、控制理论,如智能制造、3D打印、智能机器人、物联网、自动驾驶、生物制造、纳米制造、绿色制造等先进研究成果融入各章中进行介绍,让学生了解专业方向,后期便于学生结合自己的兴趣进行专业分流。第9章 机械类专业工程教育认证,内容包括工程教育专业认证概述,机械工程专业毕业要求及课程体系,让学生了解毕业生应具备的知识、能力和素质,了解本专业核心知识领域、课程体系、主要实践性教学环节以及专业实验等,了解各课程先后修读关系,帮助学生制定学业规划。

(四)授课模式与内容建设

机械工程导论课主要以课堂讲授为主,在保证机械类专业介绍系统性的前提下,尽量减少过深的专业技术内容介绍,力求讲授的内容对大一新生来说通俗易懂。按照教材内容编排和专业方向介绍的需要,该课程共分5讲,授课团队由各专业(专业方向)负责人组成。在实际授课过程中,授课内容紧扣课程目标和工程教育认证标准,每一讲的教学内容除了能够将教师的科研成果有机融入课程,做到专业内容介绍和工程实践案例相结合外,全面介绍各专业方向涉及的研究领域和热门研究方向。课堂教学中,借助智能制造、3D打印、机器人、物联网、自动驾驶等反映学科前沿的视频和重大工程纪录片等素材,让学生感性认识专业,提升专业认同感。

除了课堂授课外,同时还建设慕课课程和网上课程教学资源库,资源库包含与每一讲密切相关的图片、视频,以及技术专家、大国工匠和重大工程的纪录片等教学素材,为学生远程网上学习提供良好条件。

(五)课程思政建设

机械工程导论课程的德育目标:通过课程学习让学生了解中国机械工程技术发展历史和取得的先进重大成果,激发学生的民族自豪感和民族自信心,坚定中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信;利用工程技术专家和大国工匠的爱岗敬业、坚毅顽强、精益求精、追求卓越的精神激励学生奋发图强,勇于攀登科技高峰;课程内容融入社会主义核心价值观,培养学生的爱国主义信念,明确自己新时代的奋斗目标,增强担当民族复兴大任的责任感和使命感。

机械工程导论的思政融入应当充分结合授课内容来开展,在授课内容中有机融入思政元素,灵活利用课堂讲授、多媒体课件、视频短片、纪录片和研讨等授课形式,使学生在接受专业知识的同时潜移默化地吸收思政元素和德育元素。在每一讲内容中有机融入思政元素,例如,在讲述机械工程起源、发展历程,学科内涵和发展趋势时,介绍中国机械工程取得的伟大成就,在建设“制造强国”中的地位,以坚定学生“四个自信”,同时指出中国机械制造业面临的挑战,中国制造业“大而不强”,国家实施“中国制造2025”战略的深远意义,让学生明确新时代奋斗目标,为实现强国梦而奋斗。在讲授机械电子工程时,由微机电系统联系到导弹陀螺仪的研制,融入钱学森、邓稼先等老一辈专家在我国航空航天事业和国防事业中吃苦耐劳、坚毅顽强、勇于创新的精神,让学生深刻体会落后就要挨打。用“两弹一星”元勋的感人事迹,以及取得的辉煌成就激发学生的爱国奋斗精神、创新意识和奉献精神。在讲述机械设计与机械制造专业方向时,融入介绍高铁、三峡大坝发电机组、大型工程机械、神舟飞船、歼20隐身战机、C919大飞机、航空母舰、战略导弹等一系列重大装备首次自主研发成功,使学生了解机械工程在国家重大装备研发中发挥的重要作用,增强学生建设中国特色社会主义现代化强国的自信心和责任感。

(六)课程考核

机械工程导论课程考核以报告的形式进行,报告分为三部分:1. 综述机械工程技术最新发展成果。2. 如何理解机械工程与人类文明、社会发展的关系。3. 制定个人大学四年学习目标及毕业后职业生涯规划。课程考核基本要求与评价标准如表1所示,根据课程对指标点的支撑关系强弱,三部分内容的成绩分别占比20%、40%和40%。

三、实践效果

机械工程导论是南京理工大学机械类专业大类(包括机械工程、车辆工程、工业工程三个专业)第一门专业入门课,课程面向机械工程学院机械类专业、知识产权学院(机械专业方向)和中法工程师学院的新生,课程开设在大一上学期,年均上课人数350人左右。通过对2018级、2019级本科生的教学实践表明,基于上述教学改革举措的机械工程导论课程取得了较好的教学效果,课程目标已达到。学生们普遍反映该课程解答了他们入学时感到困惑和迷茫的问题,更全面地认识了专业,提升了专业认同感,激发了学习的主动性和积极性。同时,学生们对本科四年的学业有了清晰的规划,对毕业后个人的发展也确定了初步的目标,认为选择机械工程大有可为,增强了建设制造强国的责任感和使命感。

四、下一步工作思路

下一步课程建设目标为把机械工程导论打造为线上线下混合式金课,主要的工作思路:1. 线上平台和课程资源建设。选择超星学习通作为线上教学平台,每一讲按照授课内容划分为若干主题,根据不同主题建设和收集立体化、多样性的信息化资源,包括PPT课件、微课、视频、图片、思考题等资源形式。结合实际教学需要和学生反馈不断对课程资源进行完善,建立体现机械工程技术前沿性与时代性要求、符合学生专业认知需要的学习课件库、工程案例库、视频素材库和思考题库等教学资源,完成开放共享型教学资源库建设。2. 线下课程建设。适时调整课程教学目标和德育目标,使课程目标符合时代发展对人才培养的要求;授课教师应秉持“学生中心、产出导向、持续改进”的理念,主动运用信息化教学手段提高教学质量;教学内容与思政元素紧密融合,将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体;教学内容与时俱进,能够反映学科专业、行业先进的理论和成果,精心设计教学内容使线上、线下内容互补。3. 以教为中心向以学为中心转变,适当增加学生线上自主学习时间,运用数字化教学工具有效开展线上与线下密切衔接的全过程教学活动,提升教学效果。4. 加强过程考核,构建形成性考核评价体系,保证学生线上自主学习和线下教学活动的评价连贯完整。

参考文献:

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基金项目:南京理工大学本科教学改革与建设工程项目“机械工程导论一流课程建设”(编号:2020JX007)

作者简介:殷增斌(1987-),男,汉族,山东潍坊人,博士,副教授,研究方向:先进制造工艺与装备;袁军堂(1962-),男,汉族,江苏南京人,博士,教授,研究方向:先进制造工艺与装备。

作者:殷增斌 袁军堂

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