工业工程学科导论

关键词： 人才需求 工业 具有 工程

工业工程学科导论（精选十篇）

工业工程学科导论 篇1

有这样一群老师, 他们熟知学科前沿, 对教育教学饱含热情, 看重学科发展前景, 着力培育学科继承人。

于是, “材料科学与工程导论”这样一门课程应运而生, 将这两个群体零距离无缝衔接起来, 让他们于大学课堂上融洽和谐相处, 在科学之路上一同携手前行。

1 教学内容:前沿科普

“衣食住行乐, 材料把桥搭”, 材料与人类的生存息息相关, 是人类文明、社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。进入21世纪后人们开始认真思考材料、能源和环境的密切关系, 越来越重视材料的可持续发展。作为现代科学技术和国民经济发展的三大支柱之一的材料学科是研究材料成分、结构、制备和加工工艺、性能和应用的学科。材料科学与工程是一门研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的科学, 它涉及物质的性质及其在各个科学和工程领域的应用, 是研究“为什么”和解决“怎么做”的学问。

大一新生甫一入校, 绝大多数都未能明白“材料是什么, 材料学科是什么, 材料科学与工程专业会学习什么?”为提高材料专业本科生质量, 培养高素质、创造性人才, 帮助本科新生顺利完成从高中生到大学生的跨越和角色转变, 使新生尽快了解、认识、热爱自己所学的专业, 北京科技大学材料科学与工程学院从2005年开始, 开设“材料科学与工程导论”这一名师课堂。一批知名教授开始了“一班一师”的小班授课, 教学内容也从科普讲解的角度延伸到领悟学科前沿魅力。名师课堂上不仅有传统的课堂教学, 包括专业内涵特点、主要学科知识和课程体系、人才培养目标要求和实现途径、专业发展历程和发展方向、专业与行业职业的关系和联系、学校的人才培养特色和学科特色等, 还拓展了许多新的教学内同, 如开展学术讲座、学术交流、经验座谈, 参观科研教学实验室和行业知名企事业单位, 参与科研和教学实验设备的研制、维修、改造及众多专业实践活动, 帮助学生了解学科专业的特性及学术前沿, 为其学习提供指引、支持和帮助。授课教师之一、现任学校本科教学副校长张跃教授形象的指出, 我们要当牧羊人, 不可当放羊人, 虽一字之差, 但效果大不同;要有组织、有计划、有步骤的带领学生走入科学前沿, 迈入材料学科高水平的高地。

2 师资团队:名师云集

“材料科学与工程导论”这门课程的讲授教师无一例外都是材料学科中赫赫有名的翘楚。教学团队名师云集、星光熠熠, 有国家“海洋腐蚀973项目”首席科学家、北京市百名科技领军人物、腐蚀控制系统工程研究室首席教授李晓刚, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、先进粉末冶金成形技术研究室首席教授曲选辉, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、材料失效与延寿研究室首席教授乔利杰, 全国优秀教师、全国优秀科技工作者、教育部跨世纪优秀人才、材料优化设计与生物医用材料研究室首席教授刘国权, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者, 国家973计划项目首席科学家、新材料制备与加工研究室首席教授谢建新, 国家杰出青年科学基金获得者、国家重大科学研究计划项目首席科学家、纳米材料与器件研究室首席教授张跃, 国家百千万人才工程第一二层次入选者、教育部跨世纪优秀人才培养计划, 国家有突出贡献专家孙冬柏, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、磁电子材料与器件研究室首席教授姜勇, 还有吴春京、康永林、孙加林、尚成嘉、毛卫民、刘雪峰等国内外材料学科领域知名的专家学者教授。

正如就读博士三年级的小付同学所言, 材料学科学习了近十年, 回顾自己和同学的学习生涯, 感触最深的就是名师课堂, 它引导大家迅速走入学科前沿殿堂, 每一位教授都是那样的善诱善导, 每一个学科方向都清晰的展现给大家, 教授们传递给我们的“对科学的渴求、对学科的探究”的学术思想成就了一批材料新生代的成长成才。

授课教师之一、现任材料科学与工程学院院长姜勇教授强调, 开设导论这门课的意义在于通过名师与新生的课堂交流, 借助教学名师和科研领军人物的人格魅力和高尚风范, 帮助新生感受到教师对科学的执着热爱和刻苦钻研精神;通过名师讲授国家需求和国际前沿等内容, 借助最新科研技术成果的吸引力, 开启“本科生课堂”与“世界一流科研工作”之间的“直通车”。

3 课堂体验:创新吸引

启迪学生创新思维是课程建设的重点, 教师们使尽全身解数打造不拘一格的课堂教学, 务求学生们感受到极具吸引力的课堂体验。“我们被老师描绘的材料科学世界所吸引, 从一个不知道材料为何物的高中生, 转变成了兴趣浓厚的大学生, 更加坚定了认真学习材料专业的信念, 这是大学生活中最重要、印象最深刻的一堂课。”众多学生如是说。

体验1:“何为纳米?纳米是什么?纳米能干什么?”张跃教授介绍了从“费曼提出纳米的概念”之后纳米这一学科的发展、纳米材料的分类、制备方法、应用领域等纳米领域的基本知识。不时穿插自己学生时代的经历, 课堂气氛活跃。带领学生参观国家纳米中心、纳米领域研究实验室, 近距离观察电子显微镜等设备, 引导学生清晰了解了纳米材料的研究过程。考试方式是把同学分成若干小组, 对行业中自己最感兴趣的一个小分支进行研究, 通过答辩的形式介绍自己对这一分支的了解。相比于试卷, 这种期末考试显得十分灵活, 更有益于学生提高能力。

体验2:姜勇教授课上介绍了千奇百怪的多功能材料、绚丽夺目的发光材料、耐火耐压的建筑材料等, 各式各样的材料种类吸引着同学们的眼球。带领学生领悟了材料研究中各种仪器设备的使用方法, 如隧道扫描仪是用探针“访问材料表面”, X射线衍射则用来探索材料神奇的内部世界等, 耐心生动的讲解着仪器的结构、原理及用途。组织研究生、留学生与大一新生座谈, 通过面对面和学长们交流, 同学们对未来的学科、专业发展有了更深的了解。座谈会这一有趣而实用的教学方式得到了学生一致好评。

体验3:李晓刚教授从讲授大学的概况入手, 谈到“大学之道, 在明明德, 在亲民, 在止于至善。”, 为刚进入大学尚有迷茫的新生指点了方向。借助具体的事例和数字向同学们展示了学校在金属腐蚀方面取得的成就、重要意义和未来发展前景。曾去英国牛津大学交流的他用风趣幽默的语言和一张张图片展现了牛津大学、剑桥大学等学校的风貌, 开阔了同学们的眼界, 激起了部分同学出国深造的愿望。还请来了曾在美国留学的同学, 现场解答有关出国留学的疑惑。

……

每一位教授的课堂教学都是别具一格、丰富多彩的, 学生们得到的是新奇、深刻、鲜活的课堂体验。这门课程犹如一把钥匙为学生打开了材料科学研究的大门, 引导他们充满激情的在材料研究之路上持续前行。

经过多年发展与探索, “材料科学与工程导论”成功入选2013年“国家级精品视频公开课”试点建设课程, 作为重要部分参与的“发挥材料学科优势, 培养高水平创新型本科人才的探索与实践”获得2014年高等教育国家级教学成果一等奖。据悉, “材料科学与工程导论”在今后的发展中会吸收更多的专业大牌教授讲授该课程, 进一步拓展研究领域的前沿介绍, 启迪学生创新思维, 开阔专业视野, 激发学习动力, 为材料学科培育更多的创新型高素质拔尖人才。

摘要：记一次国家级精品视频公开课“材料科学与工程导论”, 启迪创新思维。

关键词：学科前沿,创新思维

参考文献

[1]王乃毅.高职高专药学专业仪器分析课教学方法探讨[J].山西职工医学院学报.2009.92-93.

通信工程电子信息学科导论论文 篇2

-------对通信工程的认识

075143---李元杰

众所周知，通信工程是包含于信息技术内的其中一个学科，主要是研究通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。

但不管信息技术还是通信工程都是与自然科学的范畴，所以在论文的前面我们要首先确定科学的定义

所谓科学：中国古汉语，原意为“科举之学”，宋 陈亮 《送叔祖主筠州高要簿序》：“自科学之兴，世之为士者往往困於一日之程文，甚至於老死而或不遇。”

科学一词，英文为science，源于拉丁文的scio，后来又演变为scientin，最后成了今天的写法，其本意是“知识”、“学问”。日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉把“science”译为“科学”。1893年，康有为引进并使用“科学”二字。严复在翻译《天演论》等科学著作时，也用“科学”二字。此后，“科学”二字便在中国广泛运用。意为各种不同类型的知识和学问。science科学

也就是指人们所知道的东西，指发现、积累并公认的普遍真理或普遍定理的运用,已系统化和公式化了的知识。

电子信息技术的定义

电子信息技术属于“技术科学”和“应用科学”范畴，它是“工学”大类各学科中涵盖面最广、渗透力最强的学科。它和强电结合，产生了“电力电子”，它同机械结合，产生了“机械电子”。是研究开发、设计、生产、维护和管理电子信息产品和系统的理论与技术；也是工业实现信息化的技术。

电子信息技术以其高度的创新性、渗透性、倍增性和带动性，在国民经济发展中起着不可替代的作用，给传统产业改造升级注入了新的活力。同时其也发展催生了一批新兴产业，形成了微电子、计算机、软件、通信等关联产业的协同发展；加速了生物工程与生命科学、新材料与能源、航空航天等高新技术产业的成长；促进光电子、汽车电子等产业的兴起。同时使传统的劳动密集型产业、资本密集型产业、服务业日趋信息化和知识化。

对信息技术今后的猜想

信息技术还是一门相对而言新问世的学科，所以我认为信息技术已改还会保持着高速发展的劲头，也可以说是信息技术还处于“伽利略时代”。关注信息技术广泛普及和惠及大众

关注低功耗、低成本的信息技术关注网络科学技术和并行分布信息处理关注以仿真计算为纽带的前沿交叉科学研究重视基于脑科学的智能信息科学。信息服务产业的可持续发展越来越得到重视在未来的10~15年CMOS器件的发展将不再遵循摩尔定律；信息世界正在转型为人机物三元世界；计算开始成为交叉与汇聚科学的纽带。也就是说我们的生活将与信息科学息息相关。

当前信息技术的发展方向

在如今社会上，信息技术的地位日益升高，占据着越来越重要的位置。起发展方向据我所知有以下几个方面：

信源理论和信息的获取，研究自然信息源和社会信息源，以及从信息源提取信息的方法和技术； 信息的传输、存储、检索、变换和处理； 信号的测量、分析、处理和显示；

模式信息处理，研究对文字、图像、声音等信息的处理、分类和识别研制机器视觉系统和语音识别装置；

知识信息处理，研究知识的表示、获取和利用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统即专家系统；

决策和控制，在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。

而当前信息技术的应用也是越来越广泛了：工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报人工智能、高效农业、交通监控宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统经济预测财务统计、市场信息、股市分析电子出版、新闻传媒、影视制作远程教育、远程医疗、远程会议虚拟仪器、虚拟手术等技术都存在着我们的影子。

通信工程的概念

通信工程(旧称远距离通信工程)是电子工程的一个重要分支，同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。

用任何方法，通过任何传输媒质完成信息传均可称为通信。因此在我看来通信即是指对信息的传递方法以及效果的的研究。从古时候的烽火台，飞鸽传书，驿马传送信件，到今日的手机，互联网等领域皆属于通信范畴。

在通信工程飞速发展的现在，通信业务主要包括：电话通信，图像通信，语言及电视广播，电子邮件，数据传播等多个方面。而后我也了解到了以有线（如光纤），无线（移动通信，卫星通信）为主的通信手段。以及各种通信技术如复用技术：FDM、TDM、CDM、DWDM压缩技术：语音编码、压缩编码调制技术：调幅、调频等交换技术

通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。近年来的毕业生集中在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路及政府和大专院校等。本专业本着加强基础、拓宽专业、跟踪前沿、注重能力培养的指导思想，培养德、智、体全面发展，具有扎实的理论基础和开拓创新精神，能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中，从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。

在如今社会，通信发挥着越来越重要的作用，具有无可比拟的重要性，人们在为提高信息传输的速度、质量、可靠性不断的努力着。而我们所学的通信工程学科就是对此的研究。

3G到4G的过渡感想

从出现现代通信技术开始，通信技术始终保持着高速发展的速度，从1G的连通话的信号都不能很好地保证，到2G的不仅可以保证基本的通话，还可以进行一些小型文件的传输，再到3G的速度达到平均速度超过1Mpb/s，以及现在的正在进行普及的4G，理论最大速度已经超过100Mpb/s。仅仅经过了20余年的发展，其信号传输的速度，质量就已经远远不可同日而语了，而我们现在已经基本实现了又3G到4G的过渡，全国大部分地区都已基本覆盖了4G网络信号。

3G时代主要以CDMA为核心技术，是TD——SCDMA、WCDMA和CDMA2000三足鼎立，而4G时代则是以OFDM为核心技术，TDD和FDD两强争霸，中国的TD——LTE欲占半壁江山。中国的移动技术已近在世界上占据着越来越重要的位置，甚至隐隐有领先的趋势，比如去年统计的全球各大电信公司营业额，我国的民办企业--华为公司已近超过爱立信公司，成为了世界最大的电信公司了。

而作为一个从3G到4G过渡的切实体会者，我有着自己的感想：从3G到4G我国过渡的时间太短，也就是3G还没有真的像2G一样普及时我们就已经过渡到了4G时代。但我知道，这是个正确的选择，因为以前3G还在发展阶段的犹豫，我们错过了3G发展的最好时机，这个时候4G刚出现，我国又处于略微领先的地位，那自然要进行普及，并且在这个时候其实4G技术已基本完全成熟，所以国家才如此大力推广4G。

正如TD产业联盟秘书长杨骅所说：“我当然希望TD-SCDMA有更好的发展，让更多的企业从中得到回报。但是如果我们迟迟不推TD-LTE，那么国际对TD-LTE的关注度可能会下降，结果让本来只是略微领先的FDD很快占得先机、扩大规模，最后TD-LTE又没了空间。”所以，如果我们不希望在4G时代再错过和对手同步起跑的机会，就必须要加快TD-LTE的步伐.移动通信发展史

世界电信在近30年的发展中，发生了巨大的变化，移动通信特别是蜂窝小区的迅速发展，使用户彻底摆脱终端设备的束缚，实现了完整的个人移动性，也提供了可靠的传输手段和接续方式。进入21世纪，移动通信已经逐渐演变成社会发展和进步的必不可少的工具。

在人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年，意大利人M.G..马可尼在一个固定站和一搜拖船之间完成了一项无线电通信实验，也就是说，移动通信几乎伴随着无限通信的出现而诞生了，也由此揭开了移动通信辉煌发展的序幕。

现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代，距今已有80余年的历史。大致算来，现代移动通信系统经历了如下4个发展阶段。

第一阶段从20世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，初步进行了一些传播特性的测试，并且在短波几个频段上开发了专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30~40MHz。可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低，工作方式为单工或半双工方式。

第二阶段从20世纪40年代中期至60年代初期。在此期间，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会（FCC）的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，成为“城市系统”。当时使用了3个频道，间隔为120KHz，通信方式为单工，随后，前联邦德国（1950年）、法国（1956年）、英国（1959年）等相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向公用网过渡，接续方式为人工，网络的容量较小。

第三阶段从20世纪60年代中期至70年代中期。在此期间，美国推出了改进型移动电话系统（IMTS），使用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水平的B网。可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，采用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

第四阶段从20世纪70年代中后期至今。在此期间，由于蜂窝理论的应用，频率复用的概念得以实用化。蜂窝移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过分割小区，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量。同时，由于微电子技术、计算机技术、通信网络技术以及通信调制编码技术的发展，移动通信在交换、信令网络体质和无线调制编码技术等方面有了长足的发展。这是移动通信蓬勃发展的时期，其特点是通信容量迅速增加，新业务不断出现，通信性能不断完善，技术的发展呈加快趋势。

第四阶段的蜂窝移动通信系统又可以分为一下几个发展阶段:第一代移动通信系统（1G），第二代移动通信系统（2G），第三代移动通信系统（3G），第四代移动通信系统（4G）。从1G到4G的主要技术及代表系统

1G 第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准。主要技术：

主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。代表系统：

移动电话系统（AMPS），全球接入通信系统（TACS）2G 为了弥补模拟移动通信系统的不足提出了第二移动通信系统¬—数字蜂窝移动通信系统。

主要技术：

欧洲的GSM和美国的CDMA采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。

主要的第二代手机通讯技术规格标准有：

GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲、目前已全球化。

IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。

IS-136﹙也叫做D-AMPS﹚：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于美洲。

IS-95﹙也叫做cdmaOne﹚：基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于美洲和亚洲一些国家。

PDC﹙Personal Digital Cellular﹚：基于TDMA所发展，仅在日本普及。3G 为了实现包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面，使得“全球通”漫游业务，以及增加带宽。

主要技术标准有三种： 欧洲的WCDMA系统、美国的CDMA2000系统和中国的TD-SCDMA系统。4G 发展背景：

3G技术在支持IP多媒体业务、提高频谱利用率以及资源综合优化等方面的局限性渐露端倪，推动了第四代移动通信系统的产生。

2、主要技术：

以正交频分复用（OFDM）技术为核心

3、技术标准：

国际电信联盟(ITU)已经将WiMax、HSPA+、LTE、LTE-Advanced、WirelessMAN-Advanced纳入到4G标准里，目前4G标准已经达到了5种。对老师授课的建议

因为我们都是大一的新生，所以有很多不了解的专业名词，希望老师在提到这些专业名词的时候可以向我们解释一下它们的意思。而且，我认为我们开这门课目的应该是让同学们对电子信息科学技术有一个初步的认识，so我建议在授课的时候可以加一些有意思的事情，比如什么发展历史上的趣事等等。因为我觉得咱们这个导论课也应该起到一个让同学们对这们课产生兴趣的作用，因为我们都知道，兴趣是真正的老师。提升我们对这门课的兴趣，应该对我们的作用更大，因为感兴趣，所以课下会自主学习，而我认为自主学习来的知识要比老师所直接教授的内容更加深刻，所以我建议老师在以后授课的时候可以尝试着培养一下同学们的兴趣，当然老师做的已经很好了，在上课的时候我们被逗得一直笑，这样我们就根本不舍得在上课时思想开小差。

希望老师您能考虑一下我的一些建议。

电子信息工程专业导论教学初探 篇3

关键词 电子信息工程 专业导论 教学初探

中图分类号：G642 文献标识码：A

0 前言

目前，专业导论是各个院校各个专业普遍开设的一门专业基础必修课。我校电子信息学院自2010年始，在新生入学第一学期为电子信息工程专业学生开设了专业导论课程。

电子信息工程专业导论是针对入校新生开展电子信息工程专业认知教育的重要环节，作为介绍专业方向、专业领域的基本概念和技术发展动向的“导论”课，可以引领学生步入电子信息工程领域，帮助他们了解专业方向，了解电子信息技术领域的各主要学科所涉及的技术、相关的业务领域和大学毕业后可能从事工作的业务范围、部门等，让新生了解电子信息工程学科的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向，为新生的专业发展提供认知和心理上的准备，以利于他们大学四年的自主学习。

本文首先介绍了电子信息工程专业导论课程的教学目的、教学目标和教学内容，接着给出了教师在本课程中采用的教学方法、考核方式以及达到的效果，初步探索了本课程的教学。

1 课程的教学目的和教学内容

1.1 教学目的

电子信息工程专业导论课程通过对电子信息工程专业的范畴、学科内容、学习方法、培养计划、课程设置以及未来就业领域的介绍，使学生了解电子信息工程专业的内涵、外延和前沿，引导学生关注相关学科研究的基本内容、发展历史、性质、领域、最新进展和发展趋势；把握和理解电子信息工程相关学科的特征。使学生了解电子信息工程专业的基本情况，明确在大学阶段专业学习的目的和主要任务，激发学生对本专业的兴趣，提高学生学习的针对性，为电子信息工程专业的学生在今后的公共基础课、专业基础课及专业课的学习过程中提供一定的指导作用。

1.2 教学内容

电子信息技术专业导论着重介绍电子信息技术的基本概念、专业内容、技术发展历程、当前的技术状况和今后的可能发展走向。在介绍概念时还联系到大学教学计划中的有关课程。以下是本课程教学的主要内容：

（1）课程概述：介绍课程的基本情况、学习要求、学习方法等，帮助学生学好本门课程。（2）电子信息技术概述：粗略了解电子信息技术的过去、现在与未来；了解要深入掌握这些技术需要进一步学习的基础理论知识、专业技术知识等。（3）消息的数字化及应用：了解文字、语音和图像的数字化技术，知道这些技术已广泛应用在通信、计算机、家用电子设备和电视系统中。（4）电磁波与无线电：了解电磁波的概念以及应用的全貌，以及相关大学课程和电子设备系统的联系。（5）通信技术与通信网：了解通信技术与通信网，建立电子信息类专业课程之间的联系，提高后续课程学习的针对性。（6）计算机科学与技术：对计算机系统有一个全面的初步了解，为后续学习计算机相关课程奠定基础。（7）互联网：了解计算机网络的基本概念、计算机网络的发展过程及特点，知道相关的名词术语。（8）控制科学与工程：了解自动控制的应用领域，学习自动控制和自动控制系统的基本概念，了解自动控制发展过程和自动控制系统分类。（9）光电信息技术：了解光电信息技术中的激光技术、光纤通信、自由空间光通信、激光雷达和光信息处理等方面的内容。（10）数字媒体技术：学習数字媒体技术的概念、内涵。了解网络电话、网络电视、移动多媒体广播和动漫等方面的内容，知道数字媒体制作的过程和工具。（11）图像信息处理及应用：了解数字图像处理的基本概念；了解数字图像处理研究的主要内容；了解数字图像处理在各个领域中的应用，以及与计算机图形学、模式识别、计算机视觉等学科的关系。（12）专业培养计划介绍及讨论：了解电子信息工程专业的培养计划，在了解公共基础课、专业基础课、专业课等之间区别和联系的基础上，指导学生制定专业学习规划。

2 教学初探

根据电子信息工程专业导论的教学目的和目标，在以下多个方面开展了本课程的工作：

具有博士学位教授职称的教师担任本课程建设项目的负责人，形成一支素质优良、学历职称结构合理的教学梯队。制定完整规范符合教学要求的教学大纲、授课计划及文字教案等，选用及时和准确反映学科发展方向和前沿、适应教学要求的优秀教材以及能够较好地辅助教学的教学参考资料。制作与授课内容相符合的电子教学课件。对教学方法进行改革实践，采用先进科学的教学方法和现代化教学手段，提高教学效果与质量。

在教学内容上：在选择新颖、全面、正式出版教材的基础上，适当补充电子信息领域的最新进展，充实教学内容。在教学方法上：采取教师讲授、学生自学讲授，课堂讨论、提问等多种方式方法，激发学生学习兴趣。在教学手段上：多媒体课件教学与黑板板书相结合，取长补短，提高课堂教学效果。教学考核上：注重平时，期末考核采取灵活多样的方式，例如，可以老师规定考核的基本内容，让学生自己拟定题目，针对该课程的教学内容完成一篇学习论文。完善教学各个环节和教学基本材料，加强教学团队建设，进一步提高教学质量，更好地为电子信息工程专业本科学生的培养搭建一个提高专业素养的平台。

3 结束语

专业导论是将涉及内容很广的学科做概括性介绍，一般不会有非常深入的分析，但对历史和未来都有精简扼要的介绍，使学生对学科专业有一个概括的了解，以便更好地理解学习其他课程的目的。

电子信息技术是信息科学技术中的主要内容，它代表了当代社会最具潜力的新的生产力。电子信息技术是一个学科群体，电子信息产业包括电子产品、光电产品、通信设备、计算机硬件、软件和某些信息应用技术等，它们在国民经济中占有很大比重，是我国国民经济的支柱产业之一。随着电子信息技术的发展，各学科之间、各生产企业之间相互渗透、日趋融合，因而全面了解电子信息技术的专业内容、概念，以及技术进步和今后发展，对大学新生是必要的。作为介绍专业方向、专业领域的基本概念和技术发展动向的导论课，可以帮助他们了解专业方向，了解电子信息技术领域的各主要学科所涉及的技术、相关的业务领域和大学毕业后可能从事工作的业务范围、部门等，以利于他们大学四年的自主学习。

项目资助：上海市教委科技创新项目（12AZ10）、上海电机学院重点培育项目（10C104）和上海电机学院重点学科项目（10XKF01）资助课题

参考文献

[1] 黄载禄.电子信息技术导论[M].北京邮电大学出版社，2009.

[2] 李衍达.信息科学技术概论[M].清华大学出版社，2005.

[3] 黄凤玲.电子与信息技术类专业概论与职业导论[M].中山大学出版社，2009.

[4] 谢文，滕平.地理信息系统专业导论课程教学改革初探[J].大家，2012（14）.

[5] 张运九，吴勇，薛光辉，卢继霞.测控技术与仪器专业导论课程教学的探索与实践研究[J].中国科教创新导刊，2012（19）.

[6] 彭熙伟，廖晓钟，邹凌.“自动化专业导论”课的教学实践与探索[J].中国电力教育，2011（1）.

[7] 黄军校.基于CDIO理念的市场营销专业导论课程教学改革研究与实践[J].沿海企业与科技，2012（3）.

《计算学科导论》中的人文素质教育 篇4

一、计算学科导论教学存在的问题与分析

多年来, 通过对计算学科导论的关注, 以及查阅大量的国内外的教材, 在教学内容的定位、组织与设计方面, 我们可以归纳和总结出国内外高校对本课程的处理方法, 大体上可分为以下几类:

(1) 高层次抽象。也就是用高度抽象的理论模型来刻画计算机及计算的本质问题, 其特点是层次高, 系统性强, 且融抽象性与科学性于一体。这种教材质量较高, 但对于本科生来说, 难度较大, 不易掌握。

(2) “浓缩”+“拼盘”。将本学科的主干课程, 如操作系统、数据结构、软件工程、数库系统、计算机网络等“浓缩”起来, 独立成章, 然后合成一个“拼盘”。其特点是内容广而散、概念多而杂、理论深而不透, 学生很难理解与掌握。此外, 还存在以下几个问题:教学目的不明确;教师讲授到什么程度, 学生学到什么程度, 对这个“度”的把握非常困难;与后续课程内容重复等。

(3) 实用主义。主要体现在以操作为主的入门教育, 教学内容类似于非计算机专业的《计算机文化基础》, 其特点是学生容易掌握, 也可提高学生的操作技能, 但却失去了“导论”课程的本质属性, 学生对整个计算学科很难有所认识和把握。

(4) 其他。比如以某种具体语言为主, 介绍程序设计的基本概念和方法。这些内容对计算机专业的学生来说是必需的, 但不宜作为“导论”课程来讲授。

二、课程的定位与教学指导思想

作为“导论”课程, 计算学科导论到底要达到什么目的?起什么作用?以及如何定位?确实应该进行冷静、理智地加以分析。

首先, 在定位方面, 我们必须意识到以下几点:一是该课程为计算机专业的入门课程, 不可能也没有必要在该课程中介绍过多的理论、方法、技术、概念和术语;二是要站在学科的高度给学生“指点江山”, 使学生对计算学科有一个比较清醒的认识;三是要激发学生的学习兴趣和对职业的热情, 使学生受到较好的人文精神的熏陶, 真正成为社会的有用之才。鉴于此, 我们认为该课程在专业知识的传授方面应该起一种“承前启后”的作用, 这里所谓的“承前”一是让学生了解本学科的发展过程以及前辈们所做的贡献, 二是了解计算学科的本质问题;而所谓“启后”一是介绍本学科的现状及其发展趋势, 二是让学生了解应该掌握哪些知识, 应该具备什么样的知识结构和能力。

其次, 在教学目标方面, 可以归纳为:了解本学科的发展史及其发展趋势, 能从中获得必要的启示;从理论模型的层次上掌握计算及计算机的本质问题;了解本学科的知识结构及其相互之间的关系, 掌握正确的学习方法;激发学生的学习兴趣;从整体上提高学生对本学科的认识水平;通过大量的事例和素材, 在轻松愉快的氛围中给学生以人文精神的熏陶。

因此, 我们认为计算学科导论应该体现出以下几个方面的指导思想:努力强化“导论”二字, 贯彻以“发展沿革、计算模型、兴趣驱动、知识架构、学习导向、人文熏陶”为方针的教学指导思想。在“发展沿革”方面, 主要强调两方面的知识。一是计算学科的发展史;二是计算学科发展过程中的局限性及其带给人们的启示。“计算模型”是描述如何在计算机中完成计算的一种概念性方法, 不涉及硬件和软件细节, 从抽象以及方法论的层次上揭示计算及计算机的本质特性。“兴趣驱动”的目的在于激发学生学习本学科的内在的、强烈的本能冲动;“知识架构”侧重于介绍本学科的知识结构及其相互之间的关系。“学习导向”着重讨论本学科的特点、规律以及学习方法。“人文熏陶”着重培养学生良好的人文精神, 使学生成为健全的、高尚的、具有高度责任感和“大爱”的社会有用之才。

三、课程教学中的人文素质教育

1. 计算学科发展史

知识的传授不能脱离知识的背景以及知识产生、发展的历史。只有这样, 才能促使学生更深刻地理解知识, 了解知识的来龙去脉;才能促进学生把外在的知识内化为自身精神构架的有机成分。历史的发展过程, 无不反映着辩证思维的过程。通过对史实的分析、综合形成概念, 再运用概念进行判断、推理, 可以获得对历史发展的规律性的认识。只有学习和熟悉历史, 深刻地认识过去, 才能更加自觉和正确地把握现实与未来。对于大学生来说, 可以提高他们的文化素养, 可以培养他们的创新思维和实践能力, 也可以让他们学会怎样做人等。

2. 历史人物的事迹与成就

在计算学科的发展史上, 涌现出一大批杰出的学者和专家。他们的奋斗经历、挫折和成功、团结与协作、百折不挠的惊人毅力、爱国主义和国际主义精神以及他们创造性的智慧, 都蕴涵着丰厚的人文精神。如阿兰·图灵 (Alan Tur i ng, 1912-1954) 年仅23岁就被选为剑桥大学国王学院院士, 在量子力学、概率论等领域都做了许多开创性的工作, 他对计算学科的重要贡献在于提出了有限状态自动机 (即图灵机) 以及“图灵测试”。人们为了纪念这位伟大的科学家, 将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。

又如计算机之父──冯·诺依曼 (John Von Neumann, 1903-1957) 在格论、连续几何、理论物理、原子能和经济学等领域都做过重要的工作。冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。

3. 业界公司的兴衰与成败

短短的几十年里, 计算机界诞生了许多富有传奇色彩的、实力雄厚的跨国公司, 这些公司的管理理念、经营策略、企业文化、技术路线、成功与失败的经验教训等, 蕴涵着丰富的人文精神。自1975年微软公司创立以来, 在短短的几十年里, 比尔·盖茨创造了一个又一个现代神话。到1999年7月16日, 微软公司的股票市值已突破5000亿美元的大关, 而当时世界上只有8个国家的经济规模超过了5000亿美元。比尔·盖茨的成功, 验证了一条经济学的基本规律:如果市场起飞, 那些恰好在起飞点进入市场的人, 将会获得超过一般数学期望值的投资回报。英特尔 (Intel) 公司是美国最大的独立半导体制造商, 成立于1968年8月。该公司为何能在短短的40年里创造辉煌?除了雄厚的科研、技术以外, 注重新产品开发、强化质量意识、全力营造和谐的企业文化、出色的营销沟通能力对英特尔的发展功不可没。

创造神话的公司还有很多, 比如IBM, HP, Yahoo, APPLE……这些公司的成败与兴衰的背后, 有很多曲折、感人的故事, 从这些故事里, 人们可以获取很多智慧、经验、教训、感悟, 对从业者来说, 没有比这更宝贵的精神财富了。

4. 学习兴趣的激发与培养

“兴趣驱动”的目的在于激发学生学习本学科的内在的、强烈的本能冲动。学习兴趣是学生对学习活动或学习对象产生的积极探究的认识倾向。当一个学生对某门课程发生浓厚的、稳定的兴趣时, 学习这门课程就有了内在的、持久的动力, 这种内因的作用能充分调动学生学习的积极性、主动性。

对于计算学科, 如何提高学生的学习兴趣, 我们认为有几条途径。一是通过直观、形象的手段 (如多媒体CAI) 展示计算学科的经典应用, 如科学计算、天气预报、导弹制导、CAD等, 让学生切实感受到计算学科给人类所带来的震撼人心的变革;二是介绍计算学科未来引人的美好前景及其对人类生活的影响;三是实事求是地告诉学生计算学科尚存许多需要解决的问题, 在某种程度上也可激发学生的热情和创造力。

5. 社会责任感

社会责任感是人对社会和他人负责的心理体验。社会责任感一旦确立, 就会成为性格心理的组成部分, 就具有稳定性, 使人能自觉、主动、积极地尽职尽责。因此, 在人文素质教育中, 除了引导学生学什么、怎么学以外, 还应该在学生的人格培养上多下工夫。其中重要的一条就是要引导学生关注现实, 立足现实, 从时代发展与社会进步的高度来把握个人的前途和命运。社会责任感的培养可以从三个方面着手:第一, 让学生了解所学理论的社会价值;第二, 介绍与学科有关的优秀历史人物, 激发学生树立崇高的正义感与社会责任感;第三, 介绍学科与当前民众利益的密切关系, 激发学生献身于造福人类与社会伟大事业的热情。

摘要：本文在深入分析国内外素材的基础上, 指出了计算学科导论教学过程中存在的问题和局限性, 认真地分析并给出了课程的定位与教学指导思想, 提出了教改的方向、目标和方法, 着重探讨了该课程如何融合人文素质教育。经实践, 取得了非常好的教学效果。

关键词：计算学科,导论,人文教育,教学改革

参考文献

[1]石茵译.计算机科学导论[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003:15.

[2]杨跃民.高校人文教育:问题与建议[J].理论探讨, 2005, (6) :140-142.

[3]杨叔子.现代大学与人文教育[J].高等教育研究, 1999, (4) :1-5.

论文：学科导论 篇5

题目：

职业规划

姓学专提

名 号

业交

班日

级 期

20140528

一、对专业的认识

电子与信息学院是华南理工大学的老牌学院，09级以前设有信息工程、微电子技术、集成电路设计与系统集成、物理电子技术、电类联合班等五个专业，10级以后的专业设置发生了一些改变，开始实行大类招生政策，具体到大二下学期才分方向，在分专业方向之前是按照电子信息科学类（工程）、信息工程（卓越班）来招生的，分完专业方向后学院设有电子信息工程、电子科学与技术、信息工程（卓越班）三个专业。现在具体地介绍一下学院的这些专业概况：

1、信息工程（通信工程与电子工程）

这个专业培养学生掌握信号分析、掌握现代通信系统中信源、信道及系统组成的理论和方法；对高速发展的电子与通信技术及通信技术系统具有软件、硬件级系统工程方面的研究和开发能力。毕业生可从事电子设备、信息系统和通信系统的研究、设计、制造、应用和开发工作。

2、电子科学与技术（微电子技术）

这个专业主要学习继承模电、数电，大规模集成电路设计课程。毕业后凭借微电子技术，就业于集成电路设计、制造和封装测试企业，电信部门，电子整机生产企业，或者进入科研机构从事科研、设计开发、技术管理等工作。

3、集成电路设计与系统集成

这个专业主要培养从事电路设计、微电子器件与集成系统领域的研究、设计、只在、开发、管理和教学方面工作的专门高级人才。本专业学生应该具有电路与系统、电磁场与微波技术、电磁场兼容技术、多芯片组件设计和微电子工艺方面的知识。

4、物理电子技术

本专业主要培养从事物理电子、光信息传输（光通信）/处理、信息工程、光电探测与传感等相关领域新技术、新产品的研究和开发的高级工程技术人才。培养能在该领域内从事各种电子材料、元配件、乃至光电子系统方面工作的高级工程技术人才。

5、电类联合班

这个专业以培养引导电子信息领域拔尖学术性人才为目标，将依托学院强大学科资源，以课题及导师制的形式，让学生进入省级重点实验室、国家级实验教学示范中心、省部级工程中心以及国家级人才培养基础，重点培养其数理专长与学术探究能力。

6、卓越工程师班（卓越班）

这个专业以培养电子信息产业发展紧缺的高端复合型工程人才为目标，目前主要围绕通信技术（三星、TCL通信等）、智能家居技术（TCL多媒体、创维等）、集成电路技术（中兴、华为、炬力等）以及电子应用技术四个方面，与区域电子信息龙头企业紧密合作，重点培养其突出的工程实施新能力和良好的职业素养。

7、电子信息科学类（工程）

为满足我国电子信息产业发展需求，延续学院优良人才培养传统，迎接世界电子信息产业新一轮产业转移和全球化竞争的挑战，培养学生成为新潮电子产品或新型信息服务的首创发明者、技术管理者和行业开拓者，学院2011年实施“信息工程（电子信息科学类）”大类专业招生。此大类专业以精英人才培养为目标，着重从综合创新能力、“宽深厚”知识体系和专业精英思维三方面对学生进行培养。此大类专业覆盖信息工程（通信工程与电子工程）、电子科学与技术（物理电子技术）、集成电路设计与系统集成、电子科学与技术（微电子技术）四个本科专业，三年级时按学生意愿为主转入相应专业。学院重视教学改革，强化数学和工程科学基础教育，通过全方位工程引导，注重学生个体的充分自我发展，促进形成以主动性、责任感、合作性为表征的良好价值观念

二、个人未来的职业生涯规划

首先，从全球来看，我国电子信息产业从“默默无闻”跨越到了“名列前茅”。中国已经成为全球重要的消费电子生产基地，多个消费电子产品产销量在世界市场上排名第一。2010年，我国电子消费品进出口总额达到了10128亿美元，同比增长31.2%，占全国外贸总额达到了34%。中国已经成为全球重要的消费电子生产基地，多个消费电子产品产销量在世界市场上排名第一。2010年我国规模以上消费电子产业销售收入规模达7.8万亿元，增长29.5%。消费电子产业作为我国国民经济基础性、战略性产业，已成为国民经济的重要组成部分。电子信息专业发展势态好。

其次，从自身的角度出发，当初会选择这个专业，主要是对无线电这个领域比较好奇，其次，我的物理基础还不错，第三是这个专业嘚就业前景一片大好。但是如果更详细的分析自己，我是否适合这个专业呢？

我刚入学，就为自己制定了比较系统的学习计划。首先，我不是学霸型人才，很难做到学习拔尖，所以我要保证自己的成绩中上就行；但是，由于学习成绩的不足，我必须找到别的东西来增强自己的核心竞争力，比如有一定的项目经历，比如有丰富的学生活动经验，所以大一我加入了一个校级组织，并结交到一些朋友和累积到一些技术、经验。大二的时候由于学习任务的加重，再加上参加了学校的SRP的一个项目，就决定退出社团组织，专心学习和项目。到目前为止，一切都还在计划范围内。

我计划，在接下来的两年在校时间里，除了要保持成绩中上之外，还要丰富项目经验，例如做出一个成功的比赛。

依照我的计划，毕业后：

1、从事通信行业与技术有关的技术维护、管理等类型的工作；

2、进入大型的通信运营商，有一份体面的薪水；

3、累积工作经验，逐步从基层转入管理类岗位。

三、课程学习的心得体会

学科导论课是一门对新生入学迅速了解本专业状况的很好的课程，它具有引导性的作用，能让新生在对专业、前途认识很迷惘的时候，结合前人的工作、经验，给本科生很好的例子和思考空间。它可以站在一定的高度去向新生阐述本专业的一些基本情况以及就业前景，让新生可以更 加了解和喜欢上这个专业。

从另外一个方面来分析，学科导论课，让我们更加了解我们专业的情况，对 我们以后的职业生涯规划起着重要的作用。我们从学科导论课上了解到我们专业 致力于将我们培养成综合素质高的，符合时代需要的创新型人才，能在通信行业 飞速发展的今天为人们创造出更多新技术。而且，我们还可以获知当今社会需要 什么样的人才，自己要发展成管理型，工程师型，还是综合型人才。对于自己专 业的正确认识，有助于我们选择自己的发展方向，为以后的职业选择做出更准确 的定位，从而为个人发展提供有利形势。不仅仅如此，学科导论课，可以让我们了解更多的学科前沿的动态，让我们能够紧跟科学前进的步伐，知道通信领域的 发展情况。我们还能从学科导论课上知道我们学院的教授、团队正在研究的与世 界先进技术相关的项目，感兴趣的还可以跟老师一起做项目，提高自己的动手能 力和丰富自己的项目经验。

学科导论课是大学生必修的一门课程，它的重要性是不言而喻的。每个学生都应该花更多的时间和精力好好地在这门课上学习一些与专业相关的 知识，了解足够多的信息，努力培养自己对本专业的兴趣，为自己的专业课程的 学习打下一个好的基础。而对于学院来说，我觉得应该加大在这方面课程的投入 力度，花更多的课时在这类课程上面，毕竟这是对学生的人生道路具有指导性意 义的课程，我们应该好好珍惜这些。

在上学科导论这门课之前我对这两门专业还是处于迷迷糊糊的状态。通过学科导论这门课的学习，老师给我们让我清楚的认识到我在大二应该在我这个专业走哪个方向。

总之，我觉得这个课很值得上。当然，我觉得下面几方面改进一下就更完美了：

1、互动少，都是老师在上面讲，学生在下面听，有时老师讲的时间过长，学生想问问题，都没有时间；

2、在课堂上，老师只是简单、平面向我们展示他们的研究成果和进度，学生因为本来就对这些东西比较远，所以容易有距离感，所以想能不能带我们参观一下他们实验室，让我们开开眼界，增加我们的科研兴趣。

3、建议老师在每次上课前，通知学生去找相关资料，先做功课，这样再去听课，可能效果会更好。

工业工程学科导论 篇6

【关键词】讲座 项目设计 职业规划书 视频教学 启发式教学

一、引言

《物联网工程导论》作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程，教育目的在于让学生体系化地建立物联网专业知识框架，引导学生对于自己的职业规划进行思考，以便定位自己的就业方向，规划大学四年的学习和实习计划。由此可以看出，《物联网工程导论》的教学重点在于引导学生认识自己的专业特长，激发其专业学习兴趣。因此，如何选择合理的课程教学方法，是一个值得探讨的问题。

2014年以来，电子科技大学成都学院（以下称本院）各专业均开设了相关的导论课程，并采取CDIO工程教育模式，作为教学手段。从教学效果来看，大一新生在C-D-I-O的环节体验式教学中，普遍存在浓厚的学习兴趣，课程项目制的开展中，学生们也一定程度上提升了实践动手和团队协作能力，并做出了诸多作品。以2015年电子工程系导论课程为例，学生的作品数多达40件。综上所述，CDIO的教学模式，在提升教学质量方面，是一种行之有效的方法。故在《物联网工程导论》的教学中，拟采取CDIO工程教学模式，引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣，从而达到能力培养、综合发展的目的。

二、CDIO教学方法的具体实施措施

在《物联网工程导论》CDIO教学中，主要根据课程的提点来设置相应的教学环节。

（一）邀请物联网从业人员进行讲座

大学教师对于基础技术方面非常熟悉，但是对于行业的发展前景和就业情况熟悉程度不如行业的从业人员。本课程作为行业导论课，最重要的就是了解行业的发展前景和就业情况。鉴于此，本文在教学中，邀请经验丰富的物联网从业人员来进行免费讲座，如图1所示。

（二）平时作业采用项目设计的方法

CDIO教学的精髓在于项目制的实施。大量的教学实践表明，它是学生建立体系化专业知识的有效手段。故在教学中，拟采取项目制贯穿教学环节的方式进行。具体实施步骤为：

1.拟定设计题目

教学中，结合自己在大学学习的学习过程以及在平时的教学工作中与学生的交流，拟定了20多个项目设计题目。主要分为2个方向，行业类的题目主要涉及学习和就业的计划和规划方面，比如“物联网行业研发岗位有哪些公司招聘？需要哪些技能？对应哪些课程？薪酬如何？发展空间如何？”“《我是女生，学这个专业合适吗？现在有什么渠道可以转专业，或者毕业时找其他专业的岗位吗？发展空间如何？”等。技术类的题目主要针对物联网应用的一些技术，让学生进行使用体验，比如“淘宝（或者京东）上有哪些商品使用ZigBee协议？干什么用的？”“使用某一个品牌的云存储平台产品，并且向同学们介绍使用感受”等。考虑到个人思考的局限性和大学生的无限创造力，允许学生自己拟定课程题目，只要在物联网行业导论这个范畴以内；因为大一新生刚从中学的教育体系脱离出来，对于大学的学习方法和就业后的学习工作情况不熟悉，所以题目拟定时注意降低难度，并且和学生的现实情况紧密结合。

2.项目团队的划分

让学生按自己意愿组件项目制团队，每个课题小组4～5名学生。团队划分完毕之后，让学生完成选题工作。

3.综合能力的训练及考核

每个课题组花4周的时间完成项目。并于课程的最后教学阶段，进行实物演示和答辩验收，并组织3～4名经验丰富的专业教师进行成绩综合评定。

（三）职业规划论文的撰写

在课程考核机制中，除项目制的开展外，还应结合本院其他专业导论课程的CDIO教学改革的优秀经验，再设置职业规划论文撰写环节。即完成导论课程的学习后，每位学生应对自己的专业规划和兴趣有初步认识，根据自己的发展规划，完成职业规划书一份。主要内容包括：（1）未来自己期望就业的1～3个专业方向；（2）调查该方向的就业单位在用人方面的专业技能需求；（3）以此为依据，完成四年的学习规划制定；（4）授课教师结合自己的学习和工作经验，进行指导性的批注，再返还给学生，进行经验的交流。

（四）理论教学中的形式转变

本课程作为行业导论课程，对于物联网各种技术的介绍主要是技术应用案例，而不是技术的原理，这样才能更大限度地激发学生的学习兴趣，为后续的课程做下铺垫。

在这个课程的CDIO教学改革的研究阶段，收集了很多物联网的应用案例，这些教学资源都是以ppt的形式存在的。

在实际的教学过程中，学生对于ppt形式的讲解，处于被动接受的地位，故注意力集中程度不够高。因此将部分应用场景的介绍的教学，改成了视频形式的，来自世界前沿技术应用的视频，极大地开拓了学生的视野。

三、结束语

通过上面的各种教学方法和手段的综合应用，在实际教学中取得了良好的效果。激发学生对于本专业的兴趣，促进其对大学四年的学习规划和毕业后的就业规划的思考，促进学生从中学学习模式到大学学习模式的转变，充分调动了学生的主观能动性。教师在教学中应当不断思考、总结、创新，加强与学生的互动和交流，这样才能设计出优秀的教学方法，最终实现教学统一，提高教学质量。

【参考文献】

[1]杨景常.成功的《专业导论课》课将影响学生的一生[J].高等教育研究，2007，23（01）：38，41.

[2]杨善林，潘轶山.专业导论课——一种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2004，18（04）：1-3.

[3]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11）：81-83.

工业工程学科导论 篇7

近年来, 随着工业企业的蓬勃发展, 社会对于工业工程 ( Industrial Engineering, 以下简称IE) 专业的人才需求越来越高。企业不仅要求IE专业人才具有更广泛的知识面, 具有更系统地发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时, 要求IE人才具有更加积极主动的素养、持续改进和创新的精神。《工业工程导论》作为工业工程专业的基础课程, 在整个课程体系中起着关键性的引导作用。作为导入性课程, 课程内容覆盖面较广、知识点众多、理论要求高、实践性强。如何更好地做好 《工业工程导论》的课程教学工作尤为重要。

实践表明, 在《工业工程导论》课程教学中, 传统的讲授式课堂教学模式效率低下, 极大限度地影响了学生的积极性, 限制了学生自主学习能力的发展。与此同时, 在“互联网+ ”时代, 教育领域涌现了一系列新型的教学模式, 比如MOOC、微课及翻转课堂教学模式等。传统讲授式的课堂教学模式必须进行变革, 迎接“互联网+ ”时代网络教学的挑战。基于建构主义理论的教学模式能够极大地调动学生参与课堂的积极性, 为传统课堂教学模式改革提供一种新的思路。笔者期望以建构主义理论为支撑, 寻找出一种高效率的《工业工程导论》课程教学模式, 为工业工程专业教师进行《工业工程导论》课程教学提供一些理论参考和实践指导。

1建构主义理论

建构主义理论的知识观认为, 知识是人们对客观世界的一种解释、假设或假说, 它不是问题的最终答案, 它必将随着人们认识程度的深入而不断地变革、升华和改写, 出现新的解释和假设。

建构主义理论的学习观认为, 学习过程是新旧知识经验之间的双向的相互作用过程, 也就是学习者与学习环境之间互动的过程。学习环境中的四大要素为: 情境、协作、会话和意义建构。意义建构是整个学习过程的最终目标, 是对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解[1]。

建构主义理论的教学观认为, 教学应该以学生为主体地位, 在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用, 利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神, 最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的[2]。

2基于建构主义的《工业工程导论》课程设计

2. 1内容模块设计

《工业工程导论》是工业工程专业的一门基础性学科, 是在大学一年级上期开设的导入性课程。秦现生主编的《工业工程导论》[3]以规划、设计、评价、创新为主线, 将工业工程分为基础工业工程、现代工业工程和创新工业工程三个方面。考虑到该门课程的学时有限, 并且教授对象为大学一年级新生, 以激发学生学习兴趣、启发学生IE思维、引导学生涉猎工业工程学科领域的思想、方法和技术为目的, 遵循“少而精”的原则, 设计课程内容模块如图1所示。

总结起来主要可以将这些内容概括为四大模块: 方法研究模块、现场改善模块、质量控制模块以及精益生产模块。前三个模块内容是为了实现企业的高效率、低成本、高质量的产品生产, 而这三个目标也正是IE的目标。最后一个模块精益生产则是从创新的角度为学生展示先进生产模式, 以培养学生的创新思维并激发学生对先进制造系统的兴趣。以上四个模块的关系可以概括如图2所示。

2. 2教学方法设计

建构主义的教学观强调学生的主动积极建构, 强调小组的协作讨论。根据这一思想, 笔者结合《工业工程导论》的课程性质和学生的学习需求, 从建构主义教学观地角度设计了如下教学方法: 1小组协作法。根据DISC人格测试结果、性别等因素对全班同学进行分组。2任务驱动法。在对每一个模块内容进行教学时, 给出一个主题任务, 要求学生通过学习该模块内容完成任务。3实验教学法。将实验室引进课堂, 通过小组讨论、协作共同完成任务, 真正地让学生在做中学。4课堂讲授法。在使用建构主义理论设计教学方法的同时, 也不能完全否定传统讲授法在实际教学中的作用。对于学生而言, 有很多理论、观点都是全新的, 对于基本的理论、概念等的介绍仍然需要采用课堂讲授法。5翻转课堂法。为了顺利地完成课堂任务、实验, 实现意义建构, 需要学生在课前通过观看视频讲座、 阅读电子书籍、网上交流或讨论、查阅资料等完成对部分知识的学习。然后在课堂上进行小组讨论、交流、师生互动完成知识的吸收、内化。

3基于建构主义的《工业工程导论》课程实施

根据建构主义教学理论, 总结进行教学实施的步骤如下: 1明确教学目标。2情境创设: 针对各模块的知识点设计不同的情境问题/任务。3激活经验和旧知: 这部分内容包括设计信息资源和自主学习任务, 教师应提供相应的学习资源或者帮助学生提供获得资源的途径, 并布置学习任务、督促学生自主学习, 通过学习初步理解知识。4协作学习环境设计: 引导学生就需要解决的问题一步步深入, 在探讨、协商中将知识内化。 5解决问题: 实现意义建构, 并给出问题的解决方案。6学习评价: 通过学生和教师两大评价主体分别对学生学习效果及教学实施进行综合评价。这里, 以绪论模块为例说明进行课程实施的思路。

3. 1绪论模块

教学目标: 1理解工业工程的概念, 初步认识工业工程的核心理念。2了解工业工程的发展历程, 理解工业工程学科与其他学科之间的关系。3了解工业工程的应用领域, 强化学生对于IE的价值认识。

具体实施: 根据教学目标, 该模块的教学分为三个阶段:

阶段一: 1设置问题: 什么是工业工程? 2布置任务: 阅读小说《IE实践家》, 体会什么是工业工程? 3协作学习: 课堂上以小组为单位, 每组随机找两名同学扮演小说《IE实践家》中的主人公, 由全班同学就小说内容及IE相关的知识进行提问, 提问过程中, 小组成员可以帮助回答。4意义建构: 要求每个小组用一个词、一幅画对工业工程的含义进行建构。5学习评价: 由教师对小组回答问题过程中的综合素质以及对IE的知识性理解和建构进行评价。6课堂讲授: 分享自己对于IE的认识。

阶段二: 1设置问题: 工业工程是如何发展起来的? 2布置任务: 阅读《科学管理原理》, 用通俗易懂的语言概括IE的起源和发展。3协作学习: 课堂进行故事分享, 每个小组随机找1名同学分享科学管理起源的故事。4意义建构: 要求每个小组用一句话或者三个词语概括工业工程最初的起源或发展。 5学习评价: 由教师评价和其他小组交叉评价, 各占50% 。 6课堂讲授: 知识强化、沉淀。

阶段三: 1设置问题: 工业工程能干什么? 2布置任务: 以小组为单位, 进行网络搜索, 资料整理, 每个小组至少罗列出20个工业工程能做的工作。3协作学习: 小组讨论, 每个小组选出最有价值的五个岗位和大家分享, 并且说明岗位职责要求和胜任标准, 为什么是最有价值的等。4意义建构: 每个同学写出三个印象最深刻的职位。5学习评价: 对小组分享情况及内容进行点评。6课堂讲授: 补充一些重要的应用领域, 如工业工程在服务业或者非营利组织中的应用。

3. 2其他模块

结合建构主义的理论, 其他四个模块也同样采用类似的实施思路, 以问题为导向, 任务为驱动, 设置相应的情境使得学生在写作学习中进行意义建构。

方法研究模块, 布置任务: 1利用方法研究的技术和方法优化新生报到流程。2改进漏电保护器的装配流程。现场改善模块, 布置任务: 对宿舍进行5S管理。质量控制模块, 布置任务: 针对漏电保护器装配过程质量控制提出改进方案。精益生产模块, 布置任务: 利用传统流水线生产方式和精益生产方式两种方法进行折纸盒子游戏, 对比两种生产模式下的异同。

在每个模块的教学过程中, 以建构主义的教学为主导, 能够极大限度地调动学生自身的参与度与学习积极性。同时, 以传统讲授式教学为辅助, 帮助学生在自主意义建构之时进行恰当地总结和理解。

4基于建构主义的《工业工程导论》课程评价

4. 1学习效果评估

为了对学生的学习效果进行合理地评价, 除了采用传统的期中检测、期末考试之外, 更重要的是每一个模块学习完之后的过程性评价。评价的方式主要采用自评和教师点评的方式相结合。建构主义评价要求教师不仅关注学生知识、技能的学习效果评价, 而且需要关注学生自主学习能力、团队协作能力以及对知识的意义建构的能力的评价。在此, 以绪论模块中的第一阶段为例, 设计了评价表, 如表1所示。

4. 2课程教学评估

在完成课程设计、课程实施和学习效果评价以后, 为了进一步提升教学效果, 更好地完成教学目标, 需要对教师教学实施进行综合评估。课程教学评估将从授课内容、课程组织和教师素养三个方面进行评价。并且采用学生评价和教师自评相结合的方式, 以及5分制等级评价方式。据此, 设计了课程综合评价表, 如表2所示。

5结语

笔者在建构主义的理论基础上, 对《工业工程导论》这门课程的教学从课程设计、课程实施和课程评价三个方面进行了研究, 期望能为广大教育工作者, 尤其是《工业工程导论》课程教学提供一些借鉴思路。建构主义的教学观到底在实践过程中能发挥多大程度的效用, 实践教学效果是否同理论研究效果一样有效, 这需要在实践中进一步检验。如何利用建构主义的理论研究对教学实践产生实质性的作用, 真正促进课程教学的改善和提升, 这是值得思考的问题, 也是今后需要进一步研究和努力的方向。

参考文献

[1]陈威.建构主义学习理论综述[J].学术交流, 2007 (3) :175-177.

[2]王锐.基于建构主义的《管理信息系统》课程教学实践[J].现代教育技术, 2009 (19) :256-259.

工业工程学科导论 篇8

关键词：教学改革,工科专业,教学方法,工程力学

0 引言

《工程力学》具有抽象性的特点, 其基本定理、推论均来源于实践, 既有较强的理论, 又与工程和生产实践密切联系。传统教学强调课程本身理论的系统性与公式的推导, 但缺少将工程实际问题简化为力学模型的实例。重视工程实例对于工科专业学生的实践能力培养尤为重要, 需要注重学生的创新能力培养。在教学中强化工程概念, 对于培养学生的专业素质和学生的创新精神是非常重要的。笔者从事工程力学系列课程教学过程中, 认识到教学过程应当广泛联系工程实际, 教学中首先向学生展现综合实例的工程背景, 然后进行具体简化建立力学模型, 最后再回到实践中去, 培养学生工程实践能力。因此, 自2010年开始引入“鸟巢”工程、海上大型钻井工程、海底输气管道、空客A380、海上大型风力发电等大型工程作为《工程力学导论》教学实践素材, 引导学生理解力学学科门类、研究方法、大型工程实践, 取得了较好的教学效果。本文以“鸟巢”工程为例, 分析其主体结构, 建立力学分析模型, 阐述其涉及的典型力学问题。

1“鸟巢”工程概述

“鸟巢” (国家体育场) 位于北京奥林匹克公园中心区南部, 为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成, 共有24根桁架柱, 建筑顶面呈鞍形, 长轴为332.3米, 短轴为296.4米, 最高点高度为68.5米, 最低点高度为42.8米。“鸟巢”的工程建造难点众多, 其钢结构工程、混凝土结构工程、膜结构工程、内外装修工程、防水工程、机电设备工程、施工管控等方面均有各自的特点和难点, 大量采用新材料、新技术、新工艺、新方法。涉及力学方面的难题诸如4.2万吨异型钢构件的加工组装、大跨度马鞍型空间钢结构屋顶临时支撑体系整体卸载、Q460超强超厚钢钢板焊接等问题。

2“鸟巢”工程的力学模型

实际工程如何简化为力学模型是本科生实践教学的重要内容之一, 将“鸟巢”看似复杂无序的结构简化为桁架柱和门式钢架, 有助于培养学生的抽象建模能力。从“鸟巢”的鸟瞰图 (图1) 可以看出其钢结构极其复杂, 可简化为24根桁架柱及其支撑的门式钢架组成[1~3], 简化示意图如图2~图4所示。钢结构屋盖由24榀大跨度门式桁架围绕体育场内部碗状看台旋转而成, 柱距约为38m。整体结构 (图2) 按照主次作用分为主结构 (包括桁架柱, 桁架梁如图3所示) , 立面次结构和楼梯, 肩部次结构和顶面次结构。主结构构件相互支撑, 形成网格状构型, 次结构构件采用与主构件相同的外形尺寸, 不规则地分布于主结构的外表面, 从而形成体育场独特的“鸟巢”造型。主、次结构构件均为大尺寸焊接薄壁箱形截面, 在肩部大量采用空间扭曲箱形构件。

3 鸟巢工程涉及的典型力学问题

“鸟巢”工程涉及的典型力学问题可总结为静力学、材料力学两类问题, 其中静力学研究物体的受力、平衡条件及平衡方程的应用[4];材料力学研究工程中的强度、刚度和稳定性问题具, 分析构件在载荷作用下受力、变形的规律及其实用计算方法[5]。

3.1 大型构件吊装问题“鸟巢”工程涉及大量巨型结

构件的吊装问题, “鸟巢”工程中的桁架柱采用卧拼法, 主桁架主要采用平拼法, 即构件吊装前必须进行翻身工作。由于构件重、体型大, 翻身时吊点设置和吊耳选择难度大, 尤其吊装桁架柱时的翻身, 吊耳在翻身和吊装时的受力变化大, 必须考虑桁架柱的三向受力。而且, 在翻身过程中的构件稳定性比较难控制。分段吊装时, 桁架柱和主桁架之间存在多个管口的对接问题, 由于接口为箱型断面, 需保证多个管口的对口精度, 难度巨大 (图5、图6) 。吊装使用起重能力最大的德国利勃海尔800吨全路面汽车起重机。吊车自重96吨, 液压伸缩主臂重65吨, 加上变幅副臂、配重及起吊物件总重量近400吨, 为避免对地基造成破坏, 吊车的站位平台上铺设了一层加固钢板。

吊装大型构件需确定构件及起吊设备的平衡受力, 确定合理的吊点位置及所需吊索长度。平衡状态确定的思路: (1) 通过对被吊结构进行分析确定重心位置, 且给定吊点的位置; (2) 给定吊索在受力状态下的长度, 通过对吊索结构分析, 找到使吊索结构平衡的索力以及挂点和两吊点的空间相对位置; (3) 由吊点位置即可获得被吊结构的空间姿态及其受力状态, 进而可验算被吊结构的强度、刚度和稳定性[6]。整个吊装体系 (图7 (a) ) 可拆分为被吊结构和由索、滑轮所组成的索结构两个子结构组成的平衡状态的力学模型, 而整个吊装体系中吊绳传递力具有连续性。通过这两个子结构上所共有吊点的平衡方程和变形协调条件来确定 (图7 (b) ) , 其中P=G, 由此形成两个子结构组成的两个平面汇交力系问题。将两个子结构中吊点的线位移约束后, 图7 (c) 与图7 (a) 中吊装体系的力学模型是等效的, 即分别在吊力P和重力G的作用下所求得的支座反力, 与吊装平衡状态下各子结构在整个吊装体系中吊点处的节点力相等, 且两个子结构的受力状态与整个吊装体系的受力状态相同。因此, 可等效地采用图7 (c) 所示的两个子结构对整个吊装体系进行力学分析。

3.2 桁架柱最大受力位置

“鸟巢”42000吨钢结构主要由24个桁架柱支撑, 24根桁架柱的最大外形尺寸达到25米×20米, 每根柱子有近700吨。桁架立柱之间的距离都约为38米。每根立柱向左右分别伸出两个刚架, 与对面的立柱一起承受大跨度桁架的力。“鸟巢”主桁架的双榀贯通最大跨度达到260米, 如果用传统低强度钢材, 将使钢材断面增大, 在焊接时容易出现问题, 而能适应这一要求的低合金高强度钢材“Q460E”此前在国内从未生产过。在受力最大的6个桁架柱的受力最大部位, 使用了一种叫做Q460的高强钢材。这种钢材在国内建筑钢结构中是首次使用。桁架上方受力最小的部分, 杆件钢板厚度则仅为60毫米。鸟巢结构中柱子与桁架的交接点, 成为柱头 (图6) 。“鸟巢”的桁架柱脚是受力最大的部位, 因此, 桁架柱脚部分使用的钢板厚度达到110毫米, 为整座“鸟巢”钢板厚度最大值。

3.3 大跨度钢结构临时支撑卸载问题

国家体育场“鸟巢”采用临时支撑的施工方法给设计和施工带来新的课题和挑战, 主要问题有临时支撑设计、拆撑方案制定以及拆撑过程中临时支撑和主体结构内力和变形控制。这些问题的解决须对拆撑进行全过程模拟, 预测临时支撑和主体结构内力和变形的发展和变化情况, 进而确定合理和最优的临时支撑设计和拆除方案。拆撑过程是主体结构和临时支撑相互作用的一个复杂力学状态转变过程, 是荷载由临时支撑承担逐渐转为由主体结构本身承担的过程。对于主体结构来讲是加载过程, 而对于临时支撑来讲是卸载过程。在鸟巢的建设过程中, 有78根临时搭建的钢柱支撑着鸟巢的钢铁“枝蔓”。卸载, 就是将这78根支柱产生的78个受力区域, 缓慢而又平稳地卸去, 让鸟巢由被外力支撑的状态, 变成完全靠自身结构支撑。因而, 现在的支撑塔架, 对整个钢结构本身来说其实是加载。原先设立的78个受力点分布在鸟巢的外圈、中圈和内圈上, 其中外圈24个、中圈24个、内圈30个 (图8) 。为保证卸载的顺利进行以及主体结构的安全性, 制定合理的卸载原则和主体结构的落架方式非常关键。经过严密计算和论证, 专家们将卸载的过程分解成7大步骤, 每一大步骤里又包含5个相似的小步骤, 总共35个环节, 保证主体结构受力状态转变缓慢。卸载前需要使液压千斤顶代替临时支撑与主体结构接触位置的支撑钢板, 便于精确控制卸载过程。卸载后, 鸟巢的钢结构会出现正常的沉降和扭曲, 如果沉降和扭曲程度在设计控制的范围内, 即卸载成功。

4 认识小结

为了培养学生的应用能力, 即分析解决问题的能力, 力学课程教学除了按教材教学外, 还应注意将国内外大型工程中出现的新材料、新工艺、新技术等方面的知识渗透到教学中, 扩大学生知识面, 强化学生分析问题、解决问题的能力, 使其在走向工作岗位后对所学知识有较强的应用能力[7~9]。在课堂教学中采用实例教学, 通过展示反映工程第一线的挂图、力学模型、工程实物、多媒体图片、视频等, 使学生对工程实物及工程问题有一个初步的了解。利用多种媒体增加学生的感知能力, 学习中逐步将感性认识深化为理性认识, 从而加深对基本理论的理解和掌握, 培养提高他们的观察思考能力[10]。

在课堂讲授通常以工程实例引入, 容易激发学生的学习兴趣。对具体定理、推论的数学推导过程注重讲思路、讲方法、讲要点。采用课题提问, 读书报告, 大作业等方法, 加强学生理解知识, 应用知识, 特别是综合性、创造性地应用知识能力的培养。

通过实例教学, 使学生认识到工程力学在工程实际中所起的重要作用, 以激发学生学习工程力学课程的积极性, 做到有针对性地培养学生运用所学的理论和方法, 分析和解决工程实际问题的能力。同时, 这对于拓宽学生的工程知识面, 增强学生的适应性有很好的促进作用。

参考文献

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[2]李兴钢.第一见证“:鸟巢”的诞生、理念、技术和时代决定性[D].天津大学, 2012.

[3]范重, 刘先明, 范学伟, 胡纯炀, 胡天兵, 吴学敏, 郁银泉.国家体育场大跨度钢结构设计与研究[J].建筑结构学报, 2007 (02) .

[4]北京科技大学、东北大学编.工程力学 (静力学) .北京:高等教育出版社, 1997:1-3.

[5]北京科技大学、东北大学编.工程力学 (材料力学) .北京:高等教育出版社, 1997:1-3, 251-252.

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[7]王红卫, 李育文, 徐建国等《.工程力学》新体系的探索与实践.河南教育学院学报 (自然科学版) , 2001, 10 (1) :39-40.

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[9]杨浩泉, 周平.在工程力学教学改革中加强对学生综合能力的培养.杭州电子工业学院学报, 2001, 21 (2) :69-71.

环境工程专业导论课程改革设想 篇9

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

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[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.

浅谈能源与动力工程专业导论课程 篇10

1 专业特色及培养目标

国家即将启动以航空发动机/地面燃气轮机为核心的高效动力装置重大科技工程专项, 明确提出要突破高性能动力装置的核心关键技术, 提升我国各类核心装备、重大机械设备动力系统的自主保障能力。我国能源供需矛盾尖锐, 结构不合理, 能源利用效率低, 一次能源消费以煤为主, 化石能源的大量消费造成严重的大气污染, 雾霾天气不断, 严重影响人类的健康。如何满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用, 对能源科技发展提出重大挑战。国家正在推进清洁能源开发与高效利用技术、节能减排技术、高效动力技术等为主的多项计划, 作为涵盖能源、动力及环境领域的核心学科之一, 能源与动力工程学科必将在新能源开发与综合利用、高效低污染排放动力技术、节能减排技术等领域发挥关键的科学与技术支撑作用, 为我国早日实现节能减排的宏伟目标提供强有力的技术保障, 发展前景广阔。国家重大计划和实施纲要为能源与动力工程专业的发展提供了广阔和美好地前景, 该专业迎来了历史性的发展机遇, 同时也带了巨大地挑战, 尤其在综合素质高、创新能力强的能源与动力工程专业人才培养方面, 对如何进一步办好能源与动力工程专业、提高本科和研究生教学水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。

大部分刚踏入大学校门的新生对自己专业认知及毕业后从事工作岗位了解甚少, 对大学生活和专业学习既好奇又迷茫, 同时, 中学阶段被动式学习和吸收, 学习时间紧, 作业量大, 承受具大考试压力, 而进入大学以后, 很多学生像脱缰的野马, 摆脱了家长和老师的束缚, 学生的自主学习、独立学习积极性降低, 失去学习目标。鉴于此, 一般高校在大一期间都设置了专业导论课, 不仅要指导学生解除在该专业一些问题上的困惑, 还要能引导学生更好地适应大学生活, 帮助学生领会大学的学习方法及提升自主学习能力, 消除学生的不适应性以提升学生自立、自主学习的能力, 帮助学生更好地规划学习, 实现学习目标。专业导论课教学内容一般包括: (1) 介绍专业背景和专业特色。 (2) 专业人才培养方案的课程体系及相互逻辑关系。 (3) 涉及的基本专业知识、专业拓展及交叉学科。 (4) 本科和研究生学科的对接关系。开设专业导论课可以帮助学生了解未来的就业和发展趋势, 增强专业学习兴趣, 为顺利完成大学学业奠定基础。高中生进入大学后, 常常因为不适应大学学习生活环境、不明确自己努力的方向而迷茫、放松自我约束, 不能快速顺利地完成由高中生向大学生的角色过渡, 造成学习成绩和思想滑坡。教学实践表明, 开设专业导论课程有利于学生了解专业, 激发学生学习专业课的兴趣, 对以后学习专业及专业基础课具有良好的导向作用。探索在本科低年级阶段开设专业导论课程对教学质量的提高、学生素质培养具有重要意义[2]。高校应该在更新教育观念、加强教学管理、集中优势师资、编写特色教材等环节着手进行改革, 全面推进专业导论课的开设, 切实提高人才培养质量[3]。

南京航空航天大学能源和动力工程专业传承了本校的航空、航天和民航特色, 长期致力于动力领域的基础研究及相关技术, 形成了高效燃烧组织、强化换热理论及应用、复杂流动仿真与控制、新概念动力装置设计等多个优势明显的特色方向。能源与动力工程专业紧密结合国家和江苏省工业和国民经济发展, 以科学技术转化生产力为目标, 为国家和地方经济发展提供重要技术支撑和人才储备。南京航空航天大学的能源与动力工程专业在多年的专业建设和发展过程中, 始终弘扬学校“负重奋进、献身国防, 唯实创新、志在超越”的办学精神, 把人才培养放在首要位置, 研究能力持续攀升, 产学研效果突出, 素质教育特色出众, 创新型优秀人才培养成效突出, 教学改革、课程群建设及国际交流不断完善和进步。因此, 南京航空航天大学的能源与动力工程专业以素质教育为导向的人才培养体系特色突出, 国防特色鲜明, 基础研究能力和服务地方经济发展能力出众, 师资力量雄厚、专业综合实力强, 具备了非常广阔地发展前景。

专业课程群是优化学生知识结构、培养学生创新能力、提高学生工程技术能力的基础, 直接影响实验实践教学体系和师资队伍的建设。借鉴国外著名大学中相关专业的培养方案及课程体系设立模式, 在充分考虑南京航空航天大学能源与动力工程专业特色的现有培养方案基础上, 增加了实践性教学环节在专业教学计划中的比重, 强调学生的应用知识和实施能力。该专业发展核心专业课程体系的核心指导思想为完善基础类课程体系、优化课件, 建立了开放式虚拟热工基础试验系统, 提升教学效果;建设了燃气轮机动力系统、节能减排、新能源利用3个核心课程群, 理顺各门课程知识领域的相互关系, 遵循教育教学规律, 突出特色, 逐步完善该专业的课程知识体系, 以流体力学、热工学为理论基础, 辅助以机电、计算机和控制等学科的理论知识, 培养具有高尚人格品行和社会责任感, 具备扎实的理论基础和专业水平, 熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术的专业人才, 可以从事能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等的工作。

2 专业导论课的教学方法

专业导论课作为学科启蒙课程之一, 旨在促进低年级学生在较短时间内概略了解自己所学专业的概念、内涵、地位、作用、专业现状、应用前景, 增强新生学习目的性, 激发学习兴趣和动力, 引导学生对该专业的人才培养计划和培养目标、课程体系等了解, 提高学生对所学专业的认知度, 培养学生专业感情, 有助于学生确立专业学习目标, 促进学生以积极的心态投入未来的学习生活[4,5,6]。专业导论课从培养方案讨论开始, 让学生总体了解大学的培养模式, 了解课程设置的特点, 了解每门课的作用以及各课程之间的关系等, 帮助学生认识到其在低年级所学在高年级有所用。不仅有助于学生提高学习兴趣, 更有助于学生制定中长期学习计划。

南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课采取理论教学和实践教学相结合的方式, 培养学生对所学专业从宏观上了解该专业的课程体系和课程结构。理论教学环节, 专业导论课的授课采用多位教师和专家联合授课的方式, 通过专业负责人对能源与动力专业培养方案解读和相关专业老师以航空、航天、民航及相关领域为背景进行具体的专业介绍, 让学生对所学专业有更深地了解。重点强调普适性教学, 授课内容不包含具体方法、原理等, 专业内容选择上应全面, 表现形式应具启发性, 且新颖、形象, 具有一定的综述性, 深浅适当。课堂上创设更加宽松的学习氛围, 多些特色、多些思考、多些讨论、多些实践。专业导论课的教学目标设计成具有引导学生认识专业、了解专业, 促使学生热爱专业、明确个人发展规划。实践教学环节, 安排现场参观、实验演示等, 对提升学生的学习兴趣、调动学生学习积极性具有作用积极。学生组队专题讨论, 就某个同该专业领域相关专题开展调研和论述, 合作撰写论述报告, 小组成员上台讲述并分别回答如下问题:选题同该专业有何联系?目前发展状态?未来发展趋势?可能会涉及哪些知识?该专业哪些课程会涉及这些知识?该选题同哪些企业和研究机构相关等?南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课以宽松、多样化的教学安排调动学生学习的积极性和提升学习效果。为了实现能源与动力工程专业导论课在有效教学中的作用及其实施对策, 在本科专业建设项目“能源与动力工程专业导论视频课”的支持下, 拍摄并制作了八个单元的能源与动力工程专业导论课程视频, 在学校网络教学平台上建成课程网站、上传主要课程PPT、课程视频、课程教学大纲等材料, 学生可以更深入学习该课程和深入了解该专业。

3 结语

专业导论课是为大一新生能够初步了解专业知识、掌握学习方法、做好职业生涯规划的一门启蒙和科普课程, 启发、调动大一新生的自主学习积极性, 引导新生熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术等知识, 了解能源与动力工程专业涉及能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等行业, 引导学生热爱所学专业、进行大学成长规划及职业生涯规划及实施, 逐渐提高自主学习能力, 有计划地进行自我培养。能源与动力工程专业导论课教学模式是采用专业组长和同行专业教授配合理论教学和实践教学的灵活性和多元化教学方法, 使得专业导论课程能够很好地激发学生的参与意识和学习兴趣, 帮助学生掌握专业学习方法, 为高效地学习后续专业知识打下了坚实的基础。专业导论课是引领大学生建立专业自信心和专业归属感、走入专业领域的向导, 在大学一年级新生在大学的学习和成长过程中, 具有重要的领航作用。

摘要：在深入了解能源与动力工程专业人才培养现状和社会对能源与动力工程方向人才需求的基础上, 结合南京航空航天大学“航空、航天、民航”三航办学特色和“能源与动力工程专业导论”课程特点, 介绍能源与动力工程专业特色和培养目标, 分析专业导论课开设的必要性, 探讨能源与动力工程专业导论课程的理论和实践相结合教学方法。

关键词：能源与动力工程,专业导论,教学方法,专业特色

参考文献

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