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新工科課程建設范文1
[關鍵詞] CDIO;科技創新;大學生競賽
[中圖分類號]G642
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671-5918(2015)24-0095-02
一、前言
《高等教育法》中規定高等教育的任務是“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”,所以大學生創新實踐能力培養應該成為高校培養方案的重要組成部分。CDIO工程教育模式為現行的高等工科教育和創新型工程人才培養提供了的有效途徑。
CDIO是以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程間緊密聯系的一種學習過程。高校大學生的科技項目和科技競賽均是按照CDIO工程教育模式進行的。學生結合自己的興趣與特長,參加大學生科技項目、實踐活動、科技競賽等來確定自己的發展方向。高校通過完善大學生科技創新活動管理,促進工程教育模式改革,培養學生實踐能力與創新能力。
二、基于CDIO工程教育構建的基礎平臺
(一)創新實踐硬件平臺
近年來,機械工程學院以CDIO工程教育理念打造大學生科技創新孵化器,搭建創新實踐平臺,建立機器人創新實驗室、機械基礎實驗室。表1為近三年機器人創新實驗室購置的主要設備。
創新實踐硬件平臺以機電綜合控制實驗為主,發展以單片機、微機、工控機、PLC為代表的機電控制技術,以信息的采集、處理、反饋以及接口技術為主線,在機、電、液、氣等多種系統中進行綜合創新平臺建設,取得長足、快速的發展,形成“設計、制造、控制、檢測”四位一體互相支持的一個完整實踐教學體系,完成實踐教學、實踐課程、理論課程的實驗、課程設計和畢業設計等教學任務。
(二)校企合作平臺
密切聯系行業和企業,建立了穩定的校外實訓基地,加強和推進了校外頂崗實習的力度。同時,建立健全了長效機制,完善管理制度和考核辦法,使企業、學校、學生三方受益,使校企合作、工學結合具有可持續發展能力。
為推進CDIO工程教育和“卓越工程師教育培養計劃”的開展與實施,在多年的產學研合作的基礎上,2010年我校依托經緯紡織機械股份有限公司建立了工程實踐教育中心,2012年獲批國家級建設單位。2013年天津工業大學一經緯紡機股份有限公司國家級工程實踐教育中心正式掛牌,標志著我院在校企合作方面邁出了更加堅實的一步。多年來企業為提升我校我院學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力作出了卓越貢獻。
(三)科技創新實際課題
機械工程學院基于CDIO工程教育吸引學生參與教師科研、學科競賽、大學生創新性實驗計劃等科技活動,結合國家大學生創新課題、學校創新課題、學院創新課題以及自擬(教師給定或自己選定)實驗項目,最后以實物或者論文形式提交實驗報告。以精心設計的課題、優質的管理、良好的儀器設備吸引教師、研究人員和學生參與。配備有經驗豐富的教師作指導將專業理論知識以趣味性、科學性、實用性和挑戰性形式傳授給學生,使得學生在此創新空間內充分發揮想象力與創造力,最大限度發揮他們的主觀能動性。考核依據是學生是否獲獎、發表科技論文、申請專利、各類挑戰杯獲獎等。
開展的課程主要設計實驗、課程設計、畢業設計,以及學校的“啟智夏令營項目”培訓課程;機械學院參加的大學生科技競賽項目主要有“全國大學生機械創新設計競賽”、“中國機器人大賽暨RoboCup公開賽”、“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”、“全國三維數字化創新設計大賽”、“華北五?。ㄊ?、自治區)大學生機器人大賽”等國內高水平競賽項目。每年參加全國、天津市、學校的科技競賽200余項,800余人次。每年學生參加的大學生競賽,獲得省部級及以上競賽獎項,獲省部級以上獎500人次。
三、基于CDIO模式實踐教學的體會
(一)實踐教學方法的建設
機械工程學院CDIO工程教育是將“培養和提高學生造型能力和模型制作樣機生產實踐能力和創新能力”確立為實踐教學培養目標。把建設“多層次、體系化、多樣化”的實驗教學體系確立為實踐教學發展目標。通過深化改革,全面開放實驗中心,完善資源共享機制,提高儀器設備的利用率和投資效益,將實驗中心建成貫穿學生實踐能力培養全過程,集設計、實驗、制作、制造、控制為一體的服務于多層次設計實踐教學活動和科技創新活動的實踐教學基地。
建立以學生為中心,實現以學生自我訓練為主的競賽教學模式。通過CDIO工程理念具體開展了圍繞專業核心課程建設多層次、系列化的學生競賽項目,學生能夠更多地進入實驗室進行科技創新活動。對本科生培養以創新性實踐和實訓為核心,以基礎理論教學、實踐教學環節、學術講座為支撐,構建創新型人才能力訓練體系。主要有科學研究方法的訓練、創新思維和創新方法的訓練、大學生創新實驗計劃和創業訓練等三個層次,以培養“高素質的工程技術人才”為根本目標,以“引導和深化理論教學,培養學生工程意識、工程能力和創新精神”為實踐教學理念,培養具有創新精神和工程實踐能力的高素質工程技術人才,將我院發展成為面向天津市機械制造類本科生實施創新實踐教學基地,成為為當地經濟建設和社會發展服務的人才培養基地和研究成果孵化基地。
(二)以科學嚴格的管理機制和激勵機制做保障
建立嚴格的管理與長期開放的機制,制定實踐教學管理文件。包括創新實踐中心管理制度、教師職責、活動小組管理制度、實驗室安全條例、實驗室開放管理制度、實驗室儀器設備借還登記管理制度。
以大三、大四高年級本科生為競賽活動選拔對象,由平時實踐課堂選拔一批參加夏令營培訓再擇優選取一定人員進行加強培訓,準備賽事。由指導教師統一管理、指導競賽,研究生輔助指導、配合工作,低年級本科生觀摩學習,以作為儲備力量培養,對參加競賽的學生要求賽后經驗總結,召開經驗交流會談,由高年級搭配低年級本科生攜手競賽,保證賽事經驗的傳承,對學生參加科技競賽提供一定的經費支持,對教師指導學生競賽給予獎勵等一系列在制度上給予保證。
(三)CDIO工程教育在機器人實踐中心的具體應用
針對不同學習階段和層次的學生特點及專業教學的需求,以機器人對象為載體,提供創新工程訓練的教學和實驗平臺。
學生通過對機械結構進行親自組裝、基本電子電路的搭建,信號檢測和分析調試,編寫控制軟件,控制機器人的各種行為,完成對人形機器人系統的各種演示、驗證和創新實驗。通過采購已有成型機器人產品,通過研究其設計方式、編程方法、控制方法等逐步建立設計的整體思路。對已有進產品行改造和挖掘包括二次編程設計實現更多功能,為進一步獨立設計產品打好基礎。由學生和教師利用實驗室資源或采買元器件獨立完成從方案設計、工程設計、工程安裝、軟件編程、運行調試的全過程。如何連接至人形機器人主板上;如何將編輯器、編譯器、調試器等硬件縮微集成。如何實現離線對人形機器人專用主芯片進行編程、固化;研究帶有遠程無線遙控功能和編輯示教功能的電子裝置,控制隊表演。研究數碼編程方法、語音指示說明的實現方法。研究機器人影像識別和傳輸方法等等內容,提高了各年級學生對機械結構、電子電路、信號分析、檢測技術與傳感器、控制技術、軟件硬件系統基礎等基本工程概念的理解和學習。
新工科課程建設范文2
20世紀90年代末美國創立CDIO工程教育理念,CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),是近年來國際工程教育改革的最新成果。它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面[2],大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。通過理論教學和實踐教學,在對電子信息工程專業按照CDIO大綱要求進行課程體系的建設,滿足學生工程應用能力培養的需求。
二、專業地圖建設的必要性
專業課程地圖扮演著學生的學習導航工具,旨在提供學生對專業學習的指引,讓學生能夠依據未來的職涯目標與興趣,按課程地圖可以地從學校開設的通識及專業課程中,清楚所學專業的目標,學生可以根據地圖,對大學四年的學習進行規劃,可以更有系統性、目標性地完成學業生涯。根據市場調研,專家訪談,對電子信息工程專業的人才定位進行明確后,按照多元化培養的目標,對我院的電信專業設置兩個方向,其中一個是信號處理與控制方向,另一個方向是智能電子方向,同時設置了專業選修課,在滿足學生在對硬件要求的基礎上,可以擴大知識面,進一步學習java語言設計、數據庫設計等知識。通過建立專業課程地圖,協助學生以職涯發展為導向進行學習規劃,建構出具有層次性、完整性之學習流程。使學生更清楚自己在大四各階段的學習內容和安排,同時課程地圖與培養方案的核心能力相互對應,能使學生的學習目標更明確化。
三、實施措施
1.按照專業崗位群進行課程體系的建設根據市場調研和學生的特點,在培養方案建立時根據崗位需求分析設立課程,建立了崗位群的地圖,電子信息工程專業的崗位主要有嵌入式工程師、PCB工程師、電子工程師、技術支持工程師等崗位,通過建立每個崗位的課程地圖,學生可以根據地圖的介紹清楚專業的方向,在學習過程中更能有的放矢。其中電子工程師主要是進行系統分析、電路設計、電路仿真、電路測試等工作,同時具備電子線路分析設計能力、電路仿真設計能力,因此根據該崗位的能力分析,以硬件電路學習的基礎上,從大一到大四都有相關課程的設置,首先學習相關的EDA仿真軟件進行電路的設計與測試仿真,然后通過單片機的應用學習系統的設計。
2.學科專業導論的建設為了讓學生對自己的專業不間斷地學習,在課程體系建設中設立了學科專業導論課程,該課程分四個階段進行,主要包括課程設置、專業發展前景、實踐課程體系、考研和職場等內容。通過該課程的學習,學生可以根據階段的需求對專業更深入的學習,從而更好地規劃自己的大學生活。
3.實踐課程的建設根據CDIO工程理念培養的大綱,為了讓學生更好的滿足社會需求,加強實踐應用能力,除了在課程上進行貼切得設置外,更是加大了實踐環節的實施,在大一進校階段,讓學生在對應的電子企業進行企業參觀,讓學生對企業文化進行感官上的認識,在大二階段進行電子產品的流水線作業,讓學生利用所學的電路的知識更清楚地學習常用電子元器件的實際使用及注意事項,為后續的電子系統設計打下基礎。同時利用寒暑假再進行電子市場調研,了解專業動態,清楚市場需求,明確自己的方向。從大三開始利用單片機進行電子系統的設計,同時開放實驗室,通過第二課堂,聘請企業人員進行指導實踐,加大課程設計的系統性,題目更多的是來源于生活,通過團隊分工協作,既能對系統設計的方法進行實踐,又能鍛煉和培養團隊精神,為學生后續的就業做好鋪墊。
四、總結
新工科課程建設范文3
關鍵詞:針織服裝; 設計; 工藝; 課程革新
Innovation and construction on the course of knitwear design & technology
Song Xiao-xia
( College of Fashion, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China )
Abstract: Innovation and construction on the course of knitwear design & technology was profoundly studied in this paper. Main innovative teaching methods of the course were discussed from the view of combination between technology and art. By these methods, students’ interests were greatly aroused and the teaching effect was strongly improved.
Key words: knitwear; design; technology; course innovation
由于針織服裝以其特有的自然與彈性、豐富的肌理效果與質感愈來愈得到人們的青睞,大有與梭織服裝平分秋色、并駕齊驅之勢,《針織服裝設計與工藝》已成為高等服裝院校服裝設計與工程專業的一門新興專業必修課程。
筆者擔任服裝設計專業本科生《針織服裝設計與工藝》課程教學已有十年,期間對針織服裝的教學進行了多方位、多渠道的嘗試,制作了多媒體CAI課件,嘗試調動學生積極性和激發學生潛力的教改措施,并與世界知名的電腦橫機制造商STOLL公司緊密聯合,潛心拓展法國力克款式設計CAD系統在針織服裝設計中的應用,確保學生學到最新的針織設計與制造知識,承擔上海市教委21世紀新教材建設項目《針織服裝設計與工藝》,《針織服裝設計》一書已于2006年3月在中國紡織出版社出版,獲得讀者的一致好評,由于在針織服裝教學方面的突出表現獲得校教學成果二等獎。以下是筆者在《針織服裝設計與工藝》課程革新與建設中采取的一系列措施和成果。
一、《針織服裝設計與工藝》課程教材建設
鑒于針織服裝的發展日新月異,而目前國內市場上系統深入地介紹針織服裝的最新設計的書籍較少,而能站在技術與藝術完美結合的角度上詳細闡述針織服裝不同于梭織服裝的創意設計的書則更加匱乏,因此決定撰寫一本能將針織服裝款式與色彩設計緊密結合,系統介紹從紗線至成衣――貫穿針織紗線、面料、成衣全流程的與市場密切接軌的專業性、實踐性、前瞻性教材。
國內目前針織服裝設計與工藝方面的同類教材一般側重于介紹針織服裝的工藝和針織服裝設計的基本原則兩大部分內容,突出了全面性與系統性。在講述針織服裝的工藝時側重于針織物的組織結構、收放針數的算法和裁剪工藝圖,缺乏針織服裝設計方面的內容,無法滿足服裝設計專業本科生的需求。在講述針織服裝的設計時,突出針織服裝不同于梭織服裝的特性方面的設計深度不夠[1],在強調技術與藝術的完美結合方面力度不夠,豐富性、生動性和創意還需加強。
筆者結合十年教學經驗,正在撰寫國家級“十一五”規劃教材《針織服裝色彩與款式設計》。本教材力求做成一本覆蓋針織服裝款式與色彩設計從紗線至成衣全流程的注重技術與藝術完美結合的實用型、權威型教材,使用對象為服裝設計與工程、服裝藝術設計本科生,并同時推出配套操作演示光盤,便于學生課后能及時復習、進行強化訓練,并包含促進學生主動學習的擴充性資料的使用方案,包括實際操作案例多媒體CAI課件和針織服裝設計素材庫,包括針織紗線庫、針織面料庫、針織服裝零部件庫、最新針織服裝款式庫,注重學生實際技能的培養。
為兼顧各大院校的教學特點以及側重需要,本教材立足于全面性與系統性的論述,在內容的深度與精度上教學中可根據不同的教學要求予以充實和加強。本書脈絡清晰,層次分明,圖文并茂。由于服裝類學生毫無針織基礎,需要填補該方面空白,本教材將首先講述針織物的基本組織結構、編織原理、針織機械與針織物的特性,使學生對針織物有一個感性的認識,接著闡述針織服裝不同于梭織服裝設計的特點,從針織原料――紗線開始介紹如何根據紗線、組織結構、服裝款式的特點來進行針織服裝的設計,討論三者間的對應關系和內在聯系,強調針織物全成形的可能性,探討如何在設計與工藝間緊密融合。由于針織服裝的種類較多,本書主要講解目前款式變化快、強調時尚元素的針織毛衫、針織T恤、針織休閑運動服的設計[2]。
二、圍繞課程建設展開多項教改措施
1.加大服裝CAD系統在《針織服裝設計與工藝》課程中的應用
我校有全球最先進的兩大知名服裝CAD軟件――法國力克和美國格伯,其中法國力克款式設計CAD軟件已有四屆學生學習并針對校外培訓,積累了豐富的教學經驗和心得,并編寫了完善實用的講義,取得了很好的教學效果,并利用款式設計CAD系統建立了生動逼真的針織紗線庫、針織面料庫、針織服裝零部件庫、最新針織服裝款式庫,極大地豐富了學生的設計素材。
2.課程教學隊伍和教改教研項目建設
在本課程教學隊伍建設中制定了合理的中青年教師培養計劃,目前一名骨干教師正在攻讀針織服裝方向的博士學位,培養青年教師參加針織服裝方面的技能培訓,與德國STOLL電腦橫機公司、上海春竹服裝有限公司等進行產學研方面的多方位合作,要求教師深入針織服裝企業學習與市場、生產實踐緊密結合的最新知識和實際操作技能,成立針織服裝設計工作室,更好地突出本課程的應用型特色。
目前正在進行的教改教研項目為在教學中探討提高針織成衣設計創意的手段以及針織服裝肌理效果的展示方法,并指導學生在電腦橫機和手工鉤編中尋找針織服裝創新設計的方法。教學改革包括針織面料認知[3]、針織服裝設計、針織服裝工藝與制作三大板塊內容,立足于針織服裝設計全面性與系統性的教學,在內容的深度與精度上教學中可根據不同的教學要求予以充實和加強。本課程配合有針織服裝設計與制作兩周實踐教學環節,可強化學生對針織服裝設計與工藝的理解和認識,并大大提高學生的實際動手能力。
3.實現技術與藝術的完美結合,加大針織時裝設計師的培養力度
我國目前的針織服裝設計教育存在設計與工藝脫節的情況,而現在我國針織時裝品牌正致力于品牌價值提升與產品附加值升級,市場上極度匱乏優秀的針織時裝設計師,培養針織時裝設計師的關鍵在于針織時裝的設計創新和工藝創新教學。在傳統觀念中,針織面料的可塑性一向較弱,柔軟、易變形、不易后整理、略顯沉重;色彩稍顯暗啞,難以呈現豐富的花紋與圖案。但現在不同了,柔軟的針織面料可以在結構上出神入化,不再是過去的單純造型,獨具風格的圖案、色彩自成一體。在針織服裝設計的教學中要結合新的工藝和技術,創造出新的時尚面料和各種令人稱奇的設計造型。
針織時裝設計師應該從一開始就掌握針織的特性、質地和風格,在此基礎上再培養設計的技術與藝術,這樣設計師才能擁有足夠的底蘊面對未來的設計任務,并不斷地自我提高。由于針織的易變形性,在設計過程中不同的工藝將產生完全不同的效果,這就要求針織時裝設計師要在具備優良設計能力的基礎上精通工藝用以支持設計。
4.校企合作,實現與企業的無縫鏈接
面對中國針織時裝設計人才的現狀,當今的服裝院校對于設計師的培養需要應該從以下方面進行,引入互需互動、效益互利的產學合作教學機制[4]。
(1) 介入式:學院和企業的人才相互介入,互教互學,相互滲透,產學結合。
(2) 品牌式:重視品牌的建設,開展多種形式的活動,調動師生的創作靈感和激情,并使之轉化為企業品牌創意。
(3) 企業式:學校把實習場所轉移到企業生產線,企業將生產基地延伸到校園。
(4) 創業式:吸納企業的創業基金,組織學生邊學習邊進行創業嘗試。
(5) 訂單式:學校與公司簽訂聯合辦學委托培養協議,實施訂單式培養;根據其崗位的實際需要就學生的研修課程作全方位的整合,使教學極具目標性和針對性,將學生進入企業后的實踐轉化時間提前在校內完成。
三、扎實做好內功,積極進行教學條件建設
1.積極進行促進學生主動學習的擴充性教學資料建設
擴充性資料包括教師制作的實際操作案例多媒體課件,包括針織服裝的視覺創意手法課件、針織服裝效果圖的表達課件、手工針織服裝設計課件等,應用計算機輔助服裝款式設計軟件制作的針織面料庫和服裝款式庫,手動橫機操作方法光盤和針織系列服裝展示和大賽錄象等,在教學過程中可大大激發學生的學習興趣,提高學生的學習效果。
2.實踐性教學環境建設
建立專業針織服裝實驗室,配置3G、6G、9G、12G、14G各機號的手搖橫機、提花橫機、小型電腦橫機、套口機等,使學生對針織服裝的制作有感性認識,提高動手能力。
3.構建網絡教學環境
針織服裝款式設計部分課程在多媒體教室上課,計算機輔助針織服裝款式設計部分在服裝CAD專業機房上課,采用電子教室使教師機可對每臺學生機單獨實施控制,并建立每位學生的文件夾,能進行網上電子點名、文件分發等,實現真正意義上的網絡教學。
在本課程的教學中積極應用現代教育技術,講解高新科技在針織服裝設計與制作中的運用,比如應用法國力克款式設計CAD系統進行針織服裝的設計,給同學講授采用電腦橫機編織針織服裝的效果,并播放有關實際錄像。在教學中積極嘗試采用多媒體輔助教學課件,如針織服裝的視覺創意手法等課件,取得了良好的教學效果。
我國目前的時裝設計師偏重于藝術設計,對于工藝多少缺乏全面的了解,這個問題對于針織時裝設計師而言尤為嚴峻。因為梭織時裝設計師的設計是從面料開始的,而針織時裝設計師的設計是從紗線開始的,包括織造、染整等諸多工藝,從設計到成衣制作整個工藝鏈條相對較長,這就要求設計師在制作過程中能夠起到監控與調整的作用。針織的整個工作流程包含相當大的工藝技術含量,這不僅僅是藝術審美就可以解決所有問題的,設計師需要做的包括選擇流行紗線、確定工藝種類、熟悉藝術風格、把握時尚趨勢?!夺樋椃b設計與工藝》課程一定要注意藝術設計與工藝技術的相互融合,這樣才能培養出優秀的針織服裝設計人才。
參考文獻
[1] 傅麗.針織服裝設計課程教學改革研究.陜西教育.2009.7
[2] 吳益峰.談創新針織服裝的設計.江蘇紡織.2004,11:26
[3] .淺談針織服裝設計課程教學改革.廣西紡織科技.2009,4:75
新工科課程建設范文4
關鍵詞:新工科;通信工程專業;綜合實訓;校企合作
1概述
近年來,信息技術的飛速發展,使得教育對象及學習模式隨之產生了巨大的變化。為了適應這種變化,教育部于2017年起實施新工科發展戰略[1-3],提出了高等教育應當能夠支撐經濟社會高質量發展的要求。新工科打破了傳統工科人才培養目標過于強調理論知識的局面,更強調學習能力、實踐能力及創新能力的培養。通信工程是新工科戰略涵蓋的新興專業之一,新工科發展戰略對其人才產生了巨大需求的同時也提出了更高的要求[4]。加強通信專業綜合實訓課程教學改革是新工科背景下重要的教改課題[5-7],其改革目標是要在教學過程中通過工程訓練讓學生深入了解行業背景知識、具備較強的工程實踐和創新能力,從而能夠較好地適應地區經濟及行業發展的需要。
2當前通信工程實踐教學的不足
南京工程學院通信工程專業自2015年起開展綜合實訓課程。隨著實踐教學的不斷開展與推進,目前已收獲了一些成效、積累了一些經驗,同時也發現仍然存在教學內容與技術發展脫節、教學環境局限等問題,還需要進一步通過教學改革來構建更合理的教學體系,提升教學內容,豐富教學模式。對比目前行業發展需求,結合學生的就業情況,我們發現當前的實踐教學模式存在以下不足。(1)實踐教學內容與技術需求現狀匹配度不高。主要體現在實踐教學選題的實用性和創新性未能緊跟行業發展。教學內容與企業一線聯系不緊密,導致訓練內容與區域產業銜接不足,與學生專業的契合度不夠,影響了學生就業競爭力的培養。(2)實踐條件受限。綜合實訓教學是“以實際工業環境為背景,以產品全生命周期為主線,對學生開展工程實踐教育的方法”[1]為實踐內容的改革,要想讓學生接觸到前沿的產業需求,實訓課程就必須搭配相應的技術平臺。前期建設的實驗平臺雖然在一定程度上滿足了部分實訓課程的要求,但隨著產業的變革、科技的發展,實訓課程內容需要緊跟行業發展,引進技術前沿公司參與到實踐教學環節,實現理論和應用對接、學生與市場對接。上述問題在一定程度上不利于通信工程專業學生的創新實踐能力的培養。為了解決這些問題,需要通過實訓課程改革中重視以下問題:(1)更新、優化實訓項目內容。結合行業需求,動態更新實訓項目內容,從涵蓋專業核心知識點出發,設計具有實踐性、創新性的實訓項目,逐步積累形成項目數據庫。(2)著力打造校企合作實踐平臺。開發企業資源,實現產教融合[8-10],最后達到創新性地實現校內知識和產業需求對接的目標。
3《通信工程專業綜合實訓》課程改革
在新工科工程教育改革的背景下,綜合實訓課程需要立足地方行業需求、以產教融合為實現手段,完成實訓教學的實施,從而培養學生綜合運用學科知識,面向企業需求設計科學的項目流程。(1)實訓教學內容的選擇。實訓教學項目在內容上要具備研究性、創新性和綜合性。項目訓練以著力培養學生的創新、科研基本素養為目的,應當源于行業、企業的真實需求,充分考慮學生現有的知識結構與認知水平。通過進一步加大產教融合力度,密切關注行業發展和技術進步的動態,對行業、企業真實工程案例進行分析、綜合、提煉,建立分層次工程訓練案例項目庫、實時更新項目庫的內容,優化項目教學資源,實現學以致用的教學目標,為適應將來的工作崗位做好準備。通信工程專業密切關注行業發展和技術進步的動態,綜合實訓在內容設計上對專業知識的理解與應用進一步整合。每一個實訓題目由不同的任務點構成,內容從電子電路、計算機網絡、軟件編程等課程引入,逐步延伸到最前沿的網絡安全、人工智能和云計算等技術,為學生搭建了一個完整的知識體系。(2)實訓教學環境的打造。為了優化實訓教學環境,新工科工程訓練課程應該重視校企融合[11-12],積極構建“產學研協同育人實踐平臺”。高校與企業通過積極合作,在人才培養方面搭建協同的互動平臺。以企業的需求和實際項目為基礎,選擇與行業、企業的實際狀態密切聯系的訓練平臺,訓練學生運用新方法、新技術、新工具解決企業的實際問題,讓學生對通信市場及企業的技術要求有準確的了解,從而有更明確的學習目標,提高其自主學習的動力。同時,在打造產學研協同育人實踐平臺過程中,還應當積極推進校企合作,把優秀的企業工程師請進來開展前沿技術的綜合實訓,強化教師隊伍的建設。以本專業為例,目前通信工程專業建有現代網絡通信綜合實訓平臺;同時建設多個校企合作基地,如:通信工程學院—中國聯合網絡通信有限公司江寧分公司實習基地、通信工程學院—江蘇省移動通信有限公司南京分公司實習基地、通信工程學院—南京聚策信息科技有限公司實習基地、通信工程學院—蘇交科集團股份有限公司實習基地等。相關實訓課程均已開班,通過理論實際相結合,使學生熟練掌握行業應用技能,培養高水平應用型人才。
4綜合實訓教學的實施
本專業綜合實訓類課程已開展多年,目前已形成了一定數量的實訓項目,其中部分選題如表1所示。要求學生在實訓課程正式開始前,根據研究興趣和就業定位選擇實訓選題。選題以小組為單位,小組成員需要根據選題內容進行分工,互相協作以確保任務順利完成。指導教師對選題內容進行介紹,與學生充分交流對接、確認選題。學生自愿進行分組,完成項目分工,分析項目需求。在正式開始開發項目之前,要求學生在文獻閱讀、資料查閱的基礎上做好項目調研工作??紤]到學生已有的專業基礎及就業準備的需要,項目實施時間為第7學期,在校內專用的實訓室完成。實訓過程中,小組學生分工合作完成系統設計和實驗結果分析,指導教師現場答疑,隨時提供技術指導,教師鼓勵學生在原有選題基礎上大膽創新,從而激發學生的探索精神和科研熱情,提高創新創業的能力。實訓周期結束前,各小組需要針對項目設計方案進行現場答辯,總結相關內容形成綜合實訓報告,完成項目考核??己顺煽儼隧椖吭O計和完成情況、小組答辯情況、以及文檔的撰寫質量三個方面的綜合評定成績。為了優化綜合實訓課程設計,為下一次實訓打好基礎,在實訓結束后,指導教師需針對實訓情況進行總結。根據學生項目的完成情況,梳理項目覆蓋的核心知識點,及時對學生掌握的薄弱環節進行補充,添加到下一輪的教學中,整合優化實訓教學計劃。
5結語
新工科課程建設范文5
關鍵詞:創新人才培養;本科教育;基地班
高校是培養人才的前沿陣地,肩負著人才培養的光榮任務,制定合理的人才培養方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養實驗班,實行精英型個性化培養方案,注重厚實的基礎知識教學,進行全新的創新能力和科研素質的培養,以培養具有材料科學專業思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養方案的實施為解決我國面臨的高層次創新型人才匱乏等難題提供了有效途徑,有望打開創新人才培養模式的新局面,加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程,為人才規劃實施作出應有的貢獻。
一、材料科學與工程創新基地班的定位
鄭州大學材料科學與工程創新基地班于2006年12月正式成立,其定位為:“立足于為河南經濟建設和社會發展服務,發揮學科齊全、梯次結構合理的優勢,本科與研究生培養并重,全面提升學科、專業實力和水平,努力建設成為培養工程應用和科學研究創新型人才教學研究型學院?!币罁W院學科和教學基礎,結合所承擔的國家教改項目“發揮學科與區域優勢,構筑材料三級實踐載體,培養具有創新意識的應用型人才”,以“厚基礎、寬專業、重創新、高素質”的復合型人才為目標,培養適應未來發展要求具有科學前沿意識、創新精神和創業能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。
二、材料科學與工程創新基地班的培養方案
圍繞專業建設和人才培養目標,材料科學與工程創新基地班對本科生的培養方案進行了較大規模的調整,體現了素質教育和創新教育理念,并遵循人才成長規律,注重系統性、前沿性和適應性,強調材料科學類課程與材料工程類課程的協調統一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發展的統一要求下,構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系,其中平臺課程注重學科基礎教育,強調重視教育、體現寬口徑;模塊課程突出學科發展特色,設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊,課程分別由主干課和實踐教學環節構成;課程群由學科選修課和跨學科選修課組成,總學分控制在173學分。改革后的教學培養計劃既體現了“厚基礎”,又體現了“寬專業”,并強調學生創新能力的培養,在主體培養應用型人才的基礎上,分層次、分步驟培養不同的人才,適應不同應用領域的需求,分別從事應用實踐、技術創新、科研管理等工作。
1.注重基礎,夯實理論教學
在課程體系方面,基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程,采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內優秀教材,知名教授講授基礎課和專業課,采取雙語授課。主要課程有高等數學、大學物理及實驗、線性代數、物理化學、材料科學與工程基礎(國家級精品課程)、材料近代研究方法(英文)、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學(英文)、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學(英文)、陶瓷工藝原理(國家級精品課程)等。
在教學計劃方面,實行第一、二學年所有課程打通,第三學年第一學期部分課程打通,第三學年第二學期必修課和全院范圍內的限選課組中任選相結合。
2.加強技能,拓寬專業知識
基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域,以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點,學習現代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能,掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系,進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。
3.重視創新,強調因材施教
在夯實學生科學文化知識基礎的同時,基地班還著力培養學生的創新精神和創新能力。
在實踐教學環節,引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內,學院已經有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創新實驗項目支持,其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放,學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動,全面提高自己在實驗中發現問題、分析問題和解決問題的能力。
此外,學院還積極與校內外國家級重點實驗室、工程技術中心聯合建立獨特的實習基地;在畢業實習和設計環節中,引入類似碩士研究生的訓練模式,以培養學生的前沿科學意識和獨立的創新能力。
4.強化素質,注重全面發展
發達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育,有效地開闊了學生的知識面,增強了學生認識科學和揭示科學的信心。基地班始終注重學生的德、智、體、美全面發展,鼓勵學生選修學校的素質教育課程,并增設開放實驗和暑期課堂學分,鼓勵學生跨學科進行開放實驗,拓展知識面。在暑期,鼓勵學生走進高新企業研究機構或者國內知名科研院所進行跟班學習,使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關,掌握科學研究的基本思路和方法,并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯系起來,提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育,有效提高學生的實踐創新能力。
三、材料科學與工程創新基地班建設和管理模式
1.基地班建設
成立基地班建設工作小組,由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成?;匕嘟ㄔO工作小組的主要職責有以下6項。
(1)研究制定基地班建設總體規劃和基地班建設管理辦法等文件,審核基地班發展規劃,對基地班發展方向和改革決策提出指導性意見。
(2)指導、監督和推進基地建設與改革,檢查基地班教學效果和培養質量。
(3)籌措基地班建設的經費并監督經費的使用情況和使用效果。
(4)組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。
(5)商討解決基地班建設中存在的問題,協調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。
(6)迎接上級主管部門的檢查和評估。
基地班建設工作小組實行例會制度,定期商討基地班建設過程中出現的各種問題,幫助解決實際問題,重大問題直接向黨政聯席會匯報。
學院設基地班建設工作小組辦公室,負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作,辦公室設在本科教學辦公室,并配設秘書負責基地班的日常教學工作。
2.基地班管理模式
基地班的管理采用“三制”,即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理,學院主管教學的副院長擔任基地班班主任,負責全院各年級基地班的建設與培養工作。前兩個學年按成績高低實行滾動,基地班末尾5名學生與非基地班學生交換,實行末尾淘汰。
在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師,學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業基礎課、專業課、素質課的學習以及畢業實習和畢業設計。
四、基地班學生選拔辦法
基地班每屆招收30人,首屆自2006級本科生開始。基地班學生的選拔需經過3個步驟。
(1)材料科學與工程專業本科生根據第一學期末相關公修理論課程(含外語)的總成績進行排名,初選前50名學生。
(2)以英語、數學、大學物理的三個學科的單科成績為依據,低于75分者被淘汰,剩下的學生以三科總成績排名,選出前36名。
(3)經專家面試,最終選取30名進入基地班學生?;匕鄬W生確定后公示5天,對不符合條件的入選者經核實后取消其資格,所缺人員根據排名遞推增補。
五、材料科學與工程創新基地班建設成效
經過近4年的成長,材料科學與工程創新基地班已經逐步形成完善的創新型應用人才的培養模式,并成功培養了第一屆畢業生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項,其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內著名院?;蜓芯繖C構進行研究生階段的學習,其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業從事技術研發和管理工作。
基地班人才培養模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內容,而且作為工科類基地班的試點,在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創新人才培養計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性,同時這一應用型人才培養經驗還可進一步推廣到其他工科專業,以提高相關專業本科生的培養質量。
在探索創新型應用人才培養模式的同時,基地班的建設也促進了學院教學環境的改善和教學質量的提升,其中在國家教學質量工程項目建設方面取得的成效尤其顯著:由關紹康、張銳等教授完成的“構筑三級實踐載體,培養具有創新意識的應用型人才”教學成果曾獲得國家級教學成果二等獎,有多個由學生負責的項目獲得國家大學生創新科技創新型實驗項目支持,同時學院還擁有《材料科學基礎》《陶瓷工藝原理》兩門國家級精品課程、材料科學與工程國家級實驗教學示范中心、材料學系列課程國家級教學團隊、國家級教學名師1人。此外,材料科學與工程學院近年在大學生科技創新、學科競賽、學生活動等方面也取得了突出成績,已成為鄭州大學學生培養特色單位,大學畢業生就業率連年位居全校前列。
新工科課程建設范文6
關鍵詞:工業設計;課程群;大數據
1工業設計專業構建課程群的必要性
工業設計橫跨技術與藝術兩大學科,在一定意義上來說是屬于綜合性、交叉性、邊緣性的學科。培養學生既要掌握工程技術、美學知識以及與產品設計有關的市場學、設計心理、生理學等知識,又要不斷提高學生的表達交流能力和動手能力,目標是培養學生具有可持續發展的創新、創造能力。目前,工業設計專業畢業生人數位居全球之首,但人才培養成才率低、專業對口率低,即工業設計專業輸送的“工業設計人才”并非完全符合市場的要求,相當一部分工業設計師難以設計出有競爭力的產品。主要原因是學校工業設計專業課程設置和教學內容與社會需求脫節。
傳統的工業設計專業教育中,基本沿用“技術+藝術”的教育模式,課程設置存在的問題:(1)課程之間,按照各自課程的情況,進行相關知識的學習,兩者之間往往缺少聯系,在一定程度上容易導致教學內容的重復或遺漏,易造成學生學習過程的困惑與迷茫,影響了實際的教學效果;(2)原有課程在引入新知識、新內容時往往采用“搭積木式”疊加,沒有對知識進行重新梳理重構,導致課程內容前后缺乏關聯性,略顯零亂。這樣培養的學生不會獨立運用所學知識來解決設計問題,易出現學生就業時與社會需求脫節,限制其發展空間。
因此,在保證實現教學目標的前提下,如何使課程之間內容有機銜接、科學融合,是課程質量建設方面的新課題。
課程質量在教學質量中處于核心地位。與強調單門課程質量不同,課程群建設立足“大課程”的布局,突破按學科組織課程的傳統方式,整合主題相通、內容相近的相關課程,突出內在的邏輯統一,由追求單門課程內容的嚴密、完整轉為課程群內部的銜接、完善,使課程之間相互貫通,相互補充,站在更高的起點上進行課程建設。理順課程內容的關系,促進課程結構的優化,進而提高教學質量。
課程群建設將打破學科之間、教研部門之間的壁壘,有助于將相關課程教師集中起來,圍繞共同的教學目標和教學任務組成團隊,提供了良好的教學科研交流平臺。在這個平臺上,不同專業、學科背景的教師各自發揮優勢,合作研究教W問題,實現資源共享,創新教學內容,改進教學方式方法,不斷推進課程教學改革與發展。
2工業設計專業構建課程群的依據
2.1依據行業發展前沿、學科特點,梳理知識結構
科技創新力度日益加大,我國計劃在3D打印、移動互聯網、云計算、大數據、新材料等領域取得新突破;智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領制造方式變革;智能手機、智能可穿戴設備、智能汽車、智能家居、智慧城市等像颶風一樣席卷全球。2016中國文化產品國際營銷年會―全球服務設計創新論壇上,清華大學美術學院院長魯曉波教授提出:在大數據時代,個人、社會和物質世界組成的空間有機地融合,為產業發展和社會進步創造很多機會。在這個空間中任何一維或三維上的任意一點的顯著進步都將是大數據服務產業的創新。未來人工智能將漸漸取代人力,服務經濟恰恰是以人力作為資本,成為經濟增長的重要要素。所以說,服務設計的興起是需要的也是必然的,相對來講,服務設計也是未來一個大趨勢,大數據一定帶來大服務和大設計。
依據行業發展前沿和社會發展需求,同時結合工業設計所具有的綜合性、交叉學科特性,梳理出工業設計專業與其他學科的關系。如圖1所示。
2.2依據區域特點、專業定位,構建課程群
北京城市學院工業設計專業的發展圍繞首都科技創新的功能定位,適應新時代、新形勢下對高精尖人才培養的新要求,服務于地方經濟的發展,明確工業設計專業培養定位:以智能產品設計、服務設計為主要方向,培養具有前沿設計思維、較強設計實踐能力,先進制造技術的應用型設計人才。
立足北京,服務北京,緊密圍繞北京城市學院工業設計專業定位,遵循課程群建設的關聯性、整合性和創新性原則,兼顧課程建設和課程群建設之間的關系,將工業設計專業課程劃分為四個課程群,一個專業基礎課程群和三個核心課程群,三個核心課程群分別為:造型與工程課程群、信息與交互課程群和綜合與服務課程群。
造型與工程課程群是工業設計專業的基礎和立足點,通過對造型的要素―形態、結構、機構、材料、工藝、功能和審美等的認識和剖析,使學生掌握有序地組織這些要素的方法,協調這些因素之間的相互限制關系,力求讓學生通過課程的訓練學會在創造形態的基礎上協調這些限制因素。培養學生的自主學習能力,使其掌握科學的思維方法,擁有基本的專業知識和技能,具有合作溝通的意識和解決實際問題的能力。讓學生從開始就樹立正確的形態創造觀,有助于與后續設計課程的順利銜接。
信息與交互課程群是一系列以研究人的行為出發,從產品使用者的體驗角度進行思考與設計的課程。通過本課程群的學習,力求讓學生的設計作品能夠具備以下特點:(1)產品的功能范圍能夠符合使用者的需求或超出預期。(2)產品的界面、外觀設計能夠符合使用者的心理特征并保持易用性。
綜合與服務課程群的目標是讓學生能夠熟練掌握產品設計流程與方法,以及培養全新的以用戶體驗為中心的設計思維。課程群中包括:(1)以理論學習為主的兩門先行課:設計與市場、產品設計程序與方法,讓學生了解產品設計流程與方法;(2)以實踐驗證為主的進階課程:產品設計Ⅰ、產品設計Ⅱ,產品設計專題,讓學生從創新設計到改良設計,再到命題設計全方位將先行課中的知識運用到實踐中,熟練掌握產品設計的流程與方法;(3)當前行業中最熱門,最前沿的服務設計課程,讓學生學習以人為本的理念,進行客戶、服務情境等研究,培養一種以用戶體驗為中心的設計思維。
3教學內容優化、授課方式改革
課程群建設是一個系統工程,應打破以往每門課程單兵作戰的模式,找到課程間的相互關系,橫向整合,以“課題或項目”為載體,圍繞要解決的問題,將分散在多學科中的零散知識點進行有效整合,形成一個完整的知識鏈條。教學內容優化重點是打破單門課程的知識體系結構,梳理出每門課程中的知識點,通過設計多個由簡單到復雜的課程課題或者項目將這些知識點串聯起來。授課過程采取“學生為主,教師為輔”的形式,這樣學生通過自己的努力獲得知識,而不是被傳授;學生參與到每一個環節中,這種親身體驗和感受就會留存在學生的記憶深處;學生通過一個個課題或項目這樣反復多次的“操練式”訓練,積累的是實際的設計經驗,而不是空洞的“紙上談兵”。從而使學生成為立足于生活本身,具有開闊的視野,系統化的思維方式,充盈的知識結構,扎實的專業技能,敏銳的感知能力和社會責任感的對社會有用的人才。
課程群的構建需要建立在教師隊伍的基礎上,教師團隊的工作重點是理清課程間邏輯關系,劃清課程的知識界限,按照教學任務科學、合理地進行課程課題或項目開發,完善課程群建設。
4結語
課程群的構建是應用型本科人才培養的一項重要工作,根據解決問題的需要將相關的知識點穿成相互關聯的知識脈絡,這也是高效和系統地掌握知識的有效途徑,是讓學生系統性學習專業知識的關鍵。打破傳統各個課程獨立的局面,通過貫穿其中的課題或項目,可以培養學生學習興趣,對教育改革具有很好的促進作用。
參考文獻:
[1]高矚.工業設計專業課程群建設的實踐[J].常州工學院學報,2005(5):71-72.
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