时间:2023-04-08 11:30:30
导语:在自动化本科毕业论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:角色协同;工作流;毕业论文;管理系统
中图分类号:TP31 文献标识码:A
1 引言(Introduction)
本科毕业论文是本科生的一门重要实践课程,也是大部分教师和教学管理人员每年都要面临的一项烦琐工作。从出题、选题,再到写作与指导、评审与答辩等,整个过程都需要教学管理人员、教师、学生投入大量的精力。传统的本科毕业论文指导与管理工作存在以下主要问题:
(1)师生协同不足:学生离校实习、教师无固定办公地点等,导致学生与教师见面不易,信息沟通不畅,师生交流不充分。由于教师工作比较繁忙,每个教师要同时指导多名学生,导致学生和教师很难在工作时段内同时有空闲时间来进行面对面地指导,难以实现老师与学生之间的互动,教师对学生论文评阅效率低下。
(2)工作压力大:本科毕业论文整个工作流程的工作环节多,参与人员多,时间跨度长,业务流程繁杂,工作量庞大,工作烦琐、易重复。
(3)信息化程度低:本科毕业论文各个工作环节会产生阶段文档,而且前后各阶段文档之间有着密切的关联关系;大量的打印文档不利于师生对文档的查阅、保存,且不环保。即使使用电子文档,但未建立关联关系,不利于收集、查询和统计。
(4)监管力度不足:传统毕业论文写作与指导过程缺乏有效的监管力度,难以保证师生按时完成各项工作。缺少第三方监管本科毕业论文写作与指导过程的完整记录,难以解决导师与学生之间就论文完成情况及论文质量相互推卸责任的问题。
针对上述问题,国内研究者们提出了不同的毕业论文管理系统,文献[1―4]建立了基于WEB方式的论文管理系统,文献[5]提出了基于本体的论文管理系统,文献[6]提出了基于工作流的论文管理系统,但是这些研究在师生协同、提高工作效率、加强监督方面仍存在不足。因此,本文提出一种角色协同的工作流模型;根据模型中的系统工作流状态,利用时间和事件触发机制,对用户指派角色、对角色指派权限,再通过各个角色之间的协同,完成毕业论文各项工作,解决传统人工方式的论文管理工作中存在的问题,提高工作效率、减轻工作压力、增强监管力度、提高论文管理工作的信息化水平。
2 相关知识(Related work)
角色:是相关权限命令的集合,使用角色的主要目的是简化权限管理,角色主要由权限和用户构成[7]。
协同:就是打破资源(如人、财、物、信息和流程等)之间的各种壁垒和边界,使它们为共同的目标而进行协调的运作,通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同的目标[8]。
工作流:是指一类能够完全自动执行的经营过程,根据一系列过程规则,将文档、信息或任务在不同的执行者之间进行传递与执行[9]。作为计算机支持的协同工作研究的一个重要方向,工作流管理的主要目标是通过调用有关的信息资源与人力资源来协调业务过程中的各个环节,使之按照一定的顺序依次进行,从而实现业务过程的自动化。工作流技术通过将工作分解成为良好的任务、角色,按照一定的规则和流程来执行这些任务并对它们进行监控,以达到提高办事效率、降低工作成本的目的[10]。
时间触发机制[11,13]是指将时间域分成离散的时间间隔,将消息的传输分配在一定的时间间隔内完成。
事件触发机制[12,13]是指在工作流程中,根据其他事件的发生而产生相应动作(称为触发动作)干预工作进程。
3 角色协同的工作流模型(The role-collaborative
workflow model)
本节首先对角色协同的工作流模型(Role-collaborative Workflow Model,RcW)进行描述,然后基于该模型进行建模。
3.1 模型的组成元素
角色协同的工作流模型由用户主体、角色主体、任务主体、系统工作流状态、访问权限、角色指派、权限指派和角色协同这八个元素组成。下面将分别对这八个元素进行描述。
用户主体:是指提出指派角色请求的实体,使用符号u表示,用户主体的集合使用符号U表示。
角色主体:是指提出指派权限请求的实体,使用符号r表示,角色主体的集合使用符号R表示。在本科毕业论文的整个工作当中,存在着教学管理人员(教学院长、系主任、教学秘书)、教师(指导老师,交叉评阅老师,答辩老师)以及学生这些不同的角色,所以论文管理系统中的角色主体集合表示为:
(1)
公式(1)中,M表示管理员,T表示教师,S表示学生。
任务主体:是指接受r访问的实体,也是工作流各个环节的核心,使用符号t表示,任务主体的集合使用T表示。论文管理系统中的任务主体集合围绕着论文展开,表示为:
系统工作流状态:是指RcW模型在整个论文工作流程(如图1所示)中,r访问t时的快照,使用符号s表示,系统工作流状态集合使用符号S表示,包含r访问的对象t和访问时间time两个元素。论文管理系统中的系统工作流状态集合表示为:
访问权限:是指r访问工作流中任务主体的方式,使用符号p表示,访问权限的集合使用符号P表示。论文管理系统中的访问权限集合表示为:
角色指派:是指在系统工作流状态下对u指派r的方式,使用符号UA表示。RcW模型中,同一个u能够被指派多个r,但是在同一s状态下,一个u只能被指派一个r,因此角色指派由s决定。角色指派函数表示为:
权限指派:是指在系统工作流状态下对r指派p的方式,使用符号PA表示。RcW模型中,不同的r访问的t不一样,对t的访问权限也不同,且同一r在不同的s状态下,对t的访问权限也不同,因此,权限指派由s决定。权限指派函数表示为:
角色指派和权限指派都由s决定,s的状态由s中的两个元素t和time决定,s中的元素time是被分成离散的时间间隔,t的触发被分配在一定的时间间隔内完成,这样就应用到了时间触发机制的原理。例如在开题报告提交时间结束时,则激活论文写作与指导阶段的工作流程中的t,开始初稿的提交;在论文定稿提交时间结束时,则冻结论文写作与指导阶段的工作流程中的t。
同时在RcW模型中,部分流程的ti的触发等待着ti-1事件的完成来激活自身状态。不同的用户角色访问不同t,则被指派不同权限,这样就应用到了事件触发机制的原理。例如学生在论文初稿tk提交完成后,触发导师指导评阅论文初稿tk+1的工作进程;导师在论文初稿的评阅tk+1提交完成后,激活学生提交修改稿tk+2的工作进程。
因此角色指派和权限指派都考虑到了时间和事件触发机制。
角色协同,是指在RcW模型中,各个角色主体之间打破时间、空间、物质等资源之间的各种壁垒和边界,使他们为完成共同目标而进行协调的运作,通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同目标,使用符号RC表示。角色协同函数表示为:
在毕业论文管理系统中,大部分工作需要教学院长、系主任、教学秘书、教师和学生等这些角色之间的协同RC来完成。例如,导师与学生之间协同完成论文的指导与写作,最终完成共同目标――论文定稿的完成。
这样,RcW模型可以表示为八元组:
RcW模型运行的充分必要条件为:不存在u无法被指派r,不存在r无法被指派p,不存在t无法被访问。
3.2 角色协同的工作流模型
基于RcW模型的组成元素,根据RBAC96[14]的框架对RcW模型进行建模,在RcW模型中添加了会话集和约束集,如图1所示。
图1 RcW模型
Fig.1 RcW model
RcW Model:
U:用户主体集合;R:角色主体集合;
T:任务主体集合;P:访问权限集合;
Sessions:会话集――各主体之间的会话;
Constrains:约束集――约束各主体之间的指派关系。
OP={execute},操作集合
P=OP×T~Constrains(S)
UAU×R,用户与角色的指派关系
roles(u):U2R~Constrains(S),对用户指派角色的函数映射。
roles(u)={(ri)|([(ri,u)∈UA}
PAR×P,角色与权限的指派关系
per: R2P~Constrains(S),对角色指派权限的函数映射。
per(ri)={(p,ti)|[(ri,p,ti)∈PA]}
RC(RiTk)×(RjTl) i≠j 角色之间的协同
在RcW模型中,为确保用户角色指派的正确性,根据用户与角色的指派关系和用户指派角色的函数映射,设计了用户角色指派算法。如下所示。
用户角色指派算法(Algorithm of User-Role Assignment):
{
Initialize: R;//可指派角色集合
R =GetRofUA(u);
If R is Null
Return NULL;
For each r in R
if r match current S//如果角色r与当前状态相匹配
Assign r to u;
exit for;
Else Next r;
End for
If OutofMaxR(u,R)//如果超出可指派角色集合
Return NULL;
}
在RcW模型中,为确保角色权限指派的正确性,根据角色与权限的指派关系和角色指派权限的函数映射,设计了角色权限指派算法。如下所示。
角色权限指派算法(Algorithm of Role-Permission Assignment):
{
If (r,t)(R,T,PA) is NULL
//如果当前(r,t)无法与角色权限集合相匹配
Return NO PREMISSION;
Else
If Activate(t)//如果当前任务被激活
Return READ & WRITE;
ElseReturn READ ONLY;
}
根据RcW模型,实现基于RcW模型的毕业论文管理系统。下一节对该系统和传统人工方式进行应用研究比较与结果分析。
4 应用研究与结果分析(Application studies and
results analyzes)
为了验证基于RcW模型的本科毕业论文管理系统在解决传统人工论文管理方式中存在的问题的实用性,基于角色协同的工作流模型的本科毕业论文管理系统已在西南大学外国语学院试运行,网址:http://202.202.121.101/pdms。
对于传统的人工论文管理的方式,通过外国语学院教务管理人员提供的信息,收集整理了2011―2013年这三届西南大学外语学院本科毕业论文管理工作的数据。
对于系统进行论文管理的方式,通过系统对论文管理工作整个流程的完整记录,收集整理了2014届外语学院毕业生通过本系统完成毕业论文的数据。
对于传统人工方式和系统方式的各项数据,主要从以下几个方面进行比较与分析。首先,在完成各个相同阶段的管理工作耗时进行了比较,结果如表1所示。
表1 各阶段工作的耗时对比
Tab.1 Time for each management stage
工作阶段 传统人工方式耗时 系统方式耗时
2011 2012 2013 2014 2015
给学生安排导师 2.5days 3days 3days 3.2min 2.8min
统计提交任务书人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.13
sec/time 0.12
sec/time
统计提交开题报告人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.11
sec/time 0.13
sec/time
统计提交论文定稿人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.14
sec/time ――
安排答辩分组 2days 2days 2days 3.7min ――
统计学生成绩 1day 1day 1day 0.54sec ――
查找 10―20
min/time 10―20
min/time 10―20
min/time 0.12
sec/time ――
说明:在统计提交任务书、开题报告和论文定稿人数的时候,如果有未提交的,还需要列出未按时提交论文稿件的学生名单。目前为止,2015届毕业生的论文工作完成了一部分,只有部分数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的,2014―2015的数据是通过系统操作20次的平均值。
然后,在各个阶段论文稿件的按时提交比例方面进行了比较,结果如表2所示。
表2 每阶段学生教师完成情况的数量对比
Tab.2 The number of submission on time
工作
阶段 传统人工方式 系统方式
总人数 2011
按时完成人数 比例 总人数 2012
按时完成人数 比例 总人数 2013
按时完成人数 比例 总人数 2014
按时完成人数 比例
指导
方向 141 120 85.1% 145 114 78.6% 146 117 80.1% 143 139 97.2%
论文
方向 571 472 82.7% 563 501 89.0% 579 498 86.0% 541 524 96.9%
任务书 571 469 82.1% 563 468 83.1% 579 472 81.5% 541 540 99.8%
开题
报告 571 473 82.8% 563 439 78.0% 579 472 81.5% 541 537 99.3%
定稿 571 483 84.6% 563 453 80.5% 579 463 80.0% 541 531 98.2%
论文
评阅 571 476 83.4% 563 468 83.1% 579 501 86.5% 541 529 97.8%
交叉
评阅 571 483 84.6% 563 455 80.8% 579 510 88.1% 541 535 98.9%
说明:由于传统人工方式无法对论文指导过程进行记录,传统人工方式在论文指导过程中无数据。修改稿在论文指导过程中,论文稿件有多次提交的情况,在表中使用的数据是修改稿第一次提交和第一次评阅的数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的,2014的数据是系统记录的。
由表1中的数据可以看出,通过本系统进行本科毕业论文相关工作,极大地减少了工作时间,提高工作效率,同时减轻了教学管理人员的工作量。由表2的数据分析可以明显看出,在通过使用进行本科毕业论文相关工作时,本科论文过程中各项工作的完成率相较于传统模式平均提升了15%,各个阶段完成工作比大幅提升。通过在线提交,在线指导,在线监控论文进程,方便了师生之间论文的写作与指导,同时实现了对论文指导过程的全程记录,对论文指导工作的评价与衡量提供可靠的依据。
论文存储:2011届纸质任务书、开题报告和论文各571份,2012届纸质任务书、开题报告和论文各563份,2013届纸质任务书、开题报告和论文各541份,总占地1.14m3;2014届各种电子版的论文稿件共计9514份,占5.15GB的硬盘容量。纸质论文需要大量的打印,不环保,电子格式的论文稿件存储占地空间小,不需要打印大量的纸质文档,十分环保,且在系统中查找论文稿件十分方便。
在2011―2013年的本科毕业论文工作中,发生学生稿件遗失、需要学生重新提交的情况平均17例;给导师发送论文出错情况平均发生8例;在2014届,由于使用了本系统,未发生上述两种情况。在2011―2013年,学生未按时完成论文,与导师相互推卸责任的情况平均有5例,同时由于无依据可寻,处理此种情况很麻烦;在2014届中发生此种情况三例,直接查看整个工作过程的记录,根据记录处理,十分方便且具有说服力。
5 结论(Conclusion)
基于角色协同工作流模型的本科毕业论文管理系统已初次在西南大学外国语学院使用,运用角色协同和工作流的技术,采用时间触发机制和事件触发机制的原理,较好地解决了传统人工管理方式存在的四大问题,有效地减轻了教学管理人员、教师、学生完成本科毕业论文工作的工作量,提高了本科毕业论文工作的工作效率,取得了较好的教学成果;且系统全程保留了本科毕业论文工作在各个阶段产生的文档和数据,记录了论文指导的整个过程,可以为教师进行论文工作的绩效评估提供依据。
在RcW模型中,考虑优化算法的设计,优化用户角色指派算法和角色权限指派算法;在系统工作流状态中加入短信实体,实时通知用户关于工作流的状态,是今后的研究发展方向。
参考文献(References)
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[14] Sandhu,R.,Coyne,E.J.,Feinstein,H.L.and Youman,C.E.(1996). Role-based access control models.IEEE Computer,29(2): 38-47.
作者简介:
【关键词】 电气工程专业;毕业设计;答辩;改革
毕业设计是高校教学计划的重要组成部分,它与其他教学环节彼此配合,相辅相成,构成一个完整的教学体系,它的实践性和综合性又是其他教学环节所不能代替的[1]。从更深层次的意义来讲,毕业设计不仅仅是一个教学环节,它是高校实现人才培养目标的重要手段,是对学生四年学习成果的综合性总结和检阅,旨在提高大学生科研训练能力、分析问题、解决问题的能力和创新能力[2]。毕业设计是学生走向工作单位的必要准备,其整体水平也直接反映了一所高校的教学质量。本文将根据西安科技大学(以下简称"学校")电气专业毕业设计的实际情况,分析当前本科毕业设计中存在的问题,提出提高毕业设计质量的改革措施。
一、毕业设计中存在的问题及原因
通过分析近年来学校的毕业设计实践教学环节,可发现毕业设计面临许多值得进一步改进和完善的问题。
1、毕业设计的选题不够"新"、不够"实",题目重复率高
选题是毕业设计的基础,选题的优劣决定了毕业论文的质量,也是决定学生是否能按时完成毕业设计的重要因素[3]。选题的"新",是指选题应尽可能反映学生所学专业领域的发展水平和前沿动态,让学生能够立足于科学发展前沿,每一项工作都可能是一种创新;所谓"实",是强调选题内容和深度范围等应符合学生在校所学理论知识和实验技能的实际水平[4]。通过与几届毕业生的交流,发现他们中很多人认为毕业设计选题过于陈旧或与自己的专业相差甚远,这大大降低了他们对毕业设计的兴趣。另外,一些题目多年不变,以及多名学生共同做一个题目等现象也比较普遍。
2、学生选题很盲目,且程序不够合理
前几年,学校电气专业先由教师拟题目,之后将选题发给学生选择。因为缺少各个题目主要的研究内容、需要的知识等说明,学生拿到题目后很茫然,基本都是盲目选择。而且,多个学生选择同一个题目的情况非常普遍,遇到这种情况,最后基本上按照学号的前后随机决定如何调剂。这样就导致很多学生被调剂,安排了自己不感兴趣的题目,选题程序缺少双向性。
3、指导教师数量不足,精力不够以及责任心的缺乏
由于各院校连年扩招的原因,毕业生数量有较大幅度增长,因此,指导教师负担过重,有的指导教师同时指导十几个学生,而且又要兼顾教学和科研任务,其精力投入明显不足。另外,由于学生数目的增加也使一部分水平未达要求的教师参与毕业设计的指导,这样就难以确保指导出高质量的毕业论文。就拿学校电气专业来说,指导教师有12人,而每一届学生却有120人左右。不论从师资力量,还是实验场所、设备方面来看,都面临很大的困难。
有些老师对毕业设计重视不够,学院要求上报题目时,没有经过仔细考虑就草草上交,导致题目不合适,等到学生进行了一段时间后,又更换题目;有的老师也保证不了每周至少两次的见面时间。这样很难保证毕业设计的质量。
4、毕业生对毕业设计不够重视,部分同学投入精力过少
造成这种现象的原因是多方面的。首先,导师没有动员学生在思想上给予充分重视;其次是由于毕业生考研、就业的冲击。目前大部分院校,包括本校在内,在教学计划中毕业设计都安排在第八学期,而这一学期又是毕业生确定工作的时期,择业的巨大压力使学生不得不把大部分精力放在寻找就业单位上,考研的同学开学前一个月一直在准备研究生复试,对毕业设计的投入不够。相当一部分同学仅用几天时间东抄西拼完成论文,草草了事。而已找好工作的同学由于没有意识到毕业设计的意义,往往存在这样的想法"反正也已经找到工作了,毕业设计的好坏也不影响什么",这样他们也不会认真主动地搞好毕业设计。
5、毕业设计过程中的管理力度不够
对于毕业设计期间的管理监督各校有不同的做法,拿学校来说,每个导师根据自己的情况以及学生所选课题的难易程度确定每次指导的时间,大致是每周一到两次,到毕业设计结束前一个月左右以系为单位组织督导组对学生毕业设计的进度进行抽查。这样,由于时间安排的关系,学生遇到问题就不能及时解决,而只能等到下次与导师见面。同时,毕业设计过程中导师指导不力、监督部门管理不严都纵容了学生不负责任的态度。一部分学生往往在集中抽查前才临时抱佛脚,做出的论文内容空洞,他们也不可能通过设计学到什么。
6、对毕业论文考核不严
对毕业论文的考核一般以答辩成绩为主。答辩形式各异,一般分两步:首先学生讲述自己所选课题的研究内容、设计思路和具体实现方法,之后由答辩组老师提问,每个学生答辩时间在15分钟左右。根据学生答辩情况老师当场给出成绩。2008年以前,学校电气专业毕业生论文成绩大致集中在"良"档,基本上没有不及格成绩,且全部学生一次通过答辩,这实际上反映了在毕业论文成绩评定上的一些不良倾向。当然这和具体的考核环节有很大关系,例如中期抽查不够深入、末期的实验验收不够严格等。另外,还有一部分感情因素,大部分老师不愿意让学生仅仅因为毕业设计的原因而推迟毕业。
二、毕业设计改革与实践
针对以上问题,结合多年指导毕业设计的教学经验,提出以下改进措施,其中很多措施已经收到良好的效果。
1、严格选题审核,激发学生的兴趣
在毕业设计的选题上,我们要以培养学生创新素质和综合能力为目标,既要考虑到题目内容、难易程度、知识覆盖面等是否能满足实践教学环节的基本要求,同时强调其与科研生产实际的有机结合。
教师上报题目时,要说明研究内容、研究手段以及预期的成果等,让学生对题目有个大致的了解,避免选题的盲目性。下发给学生之前,组织教师对题目的合理性、可行性进行讨论,避免一些空洞的题目。多次审核修改后再下发给学生。结合电气专业的发展,将以往单纯设计类题目数量减少,增加了产品开发型、实验研究型以及仿真研究型题目,保证了选题的多样性,并要求三年内题目不得重复。
2、规范选题程序
在第七学期末提前公布选题内容,学生根据自己的喜好、将来从事的工作进行初步选题,可以选择两个题目。选择之后由教师对学生进行选择,实现双向选择。遇到同一个题目多个学生选择的情况,要充分了解学生的想法,在保证宏观要求的前提下,尽量满足学生的要求。
3、提高认识、加强过程指导,采取一些新手段强化师生研讨交流
作为导师要明确毕业设计的重要性,并在学生做设计之前作好学生的思想工作,对学生讲明毕业设计的目的、作用,从思想上引起学生的高度重视。导师对毕业设计的指导工作要全过程、全方位。在每个阶段要及时对学生提出要求,必须使学生明确各阶段的目标、任务和方法。设计过程中,指导教师每周与学生见面答疑时间不得少于2小时,同时要做好考勤工作。学校也成立了专门的管理和督导机构对毕业设计进行定期或不定期的抽查。
为了保证学生在设计过程中的疑问能及时解决,学校电气专业借助了qq群、bbs、电子邮件等平台加强了师生之间的交流。
学校电气专业每年都要对本科毕业设计进行评优,对获得优秀毕业设计的指导教师进行相应的奖励,激发指导教师的积极性和主动性。
4、认真评阅、严格答辩,严把论文撰写的质量关
要对学生毕业论文的格式、写作、外语应用、计算机应用、文献资料查阅及全面质量要提出具体、规范的要求,并切实把这些要求落实到每一位学生的毕业论文中。不规范的论文,不能参加答辩。
答辩之前,指导教师的评阅意见、评阅教师的评阅意见必须完成,否则学生不能参加答辩。评阅意见要全面评价毕业设计论文,不能少于150字,并尽量结合论文提出2-3个问题供答辩委员会参考。
答辩要分组进行,分组原则是按学生选题类型划分为人数尽量接近的小组,答辩教师也同样分组,并且教师不得与自己的学生分在同一组。答辩时,学生讲解时间10-15分钟,每个答辩组安排一名老师作为答辩秘书,对学生讲解内容、回答问题情况进行记录。今年学校电气专业要求学生制作PPT,全部采用多媒体讲解,效果很好。
每一小组的答辩成绩优秀、良好、中等、及格、不及格具有一定的百分比,不及格的同学论文整改后参加二次答辩。这样也提高了学生对毕业设计的重视程度。
三、总结
毕业设计是学生综合利用已学知识解决实际问题,培养学生实践能力、创新能力和科研能力的重要实践环节。学生和教师均应充分重视这一过程,对上报题目、选题、开题、设计、论文撰写、答辩等各个环节进行全面的质量监控,才能确保毕业设计的质量。对于学校电气专业毕业设计实施了一系列措施,卓有成效。今后还要进一步加强管理,以使毕业设计质量更上一个新台阶。
【参考文献】
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关键词:毕业设计;实践教学;激励机制
作者简介:程良鸿(1957-),男,湖北老河口人,华南农业大学自动化系,教授;邹恩(1956-),女,湖南株洲人,华南农业大学自动化系,教授。(广东 广州 510642)
基金项目:本文系华南农业大学教育教学改革与研究项目“设立毕业设计激励机制的研究与探索”(项目编号:JG12041)、华南农业大学教育教学改革与研究项目“自动化专业实践教学改革的研究与探索”(项目编号:JG12014)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0199-02
本科毕业设计的目的是培养学生综合运用知识的能力以及独立分析与解决实际问题的能力,进而培养学生提出问题的能力,使学生受到工作与研究能力的综合训练,培养撰写研究报告、设计说明书和论文的能力,进而培养学生从事科研工作的能力。[1]扎实完整的毕业设计所能达到的综合训练效果是其他教学环节不能替代的。然而,高校的部分现状让人感到这个环节虽然形式上存在,实质上正在缩水。其教学质量与训练效果满意度有下滑趋势。毕业设计质量问题的表现如毕业论文作假、抄袭、掺水等。[2-4]此问题已引起许多学者的关注,主要建议和实施的措施有:完善职能部门的监管和过程审查形式[3];提前开题延展毕业设计时间[2,5];选题结合学生专长和就业方向、团队指导和校企联合指导等。这些措施能起到一定的效果,但问题还是存在,以至于有讨论毕业设计存废问题。[4]所以,进一步探析问题存在的原因及解决方法具有现实意义。
本文拟从毕业设计主体参与者的主观动机层面研究问题存在的原因,提出在毕业设计教学环节设立提前答辩资格认定机制,并将其营造成一种激励机制的方案,以期赋予直接参与者做好此项工作的主观动机。
一、毕业设计质量问题的症结分析
人们资源投入的主观动机是把有限资源优先投入到回报更高的项目。引发高校本科毕业设计质量问题的一个重要原因是参与者资源投入主观动力不足所致,分析如下:
学校和老师深知毕业设计对于培养人才的重要性,教育部也有专门指示[6],具备做好毕业设计工作的职业道德本能。当遭遇学生敷衍应付时痛心焦急。得知起因为找工作等大事时,又只能“谅解”。习惯成自然,发现原本需要学生高投入的工作却遭遇投入严重不足。
学生方面,大学生在大四整个学年都需要忙于解决自己的着落问题。就业或深造都需要投入精力,而学校恰在大四安排了重磅的实践教学环节――毕业设计。尽管这种安排符合大学学习的认知规律,但时间冲突在所难免。对学生而言,一边是直接关系自己未来的重要事务活动,一边是学校安排的最后一个必修任务,要想真正做好都需要投入精力。但前者的可视回报“更大”是显然的,于是学生扎实做好毕业设计的主观动机相对不足。
按理,企事业用人单位更需要专业基础理论扎实、综合应用能力强的优秀人才,毕业设计正是训练这种能力的一个重要环节。通过训练,学生的专业技能及综合分析、解决问题的能力会有明显提高,既满足企事业单位的人才需要,也有利于学生未来发展。对用人单位和学生个人都具有更大的回报。遗憾的是,毕业设计的真实价值只有扎实做过才能体会到。其回报是超视距的,身在其中的学生一时看不到,而尽快签约的回报是可视的,学生选择后者也在情理之中。更有用人单位只强调实习试用,干脆无视求职者还有毕业设计环节没有完成,更谈不上将其作为重要指标列入人才评判条件。另外,毕业设计的成绩也不作为研究生录用单位复试的评判指标,尽管它更能体现考生的综合能力。上述客观事实带给学生的导向是:毕业设计除了对自己的学位证有意义外,跟自己具备专业综合实践能力、成功走向人生下一站基本无关。
毕业设计的直接参与者如果缺失了积极参与的动机或动机不足,题目选得再真再实,监控表格栏目设计得再多再细,结果学生还是敷衍应付不配合,最终自然都流于形式。
二、设置一种激励机制及可行性分析
如果设置这样一种机制,即毕业设计“提前答辩资格认定”机制,是否可以从参与动机方面使问题得到一定程度的解决呢?下面分析可行性。
1.关于提前修完资格认定机制及高校施行现状
为了营造宽松、适合学生个性发展的教育环境,高校教学体制中一般都设置了部分教学环节,可以申请提前修完资格认定机制。纵观各校的管理细则,可以看出其中一些共同点:
(1)资格认定都规定有严格的审核、考试考察程序,能通过证明申请人已具备相关环节规定的能力水平。
(2)一般资格条件门槛高,都规定达到该环节要求的优秀水平。
(3)考虑到实践环节,如实验、毕业设计等通常需要特定的设备、场地,要有合适的选题和有实践经验老师的指导,单靠个人自学难以达到训练目的,所以除少部分学校外[7]一般规定不可以申请提前修完资格认定。
综上,对于实践环节的提前修完资格认定,目前高校的监管方针是:规定不可以申请;规定可以,但门槛很高。如此客观上使大多数学生知难而退,基本失去努力尝试欲望。
其实,只要制定适当的激励机制,营造大学生提早参与科研活动的氛围,部分大学生通过努力是可以获得先修完资格认定的。
2.因材施教,先行修完毕业设计不违背大学教育的认知规律
大四最后一个学期安排毕业设计是因为学生已修完培养方案规定的全部课程,具备综合能力训练的基础。本文提议的提前修完资格认证机制应该不违背这种认知规律。下面从毕业设计需要的必要条件入手,分析实施的可行性。
(1)足够的专业基础知识。为适应学生大四找工作的需要,现行本科培养方案基本都遵循了课程紧凑安排、尽量提前的原则。进入大三时,学生通常已修完了基础课和大部分主干专业基础课,进入大四时已修完专业基础课和部分专业课。按这种进度,若学生从大三第二学期开始通过参与各种科技创新项目进行毕业设计实践活动,已经具备必要的专业基础知识,随着设计工作的深入,课程学习也会同步跟进。专业课知识可以带着问题学。其实,带着问题学习新知识,边学边用,在常规时段的毕业设计中也是常有的事。
(2)场地、设备、导师和选题。毕业设计选题要求结合专业知识训练,要有适中的工作量、一定的先进性和创新性,完成设计则需要富有经验的老师指导、特殊的设备和场地,甚至需要团队合作,这些条件单凭个人课余自理难以实现。但通过参研老师的科研课题,参加学校倡导组织的各级别大学生创新比赛活动就不难实现了。
(3)大量的时间。课余时间是有限的,客观上也是零碎的。但若是有主观动机,时间也是挤出来的。何况算上大三第二学期两头的寒暑假,就有两个大块时间段可资利用,若在常规毕业设计开始前夕申请提前答辩,此前的一个寒假也能用上。
综上,对于一个学习状态正常的学生而言,先行修完毕业设计不违背认知规律,理论上是可行的,前提是适当的时间节点和个人主观努力。
三、激励机制对提高毕业设计质量的作用
如果制订的提前修完资格认证条件适中,则教学双方都将具备积极参与的动机。学生能通过提前答辩是一种荣誉,是具有初步科研能力和创新能力的证明,写在求职简历上能彰显学习效率和综合实践能力,能赢得一个学期(半年)的自主支配时间,增加就业成功率等。
指导教师能将原本课余就该做的科研项目、指导学生创新竞赛活动等再赋予指导本科毕业设计教学活动内涵;若学生提前答辩通过,相应的导师也计入指导毕业设计工作量,原本第二课堂的活动与第一课堂教学任务相关联,调动了老师参与指导的积极性。学校管理部门在不增加额外投入的前提下能营造大学生课余积极参与科研创新活动的学术氛围。通过学生和导师具备主观动机的努力会衍生更多本科生在校科技创新成果,如公开、科技竞赛获奖以及申请专利等等。
调动了各方积极参与的动机,并注意以下实施过程的科学性,对于提高毕业设计质量有促进作用。制定合适的毕业设计提前修完资格认定条件,能确保答辩通过的论文水平达到常规毕业设计论文水平的优良档次,否则不予通过;提前答辩设在常规毕业设计开始之际,通过严格规范的答辩过程和评分结果对即将进入毕业设计的同年级学生具有实际意义的示范作用;对于资格认证或未通过答辩的学生,前期的工作已经为后期的毕业设计奠定了基础,努力方向会更明确。
另外,学生参与教师的科研活动有助于提高毕业论文质量。[8]综上,只要将提前修完资格认定机制营造成一种各方都具有积极参与动机的激励机制,从源头解决毕业设计质量问题就有希望。
四、把提前修完资格认定机制营造成辅助激励机制
图1是“提前修完毕业设计资格认定”机制实施流程图。
提前修完资格认定机制应该成为一种辅助激励机制,实施中不能与现行教学管理冲突。为此,应该注意以下几点:一是鼓励但不强迫学生参与提前修完资格认定活动。学生根据个体能力及条件自愿选择,不增加额外负担。二是制定合适的资格门槛。要点在于激励尽可能多的学生参与提前修完资格认定的尝试与努力,门槛定在应届生约三分之一能够上线的档次。正是因为提前修完资格认证机制具有挑战性,本质上就成为一种激活学生潜能的机制。建议将这种激励效应由传统的只针对极少数人有效、营造成针对多些人都有效的激励机制。
提前修完资格认定机制中的提前开题一定要提前答辩。实践证明,提前开题但不提前答辩看似延长了设计工作时间,其实参与者的设计工作最终还是集中在后期进行,这是惰性本能使然。而提前修完资格认证机制中的提前开题目的明确,就是为了提前通过答辩,参与者自然会高效使用时间。
五、结论
引发高校毕业设计质量危机的客观原因固然很多,但主观原因是参与者动机缺失。没有动机,其他措施都会流于形式;在毕业设计环节设立提前修完资格认定机制是可行的。若措施得当,与大学教育的认知规律不悖,所需要的时间、导师和设备场地也可以不缺;将提前修完毕业设计资格认定机制营造成一种激励机制,一定要设置适中的资格门槛,使学生通过努力能够达到。要点是这种激励机制能够赋予参与者以主观努力的动机。另外,为学生提供了自主选择毕业设计时间的可能,客观上能避开时间冲突问题。比如,下一步准备就业的学生可以作提前答辩资格认定的努力;而准备考研的学生则可以选择先备考,后做毕业设计。
当然,要想使提前修完毕业设计资格认定机制真正成为期望的有用机制,有诸多问题还需要在实践中探索、发现和解决。本文的分析旨在抛砖引玉,供感兴趣的读者共同关注与思考。
参考文献:
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[5]张起祥,李祖欣.毕业设计、毕业实习与就业一体化改革模式探析,[J].黑龙江高教研究,2011,(9):163-165.
[6]教育部.教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知(教高厅 [2004]14号)[Z].
[7]北京邮电大学,北京邮电大学本科生免修管理实施细则(试行)[EB/OL].[2009-06-09]./content/content.php?p=3_17_39.
关键词:机械工程,本科,毕业设计
1引言
毕业设计是高等学校应届毕业生在毕业前接受课题任务,在教师指导下独立进行科学研究或工程实践,获得基本训练并取得成果的过程,它是评估学业成绩的一个重要方式,也是提高学生综合素质与创新能力的关键一环[1]。作者结合广东工业大学的实际,从科学选题、落实开题环节、保证毕业设计论文质量等关键环节提出了改进毕业设计工作的措施。
2科学选题
选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。但是选题目前存在着一些问题:有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;另外,系与系之间和各系内部之间的设计题目在难度和分量上也存在一定差异。
针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。
(1)毕业设计选题要尽可能联系工程应用、生产实际和科学研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关科研情况,分析解决问题的方法和途径,使能力得到提高。因此,我们在为2003级机械制造及自动化专业的学生选题时,选择了“旋转超声主轴振动系统研制”,“三座标工业机械手的设计”,“防伪矿泉水瓶盖的设计”,“自动门PLC控制系统设计”,“适合于电感的微点焊系统研制”等新颖又结合科研实际的课题,尽量反映当代科技发展水平,让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态,结果学生更加乐于参与到科研课题的研究中。
(2)要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,例如“微细特种加工中心”试验样机在我们教研室已经搭建好,“线切割机床、电火花机床、超声抛光装置”等设备可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。
(3)要有适当的难度和深度。举例说我们选择“旋转超声主轴振动系统研制”课题时,考虑到该课题涉及了声学,机械振动学,电力电子学,数电,模电等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、驱动电路等不同部分的,有侧重点地进行研究,经过分工合作,完成了整个课题的设计任务,效果良好。
3落实开题环节
为提高毕业论文设计教学质量和探索出适用于毕业论文设计全环节教学质量监控的方法,可借鉴研究生创新能力培养方法,在本科毕业论文设计教学中新增开题环节,以强化学生包括查阅文献资料广泛获取信息,提出问题、拟定实验研究方案和设计方案,科学实验与测试,数据整理与分析,撰写实验论文,书面表达和口头表述等能力在内的基本创新能力。
(1)开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案,使论文设计方案更加系统化,收集信息,听取各方意见,明确思路以坚定论文设计者的信心。一般说来,将思考的东西正式地讲出来和写出来,会比原来所思考的更有升华的意味,因为从“思”到“说”和“写”,其间加入了逻辑的创造过程。通过撰写开题报告,要求学生讲清题目的来龙去脉,从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求,对题目有更深刻理解与认识,会使原来的论文设计思路更加完善和系统,对自己的工作做到“胸有成竹”,减少盲目性,避免出现不知从何处入手的尴尬局面。
(2)开题环节的组织在开题会之前,每个学生按规范书写了开题报告。学生持经指导老师签字同意的选题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等内容10分钟。评审小组根据学生自述和选题报告书及其它文本内容,对学生论文设计是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核,并对论文设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。
4保证毕业设计答辩的质量
答辩是毕业设计(论文)工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计(论文)质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计(论文)。学院可根据本院及所属各系的具体情况成立若干答辩分委会,分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。答辩前应认真审查学生的答辩资格,毕业设计(论文)应由除指导教师外的答辩小组1名以上教师认真评阅,写出评阅意见与评分,评分不及格者不得参加答辩。凡毕业设计(论文)拟评“优秀”的学生,都必须参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生,由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩时间应控制在学生汇报15-20分钟,教师提问20分钟为宜。毕业设计成绩评定必须坚持标准,严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的20%以内,优良比例应严格控制在60%以内。对毕业设计(论文)的质量,除了本身的学术水平、应用价值
外,还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰定科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。答辩委员会要办事公正,治学严谨,严把质量关,对毕业设计(论文)达不到教学要求的,决不姑息。
5结论
搞好毕业设计(论文)工作,重要的是要做到“五个到位”,即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外,科学选题,严把选题关是做好毕业设计(论文)的前提;认真做好毕业设计开题工作是毕业设计工作顺利进行的保证,消除学生毕业前的各种干扰,专心做好毕业设计,是本阶段学生思想政治工作的重点;严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计(论文)。
论文摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。
为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。
1 FMS系统组成
柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。
工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。
零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。
在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。
2系统特点
(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。
(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。
(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。
(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。
(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。
(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。
(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。
3如何应用FMS进行本科实验教学
由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:
3. 1开设综合设计性实验
本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。
例如:作业计划与调度教学实验。
“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:
(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;
(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;
(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;
(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。
针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1 ,2 ,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间C max 。
设n个工件的加工顺序为S=(S1 ,.S2 , ……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1 ,2, ……,n,
式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。
3. 2开设选修课
由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3 -5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。
3. 3为本科毕业设计提供实验
本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。
4 FMS进行本科教学的体会和希望
4. 1 FMS进行本科教学的效果
通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。
近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。
相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。
4. 2存在的问题
关键词:电气类专业 实践能力 实验 实习 毕业设计
理论与实践脱节是高校理工科学生中普遍存在的问题,为了解决这一问题,许多院校都加大了实验室的建设力度,增开了与理论课配套的实验课,并加强了实习、实训环节。本学院的电气类专业就开设了电拖、电力电子、电子设计自动化、继电保护等31门实验课。这对专业课的学习有一定帮助,使学生对较抽象的理论知识有了一个感性的认识。但由于电气类专业的特殊性,其知识的应用与现实中的生产、生活结合较为紧密,且对安全性、可靠性有较高的要求,一旦出现失误将可能造成经济损失甚至人员伤亡。所以仅靠实验课来提高学生的实践能力是远远不够的。
一、提高电气类专业学生实践能力的必要性
实践能力的强弱直接影响到学生的就业问题。本人在到学校从事教学工作之前,曾在科研院所从事过多年的技术工作,这期间也参与过新员工的录用、面试。在与诸多应聘者的接触中,明显的感到本科毕业生对专业知识的实际应用能力较差,他们对一些基本的电气知识尚能应对,但如让他们看一些简单的电气图纸或设计一个基本的电机控制回路,只有极少数的人能完成。这也是招聘原则中“有工作经验者优先”的原因。
目前,我国的电力事业发展迅速,如我们地处西南边陲的云南,近年来也都兴建了许多水电站、发电厂。而供配电更是做到了村村寨寨,甚至在还靠溜索过河的怒江大峡谷一带的崇山峻岭中都能看到矗立的电杆。这也使得电气类专业就业形势较好,而提高学生的专业水平、实践能力,在毕业后更快的进入角色就显得更为重要了。
二、电气类专业现有实践能力培养环节存在的问题
目前本学院作为学校的学分制试点单位,电气类专业标准学制为4年,实行3-6年弹性学制,可提前或推后毕业。学生在学期间必须修满专业教学培养方案规定的160学分方能毕业。其中,全校公共教育课程52.5学分,文理基础课程14学分,专业教育课程93.5学分。而专业教育课程的93.5学分中包含了实验课程的27.5学分,毕业论文(设计)6学分、毕业实习4学分、专业课程实习2学分、社会调查与实践2学分。实践环节的总学分为41.5分,占了总学分的四分之一,专业课程学分的三分之一还多。从学分设置上来看,实践环节占的比例并不小,但学生的实践能力并未得到明显提高。就本学院而言,分析其原因主要有以下几点。
1、实验课程基本涵盖了所有的专业理论课,可以说几乎每门专业理论课都配套有相应的实验课。而实验课的内容主要是让学生对理论课讲述的知识有一个感性的认识。学生在做实验时完全按照《实验指导书》来操作,没有更多的时间去思考,去尝试。也就是说实验课仅仅起到了理论课教学的辅助作用。并未完全发挥其实践能力培养的作用。
2、毕业论文设计,在实践能力培养中是一个重要环节。学生从选题到毕业答辩至少有六个月的时间。而由于带设计的老师多数都没有实际的应用课题,同时又受到经费、科研实验设备等的限制,毕业设计的题目往往局限于一些简单的设计任务,而完成论文的主要途径是查阅资料,也就是说毕业论文多数都只是没有实践支撑的理论上的研究。
3、毕业实习、专业课程实习应该说是学生接触到现实生产的最有效的手段。而在实习过程中,合作单位考虑到生产进度、学生安全等因素,往往不愿意学生参与到实际的工作当中,使实习过程仅限于参观,听讲座而流于形式。
4、现在的学生生活条件较为优越,多数学生依赖性较强,缺乏主动性和创新精神,在主观上他们更乐于接受学校给他们安排的学习计划。做实验时他们按部就班,只希望顺利完成早点离开;做毕业设计他们会去网上搜索、抄袭,草草的完成论文了事;毕业实习,他们会把他当做一次旅游的机会。这也是学生实践能力差的一个重要原因。
三、对加强电气类专业学生实践能力培养的几点建议
为了充分发挥学校的资源优势,更好的培养学生的实践能力,为社会输送优秀的专业技术人才,本人对电气类专业学生实践能力的培养提出以下几点建议:
1、充分调动学生的积极性、主动性,让学生在思想上重视实践能力的培养,正确对待实践教学环节。
2、发起、组织一些兴趣小组或社团,并对他们提供专业的培训和指导,让他们去从事一些社会公益活动,如维修电器,普及用电安全知识等。
3、实验室应该在教学计划外的其他时间定期开放,并安排指导老师值班,使学生能有条件自己去做一些实验,去加强理论知识的应用能力。
[关键词] 项目案例;工程应用;测试技术;教学模式
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)03-0095-03
0 引言
测试技术是用来检测和处理各种信息的一门综合技术,在科学研究、工业生产、医疗卫生、文化教育、国防等各个领域都起着重要的作用[1]。因此,《测试技术》被定为我国高校机电工程类专业的专业基础课[2]。云南农业大学《测试技术》课程的前身是20世纪80年代为农业机械化本科专业开设的《农机测试技术》,目前面向农机、机制、工业、电气、车辆、热动6个本科专业和农业机械化、农村电气、能源工程3个硕士专业开课。在信息技术快速发展的背景下,为培养适应现代化建设需要的具有创新精神和工程应用能力的高素质应用型人才,要求学生通过本课程的学习,掌握测试系统的设计和分析方法,能够针对各专业领域中的工程问题选用合适的传感器,构建完整的测试系统,并能对测试系统的性能进行分析,对测得的数据进行处理,具有从测量信号中解读测量信息的能力。
1 课程内容特点与教学中存在的问题
1.1 测试技术课程内容特点
测试技术是一门涉及传感器技术、数据处理、仪器仪表、计算机技术等多学科和技术的新兴综合性学科[2]。测试技术课程内容主要包括信号分析、测试系统静动态响应特性、常用传感器、信号调理、记录及存储仪器、测量误差分析及数据处理、典型非电参量的测量、自动测试系统(ATS)等内容。测试技术课程理论性较强,也比较抽象,涉及《电工技术》、《电子技术》、《概率论与数理统计》、《控制工程基础》、《大学物理》、《材料力学》等课程知识内容[3]。同时该课程也是一门实践性很强的课程,要求学生能够针对特定的测试任务进行测试系统的设计、实现、调试和测试,并对测试结果进行分析评价。通过本课程的学习,可以使学生初步具有利用测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力,为今后学习《机电一体化技术》、《数控技术基础》、《汽车电子控制技术》、《电气控制系统》等课程以及毕业设计打下坚实的基础。
1.2 课程教学中存在的问题
在测试技术的教学过程中,过去有学生反映测试技术应用及发展部分空洞,传感器部分没有实物对象、枯燥无味、很神秘,信号分析理论部分深奥难懂、书本内容串不起来、学了知识不会应用等。造成以上问题的原因,与课程原有教学模式有直接的关系。以前的课堂教学侧重理论知识讲授,课堂信息量少且单调,少量的实践性环节也是根据教学内容开设的验证性实验。教学活动的基本模式是以教师为主导的传授式教学,教师讲,学生听,教学过程中学生的参与以及师生间、学生间的互动很少,导致学生对课程作用认识不足,影响教学效果。
上述问题说明,原有的测试技术课程教学模式已经不能满足现代机电工程类专业教育发展的需求,主要体现在以下几个方面:(1)随着信息技术的快速发展,新技术、新仪器设备不断涌现,课程内容显得有些陈旧和呆板,与工程项目上的应用有较大差距;(2)新教学计划的制定使课程总学时越来越少,而新内容则越来越多;(3)课程面向多个专业的学生开课,如果教师仍以书本教材为主进行传授式教学,教学内容较难与测试技术的专业应用相符合,导致学生对课程作用认识不足;(4)按传统的教学方法,课程内容相对来说比较分散、杂乱,不利于学生发现问题、解决问题能力的培养,也难以建立以工程项目为核心的思维方式,学生所学知识停留在书本上,应用能力和创新能力不强。为解决这些问题,作者借鉴Project Based-Learning (PBL)、Querying Based- Learning (QBL)等国外高校的教学思想,提出以项目案例为主线的测试技术教学模式。
2 以项目案例为主线的测试技术课程教学 模式
2.1 教学模式的设计思路
根据测试技术的主要教学内容与教学目标,将教师承担、参与的科研和工程项目中与测试技术有关的成果内容整理成教学案例,应用在课程的理论教学过程中。这些项目案例就产生在学生身边,由上课教师直接参与完成,教师讲的时候更为详细、具体、真实,学生听的时候更有亲切的参与感,有的项目成果还可在实验室进行使用和学习。以这些项目案例为平台,更好的进行师生之间有关测试技术和测试设备方面的交流,促进学生学习理论知识和实践动手能力的主动性和积极性。
在提高了学生的学习兴趣和主观能动性后,通过开设实验课,给学生提供实践动手的机会,解决学生“做什么、怎么做、能不能做好”的问题。所开设的实验项目要紧密结合测试技术主要内容,具有确定的测试任务和工程项目性质,又能让学生在教学计划内能够完成,具有可以长期实施的可扩展性和可操作性。实验项目不能仅仅是验证性或演示性的,应该是具有设计性、系统性、综合性的实作实验。
2.2 以项目案例为主线的理论教学体系及应用
测试技术课程理论教学32学时,教学计划内实验8学时,总学时数为40学时。书本教材选用近期出版的21世纪高等学校机电类专业规划教材,电子教材使用自己采编的电子课件,在理论教学过程中以电子课件为主、书本教材为辅。
课程理论教学内容及学时分配为:绪论(2学时)、信号分析基础(8学时)、传感器测量原理(8学时)、测试系统特性(4学时)、信号调理技术(2学时)、数字信号处理(2学时)、自动化测试系统(4学时)、虚拟仪器技术(2学时)。
在理论教学过程中,任课教师将自己承担或参与的科研和工程项目、学位论文中与测试技术相关的内容整理成项目案例并进行系统的介绍和讲解,所选项目案例可根据学生专业进行调整。
以绪论这一章为例,农机专业的学生选择“1KS-22型双轴开沟机工作性能测试”或“植烟地土壤深松机研制开发应用”案例,车辆工程专业的学生选择“基于USB数据采集的车辆试验系统研究”案例,电气工程及其自动化专业的学生选择“温室气候中温湿度智能控制系统研究”案例,机械设计及其制造专业学生选择“更新四冲程内燃机能量转换机构的理论研究与试验”案例。这些项目案例重点讲解项目概况、所用的仪器设备和技术、项目实施中的难点和关键技术,以引导学生将测试技术和所学专业进行联系,提高学生对课程作用的认可度。
2.3 拟工程项目化的实践教学体系及应用
根据实验室现有设备和条件,并考虑学生专业和人数,以及长期实施的可操作性等因素,确定以弹性体的应力应变测试为项目,进行测试技术拟工程化项目的系统性实作训练。课程教学计划内开设的实验项目及学时分配为:应变式测力传感器的设计制作(2学时)、应力应变的静态测试实验(2学时)、应力应变的动态测试实验(2学时)、应力应变的计算机测试实验(2学时)。实验教材采用自编的《测试技术实验指导书》。
实验项目由指导老师提供不同型号的应变计等电子元器件、各种不同材料和结构的弹性体等辅助材料以及相应的测试仪器设备,学生每4人为1个项目小组,设计、构建和实现给定项目的测试系统。弹性体的材料、结构和应变计由学生自主选择,并进行相应的传感器设计制作。学生要在规定的教学时间内,分别完成应变式测力传感器的设计制作、应力应变的静态和动态测试,以及基于计算机测试系统的应力应变测试任务。这4个实验项目相互关联、相互验证,具有综合性、设计性和实作性的特点,形成了一个小型的、拟工程化的测试项目。在教学计划外,学生可访问课程的网络虚拟实验室,自主选择信号分析、信号处理、虚拟仪器设计、远程测控等实验项目进行模拟训练。对于选择并完成网络虚拟实验项目、提交了实验结果和实验报告的学生,任课老师会在课程考核成绩上予以加分。
3 以项目案例为主线的教学模式的实践与 效果
基于该教学模式,云南农业大学工程技术学院在教学手段和教学内容表现形式上也进行了三项改革。第一,采编了课程的多媒体课件。用多媒体来丰富课程内容和表现形式,并加入了大量项目案例的图片、数据资料,使过去因没有实物对象(如传感器部分)而抽象难学的内容变得具体、形象;第二,建设了测试技术网上虚拟实验室,构造了信号分析和模拟测试实验环境。学生可以通过大量模拟仿真实验,使深奥的理论变得生动、易懂;第三,改革了课程考核标准,强调实践动手能力和独立思考能力的考核。课程期末卷面考核占60%,实验考核占30%,课堂讨论占10%。
3.1 该教学模式的实践情况
项目案例为主线的教学模式从2005年9月开始,契机是教学团队为科研项目“1KS-22型双轴开沟机设计研究”进行田间试验,并对开沟机消耗功率等性能指标进行测试,工作完成后,将测试情况在课堂进行讲解,获得学生欢迎。到2008年9月形成固定的教学模式,到目前为止,整理并应用了教学团队教师科研和工程项目、学位论文转换得来的理论教学项目案例12项,收集整理了其它案例25项,具有丰富多彩的图片资料、详实的数据信息。目前,该模式已面向2006~2010级农业机械及其自动化等6个本科专业约1200人进行了现代测试技术课程理论和实验教学,面向2010~2012级农业机械化工程等3个硕士专业56人开设了《现代工程测试技术》课程理论和实验教学。
3.2 教学模式的实践效果
教学实践表明,以项目案例为主线的测试技术教学模式,有效的提高了学生学习的积极性,促进了学生的学习自主性,达到了较好的教学效果。主要表现在以下几个方面。首先,测试技术理论教学中的项目案例来源于学生认识、了解的任课教师,也与学生所学专业相关,学生有亲切感和真实感,从而可以真切的理解测试技术的重要性和应用前景。同时,也让学生了解了测试项目和工程的一般流程,加强了学生学习的积极性、目的性。
其次,在教学计划内的实验项目具有连续性和系统性,组合起来就是一个小型的工程项目,为培养具有创新精神的工程应用型人才打下扎实的基础。由于每组学生设计制作的传感器是不同的,测试对象也不同,避免了学生应付实验、相互抄袭实验报告的情况。通过该系列实验操作的训练,一方面打破了以往认为学生测试技术是“高科技”、“深奥”、“枯燥”、“难学”的印象,形成了“我也可以做一个传感器,我也可以系统的完成一个有确定测试目标的测试任务”的成就感;另一方面,在实作中遇到的问题或是“失败”的测试结果(部分学生的测试结果达不到实际测试工作的要求),使学生明白:要成功的完成一项测试任务需要系统的学习测试技术的理论知识,更需要耐心细致的实践操作。
再次,在教学计划外,课程的网络虚拟实验室给学生提供了一个不定时、不定实验场地、不定实验人数要求的模拟训练环境。该实验室不受实验设备台套数、实验时间、学生人数等客观实验教学条件的限制,有效缓解了实验学生人数多与实验台套数少、学生需要实践训练的时间多与安排的实验学时少等矛盾。
最后,2008~2012届,共有30名本科毕业生、6名硕士毕业生的毕业论文在实验室完成或在教学团队协助下完成,其中有4篇本科学位论文被评为校级优秀本科毕业论文。
4 结束语
以促进学生学习主观能动性,培养学生以工程项目为核心的思维和工作方式,提高学生动手能力为目标,教学团队提出并实践了以项目案例为主线的测试技术教学模式。该教学模式在课堂上运用具有实际工程应用背景的项目案例来激发学生的学习兴趣,课后学生则通过完成拟工程项目化的综合性实验来验证所学知识和技能,将枯燥的公式推导和解题过程变为有趣的学习过程。教学实践表明,该模式能较好的激发学生的学习兴趣,为实现培养工程应用型大学生的目标打下了坚实的基础,取得了较好的教学效果。
参考文献
[1]熊诗波,黄长艺.机械工程测试技术基础(第3版)[M].北京:机械工业出版社,2011:3-8.
1、实践环节有助于提高公共管理本科生的思维能力,为培养创新能力提供必要的创新思维创新灵感的产生需要一定的外部诱发条件,这种条件可以是外部的直接刺激,也可以是外界某一事件对其进行启发,或者是某种能使其触类旁通的联想。实践环节提供了获取更多知识的机会和丰富的外部刺激,为本科生思维能力和灵感的培养创造了机会。公共管理本科生在实践环节中,对国家的政治制度、社会结构、单位运行机制、现行法规政策、民众呼声等都能有最直接的切身感受,因而可以对各个层面产生刺激,激发各种创新思维,并进一步付诸创新活动。实践环节使本科生走出课堂,投入到社会建设中去,开阔学生的知识视野。这一过程为学生提供了有利于思维聚合发散的情境。
2、实践环节有助于提高公共管理本科生处理信息的能力,为培养创新能力提供必要的信息储备实践环节实际上是一个信息收集与加工、信息传输与存储的过程。实践就是为了让学生逐渐培养敏锐的观察力,学会寻找独特的社会观察视角,选择多元参照系去观察问题、扩展广度、挖掘深度,发现并获取被人忽略的、有创新价值的信息。相较于其他学科学生而言,公共管理本科生在实践环节中接收到的信息量是巨大的,信息的种类是多样的。在寻找和发现大量的信息之后,更重要的是对信息进行加工整合,在这个整合的过程中就会产生许多创新成果,超越既定的信息,经过加工整合后实现质量上的增值。这种超越既定信息的水平越高,学生在实践中创新能力得到的提高就会越大。公共管理本科生用公共管理学科的特殊视角来观察接收到的各个方面和层面的信息,对这些信息进行筛选、加工和整合,再将其与公共管理的理论知识、现实的政治背景、社会状况、现行政策等相结合。由此产生的创新成果和对政治制度、社会结构、运行机制、政策制定和执行等更深层次的理解是传统课堂教学所不能达到的。
3、实践环节有助于提高公共管理本科生实际动手能力,为培养创新能力提供必要的操作技能创新能力培养所要求的实际操作能力是不同于传统教育的,将创新意识、创新思维转化为创新行为的能力。要提高公共管理本科生的实际操作能力就要彻底改变公共管理学科传统的由老师单向向学生灌输知识的教学方式,尽量将教学设计成一种互动性的活动。基于公共管理学科的特点,繁多且抽象的理论一方面提供了培养创新能力的基础,一方面却限制了本科生的创新思维。打破这种限制的最有效方法就是提高本科生实际动手能力,在操作技能的锻炼中将限制化解为优势。实践活动就是为公共管理本科生提供一个锻炼操作技能的平台,使学生广泛深入到政府、企业、事业单位,上述部门人员的劳动经验、工作技能也会潜移默化地向大学生转移。
4、实践环节有助于提高公共管理本科生团结合作的能力,为培养创新能力提供必要的和谐人际关系无论是基地实践、实践调查还是其他各种形式的实践活动都需要在一定的社会关系网中完成。开展实践活动,使大学生们走出校门,与社会上各行各业的优秀人才不断接触,通过和他人的交往,逐步学会与人沟通、待人接物,增强社会适应性,从而具备一定的社会交际能力。另外,个体的创新能力越来越依赖于群体创新能力,在许多情况下,个人的创新意识、创新思维要在群体中通过群体成员间的合作才能实现。
5、实践环节有助于培养公共管理本科生的自我调节能力,为培养创新能力提供必要的自我调节机制公共管理本科生的学多停留在课堂和书本,在学习和研究中很少经受挫折,面对挫折时容易气馁导致创新活动半途而废。而在实践活动中,离开摇篮似的校园,工作和生活上都会遇到各种挫折,例如课堂学习和实践活动之间的巨大落差感、对现实国家制度政策理解的错位等。勇敢地面对挫折和正确地看待处理挫折是延续创新活动的关键之一。因此,公共管理本科生要培养勇敢地面对挫折及提高自我调节的能力,以适应复杂多变的社会。实践就是提供大学生面对挫折,增强社会适应能力的活动,在活动中正确认识评价自己,以培养其开阔的心胸和坚韧不拔的品质的场所。
二、实践环节在公共管理本科生创新能力培养中存在的问题
从我国目前情况来看,各高校公共管理专业在创新能力培养过程中,普遍存在重理论轻实践的局限性。具体体现在以下几个方面。
1、对实践的认识不够,实践在教学中的地位不高,实践往往流于形式
由于我国教育体制的影响和传统“重智育,轻动手能力”的教育观念引导,实践环节在教学中一直得不到重视。学校对实践环节在公共管理本科生创新能力培养中的重要作用认识不足,相对于其他理工类学科,将公共管理本科生的实践环节简单化,实践环节缺乏整体的规划和系统的过程设计。大部分高校公共管理学科在制度和意识上都对实践环节不够重视,认为实践环节是对课堂教学可有可无的补充。实践环节所占学分在公共管理本科生所修总学分中所占的比例也是很小的,例如中山大学和广州大学的公共管理本科生实践环节所占学分均为14分,占其公共管理本科生所修总学分的比例不到10%。现阶段,公共管理本科生实践环节持续的时间都是很短的,例如课题研究、暑期实践调查、毕业实习等持续时间多在3—8周,并且连续性差,无法达到创新所需要的经验积累。从学生自身的角度来看,学生偏重于课堂表现和卷面成绩,忽视实践环节的意义。正因为学校和学生等方面对实践环节均没有足够的重视,实践活动往往流于形式。目前大部分公共管理学科教学的实践环节都是任务导向型的被动实践。实践环节是强加于学生身上的,例如暑期实践活动、毕业实习等。学生以完成实践任务为目的,不以提高个人实践创新能力为目标。
2、实践形式单一,内容陈旧,针对性不强
实践教学是一项有目的、有计划的结构性教学过程。实践教学环节通常可以分为集中和分散两部分。由于公共管理专业开办较晚,许多高校现行的实践形式单一,内容陈旧,缺乏创新,只有集中教学环节,实践环节仅仅包括实习、社会调查、毕业论文等环节。如华南师范大学、广州大学、深圳大学等院校在公共管理学科教学计划中实践环节仅有实习和毕业论文写作两项。此外,实践内容针对性较差,与公共管理学科的特点结合不紧密,不能学以致用,且多数实践内容没有可选择性,也不能发挥公共管理本科生的专业特长,创新技能得不到锻炼。大多数高校的公共管理本科生的实习变成了“打杂、敲章、拍照”的简单组合。管理类专业实践性很强,很多专业基础课程和专业方向课程要求很高的技术性和操作性,如管理信息系统、管理经济学、人力资源管理、办公自动化等,应该针对这类课程开设专门的课程设计,以加深和强化学生对专业知识的理解和掌握。
3、实践基地建设环节薄弱
实践基地是创新能力培养的摇篮之一,是学生实践活动的外部支持。公共管理学科尚未意识到实践基地建设的重要性,不重视实践基地的建设,致使该专业缺乏相对稳定的校外实习基地。学生实习多是自己联系,而大部分学生的实习集中在各类企业。实习的工作内容也是五花八门,从企业的生产、销售,到人力资源管理、财务管理,无所不包,实习工作内容和该专业相去甚远。例如,上海师范大学法政学院2006级行政管理专业共有本科学生28人,由于没有对口的实践基地,得以进入与专业相关的部门实践的人数仅有7人。这种分散实习的形式不利于教师及时指导和解决学生在实践中出现的各种问题,从而难以达到实习目标。
4、实践环节的考核评价体系和激励机制不完善
首先,缺乏独立的实践教学考核评价体系。多数高校都没有制定专门的实践教学考核办法和考核标准,对学生的实践表现的考评方式过于单一,仅以实践报告为标准,很难全方面评价学生实践活动的效果。其次,缺乏应有的激励机制。多数高校对学生参加学术报告、小发明、小创造等学科竞赛活动,参加科研立项或参与教师科研课题的科研活动,参加社会实践调查活动等,基本上不给予相应的学分,严重抑制了学生开展实践活动的积极性。
5、实践教学的师资力量薄弱
由于公共管理专业是一个年轻的专业,科班出身的教师很缺乏,目前大部分高校的公共管理专业教师,多是过去从事行政管理或其它学科的教学和研究,因工作需要才转型到公共管理专业,或者从学校毕业后直接走上讲台的,基本没有参加过专业的实践锻炼,大都缺乏公共管理方面的实践知识和实践经验。这严重影响了实践教学的质量,是实践教学开展的瓶颈之一。
三、强化实践环节是公共管理本科生创新能力培养的关键
公共管理专业最大的属性在于实践性。实践是提高公共管理本科生创新能力的催化剂,强化实践环节是公共管理本科生创新能力培养的关键,强化实践环节需要从各个方面入手。
1、提高对公共管理本科生实践环节的认识
学校和学生两方面应该转变教育思想,更新观念,充分认识实践环节在创新能力培养中的重要作用。要明确专业实践教学目标是完善公共事业管理实践教学的首要问题。总体目标是整合课堂知识与实务工作,达到理论与实际相结合,体验公共事业管理者的角色、工作内容、工作方法,培养公共事业管理的专业精神与职业伦理,提升学生独立思考、解决实际问题的能力。一方面,学校应将实践作为教学的重要环节,纳入学校的整个工作进行全盘考虑,统一领导、统一部署、统筹安排。要明确组织公共管理本科生的实践活动管理机构,并建立起相应的符合公共管理学科特点的实践活动指导体系。另一方面,要让公共管理本科生明白实践是其成长过程的重要组成部分,是提高其创新能力的必要方式。使公共管理本科生不仅能通过课堂学习系统的理论知识,还能通过课堂外的实践活动来接触社会,认识社会,提高分析问题和解决问题的能力,在实践中激发和培养创新能力。
2、创新和丰富实践的内容和形式
丰富的实践内容和形式能为公共管理本科生提供广阔的个性空间,激发学生的参与热情,有助于创新思维的激发。通过各种形式的实践教学环节,让学生了解社会,接触公共事业部门,参与公共事业管理的具体实务环节,从而更好地理论联系实际,既巩固了专业理论知识,又培养了专业实践能力。
(1)基地实践。基地实践是指学生在学习期间,在学校控制状态下,按照人才培养目标,由学校安排到对口的实践基地,对学生进行实际操作能力训练的教学过程。它是介于学校课堂教学和岗位工作之间的一种教学方式。基地实践是公共管理本生从学校走向工作岗位的桥梁。
(2)实践调查。实践调查是系统地、直接地收集有关社会现象的资料并在此基础上加以分析的实践活动。公共管理学科的新思想和新理论都是建立在对实际问题的深入研究之上的。要提高公共管理本科生的创新能力就必须使公共管理理论与实际问题的实践调查紧密地结合起来,使学生真正融入社会、了解社会。专业课教师有目的、有计划地组织学生开展实践调查,然后再指导学生撰写实践调查研究报告,研究分析现实存在的问题及其原因,进而提出解决问题的对策建议,有利于培养学生的创新能力。相对于其他学科,实践调查对公共管理本科生的创新能力培养尤其重要。
(3)模拟管理。模拟管理是在参考现实政府、企业、事业单位的组成和运作方式的基础上,在辅导老师的指导下,利用现有的资源进行生产、管理、后勤保障等方面的模拟,以便快速实现部分现场实践活动所要达到的效果。模拟管理作为公共管理本科生有其特殊的优势。首先,模拟管理携带的信息量大。模拟管理以一个政府单位为例,全面介绍行政管理所涉及的主要部门,如业务、财务、人力资源、设备、采购等以及各部门的相关业务。按照每一个部门的业务逻辑流程展开模拟,可以同时在多个虚拟部门展开,所携带的信息量大。其次,模拟管理可操作性强。学生在辅导教师的帮助下很容易按照各个业务流程的逻辑关系进行操作,并能够学到各种管理业务中实际的处理方法。再次,时间紧凑效率高。整个实践过程均安排在特定时间和空间内,这样既可以避免外出实践产生的时间损耗,还可以采取滚动形式的模拟实践,提高了实践的效率。
(4)毕业论文写作。毕业论文是高校学生在校学习期间所要完成的非常重要的综合实践环节,本科毕业论文的设计和写作是一条培养创新能力的很好途径。首先,公共管理本科生毕业论文的选题和设计可以提高分析总结、创新思维的能力。题目的选择可以反映公共管理学科的发展水平;开题报告的撰写可以使学生了解本学科的发展过程,学习前人分析和解决问题的方法;在毕业论文课题设计中,锻炼学生综合分析、创新思维和创新设计能力。其次,公共管理本科生毕业论文的写作过程可以培养学生的创新思维能力、实践调查能力、创新应用能力等。在基地实践、实践调查和模拟管理等实践活动中积累知识和经验,将这些知识和经验融入到论文的写作之中,不仅为论文写作提供了更多的素材,也为培养创新能力提供了更多的启发。
3、加强实践基地建设
重视实践基地的建设工作,从多方面加强与政府、社会公共事业单位的联系与沟通,建立校外合作教学实践基地。首要问题是实践基地的选择。选择实践基地要达到多种类、多层次、互相补充等要求。一方面要有利于本学科知识与实践相结合,另一方面可以为公共管理本科生从事实践活动提供更多的选择,同时为实习学生进行不同单位和岗位之间的流转打好基础。其次,与实践基地的合作要坚持长远规划与短期效应相结合的原则。公共管理学科的教学大纲和计划是相对稳定的,各个专业的实践环节也是呈现周期性的。所以,实践基地建设应该着眼于长远,应有相对固定的单位作为长期实践活动的基地。当然,针对某些特定的技能训练需要,各种短期的基地实践也是需要作为补充的。再次,基地实践要实行专人负责制。要真正发挥实践活动对创新能力培养的效果,就要求有专人负责与实践基地的长期联系,注重基地实践的多样性和连续性,将实践活动作为培养公共管理本科生创新能力的主要手段。中山大学政治与公共事务管理学院在公共管理学科实践基地的建设方面走在了前面,早在2006年中山大学与广州市海珠区合作成立“海珠区—中山大学学生就业与实习基地”。近年来,在维持原有实践基地的基础上,他们又拓展了香港和澳门地区的实践基地,大大地丰富了公共管理本科生实践的范围和内容。
4、健全实践环节的考核机制和激励制度
高校应针对实践环节制定相应的计划,把实践环节真正纳入教学体系,对学生实践活动进行严格的考核。要成立相应的管理机构,具体负责实践工作的组织实施。通过建立健全实践的考核机制,对实践的过程、效果、参与人员的现实表现、取得的成果进行科学分析、考核、评价,促进实践的不断深化和完善。要建立一套科学严谨、切实可行的奖惩规章制度,对参与实践表现优秀的学生给予一定的奖励,并积极向有关用人单位推荐;对没有完成实践任务的学生,给予相应的处分,充分发挥典型的示范和教育作用,形成有效的激励机制,调动大学生参与实践积极性,保障实践持续有效的开展。在实践能力考核中,对学生参加各类科技竞赛活动应该根据工作量的大小、质量的高低给予相应的学分。这样既为各类不同层次的学生提供了更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和富于创造的学生提供了脱颖而出的机会。
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。