前言:中文期刊網精心挑選了農業工程培養方案范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
農業工程培養方案范文1
農業工程專業是現代科學技術與農業生產相結合的交叉學科,課程涉及廣泛。在具體教學中,應綜合運用多種多樣的教學方法,活躍課堂氣氛,激發學員的興趣,提高教學質量。
1.1問題式教學方法采用這種教學方法時,先由教師提問,學員小組討論回答,師生之間形成一種“問與答”的教學模式。教師應結合課程內容,在教學中設置難易兼顧的問題進行討論,當學員無法回答時,則應進行引導。該方法簡單實用,有利于加深學員對課程內容的理解,可以作為基礎教學形式融入到其它教學方法中。
1.2比較式教學方法從農業工程設計的目標、功能、技術要點等方面來看,相似的案例不在少數。通過選取一些相似案例,分析它們之間不同點,在比較中鑒別各類方案的優劣及其內在原因,可以激起學員思維的碰撞和智慧的火花,從而更加直觀地感受到各種工藝方案的特點及適用性。
1.3案例式教學方法農業工程領域的問題往往呈現復雜性和綜合性,適合開展案例式教學。采用該教學方法時,由教師提供案例并提出問題,學員運用所學知識進行思考和解決問題,最后再由教師點評。該方法通過具體的情境將學員的隱性知識外顯或把顯性知識內化,有利于加深學員對重點概念和原理的理解,充分挖掘并提升學員思考現實問題的能力,
1.4多媒體教學方法在通常情況下,無法經常將課堂搬進農業工程現場。多媒體教學的出現,讓學員足不出課堂就能體驗到工程現場一樣的效果。在多媒體教學中,教師結合教學需要,將農業工程建設過程制成照片或視頻給學員觀看,給學員以直觀體驗,從而豐富課堂內容,使學員印象更加深刻,達到優化教學效果的目的。除以上介紹的教學方法以外,還有探究式、直觀式、延展式、跳躍式等新型教學方法,這些教學方法往往互相融合,組合使用,采用模塊化教學,進一步提高教學效果。
2積極采用多種教學策略
農業工程專業課程的教學效果與教師采用不同的教學策略有密切關系。教師應積極采用多種教學策略,提高教學效率,確保教學質量。
2.1替代式教學策略該策略是由教師設立學習目標并安排教學,屬傳統教學策略。適用對象主要是自學能力一般的學員,適用的教學科目主要是理論性較強的課程環節。優點是教學推進快、效率高;缺點是學員自主思考時間少,學習深度不夠。
2.2自主式教學策略該策略是讓學員自己設立學習目標,自主安排學習。適用對象主要是自學能力較強的學員,適用的教學科目主要是理論性較強的課程環節。實際操作中,教師可先讓學員自學,然后重點對自學中遇到的難點進行講解。
2.3評價式教學策略該策略是給予學員自我肯定的教學策略,具有廣泛適用性。教師通過對學員進行恰到好處的評價,調動學習熱情,增強進取心,對學習起到催化促進作用。
2.4合作式教學策略該策略是由小組學員共同設立學習目標,互相配合,聯合開展學習。主要適用于課程設計、畢業設計及一些實驗環節。優點是可以發揮學員間的互幫互助精神,促進問題的解決;缺點是當出現分歧時容易產生內耗,降低學習效率。
農業工程培養方案范文2
[關鍵詞]農業工程 拔尖人才 培養模式 教學體系 育人環境
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)01-0067-03
前言
農業工程學科是一門綜合性的交叉學科,是現代科學技術與農業產業化、現代化的有機結合,為發展農業和合理配置資源服務的工程技術學科。改革開放以來,農業工程本科教育為我國農業工程事業的發展輸送了大批優秀的人才。但在新的時代背景下,在以全球化和信息化為主要特征的當代社會,對農業工程類本科人才的培養又提出了更高的要求。如何培養出能夠迎接21世紀高新科技挑戰的,具備寬厚的科學素養、較強的工程素養、良好的人文素養、較強的創新能力和視野寬廣的高素質拔尖創新人才,已成為農業工程本科教育領域教育改革的重要課題。
東北農業大學作為一所省部共建和國家“211工程”重點建設大學,在為發展地方經濟、推動社會進步培養人才的同時,也著眼于國家戰略,在學校開設五個優勢學科專業為國家培養拔尖創新人才。在2011年,學校根據學科專業的布局與水平,選擇一批師資水平高、教學條件好、優勢特色學科支撐的專業招收優質生源,以拔尖人才培養班的形式,實施大眾化教育環境下的拔尖人才培養。工程學院具有雄厚的導師隊伍和眾多方向的碩士點、博士點,同年,以國家重點學科農業機械化工程學科為支撐,成立了農業工程類拔尖人才培養班,并全面負責實施拔尖人才的培養工作。那么,如何讓天資聰慧、勤奮好學、勇于探索的學生得到全面發展,為社會造就一批具有扎實的基礎、廣博的知識、全面的綜合素質、高強的創新能力的拔尖人才呢?對此,我院展開了積極的探索。通過對一系列教學體系、制度和配套政策的改革,構建了以拔尖人才培養班為依托,以“通識教育+專業教育+個性化教育”的培養模式和專業教師與學生一對一的學習管理模式為特點的拔尖創新人才培養模式。[1]
一、拔尖人才培養模式
人才培養模式是指在一定的教育思想、教育理念和學習理論指導下,為了實現特定的培養目標,在人才培養過程中各要素之間的穩定關系和活動進程的結構形式。[2]因此,根據辦學目標和定位的不同,不同區域、不同層次的高等學校有著不同的拔尖人才培養模式。東北農業大學工程學院則根據自身實際,主動適應經濟社會發展和人的全面發展需要,以“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”為人才培養目標,通過優化教學體系、創新教學模式、末位淘汰、分流培養、按比例擇優推薦碩士研究生和交換留學生的培養模式,牢固掌握農業工程領域基礎理論,盡可以地培養出實踐能力突出、國際視野寬廣、綜合素質優良的農業工程領域拔尖創新人才。[3]
(一)優化理論教學體系
由于在現代化農業發展建設中不斷出現新情況,以及農業工程學科本身的多元性、復雜性和綜合性,因此課程設置要注重綜合性的學科交叉,注重現代科學技術與農業產業化、現代化的有機結合,構建有利于學生在知識、能力和素質等方面得到全面發展的理論教學體系,賦予學生寬廣的學科知識背景。[4]
理論教學體系包括通識教育、專業教育和個性化教育。通識教育重點強化思想政治、外語、數理化和計算機方面的課程。專業教育按“精專業、多方向”的原則對學生進行專業培養,專業教育分為必修課和選修課,主要包括機械制圖、工程力學、機械設計制造基礎、測試技術、農業機械化生產與管理、農牧產品加工、農機創新理論、農機前沿新技術等。個性化教育按本專業的不同研究方向設置課程,學生根據自身的興趣愛好自主選擇學習課程,個性化教育有利于進一步激發學生的求知欲,促進學生的個性發展。
(二)完善實踐教學體系
結合農業工程類本科專業的培養目標和不同階段的學習內容構建實踐教學體系。該體系由基礎實踐教學、專業實踐教學和工程訓練三個主要模塊組成,同時積極開展校企合作項目,使學生有機會接觸生產一線。
實踐教學體系打破了以往的專業界定理念,在教學過程中按專業性質進行組合,建立按不同學習階段區分的綜合性實訓平臺,將各階段有機地結合在一起,并實現人人動手、人人參與,讓學生體會理論與實際之間的聯系。[3]
開展校企合作項目,讓學生深入生產第一線,這種實踐是直接接觸生產。學生將理論知識和生產實際相結合,既能夠更好地鞏固和應用所學的知識,又能夠了解到本行業的運行模式和發展狀況,為畢業后快速適應工作打下良好的基礎。
(三)創新教學模式
在教學過程中,教師們應努力實現課堂教學的多樣化,營造課堂研討氛圍,探索討論式、自主式和網絡式教學模式。加大案例教學、啟發式教學、研討式教學、參與性實驗課的比例,實現由傳統的“灌輸式”、“應試式”教學向學生“自主式”學習的轉變。
教研室應為拔尖人才培養班量身定做基礎課程、專業課程和選修課程的教學大綱,單班授課。根據課程特點引入相關教學內容,拓展知識空間,如:高等數學課程教學引入數學建模知識、英語教學引入專業科普知識、計算機教學引入程序設計競賽知識、專業課程教學引入實際工程問題和案例等,力求拔尖人才培養班的學生具備基礎扎實、專業精通、知識廣泛和應用能力強的綜合素養。
(四)“一對一”專業導師制
建立有計劃、有方向、有目標的專業培養模式,實現后三年“一對一”的專業導師指導,培養學生全面發展。
學生在大二時開始選擇專業導師,導師根據學生的學習情況、個人能力和興趣愛好等綜合因素,為學生制訂具有個性化和研究性的培養方案。學生在學習主修專業課程的同時,根據導師的指導,通過自學、研討、跨學科選課等方式開展個性化修讀。
(五)建立科學的成績考核制度
農業工程類本科專業高起點招生,通過末位淘汰、分流培養、按比例擇優推薦碩士研究生和交換留學生的培養模式,為促進和激勵學生努力學習、積極進取起到了很好的作用。此外,全面客觀地評價學生的學習狀況,建立科學的成績考核制度是保障人才培養目標得以實現的重要舉措。
重視平時表現,通過課堂表現、課后作業、教學實踐實習、期中考試和期末考試等多個角度來對學生進行考核,有利于全面考查學生的綜合素質。此外,學生個性化修讀所修學分可以沖抵主修專業課和選修課學分,也使得考核制度更加科學、合理。
科學的考核制度有利于教師教學方法的創新和激發學生學習的主動性,有效地避免了教師為考試而教、學生為考試而學的不良現象。
二、營造有利于拔尖人才培養的學研氛圍
營造濃厚的學習研究氛圍,使學生的學習興趣得以激發,創新思維得以培養,逐步形成以學生為中心、學生自主學習為基礎的教學環境;在學生主動探索的基礎上,進而形成有利于學生個性發展、激勵創新、脫穎而出的育人環境。[5]
(一)設立研討論壇,構建學術交流平臺
學校定期舉辦專家講座、學術報告和設立導師論壇等學術交流研討平臺,促進師生間的交流;選派品學兼優的學生到發達國家和地區開展學習和交流,按比例擇優推薦碩士研究生和交換留學生;拓展學生個性化的學習空間,引領學生的創新思維,逐步營造良好的學研環境。
通過平臺,可以讓學生了解和掌握農業工程領域的國內外發展狀況,開闊學生視野,激勵學生成才。通過平臺,也可以讓學生就參加各類學科競賽的經驗和體會、如何提高學習效率、考研和就業等學生感興趣的話題展開研討。在研討中,教師要注重正面引導,這樣有助于學生形成優良的品質。
(二)加入科研團隊,注重科研能力培養
學生根據個人的興趣愛好,從大二開始就可以申請加入課題組或實驗室,參與到課題研究中去,在專業導師的指導和幫助下開展科研訓練;倡導學生積極探索、自主學習、、申請專利,有利于培養學生對科學研究的興趣,讓學生從中體會到科學的奧秘,此外,還有利于培養學生的科研能力和創新思維。
(三)成立大學生科技創新基地,培養學生創新能力
以基地為平臺,成立各類科技興趣小組,組織并指導學生參加多種形式的學科競賽和科研活動,如:全國數學建模大賽、全國“高教杯”大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽、全國大學生“挑戰杯”課外學術科技作品競賽和申報大學生創新訓練計劃項目等,讓學生積極開展研究性學習,有助于培養學生的科研創新能力。
(四)完善規章制度,培育優良學風
在學生選拔與分流、推薦研究生、交換留學生和成績考核等方面建立完善的管理制度,保障教學活動井然有序地開展,保證獎懲公平公正,形成積極向上的學研氛圍。
三、結束語
我國的農業現代化建設需要大批創新型農業工程類人才,這是現實的需要,也是歷史的使命。廣泛地加強拔尖創新型人才的培養,既能推動社會主義現代化建設快速向前發展,加快社會主義新農村建設進程,又能提高我國的國際地位和國際競爭能力。只要我們轉變觀念,加快高等教育改革,就一定能夠培養出適應21世紀發展需要的具備現代科學技術知識,擁有工程實踐、農業工程開發建設和科技創新等方面能力的高素質拔尖創新人才。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王偉祖,徐定華,鄭旭明.大眾化教育階段拔尖人才培養模式的改革與實踐[J].紡織教育,2012(27):18-20.
[2] 楊新月.高職高專護理專業實踐教學管理[J].中國護理管理,2009(1):16-18.
[3] 李文哲,劉建禹.農業工程類復合型人才培養的探索與實踐[J].東北農業大學學報(社會科學版),2010(1):10-14.
農業工程培養方案范文3
【關鍵詞】精細農業;農業工程;高等教育
1 精細農業思想
“精細農業”(Precision Agriculture)的概念首先由美國農學家于20世紀90年代初期提出來的,其核心是“處方農作”,實施過程主要包括農田信息的獲取、農田信息的管理和分析、決策分析以及決策的田間實施。其中準確可靠的農田信息是精細農業實施的基礎和依據,而精細農業控制中心獲取農田信息的關鍵是農田信息實時采集之后的及時傳輸。
精細農業起源于歐美發達國家,國際上,圍繞精細農業農田信息采集、分析決策、作業技術開展了廣泛研究。在農田土壤養分與水分、作物生長與生理參數、病蟲草害分布等要素信息的快速采集技術上,已取得了部分突破。根據自動化技術、通信技術和網絡技術的發展,農田信息的傳輸方式主要有以下幾種:傳統的離線田間取樣方式、有線傳輸方式、無線傳輸方式和遙感方式。
2 精細農業的技術體系和特點
精細農業中的“精細”源于根據田塊條件的不同而所實施的變量投入。變量投入的依據則是各種影響具體作物生長因素的空間差異,而差異的取得要通過實際信息和樣木信息的比較。通常將GPS接收設備安裝在采樣車、施肥機械、農藥噴撒設備和收割機等設備上配合數據采集,然后再把采集的各種信息按空間位置疊加起來,對其進行比較分析,以決定對每一具體田塊的投入方案。這就是按田間具體情況得出的作物管理系統SCM(Site-specific Crop Management),它是精細農業的主要技術內容之一。
精細農業的技術體系由數據采集、信息處理和處方調控3個環節組成。其中包含了衛星全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、決策支持系統(DDS),遙感技術(RS)和管能控制系統(ICS)等技術內容和環節。各環節共同配合,方可完成整個系統的正常運作。
從以上分析可以看出,精細農業具有以下特點:
(1)信息性。整個系統中流動的是信息流,它所采用的技術設備都是信息高新技術設備。
(2)系統性。實現精細作業的每一技術環節和作業過程都必須相互緊密銜接、協調配合,以實現系統效益的最大化目標。
(3)學科整合性。精細農業涵蓋了電子信息技術、作物栽培管理、輔助決策支持技術、農業工程裝備技術及經濟學等眾多的學科和門類,它是多學科技術的大融合。
3 精細農業帶來的機遇和挑戰
精細農業是用現代電子信息高新技術武裝農業生產的一場革命。它所帶來的不僅是農業生產手段的現代化,更重要的是它提出了一種經營現代農業的新技術思想。精細農業解放了人們的思想,開闊了人們的視野,找到了人們進行創新活動的載體,開辟了創新的空間,并引導人們一切從實際出發、實事求是。它既是新時代條件卜思想和思維方式的一場革命,又是從傳統農耕文明的精髓一定性的“精耕細作”到定量生產的質的飛躍。
新的農業技術革命的到來必將帶動和促進一大批相關產業和技術的興起和發展;必將加強各學科之間的交流和融合,促進科研和生產應用的緊密結合;必將加速農業現代化和社會文明的進程。對此,世界各國政府都給予了高度的重視,并著手進行充分的準備。
4 農業工程教育所肩負的使命
精細農業的實質是以高新技術為基礎的、新一輪的思想和技術的普及過程。作為農業工程人才培養和技術傳播的主要陣地,高等農業院校應該充分抓住和利用好這個千載難逢的發展機遇,對農業工程教育的指導思想和辦學方式進行調整,加強信息高新技術和自控技術的教育,突出學科的時代特色,普及新的理念和思維方式,使之培養出具有較強創新意識的、新型的農業工程技術人才,并逐步提升我國農業工程理論研究水平和技術裝備水平,以促進我國農業現代化進程,為農業走可持續發展之路打下堅實的基礎。
4.1 農業工程教育的現狀
目前,我國農業工程類有農業生產機械化及自動化、農業電氣化及自動化、農村建筑環境及能源工程和農業水利工程4個木科專業,其中前兩個專業和精細農業的聯系非常緊密。各專業的教學計劃中都突出了計算機方而的內容,但系統性不強、缺乏具體的載體和明確的定位;教材內容陳舊,聯系實際不夠,無法反映學科當前的發展水平,對學生缺乏足夠的吸引力。目前,在教學內容中加進了精細農業的學校為數不多。
社會的發展使得農業生產對農業工程裝備技術的要求越來越高,為生產服務應該是所有科研學術活動的目的。學科的整體發展和目標的最大化卻要依賴于學科之間的彼此協調配合才能實現。在經歷了由學科一分為二的漫長發展過程之后,如今已經取得了豐碩的成果,同時也迎來了合二為一的時刻。在生產實踐中逐步發展起來的精細農業就是農業類學科由分到合的最好載體,是農業工程技術發展的良好機遇。
精細農業以各種信息高科技為手段,強調學科之間的協調配合,以達到用最少的投入換取最大產出,同時保護資源和環境。目前,精細農業的發展尚處于幼年階段,給人的感覺是全新的。它所提供的、全新的思維方式和廣闊的發展領域就是進行創新活動的平臺和載體。我國的農業資源短缺,勞動生產率低卜,農業發展水平與發達國家相比有很大差距。隨著我國加入WTO后,農業領域逐步開放,農業院校和科研機構將而臨巨大的壓力。因此,必須抓住這個機遇、加速發展、縮小差距,以此提高其競爭力。
4.2 改革現行的農業工程教育模式
(1)成立相應的精細農業的科研機構,進行相關技術的研制開發和推廣傳播工作,隨時了解精細農業的最新進展情況。
(2)根據農業工程領域發展的實際情況,重新審視和修訂教學計劃,相應調整培養目標和教學內容,以凸顯時代特色。
(3)組織力量對教材進行修訂或重新編纂,使其反映學科的最新發展,以增加對學生的吸引力。
(4)在學科內實行選課學分制,以利于學生根據自己的興趣來學習和進行創新活動。
(5)在各專業的教學計劃中增設有關精細農業的課程,普及精細農業的思想和理念,使學生具有全新的現代農業及農業工程觀念,并通過學生的幾何輻射作用來推動農業及農業工程技術的發展。
(6)對現有的專業設置進行進一步調整,適當增加專業數,必須與生產實際的發展相符,走教學和生產相結合的路子。
(7)針對精細農業的高新技術特點,在夯實基礎的前提下,進一步加強信息技術的教育。
(8)建立相應的教學實習基地,為科研和學生的實習提供方便,以促進教學和生產的共同發展。
5 結束語
(1)培養學生的創新思維,提高學生進行創新的動手能力,用現代的農業理念來武裝學生,給他們提供進行創新的載體,這樣會大大激發他們學習和創新的積極性。
(2)提高農業院校學生的自豪感,以此激發他們的學習熱情。精細農業又可稱為數字農業,與衛星、計算機、互聯網及智能技術等現代信息高新技術緊密相系,這樣可使學生有走進了新時代的感覺。
(3)一方面改革可以使教學內容與時代緊密結合;另一方而,改革可以豐富農業工程學科的內涵,吸引更多的人才進行農業工程領域的研究,以促進農業工程技術的發展。
總之,精細農業思想在高等學校的普及會造成一種特殊的氣氛促進學科之間的調整和交流、促進教學科研和生產實際相結合。加速信息技術成果在高等學校的普及和應用,以全而提升學校的辦學層次和質量。
【參考文獻】
[1]馮雷,何勇.“精細農業”課程教學改革與實踐[J].高等農業教育,2004,10.
農業工程培養方案范文4
關鍵詞:農業建筑環境與能源工程;太陽能工程;課程建設;實踐教學;創新實驗;課程思政
1引言
農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域下轄的七個二級學科之一,是我國發展現代化農業產業、推進鄉村振興的基礎學科。由于專業的針對性不強、農業產業發展緩慢以及一些學生對從事農業領域工作的偏見,因此該專業較少有高校開辦且均由農業類大學設立。隨著傳統化石能源危機和全球范圍的環境問題、溫室效應越發突出,以及“雙碳”背景下農業現代化、農村城鎮化和現代新農村建設戰略的實施,該專業將在低碳化農業及“新能源+新農村”的建設進程中發揮決定性作用[1]。太陽能作為一種清潔環保的可再生能源(5%的太陽能相當于世界能源需求的50倍),將其應用于社會發展的各個領域是緩解甚至解決人類面臨的能源危機的根本途徑[2]。近年來,結合我國能源產業結構改革,太陽能光伏發電和光熱利用得到了廣泛推廣,從而推動了相關產業的快速發展。因此,農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域中與能源利用緊密相關的專業,設立太陽能工程課程對確保整個專業課程體系構建的完整性、合理性和科學性具有重要意義。本文結合農業建筑環境與能源工程專業人才培養目標和河南農業大學(以下簡稱我校)在農業工程領域的學科特色,對太陽能工程課程的內容設置、課程思政建設、課堂教學改革、課后創新實驗建設及考核方式多樣化等環節進行探討,從而實現對現有課程的改造與提升,滿足新時代的人才培養需求。
2太陽能工程課程教學存在的問題
(1)教材針對性弱。由于太陽能工程技術涉及學科眾多,因此太陽能工程課程的教材選擇要具有較強的針對性。目前有關太陽能利用技術的教材較多。根據培養目標的不同,有些教材主要圍繞光伏發電技術而展開,有些教材則是針對光熱發電技術來闡述,但已有的教材主要集中于太陽能在工業及高端制造業領域的應用,偏離了農業類大學課程建設和人才培養目標,因此缺乏適用于農業建筑環境與能源工程專業的優質教材。(2)課程實驗設備匱乏。完善的配套課程實驗不僅可以激發學生的學習興趣,而且能夠幫助學生理解并掌握課堂理論知識,培養學生解決實際工程問題的能力[3]。目前尚沒有企業開發針對太陽能光熱轉換和光伏發電的課堂配套實驗設備,已有的實驗平臺存在體積大、可移動性和操作性弱等問題,導致實驗教學不能有效融入課堂教學過程。(3)輔助教學資源較少。輔助教學資源是指可以豐富和強化教學過程的各類素材,如工程案例影視介紹、系統運行原理動態解析、復雜儀器的分解等教程。目前缺乏太陽能應用于農業工程領域的教學資源,從線上線下可以查閱搜集到的可用素材非常有限,且大部分素材為企業產品的宣傳視頻,不適用于課堂教學。教師只能采用文字描述或靜態圖片加文字注釋的模式進行教學,不能有效激發學生的學習興趣,課堂活躍度較低。(4)考核形式單一。在義務教育階段,主要采用傳統的考試方式,通過試題來考查學生對知識點的掌握程度,偏重于對理論知識的考核。到了大學后亦是如此,考試內容教材化、考試題型標準化、考核方式單一化以及考試前“臨時抱佛腳”的現象凸顯[4]。特別是大學生在脫離了家長和教師的約束后,容易出現遲到、曠課、逃學等問題,嚴重者甚至出現大面積掛科、拿不到學位證書的情況。
3太陽能工程的課程建設
培養目標和知識點之間的關系是影響課程內容設置的兩個主要因素。在培養目標方面,要滿足社會的需求且形成專業特色。我校農業建筑環境與能源工程專業立足于農業大省河南,歷經了近四十年的發展,成為國家級特色專業,在農村清潔能源利用如農林廢棄物資源化利用(制氫/沼氣)、糧食干燥和太陽能利用等方面取得了一系列成果,開設的相關課程主要包括工程熱力學、傳熱學、沼氣工程、生物質能工程、節能原理、能源與環境、可再生能源、太陽能工程等。太陽能工程課程開設的目的是使學生理解太陽能利用對新農村建設和低碳農業生產的重要意義,用專業的理論和方法處理農村能源相關領域需求要素之間的關系,最終運用所學知識對農業工程領域太陽能利用工程進行合理科學的規劃和設計,使學生成為綠色農業工程方面的建設者、低碳農業生產技術的開拓者,為我國新農村建設和“雙碳”目標的實現貢獻力量。在知識點之間的關系方面,由于太陽能工程課程涉及光學、傳熱學、熱力學、材料學、電子學以及環境學、地理學等多種學科,因此需要科學合理地設計先導課程,使學生循序漸進地學習課程知識,避免教學過程出現知識點錯亂穿插及重復講授等問題??梢詤⒖棘F有的太陽能利用相關優秀教材、專著以及結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色,加工整理自編講義。教學內容包含五部分:第一部分,對太陽能的概述。使學生了解太陽能的特點、資源分布、利用方式和現狀、太陽輻射計算等,掌握太陽常數、大氣質量和太陽輻照度等基本概念。第二部分,首先介紹太陽能光熱轉換原理,通過常見的太陽能集熱系統,使學生掌握與太陽能有關的熱傳導問題如導熱、對流換熱和輻射換熱等,然后介紹常見的集熱器如平板式、真空管式、槽式、塔式集熱器以及新型的菲涅爾式聚光集熱器的結構和原理。第三部分,利用太陽能空調系統使學生掌握太陽能制冷的物理原理和常用方式,包括吸收式制冷、吸附式制冷及噴氣壓縮式制冷等,并能夠通過工程熱力學知識對常見的太陽能制冷系統進行優化設計及性能評價。第四部分,通過簡單的太陽能光伏發電系統使學生掌握光伏發電系統的構成、原理以及光伏系統評價指標和評價方法,了解光伏發電系統的分類及制造。第五部分,介紹太陽能利用技術的具體應用實例,即太陽能復合系統在農村能源領域的應用,如農村家用太陽能光伏發電、供熱與空調集合系統(光伏屋頂),農業建筑(新型太陽能生態農業大棚)一體化太陽能光伏光熱技術系統[5],太陽能光伏/光熱耦合生物質的分布式能源系統等。結合具體的農業工程應用案例使學生了解太陽能熱電冷聯供系統的常用形式、系統設計方法和系統運行控制策略等。
4太陽能工程課程教學改革路徑
4.1加強課程思政環節
高等教育是提高我國核心競爭力、實現中華民族偉大復興的基礎,其不僅致力于提高學生的知識水平,還肩負著培育學生的思想品德、引導學生樹立正確的政治方向等職責。大學課堂是實施人才培養和落實立德樹人的主戰場,有效地把課堂知識講授與思想政治工作有機結合起來是推動課程思政建設的關鍵[7-8]。太陽能工程作為新興的可再生能源技術產業,與我國經濟建設、社會發展、環境保護和資源可持續利用等息息相關。可以通過介紹行業內有著突出貢獻的人物如獲得2020年太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎的葛新石教授以及因發明漸變鋁氮/鋁太陽能選擇性吸收涂層技術而取得太陽能熱利用技術重大突破的殷志強教授,從而對學生進行愛國主義教育,培養學生的奉獻精神。通過介紹光伏產業發展史上具有代表性的企業如隆基股份、天合光能和晶澳科技等突破國外技術封鎖、實現“彎道超車”的故事,培養學生勇于挑戰、攻堅克難的品質。合理挖掘各章節知識點所蘊含的思政元素,能夠實現課堂知識能力和思政素養的雙重培養。
4.2實施教學方法改革
太陽能工程作為一門工程類課程,是在學生掌握工程熱力學、傳熱學、流體力學基本理論以及電工電子技術的基礎上開展的。因此,太陽能工程課程不能像上述理論課程一樣局限于書本,并過多地關注理論知識的講解與推導,而應當更多地把多媒體教學和實驗教學融入課堂教學中[9]。利用多媒體視頻使學生了解國內外有關太陽能利用的工程案例,確保課堂聲像俱佳,不僅可以激發學生的學習興趣,而且可以有效幫助學生理解理論知識[10]。另外,太陽能技術發展迅速,特別是在光伏發電技術領域,因此可以結合最新的科研講座視頻開展相關的教學研究,使學生在習得知識的同時掌握最新的科研動態,從而激發學生的學習興趣、拓展課堂教學的深度。雖然現有的太陽能工程課程設置了相應的實驗環節,但是理論教學和實驗教學基本上是分開的,即在學生在完成了相關理論知識的學習后,再進行統一的實驗。因此,可以把簡易的實驗引入課堂教學中,或者把課堂教學搬到實驗室進行,實現理論教學和實驗教學的有效結合。
4.3更新實驗裝置及實驗內容
實驗教學是幫助學生將理論知識轉化為實際應用的重要環節,對激發學生的學習興趣、啟發學生思考及解決實際應用問題、提高學生的創新實踐能力具有重要意義[11]。一方面,可結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色,搭建太陽能光伏光熱耦合干燥器實驗平臺,通過光伏發電為整個干燥系統提供強制對流動力,提升干燥效率;另一方面,通過換熱器對光伏板進行冷卻,提升光伏發電效率,同時對進入干燥系統的冷風進行預熱。通過該平臺了解太陽入射角影響、太陽能電池板伏安特性、電池板溫度與輸出功率間的關系等[12],并且可以實驗探究太陽能電池板冷卻特性如冷卻介質、換熱工況及換熱器形式等因素的影響。篩選出對太陽能利用技術有濃厚興趣的學生,指導其完成諸如新型太陽能生態農業大棚的設計、太陽能干燥系統與吸收式制冷系統耦合的限氧干燥裝置設計、利用熱管和相變儲熱技術的太陽能沼氣發酵加熱系統設計等農業工程領域的創新實驗,鼓勵學生參加全國大學生節能減排大賽、全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新創業競賽,形成以研促學、以賽促學的創新教學模式。
4.4考核方式多樣化
農業工程培養方案范文5
設施農業工程與民用建筑工程既有聯系又有區別。設施農業工程一方面具有結構形式相對簡單、統一的特點,但另一方面其建造面積大,需要嚴格遵循作物的生長特點來設計與建造設施工程,同時又有建造成本的限制。正是由于這樣的特點,可借鑒的模式和經驗比較少。實際上,海南大學設施農業科學與工程專業在教學實踐中常出現以下問題。
1.1實踐教學認識問題
在實踐教學過程中,學生經常處于被動的狀態,沒有積極的參與到實踐過程中,也沒有充分意識到實踐教學的意義,仍停留在修滿學分敷衍的態度;另外,由于農業生產實習單位條件相對艱苦,大部分學生接觸實習時并沒有充分做好相應的心理準備,適應過程較長,難以盡快融入實踐動手過程中。
1.2實踐單位對接問題
目前,在海南從事設施農業工程的企業以中小企業為主,限于企業規模,同期能夠接納的實習生崗位少則1-2個,多則3-5個,由于實習學生人數較多,需要較多的企業同時來接收實習生,而島外的實習單位由于路途遙遠及實習安全等因素,大部分學生選擇在本島實習,因此,在操作上具有難度。而且短期的學生實習,會對企業的正常生產造成部分的影響,影響效益,這對于大多數中小企業是比較難以承擔的,因此,一般實習單位不太愿意接待學生進行生產實習;同時實踐教學的時間安排與生產企業的時間上也存在著需要協調的問題。
1.3實踐過程實施問題
實踐的目的在于鍛煉學生應用理論知識解決實際問題的能力,但實際上往往只有重復的動手操作,沒有充分結合知識進行轉化,甚至一些實習單位往往只安排學生進行如搬運、整地或看守等簡單重復的生產勞動。而有的實習單位出于技術保密或知識產權的考慮,只能讓學生進行參觀式的接觸或介紹,學生沒有得到動手鍛煉的機會。產生上述問題的主要原因是工科方面的課程實踐對象往往是一個“已完成、較大”的對象,學生由于學時的安排不能完整地參加整個過程,往往是其中的一個環節或一部分步驟,再者由于工程建設中,很多內容屬于隱蔽工程,學生在參觀實習中往往無法看到,使得學生對知識的整體把握無從談起,不太符合專業的教學目標以及社會對復合型人才的需求。
2.“設施專業”工科課程綜合實踐平臺建設的意義
目前,開設設施農業科學與工程專業的高校都非常重視學生在工程學科方面實踐能力的培養。如:西北農林科技大學探索了一系列改革措施,包括實施分模塊培養、提高教師工程素質、將工程類課程體系化、引導學生參與科研和工程項目、長期在企業建立實習基地等。紅河學院建議在生產實習上調整實習季節,延長實習時間,做到生產實習分階段分地域進行。云南農業大學設施農業科學與工程專業的實驗教學,除依托已建成的“云南農業大學農科專業基礎實驗教學中心”和“云南農業大學工科專業基礎實驗教學中心”外,還根據新專業教學的需要,進行了實驗室建設。但普遍存在工科課程薄弱問題,直接影響實踐教學效果。針對上述問題,以設施農業科學與工程專業為基礎,在海南大學設施農業科學與工程專業由原來的農學學士學位改為工學學士學位的背景條件下,結合專業課程設置,探索適合在校內用于教學的工科課程綜合實踐平臺建設對專業實踐課程具有重要意義。綜合實踐平臺以工科實踐課程為依托,以鍛煉學生不同的實踐能力來劃分平臺建設內容,總體思路為以模型為載體,反應工科課程的主要理論知識和設計方法,模型按照實際內容等比例縮小,學生能夠從總體上學習和感受相關知識,同時模型也可實現反復裝配,鍛煉學生動手能力的同時也對理論知識有更加深刻的理解,具有較好的理論與實踐意義。
3.“設施專業”工科課程綜合實踐平臺建設方案
目前,海南大學設施專業的實踐教學設置在社會實踐和畢業實習基礎上,結合各門專業課程,增補了設施作物栽培學總論課程實習、設施作物育種學課程實習、無土栽培實習、設施農業環境調控綜合實習、設施農業綜合實習(環島)、溫室建筑與結構設計課程實習、設施蔬菜栽培綜合實習、設施作物病蟲害防治課程實習、科技創新實踐、溫室工程施工與維護綜合實習等相關實踐內容。其中,根據設施農業科學與工程系主要工科課程的實踐要求,綜合實踐教學平臺建設可從5個方面來考慮。
3.1溫室建造全過程實習平臺
主要針對實踐教學環節的《溫室設計與建造實習》課程。按照實踐課程的要求,設計1種實踐教學平臺,能夠讓學生在校內完成溫室建造實習的各環節內容,包括基礎放線、基礎開挖、預埋件定位、鋼結構的安裝等。所有環節根據教學的特點,能夠反復利用,重復教學。學生通過平臺的實習,能夠掌握溫室建造的一般流程和主要技術難點,可以避免學生到工地實習時間不宜協調,時間過長,不能完全掌握整個流程的弊端。
3.2溫室灌溉模型實習平臺
主要針對《設施農業節水灌溉》的實驗課,將不同灌溉首部、灌溉形式的模型集中展示,能夠讓學生動手設計、安裝、觀察實際使用效果、熟悉每部分構件的作用和安裝使用方法。
3.3溫室設備、機構實習平臺
主要針對《溫室設計與建造》、《農業設施學》的實驗課,將主要常見的溫室類型形成模塊化,如圓拱薄膜溫室、鋸齒薄膜溫室、Venlo型溫室等。模型以各種機構的使用為主要實踐內容,通過對這些機構的設計、安裝,達到對溫室常用機構的深刻理解和熟練掌握。
3.4無土栽培裝置實習平臺
主要針對《無土栽培實習》課程,通過設計的模型讓學生動手安裝并演示主要無土栽培方式的主要設計原理。3.5CAD制圖技能競賽平臺主要針對《工程制圖》的實踐課程,同時也是對學生制圖工具學習和掌握形成良好的促進作用。按照本專業的課程特點,設計出適合本專業的競賽章程、競賽方式和題庫。以上5個方面平臺共同組成設施農業科學與工程專業工科課程的綜合實踐教學平臺。
4.小結
農業工程培養方案范文6
關鍵詞:卓越土木工程師;注冊工程師制度;人才培養模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)25-0087-03
一、引言
隨著國家“一帶一路”戰略規劃和大量基礎設施建設的逐漸開展,建設領域對土木工程人才的實踐創新能力的要求也越來越高。為了貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010―2020年)》的重大改革項目,教育部聯合有關部門和行業協(學)會,于2010年6月23日在天津大學召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會,以適應社會對人才需求的要求。目前,國家注冊工程師制度作為一種執業資格考試制度,門檻和技術要求都很嚴格或者可以說嚴謹,通過難度大。但通過考試取得了注冊執業資格后,這些人中的絕大部分都成為了工程行業中各個部門的技術或管理骨干,同時也得到了社和行業的極大認可。所以,國家注冊工程師制度既明確了一個工程師所具備的執業技能和資格,又是對高校土木工程教育所培養出來的人才的一種行業檢驗標準。而如何對土木工程專業培養模式進行改革,培養出具有扎實專業理論基礎、較強工程實踐能力和創新能力的卓越工程師人才,也是高等院校和土木行業共同面臨和亟需解決的問題。
二、卓越土木工程師人才培養計劃實施面臨的困難
“卓越工程師教育培養計劃”主要有三個特點:(1)學校按通用標準和行業標準來培養工程人才;
(2)要強化培養學生的工程能力和創新能力;(3)行業企業深度參與到土木工程人才的培養過程中來。針對當前工程界對土木人才能力要求的變化和高校土木工程專業教育的現狀,“卓越土木工程師人才培養計劃”需大力加強培養學生的工程能力和創新能力,但從近年來各高校對“卓越工程師計劃”實施的情況來看,還存在許多亟需解決的問題。
1.企業參與人才培養動力不足:從安全風險到經濟效益,都導致了企業參與高校土木工程人才培養動力不足問題的出現。
2.高校的企業資源短缺:實習企業常常是靠研究課題組教師成員的個人資源和個人能力,而教師個人資源中的企業未必是“卓越土木工程師人才培養計劃”對口的企業和施工工地。
3.執行卓越計劃的師資困難:由于高校和企業各自的工作性質和評價體系等方面的問題,導致高校與企業的師資隊伍還不能完全滿足“卓越計劃”對師資能力方面的要求。
4.學生的積極性不高:工程活動的簡單重復性和工程實習完整度差等問題都影響了學生執行“卓越土木工程師人才培養計劃”的積極性。
從以上分析可知,卓越土木工程師計劃的主要目的就是加強培養學生的實踐能力和創新能力。然而由于客觀和主觀的因素,導致其在實施過程中存在許多問題,再加上學生的實踐能力與創新能力在培養過程中應當如何考核,標準怎樣制定等諸多問題的存在,也在很大程度上影響了卓越土木工程師計劃的深入實施。上世紀90年代開始實施的注冊工程師執業制度明確了土建行業從業人員的基本素質要求,為我國高校卓越土木工程師人才的培養提供了一定的培養方向。
三、注冊工程師制度對土木工程人才能力的要求
目前國家建設部組織的注冊工程師執業制度中提出了一名合格的從業人員所應具備的能力素質要求,其素質能力考核主要涉及兩方面的內容,即基礎知識考試和專業知識考試。與土木工程專業相關的幾大注冊工程師考試科目(2015年)如表1所示。
從以上考試的科目和內容來分析注冊工程師執業制度對土木工程從業人員基本能力素質的要求,可以看出,幾大注冊工程師制度基礎考試科目在一定程度上反映了工程行業對土木工程專業畢業生基本知識結構的要求;而專業考試是以工程案例分析形式體現,與規范是同步更新的,著重考核的是從業人員的實際工程實踐能力。因此,注冊執業資格考試是從實際工程出發,注重考查土木工程技術人員是否具備扎實的專業基礎理論知識、解決實際工程問題的能力及相應的規范、法律法規、標準知識等,這也是國內外土建行業對卓越土木工程師人才能力素質的基本要求。
四、卓越土木工程師人才培養模式研究
從以上分析可知,“卓越工程師計劃”和注冊工程師執業制度對工程從業人員的能力素質要求是基本一致的。高校土木工程專業必須結合自身的行業特色,充分利用長期以來積累沉淀下來的人才培養經驗,再結合時展對人才能力要求的具體變化,積極探索新的人才培養模式,培養出基礎知識扎實、專業素養較強的卓越工程技術人才是卓越土木工程師人才培養改革的必然方向?,F以仲愷農業工程學院土木工程專業為例進行研究。
1.按通用標準和行業標準制訂卓越土木師人才的培養方案。(1)本校遵循教育部和專業指導委員會制定的普通高等學校土木工程本科專業通用標準來進行仲愷農業工程學院土木工程專業的人才培養,并進一步優化了本校土木工程專業人才的培養方案。以中華人民共和國教育部高等教育司2012年9月制定的《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》對土木工程本科專業的規定和高等學校土木工程專業指導委員會2011年10月制定的《高等學校土木工程本科指導性專業規范》來優化土木工程專業人才的培養方案。(2)本校重點按照《土木工程行業標準》來修訂土木工程專業人才的培養方案,突出注冊工程師執業考證的理論教學,強化本科生實踐創新能力的培養,同時也采用了靈活的學分機制和考核制度。對于土木工程專業,我國已建立了比較成熟的土建類注冊工程師制度,并且在企業工程中嚴格執行,所以仲愷農業工程學院的土木工程本科專業將以土建類注冊工程師執業考證制度作為行業標準來具體修訂本校土木工程專業人才的培養方案。其中,基礎理論考試知識已包含在國家通用標準內容里面,專業考試主要包括專業知識和工程案例分析??傊诒拘M聊竟こ虒I人才的培養方案中將新建土建類注冊工程師執業考證理論教學模塊與專業考試的專業知識相配套,強化了本科生實踐創新培養與專業考試的工程案例分析,以此來實現按執行行業標準培養土木工程專業人才的目的。
2.構建大學生實踐創新能力體系。(1)通過提出大學生創新能力學分要求,本校還大力鼓勵學生申請廣東省大學生創新創業訓練計劃項目和校級大學生創新基金項目,鼓勵學生參與到教師縱向與橫向的科研項目中去。(2)由教師指導學生參加校外高級別的大學生創業創新大賽。本校響應廣東省土木建筑學會和中南地區大學生結構設計競賽組委會的號召,選拔出優秀的土木工程專業學生,積極參加“廣廈杯”粵港澳高校結構設計信息技術大賽、“中辰杯”中南地區大學生結構設計競賽等比賽,強化學生的實踐動手能力和創新能力的培養。在第二屆“廣廈杯”粵港澳高校結構設計信息技術大賽中,本校土木工程專業獲得了兩個二等獎、兩個三等獎、三個優勝獎。(3)有計劃地舉行城市建設學院“筑夢飛”大賽。“筑夢飛”建筑設計大賽作為本校城市建設學院大學生創業創新專業的競賽品牌項目,對培養學生的自我創新意識、設計思維潛能、工程實踐素質、團隊協作精神及學生把書本知識綜合運用于實踐等提供了良好的平臺。至今,本校城市建設學院“筑夢飛”大賽共舉行了四屆,比賽的內容與形式經過不斷地摸索和改進,逐步形成了符合土木工程專業人才的培養目標,且凸顯了土木工程專業特色的比賽體系。目前,大賽已形成以力學架構制作競賽、CAD技能競賽、測量技能競賽和建筑設計競賽四個子項目為主的專業競賽體系。在專業改革試點期內,本校近期目標是力爭使土木工程專業學生的參賽率達到60%以上,遠期目標是使土木工程專業學生全員參與該項賽事。同時,邀請廣東其他高校土木工程專業學生參加,提升“筑夢飛”大賽的品牌效益。
3.加大行業企業參與培養過程的力度。(1)鞏固和發展實習基地。與其他質量工程項目一道,鞏固和發展現有實習基地的教學功能,不斷完善實習基地硬件條件,為本校土木工程專業本科生的實踐教學創造良好的實驗條件。同時,進一步拓展新的實習基地,通過搭建校企產學研合作平臺,使相關企業成為本校土木工程專業教學與科研實踐基地?,F有實習基地一覽表如表2所示。(2)企業深度參與到本校土木工程專業實踐教學中來。本校土木工程專業本科生階段的企業培養主要包括以下兩大實踐環節:實習與設計,實習包括認識實習、生產實習和畢業實習等,設計主要指畢業設計。本校土木工程專業重視校企協同培養,特別設立了五大實習課程。學校與企業一道制訂企業參與實踐教學的培養計劃,使之更加適應企業實際工作環境,學生在企業技術工程師和學校教師的共同指導下參與到實踐中去。
4.“雙師型”師資隊伍建設。打造“雙師型”教師隊伍,一方面,本校要求實施“卓越工程師”培養計劃的專業教師必須積極到企業中進行一定的實踐鍛煉,通過參與企業技術開發、產品研制,申請與企業相關的橫向項目,提高其工程實踐能力,同時本校還要求有一定比例的教師必須獲得一級注冊建造師、一級注冊結構工程師、一級注冊土木工程師(r土)、注冊造價師資格等。另一方面,本校還推行“企業導師制”,積極選聘企業中具有豐富工程實踐經驗的優秀技術骨干人員擔任部分土木工程專業課程教學或指導本校土木工程專業學生的畢業設計等實踐環節。
五、結語
目前國家“一帶一路”戰略規劃、城鎮化建設和大城市基礎升級,讓土木工程的發展面臨著大量的需求與機遇。結合國家土木建筑行業注冊工程師制度,開展高校土木工程卓越工程師人才培養模式研究是十分必要的。卓越土木工程師人才培養計劃是改變了傳統的教育理念和培養模式,把科學素養、技術能力、工程素養、創新潛質、領導才能、活動能力等融合在一起,培養出能夠針對不同工程制定最佳規劃、設計和建設方案,并負責實施的卓越土木工程人才。而注冊執業資格制度則是一種從業人員的準入制度,其明確了對從業人員的能力要求,在一定程度上也是對培養人才執業水平是否合格的一種評價。因此,適應國家注冊執業制度要求,按土木工程通用標準和行業標準培養工程人才,強化培養學生的工程能力和創新能力,推動高校與企業共贏合作,才能真正培養出適合我國國情、地區經濟發展和高校實際的卓越土木工程師人才。
參考文獻:
[1]黃明奎.執業制度下卓越工程人才培養模式分析[J].成都師范學院學報,2014,30(9):106-109.
[2]顧紅春,張友志.基于注冊工程師執業資格許可的工程管理專業教育研究[J].高等建筑教育,2012,21(3):46-52.
[3]魯正,武貴,吳啟晨.德國高等工程教育及啟示[J].高等建筑教育,2014,23(6):54-58.
[4]趙文軍,孫靜,趙永江,等.土木工程專業卓越工程師教育的改革與實踐[J].民營科技,2015,(3):202.
Research on the Training Pattern of Civil Excellence Talents Based on the System of Registered Engineer
ZHAO Jia-jian,XU Zhao-juan
(College of Urban Construction,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,
Guangzhou,Guangdong 510225,China)