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電工的實習周記范文1
關鍵詞 內錐孔 工藝芯軸 漏油 拉傷
中圖分類號:TM305 文獻標識碼:A
1 問題的提出
JD142A電機為出口澳大利亞交流傳動內燃機車的配套牽引電機。該電機設計為轉軸內錐孔與小齒輪過盈配合結構,而轉軸外圓的磨削需要借助工藝芯軸的壓入才可完成。在試制過程中發現,工藝芯軸被壓入一定深度后,隨著徑向液壓泵壓力的上升,工藝芯軸端面的注油孔有甘油不斷流出,壓力表顯示壓力同時停止上升,芯軸無法繼續壓入到要求深度。在退出工藝芯軸后,發現轉軸內錐孔和工藝芯軸的錐度面小端均產生了嚴重的條紋狀拉傷。
2 原因分析
2.1 轉軸和工藝芯軸結構說明
JD142A電機轉軸材料為40CrNi2MoA,傳動端設計有錐度比1:50的內錐孔,錐度面長180mm。精加工工序安排: 精車和精磨轉軸內錐孔壓裝工藝芯軸精磨轉軸外圓。工藝芯軸為電機配套產品部件,要求在壓裝小齒輪時才可拆除,材料與轉軸相同,錐度面長183mm,中心位置設計有%O27通孔,大端面設計有M16?.5的注油螺紋孔,內部%O10通油孔與錐度面上的%O4通油孔貫通。轉軸內錐孔和工藝芯軸的結構及配合見圖1。
轉軸與工藝芯軸需使用液壓泵達到過盈配合,軸向壓入量10?.1mm。
2.2 注油孔漏油原因分析
從工藝芯軸和注油嘴的接觸位置來看,密封方式為圓周密封,同時又屬于高壓靜密封。通過擰緊注油嘴使兩個平面達到過盈配合產生足夠的接觸壓力,接觸面產生較大的彈性變形而實現密封。然而,由于圓周密封面的加工不可能是理想光滑,接觸面不可能完全貼合,微觀紋路間存在間隙。在開始注油后,液壓油進入凹凸不平的間隙內形成壓力腔,對注油嘴形成軸向推力,從而促使螺紋發生塑性變形,液壓油沿螺紋間隙露出,見圖2。壓力腔容積的逐漸變大,導致密封面接觸壓力被逐步抵消、削弱,這樣進一步加劇了螺紋的塑性變形,使得漏油情況越來越嚴重。文獻【1】敘述了密封面微觀質量對密封效果的影響。
另外,通油孔的直徑%O10與注油嘴的通油孔%O3相差較大,注油嘴的端面受流體壓力面積較大,同樣抵消了部分接觸壓力,加速了螺紋的塑性變形。根據文獻【2】中所述,結合本產品的結構和密封方式,工藝芯軸的壓裝應該采取接觸寬度盡可能窄的線性密封。
由此可見,通油路徑的結構設計不合理是導致注油孔漏油的主要原因。
2.3 錐度面拉傷的原因分析
(1)在工藝芯軸的壓入量達到10?.1mm時,轉軸內錐孔和工藝芯軸的單邊過盈量將達到0.1mm。工藝芯軸的壓入是在轉軸內錐孔充分漲開的前提下才能完成的,被包容范圍內由一定厚度的油膜分離。從圖1所示的轉軸內錐孔和工藝芯軸的配合來看,工藝芯軸壓裝到位后有大約7mm越過了轉軸內錐孔最小直徑處,成為被“勒緊”的不被包容部分。在注油孔出現漏油時,徑向壓力不足導致轉軸內錐孔無法充分漲開,油膜無法形成。但工藝芯軸在軸向壓力的強迫下繼續伸入內錐孔。在越過內錐孔最小直徑時,工藝芯軸和內錐孔直接接觸,相互擠壓,產生了高應力的滑動摩擦,從而導致了拉傷,見圖3。
因此,工藝芯軸和內錐孔的高應力接觸是造成拉傷的主要原因之一。
(2)轉軸內錐孔邊緣處沒有倒角要求,精車后殘留的尖棱、毛刺會在工藝芯軸壓裝和拆卸過程中進入配合面,導致拉傷進一步加重。
(3)根據文獻【3】中所述,當同種材料的工件進行過盈聯接時,為避免壓入時發生粘著現象,包容面與被包容面應有不同的硬度。而JD142A電機配套工藝芯軸的毛坯是從轉軸毛坯上切下來的,材料以及熱處理條件相同,硬度要求均在HB293~332范圍內。因此,材料相同但硬度不匹配是產生拉傷的另一主要原因。
3 解決方案
3.1 工藝芯軸注油孔漏油的改進措施
(1)將工藝芯軸通油孔的直徑由%O10減小到%O5,以減小注油嘴承受的軸向壓力,同時保證通油孔的較好的加工工藝性;另外,提高M16螺紋孔底部平面的加工要求,增加與端面的平行度要求,并將粗糙度要求從Ra3.2提高到Ra1.6,見圖4。
(2)將注油嘴的頭部由平面更改為圓頭。通過圓頭與通孔的線性接觸將密封位置設定在最小直徑處,避免壓力腔的形成,見圖5。
3.2 錐度面拉傷的改進措施
(1)在工藝芯軸小頭端12mm長度范圍內的錐度比加大到1:30,避免工藝芯軸與轉軸內錐孔產生高應力接觸;另外,將2?5暗牡菇歉奈猂2圓角,消除尖銳棱邊與內錐面的刮擦風險,見圖4。
(2)局部優化轉軸內錐孔的設計方案,在錐度面的最小直徑處增加倒角要求,去除精車后產生的尖棱和毛刺,見圖6。
(3)增加工藝芯軸高頻淬火處理的技術條件,要求工藝芯軸錐面硬度不小于HB350,保證比轉軸硬度值至少高出約HB20。
(4)在壓裝工藝方面,先逐步增大徑向壓力,再提高軸向壓力。在工藝芯軸達到壓裝深度后應進行充足時間的保壓。待錐面間的液壓油大部分溢出轉軸錐孔部分收縮后,再將軸向壓力卸壓,并在卸壓后注意監測工藝芯軸是否有滑出的趨勢。
4 結論
經過采取以上所述的改進措施后,注油孔漏油和錐度面拉傷問題再無發生,工藝芯軸成功壓裝到位。同時,這對具有類似結構的產品在設計、加工過程中的注意事項提供了參考。
參考文獻
[1] 申昭熙,王鵬,李磊.特殊螺紋接頭密封可靠性數值分析.石油礦場機械,2012.1.
[2] 成大先.機械設計手冊.單行本.聯接與緊固.北京:化學工業出版社,2004.1.
電工的實習周記范文2
關鍵詞:中職學校 電子電工專業 實習教學 改革
中職學校是培養技術工人的地方,因此,動手實踐既是中職學校教學的主要手段,也是中職學校學生學習的主要途徑,又是中職學校有別于其他類型學校的一個顯著特點。為適應新形勢的需要,中職學校實習教學必須以市場需要為依據,培養適合多個工作崗位的復合型人才。為此,有必要對現行實習教學進行改革?,F就本人從教的電子電工專業,從以下兩個方面談一談自己的想法:
一、電工專業實習教學的現況
《電工技能》和《電工基礎》是中職學校電工類專業入門基礎課程,是進一步學習其它技術課和專業課的奠基石。它們是抽象性、實驗性、專業性和實用性較強的課程,而中職學生普遍基礎較薄弱,學習主動性較低。為了適應市場經濟條件下對人才多種技術的需求,我校一直實行的是“雙證”制度,即學生入學后的幾年內除了掌握本專業的專業技術知識和專業技能,合格后取得中職學校畢業證,還要強化對實踐操作能力的培養,取得本專業的技術等級證。我校也提出了學生“精一、通二(門專業知識)的培養目標,如電工班專業學生除精通本專業基本操作技能外,還要學會電子焊接、微機操作等基本操作技能,使學生畢業時人人拿到幾個技術等級證書,使之成為一專多能的復合型人才。近兩年畢業生的順利就業安置說明了我校教學目標改革的正確性。
二、電工專業實習教學需要改革的幾個方面
1.教學內容要突出實習教學的環節。實習是中職學校教學最重要的環節之一。突出實習環節在教學中的地位和作用,必須使基礎理論課和專業理論課的設置與調整以有利于實習教學為出發點,課時安排上確保實習教學時間。一般來說,實習教學時間應不少于總課時量的70%,本專業操作技能訓練時間應占實習教學課時量的60%。這樣安排,有利于確保學生在精通本專業基本操作技能的基礎上向其他專業的操作技能延伸。例如在教學《電工基礎》中有關電磁感應一章時,必須先通過實驗導出起著承上啟下的橋梁作用的楞次定律的實質:感生電流的磁場總是阻礙原磁場的變化。如,我們給學生提供一條條形磁鐵、一個空心的筒形線圈、一個靈敏檢流計、若干根導線。這些材料一下吸引了學生的注意力,同學們躍躍欲試。此時,教師讓學生自主開展實驗,觀察磁鐵與線圈間有相對運動的過程中產生的現象,然后引導學生判斷Φ原變化趨勢和利用安培定則判斷出Φ感方向,最后通過比較歸納出Φ感變化趨勢。至此,被認為是授課重點、難點的楞次定律就迎刃而解了。當然,學生通過自己動手做實驗,利用已掌握的知識歸納自己的觀點,進一步通過實踐證明了理論結論的正確性,能激發學生們對實踐操作的積極性,逐步培養自主學習的能力。
2.教學方法突出實踐技能的掌握。實習教師要根據實習教學大綱規定的教學任務,以指導學生確實掌握實踐技能為目標,選擇恰當的教學方法進行實踐教學活動。如教師在指導學生自主開展楞次定律實驗時,可先讓同學們觀察磁鐵與線圈間在相對運動的過程中產生的現象,然后設計一表格可用簡筆畫形式填寫或記錄Φ原變化趨勢和利用安培定則判斷出Φ感方向。同時,在指導教學過程中,要不斷促使學生用心琢磨,循序漸進,分段練習,使學生的實習過程逐步復雜化、多樣化,并最終達到一定的熟練程度。
3.教學手段增強實習教學的效果。例如,在教授《電工基礎》中有關磁場性質的課時,可用實物演示或充分利用現代化教學媒體設計實驗過程:(1)磁鐵靠近大頭針和小木桿;(2)通電與不通電導體周圍放雜亂無章的鐵屑;(3)直線電流、環形電流產生磁場,通電導體在磁場中受電磁場力作用;(4)切割磁力線 時產生感生電動勢和感生電流;(5)發電機產生電。學生直觀看到種種現象時,自然而然會在頭腦中生出疑問:“磁體為何吸引大頭針而不吸引小木桿?電、導體、磁場有什么關系?導體為什么會自動移動?學生急著要搞清楚怎么回事,渴求解決問題,迫切通過實踐找到問題的答案,操作動機由潛伏狀態轉入活躍狀態,操作也就順理成章了。
4.過程管理中強化對實習效果的總結和鞏固。要加強對實習效果的總結和鞏固,建立教學定期匯報、檢查制度。要建立實習教學日志,要求每位實習指導老師把當天的教學內容、過程、指導情況、學生的課題完成情況、出現的問題及解決方法逐一記錄。教導處每周對實習日志進行檢查匯總,結合指導教師的匯報情況和檢查實習教學情況,寫出實習教學工作周記,填寫教學過程管理手冊,對教學過程進行動態管理,并為以后的教學安排提供依據。
總之,實習教學改革是一個復雜的過程。我校電子電工專業在實習教學改革中也做了一些嘗試,有些方法和思路還有待于成熟。我們認為,實習教學改革一定要因校而宜、因專業而宜,只要有利于學生基本操作技能的提高,這樣的改革就是正確的。
參考文獻
電工的實習周記范文3
關鍵詞:卓越工程師;電氣工程及其自動化;教學方法;研討式;項目參與式;暑假頂崗實習
“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是我國高等工程教育的重大改革發展計劃?!白吭接媱潯币詫嶋H工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養一大批能夠適應和支撐產業發展的、創新性的、具有國際競爭力的優秀工程師。“卓越計劃”具有3個特點:(1)行業企業深度參與培養過程;(2)學校按通用標準和行業標準培養工程人才;(3)強化培養學生的工程能力和創新能力[1]。
湖南工程學院是教育部批準的實施“卓越計劃”的首批高校,電氣工程及其自動化專業是首批“卓越計劃”試點專業。在教育部于2010年6月正式啟動“卓越計劃”之前的2009年底,我們就從電氣工程及其自動化專業2009級8個班中遴選出72名學生組建了2個“卓越計劃”試點班,按“卓越計劃”培養標準和專業培養方案進行教學。電氣工程及其自動化專業采用“3+1”培養模式,即前3年在校進行課程學習,第4年為企業學習階段。
3年來,我們著力推進“卓越計劃”的實施。不斷調整和優化專業培養方案,整合教學內容,優化課程設置,尤其注重教學方法改革,取得了較好的效果。
一、教學方法改革是實施“卓越計劃”的著力點
“卓越計劃”的實施是一個系統工程,是專業教育教學的綜合改革工程。與現在的專業教育教學相比,其人才培養要求、培養目標、培養標準、培養模式、教學組織形式、教學內容以至于教育思想、教學理念,都有較大程度的不同?!白吭接媱潯钡膶嵤?,師資隊伍建設是關鍵,課程整合是難點,校企聯合培養是重點,教學方法改革是著力點。
湖南工程學院“卓越計劃”試點專業電氣工程及其自動化專業面向全國電氣設備制造業培養應用型的卓越工程師后備人才。畢業生能較好地適應企業發展的需要,能夠從事電氣產品、電氣裝置和電氣系統設計、制造、測試、安裝調試、施工、運行維護、技術服務、工程管理等方面工作。學校要求畢業生掌握扎實的工程基礎知識和本專業的基本理論知識,了解本專業的發展現狀和趨勢;具有綜合運用科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力;具有較強的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力;具有獲取與應用信息和終身學習的能力;了解電氣工程領域技術標準,相關行業的政策、法律和法規;具有良好的工程職業道德、較強的社會責任感和較好的人文科學素養;具有較好的組織管理能力,較強的交流溝通、環境適應和團隊合作的能力;具有應對危機與突發事件的初步能力;具有初步的國際視野和跨文化環境下的交流、競爭與合作的能力[2]。
“卓越計劃”試點專業理論課程教學時間從原來的三年半變為三年。為了實現人才培養目標,達到人才培養標準,首先必須對課程體系和教學內容進行整合、優化。為此,我們根據課程之間的內在聯系,對部分課程進行了刪減與整合,并且新增了“科學技術史概要”、“科技創新概論”、“工程管理”3門課程,構建了滿足“卓越工程師”培養標準要求的課程體系和教學內容。
“卓越工程師”培養需要與之相適應的教學方式方法。要將知識獲取、能力培養和素質形成貫穿于整個教學過程,必須對教學方法進行研究、設計和改革。我們認為,“卓越工程師”培養的課程教學應達到以下要求。
(1)充分調動、發揮和激發學生學習的主動性和積極性,以學生為主體,以教師為主導。
(2)要讓學生更有效地獲取知識和掌握知識,要注重學生應用知識能力的培養。
(3)要將工程實際問題、工程案例引入教學中,樹立學生的工程意識、環境意識、職業安全意識、創新意識。
(4)要注重學生分析問題和解決問題能力的培養。
(5)專業課程教學要引導學生查閱、理解相關工程領域的技術標準規范與行業法規政策。
(6)教學過程中要注重培養學生的交流溝通能力、團隊合作精神。
作為任課教師,要對所任課程制訂切實可行的教學方案,對教學方案進行總體設計,采用合適的教學方法,滿足課程教學大綱中關于知識、能力、素質培養等方面的要求。通過采用研究性教學方法等來達到課程教學大綱的要求。
二、研究性教學方法改革的運用及實踐探索
研究性教學是一種符合工程能力培養規律、符合綜合素質形成邏輯的教學組織形式和教學方式。研究性教學是指學生在教師的指導下,通過各種研究性的學習方式,主動地發現問題、分析問題和解決問題,從而在知識學習、能力培養和素質形成方面達到學習目標。問題意識是思維的動力,是學生學習興趣的源泉[3]。
本專業積極探索和嘗試研究性教學方法,創新實踐教學模式,取得了顯著效果。比較典型的教學方法改革情況綜述如下。
1.基于問題的小組研討式教學方法
“電路理論”等課程采用了基于問題的小組研討式教學方法。按每組4~5名學生將2個班的學生分成15個學習小組,采用“大班授課、小組研討”的教學方式。在課堂上提出一些實際問題,要求學生課外小組研討。學生通過查找資料和研討,形成小組研討意見。然后,在課堂上,各小組闡述問題答案或見解。
這種教學方法始于工程實際問題的引入,到問題的分析、歸類、解決,再回到實際工程的應用。每個環節都讓學生真正理解和領會問題的來龍去脈,使學生形成一條脈絡清晰的主線,培養和提高了學生分析問題和解決問題的能力。
2.基于工程實際課題的QQ群研討式教學方法
“高低壓電器”課程教學建立了“高低壓電器學習群”,群成員除了全體學生、部分專業教師外,還包括湖南工程學院和西安交通大學的教授、博士等專家學者8人,有平高電氣、正泰電器、德力西電氣等17家高低壓電器骨干企業的總經理、高級經理、技術總監、研發總監、部門經理、企業工程師68人?!案叩蛪弘娖鲗W習群”每周都舉行一次專題研討會。研討內容涉及企業產品研發、工藝水平、現場制作、行業發展趨勢等。
基于工程實際課題的QQ群研討式教學方法做到了學生、教師、企業工程師互動,理論知識與工程技術結合,工程教育與工程實踐對接,取得了非常好的教學效果。
3.基于項目的參與式教學方法
“供電工程”、“電機設計”等專業課程采用了基于實際工程項目的參與式教學方法?!肮╇姽こ獭闭n程在開始課程學習時,布置5個供配電工程設計項目,將學生分成10個設計小組,學生在學習課程內容的同時,完成所給項目的設計內容。要求課程教學結束時,提交項目設計說明書和設計圖紙。這種教學方法激發了學生學習的興趣與動力,加強了知識應用能力與工程設計能力的培養。
從學生提交的項目設計說明書和答辯情況來看,通過一個學期的項目設計“跟蹤式”學習,學生不僅掌握了供配電系統設計的基本方法,而且能正確理解和運用相關技術標準規范。
4.基于工程案例的研討式教學方法
“單片機原理與應用”、“PLC原理與應用”等課程在教學中,以實際工程案例和典型的工作任務為載體,設計教學體系和內容,實施教學。通過分析、講解案例要求,引出教學內容,激發學生學習興趣,提高學生分析問題、解決問題的實際能力。
三、課內課外相結合、校企結合,創新實踐教學模式
學校電氣工程及其自動化專業具有良好的校企合作基礎。近3年來,與全國各地20多家企業開展了多種形式的校企合作。實施了“高年級學生暑假專業頂崗實習”、“在企業做畢業設計”、“校企共同舉辦科技創新設計競賽”、“工程師論壇”等活動,校企聯合培養真正落到了實處。實踐探索了“輪崗制”、“頂崗制”、“雙導師制”、“準員工化(管理)”的企業實習實踐教學模式,積累了豐富的經驗,為企業學習階段的順利實施打下了堅實基礎[4]。
1.注重課外培養
通過課外培養,進一步提升學生的素質與能力。以本專業2009級試點班為例,3年來舉辦了以下課外活動。(1)加強了英語應用能力培養。聘請外籍教師為2009級試點班學生進行了2輪英語口語訓練,每輪16學時。(2)為2009級試點班學生進行了禮儀與交際培訓(8次,共16學時)。(3)設立“工程師論壇”,僅2011年就邀請企業工程師或高層管理人員舉辦講座8場。(4)加強科技創新能力的培養。本專業2009級試點班學生參加校級科技創新項目8項,參加省大學生研究性學習和創新性實驗項目3項,參加大學生電子設計競賽、“挑戰杯”大學生課外科技與學術作品競賽、“飛思達爾杯”大學生智能小汽車競賽等學科競賽活動25人次,獲得2011年全國大學生電子設計競賽二等獎1項,獲得省級學科競賽獎勵3項。
2.暑假頂崗實習
從2006年開始,電氣工程及其自動化專業就實行了“2+6”生產實習教學模式,即學生在完成2周必修的生產實習外,還可選修6周的生產實習,后者是在大三與大四之間的暑假進行。2006年至2011年的暑假,均組織了電氣工程及其自動化專業大三學生在溫州、上海、深圳以及本地的一些企業實習6周,每年有80~100人(約占本專業大三學生的40%)參加暑假實習。
(1)實習企業及提供的實習條件。我們一般選擇對本專業人才有長期需求的大中型企業作為暑假實習企業,以浙江、上海、廣東等地的企業為主,大多數為私營企業,也包括中外合資企業、港資企業以及少數國企。我們要求實習企業為學生提供往返交通費、免費住宿和一定的實習補貼。在每年5月確定當年暑假實習企業,與企業簽訂協議,確定各家企業接納學生人數及提供的實習條件。
(2)實習內容與模式[3]。暑假實習不是讓學生去打暑假工,而是讓已掌握了一定專業知識和專業技能的學生利用暑假到企業去實習實踐,熟悉電氣產品的結構原理、工藝流程、工序,了解生產過程與生產管理。實習模式采用“輪崗制”和“頂崗制”。學生一般在產品研發、設計、生產、質檢等部門的不同崗位上進行輪崗實習。在生產部門實習時,學生要進行實際操作訓練,包括產品裝配、測試、質檢等工作崗位。
(3)“準員工”化管理。學生在企業實習期間,由企業和學校共同管理,學校安排指導教師將學生送到實習企業,并不定期到各實習點巡回指導。企業將學生視為“準員工”進行管理,由人力資源部門安排專人負責,并安排企業工程師指導。要求學生遵守企業的各項規章制度,包括安全生產制度、考勤制度。
(4)考核辦法。我們要求學生寫實習周記和實習結束后的實結,并由實習企業人力資源部門和企業實習指導教師出具書面考核意見。學生的暑假實習成績計2學分,可代替畢業實習成績。
實踐證明,暑假頂崗實習真正做到了互惠互利。激發了學生專業學習的熱情,提升了大學生工程實踐能力和創新能力。促進了大學生就業,為企業人才招聘開辟了更有效的渠道。增強了大學生今后到企業工作的心理適應能力。
“卓越計劃”是高等工程教育人才培養模式的重大改革,卓越工程師的培養任重道遠,需要我們對人才培養的各個方面,尤其是教學方法,進行不斷探索與實踐。
參考文獻:
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[2] 程曉民等. 交替式產學研合作培養卓越材料成型工程師的樂哥模式[A]. Third International Conference on Education Technology and Training?。‥TT),2010.
[3] 林健. 面向卓越工程師培養的研究性學習[J]. 高等工程教育,2011(6).
電工的實習周記范文4
關鍵詞:實踐教學模式 教育創新 頂層設計 實踐教學平臺體系 質量監控與評價
The university undergraduate course to practice the educational model innovation to explore and to practice――Take northwest farming and forestry scientific and technical university as example
Niu Hongtai
Abstract: Constructs the higher education powerful nation under the Chinese popularity educational background,must first from promotion higher education quality obtaining.But promotes the higher education quality to have to rely on the higher education education reform.Northwest farming and forestry scientific and technical university inherits and develops glorious produces study grinds the close union the outstanding school characteristic and the tradition,from reform practice teaching obtaining,went out a new time higher education reform new pathway.
Keywords: The practice educational model Education innovation Top layer design Practice teaching platform system Quality monitors and appraises
【中圖分類號】G642.0【文獻標識碼】B 【文章編號】1009-9646(2009)09-0001-05
1.農林大學本科實踐教學現狀及其存在問題
近10年來,中國高等教育依靠合并、升級和擴招等措施的推動,實現了由“精英教育”向“大眾教育”的轉變。隨著辦學規模的快速擴張,教育質量成為全社會關注的焦點,迫切需要通過有效制度和機制對高等學校本科教學進行建設和監控,確保其規模、結構、質量、效益協調發展。為此,教育部于2001、2004年分別出臺了《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》。其主旨是培養高質量的創新性人才。實踐教學作為高校培養創新型人才的重要途徑,其作用已日益彰顯。2009年教師節前夕,國務院總理到北京市第三十五中學調研,并在該校聽了五節課,下午同北京市部分中小學教師座談。指出,“教育的根本任務是培養人才,特別是要培養德智體美全面發展的高素質人才。從國內外的比較看,中國培養的學生往往書本知識掌握得很好,但是實踐能力和創造精神還比較缺乏。這應該引起我們深入的思考,也就是說我們在過去相當長的一段時間里比較重視認知教育和應試的教學方法,而相對忽視對學生獨立思考和創造能力的培養。應該說,我們早就看到了這些問題,并且一直在強調素質教育。但是為什么成效還不夠明顯?我覺得要培養全面發展的優秀人才,必須樹立先進的教育理念,敢于沖破傳統觀念的束縛,在辦學體制、教學內容、教育方法、評價方式等方面進行大膽地探索和改革。我們需要由大批有真知灼見的教育家來辦學,這些人應該樹立終身辦學的志向,不是干一陣子而是干一輩子,任何名利都引誘不了他,把自己完全獻身于教育事業。我們正在研究制定的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》,就是想通過改革來努力解決教育中存在的問題?!笨v觀全國高校的實踐教學現狀,普遍存在以下幾個方面的主要問題,這些問題直接影響著人才培養質量以及培養創新性人才培養目標的實現。
1.1 實踐教學普遍不足,學生動手能力差。這一則受中國傳統觀念的影響,二則由于中國的基礎教育設施普遍不足,大學生在進入大學之前多數沒有動手或很少動手做過實驗或參與實踐,基本上是“出了學校門,再進學校門”、在書桌上面度過的。
1.2 新入校的大學生和部分年輕教師,受中國教育習慣和傳統觀念的影響,普遍對實踐教學重視不夠,對新時期實踐教學在培養創新、創造、創業“三創型”人才的重要作用認識不足,導致實踐教學環節長期得不到各有關方面的足夠關注。
1.3 校內實踐環節多具封閉性、延后性和被動性。中國大學的校內實踐環節,一般都是成熟的實踐內容,且多為驗證性實踐,不利于學生綜合實踐技能的培養,加之社會需要的前沿技術得不到及時補充,造成體系封閉,新知識內容想要成為成熟案例,要經過較長時期的整理,造成信息延后。更有一些大學實踐教學內容多年一成不變,學生科研能力得不到足夠訓練,長期造成學生被動學習的狀況。
1.4 校外實踐環節效率普遍比較低下。大學校外實踐環節的設置本身即出于校內實踐長期保持之不足,如果校外實踐環節能充分而完整地實施,就能夠完成實踐能力和創新能力結合的人才培養需求。但自1999年高校招生規模擴大后,本科教育資源相對短缺,反映在實踐教學體系上尤為明顯。而且學生就業壓力大,實踐教學教師數量有限,造成校外實踐質量下滑,效率偏低,無法達到預期的實踐培養目標。
1.5 實踐教學經費投入不足,實踐成本高。實踐教學各個環節的開展與完成,需要有足夠的經費支持,而長期以來由于各大學實踐教學經費普遍不足,加上物價上漲等因素,致使實踐教學開支不斷增大,造成實驗室和校內實驗基地建設相對滯后、校外實踐教學基地不理想甚至難聯系,嚴重影響實踐教學質量的穩定保障與提升。
1.6 未能構建起科學的實踐教學體系。原有的實踐教學各環節大多圍繞理論教學設置,成為理論教學的簡單驗證或重復,加之實踐教學安排分散,各環節之間缺乏科學、有效的銜接與整合。
1.7 實踐教學基地難以保證。一是一些實踐教學接受單位鑒于技術和管理的保密性,擔心學生會教學使其商業或技術秘密泄露,不愿接受;二是高校安排的實踐教學時間相對較短,與接受單位所要求的時間較長形成矛盾;三是實踐教學活動在一定程度上影響接受單位正常的工作進程。四是安全隱患的存在和責任分擔不明確,導致實踐教學接受單位產生無形壓力。
為適應新形勢、新任務的要求,如何深化實踐教學體系改革,加快教學基地建設,促進大學生實踐與創新能力培養,是中國各高等院校需要認真面對和研究、探索的新課題。
西北農林科技大學2005年以來,連續設立專門研究項目,資助必要的研究經費,開展此項研究探索與實踐,取得積極成效。
2.農林大學本科實踐教學模式創新研究與探索
2.1 改革探索的總體思路。
面對新的經濟和社會發展需求及其變化趨勢,西北農林科技大學充分認識到新世紀要求高校培養的本科人才不再是過分強調“知識型”為主的“專門化”人才,而是要培養知識、素質、能力協調發展的綜合性、創新型人才。為此,西北農林科技大學研究與實踐的著眼點是從深化實踐教學體系改革入手,以實踐教學基地建設為抓手,以提高大學生實踐和創新能力為目標,充分發揮實踐教學在人才培養過程中的重要作用。
2.2 改革探索的基本內容。
2.2.1 從頂層設計入手,優化人才培養方案,重構科學合理的實踐教學體系。
構建科學、合理、可行的實踐教學體系,是發揮實踐教學在創新型人才培養過程中重要作用的體現,西北農林科技大學根據自身的辦學特色和本科人才培養目標定位,探索構建了與理論教學體系密切聯系而又相對獨立的四大模塊(課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐)、十大環節(軍事訓練、課程實驗、教學實習、專業勞動、生產勞動、生產實習、課程設計、社會實踐、科研訓練、畢業論文)、三個層次(基礎實踐、專業實踐、生產實踐)緊密結合且成龍配套的實踐教學新體系。這個體系的構建既遵循了教育要循序漸進的科學規律,又涵蓋了從課程到專業進而開展綜合實踐的全面實踐能力的培養。
2.2.2 以培養學生創新能力和創新意識為目標,更新實踐教學內容。
①以培養學生綜合實踐能力為目標,整合植物學、動物學、生態學、土壤學、氣象學等課程教學實習,形成生物學綜合實習。
②以培養和提高學生的基本工程意識以及適應現代化工程制造、研發為目標,全面開展“工程訓練”實習。
③以加強大學生人文素質教育為目標,積極開展形式多樣的“思想政治理論課”實踐教學。
2.3 加大投入,統籌規劃,搭建滿足各層次各類專業需求的“三類”實踐教學平臺。
“三類”實踐教學平臺是,以學生基礎能力培養為目標,構建基礎實踐平臺;以滿足學生專業基礎與初步科研能力培養為目標,構建專業實踐教學平臺;以加強學生綜合技能訓練與創新能力培養為目標,構建綜合生產實踐平臺。
西北農林科技大學具有注重學生實踐能力培養的優良傳統。學校在選址上充分利用楊凌 “三級”環境優勢,形成了旱地―半干旱地―水地三類實踐教學區分布,立足于西北干旱地區開展干旱半干旱農業研究,建立了干旱地區、半干旱地區以及水地農業實驗站,充分滿足了各類學生的專業實踐教學。隨著學校多學科格局的逐漸形成以及當今生命科學快速發展的現實需要,該校近年來又根據不同學科提出了“以生命科學技術改造傳統優勢農科專業”、“以現代工程技術提升傳統工科專業”以及“以社會科學定位觀測加強經管文法等專業”的教學理念,在此基礎上對已有的基礎實踐教學平臺進行了資源重新配置,提出了“立足校內、聯系區域、拓寬校外”的實踐教學基地建設模式,以滿足不同層次、不同專業的實踐教學需求。
2.3.1 立足校內、以滿足學生基礎實踐為目標,構建校內實踐教學平臺。
① 西北農林科技大學系統整合各類實驗室,建立了語言、計算機、物理、化學、生物、遺傳工程、電工電子、測繪、微生物等9個校級實驗教學中心和38個院級教學實驗室。初步形成了完整配套的校內基礎實踐教學平臺。
② 在校內新建或改建農業與生命科學教學實驗園區、動物生產教學實驗園區、林學與園林教學實驗園區、工程訓練中心、新天地設施農業科技園、博覽園、社會科學定位觀測站等,以滿足不同學科不同專業學生的基本認知實踐教學和部分專業實踐教學的需要。
2.3.2 聯系區域,以滿足專業實踐為目標,構建了區域化實踐教學平臺。
西北農林科技大充分學利用學校位于國家唯一的農業高新產業示范區的區位優勢,積極加強與楊凌示范區的合作,為學生進入企業參與創新、創業訓練搭建了平臺。各學院根據學科和專業特點與對口企業建立合作關系,使學生就近進入工廠、企業了解生產實際,參與企業生產等全過程。目前在本區域內共建立了各類實踐教學基地31個。如該校機電學院與楊凌天工實業有限公司聯合共建的“西北農林科技大學天工工業設計研究所”,該校動科學院與陜西省飼料廠、楊凌本香集團、綠方生物公司等13家企業共建了動物科學與醫學實踐基地,該校園藝學院與鼎天濟農公司、綠嘉農業商貿有限公司、新綠公司等企業合作建立了實踐教學基地。
2.3.3 拓寬校外,以滿足綜合生產實踐為目標,構建校外實踐教學平臺。
西北農林科技大學以技術服務為紐帶,在學校所在地楊凌區以外分層次、分區域,按專業特點建立校企合作基地,目前已在全國16個省(市)建立了校外實踐教學基地260個。該校充分利用校外實踐教學基地數量充足、學科專業覆蓋面廣的優勢,把學生的創業創新訓練與解決實際問題能力提高緊密聯系起來,讓學生充分接觸生產一線,為學生提供實踐場所和就業渠道,經風雨、見世面、增才干、長能力,使學生的實踐能力和創業創新訓練真正落到了實處。
2.4 建立健全實踐教學質量監控與評價體系。
為使實踐教學真正發揮培養人才創新能力的目標,確保實踐教學質量與效果至關重要。為此,西北農林科技大建立了完善的實踐教學管理制度,規范實踐教學的各個環節,同時加強“過程監控”,以保障實踐教學的質量和效果。
3.農林大學實踐教學模式創新的初步效果
3.1 創新實踐教學體系。
3.1.1 按照辦學指導思想和“高素質創新型人才”的培養目標要求,西北農林科技大對實踐教學體系進行了總體設計和改革。調整實踐課程學時、學分的對應關系,將實踐教學課程學時與學分對應關系由原來的18∶1調整到32∶1,同時加大實踐教學學時比重;課程實驗學時在32學時以上的單獨設課;在理論教學與實踐教學安排上,要求實踐教學環節在整個人才培養方案中的比例不得低于30%,其中綜合性實踐不得低于20%。集中進行的綜合實驗、實習、社會調查、科研訓練等,1周記1學分。實驗學時達到80% 的課程,按照實驗技能課程對待。并要求綜合性、設計性實驗課程應占開設實驗課程總數的90%以上。與此同時,為了突出實踐教學,培養學生創新能力,西北農林科技大將課外科技創新、實踐活動納入人才培養方案,規定從2004級本科生試點、2005級全面推行本科生修夠創新與技能8學分方可畢業。
3.1.2 形成了與理論教學體系密切聯系而又相對獨立的“四個模塊、十大環節、三個層次”的實踐教學體系,確保實踐教學四年不斷線。
3.1.2.1 按照課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐四個模塊,將課程實驗、課程設計(論文)、教學實習、生產實習、科研訓練、畢業實習(畢業論文或畢業設計)、軍事訓練、生產勞動、社會實踐等進行整合,作為人才培養方案的大類課程之一,獨立設置了課程模塊,從而把實踐教學在人才培養中的重要地位落到了實處。
3.1.2.2 將實踐教學環節劃分為基礎實踐、專業實踐、綜合生產實踐三個層次和“三個階段”,與人才培養的不同階段合理匹配?;A實踐層次主要結合學生公共基礎課和專業基礎課的學習安排,以課程實驗為主,重點強化學生對理論知識的理解,培養學生對科學現象的觀察能力、分析能力和解釋能力,主要在1-2年級完成。專業實踐層次主要結合學生專業課程學習安排,進行教學實習和技能訓練,強化知識與實踐的有機結合,培養學生的創新意識,主要在2-3年級完成。綜合生產實踐層次主要結合專業綜合訓練、畢業論文(設計)安排,重點培養學生科學研究的意識、方法和基本技能,主要在3-4年級完成。
3.1.2.3 通過將軍事訓練、生產勞動、專業勞動、社會實踐、課程實驗、課程論文(設計)、教學實習、生產實習、科研訓練、畢業論文(設計)等十大環節作為培養方案的大類課程之一,從而把實踐教學在人才培養中的重要地位落到了實處。
3.1.3 系統整合課程教學實習,實施綜合化教學實習。將每學年第二學期末期與暑假定為“實踐教學周”,各專業一至三年級在實踐教學周至少安排1-4周綜合教學實習。畢業論文(設計)實踐周數不得少于10周。
3.2 創新“模塊化”實踐教學人才培養模式。
實踐教學課程體系是人才培養的必要內容,是實現人才培養目標的根本保證。實踐教學課程體系以人才培養目標為依據,以培養能力為本位,以適應市場為原則,把傳授知識、培養能力、提高素質融為一體,建立“厚基礎、寬專業、強技能、多方向”的人才培養模式。在這一基本要求指導下,建立了課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐等四個實踐教學模塊。
3.2.1 課程實驗模塊按照實驗內容、性質及目標,分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計創新性實驗。
基礎性實驗以驗證性實驗為主。重點對基礎科學各類課程中的重要定理、現象、過程進行驗證性和事實說明性實踐,從而使學生加深理解,增強記憶,牢固掌握基本理論知識,同時兼顧培養學生的實際操作技能。在西北農林科技大學的農、理科專業課程教學中,都安排了大量的基礎性實驗。
綜合性實驗以培養學生運用所學知識綜合解決問題的能力為核心,重點對基礎科學、專業技術科學各類課程中涉及的綜合性、實踐性、專業性較強的教學內容安排綜合性實驗。在專家充分論證的基礎上,西北農林科技大學對農學類、動物科學類專業生產課程教學實驗進行全面整合,開設了植物生產學和動物生產學綜合實驗,同時將生命科學類、食品科學類專業的專業生產課程教學實驗整合為生物技術綜合實驗,取得了很好的效果,教師和學生普遍反映教學效果良好。
設計創新性實驗以學生為主體,實驗方案、過程、結果分析全部由學生自主完成,以調動學生的創新積極性,啟發創新思維,培養創新精神,增強創新能力。根據近年來大學生課外科技創新計劃及國家大學生創新實驗計劃,西北農林科技大學在生物技術類專業積極開展了設計創新性實驗。
3.2.2 教學實習模塊以校內外實習基地為載體,以更新實習內容為核心,積極探索各類專業實習教學模式。
3.2.2.1 整合植物學、動物學、生態學、土壤學、氣象學等基礎課程教學實習,實施生物學綜合實習。
增設綜合性強的生物學課程教學實習是西北農林科技大學實踐教學改革的重要內容之一。按照培養創新型人才的需要,該校將植物學、生態學、氣象學、土壤學以及動物學野外教學實習進行總體調整,實習內容由單純的植物學課程實習改為以植物學實習為主,包括動物學、生態學、土壤學和氣象學等課程的部分內容,形成多學科的綜合性實習。這樣既豐富了課程實習的內容,提高了學生學習、應用綜合性知識分析問題解決問題的能力,同時又節約了教學資源和教學成本。這一改革從2005年起步試行,2006年全面實施。2008年,該校共有農學、植物科學與技術、種子科學、植保、制藥工程、園藝、設施、環境科學、水土保持、資環、草業、生物技術、生物工程、生物科學、林學、園林共17個專業56個班級1661人進行了這一生物學綜合實習。通過對這一改革進行跟蹤調查,教師和學生普遍反映實習效果很好。
3.2.2.2 全面開展“工程訓練”實習,培養和提高學生的基本工程意識。
根據我國現代化建設目標要求,以培養工科類專業學生的工程制造、研發為主和以培養非工科類學生的工程意識為主的工程訓練實習,是西北農林科技大學近年來在實踐教學內容改革中邁出的一大步。根據專業學科不同,該校對所有本科專業增加不同層次的工程訓練實習項目,并納入實踐教學環節,每周記1學分。將工程訓練分為甲(4周)、乙(2周)、丙(1周)三個層次,其中甲層次主要面向機械設計制造及其自動化等機械工程類工科專業,以培養學生的工程制造、研發能力為主;乙層次主要面向電子信息工程、電氣工程及自動化、計算機科學與技術等非機械類工科專業,以培養學生工程操作和一些工程制造能力為主;丙層次主要面向非工科專業進行認知實習,以增強學生的工程意識為主。
3.2.2.3 開展形式多樣的“思想政治理論課”實踐教學活動,加強大學生人文素質教育。
西北農林科技大學以培養和加強大學生人文素質教育為目標開展的《思想政治理論課》實踐教學活動,使思想政治理論課的教學活動在實踐教學環節上得到有效延展和深化,逐步扭轉了思想政治理論課教學重理論講授、輕實踐教學的現狀。結合該校的實際和《思想政治理論課》的特點,以開展思想政治理論課主題社會實踐活動、大規模的假期主題式返鄉社會實踐為主要形式,要求緊貼社會現實生活和當前國內國際形勢,以研究和服務“三農”為核心,充分利用寒、暑假這兩個假期,組織學生進行大規模的返鄉社會調查,讓學生走出課堂,到社會這個廣闊的天地中深入調查、參觀訪問,從事各種服務和生產勞動。為了將《思想政治理論課》實踐教學落到實處,該校在培養方案中將思想政治理論課社會實踐獨立設課,設為3個學分,同時形成了“社會實踐以學校為主導,校園實踐以學院為主導,課程實踐以教師為主導”的工作機制。學生通過查閱資料、走訪調查、撰寫報告等不同環節,有效提高了思想政治理論課教學的實效性,同時提高了大學生的國情意識和人文素質。
3.3 全面培養學生發現問題和初步解決問題的能力。
科研訓練、生產實習、專業勞動、社會實踐、畢業論文、科技創新等教學活動的安排,鼓勵學生創新實踐,通過教師專門指導、參與教師的科研、推廣、社會服務活動以及在生產實踐中完成畢業論文(設計),從而有效調動了學生的科研與創新的積極性,提高了學生發現問題和初步解決問題的能力。西北農林科技大學近幾年的畢業論文(設計)指導中,在確定一名主要指導教師的同時,配備了一名科研指導教師,學生的畢業論文(設計)參與教師科研或推廣活動的比例由原來的不足20%達到了目前的70%。
該校還將學生參與實踐創新活動納入人才培養方案,推行“創新與技能8學分”制,即學生必須通過參加課外科技創新、科技競賽、發明創造、科研訓練、社會實踐等活動修滿8個學分方可順利畢業。
為了更進一步激發大學生的實踐創新熱情,該校設立了大學生科技創新基金。從2007年開始,該校每年設立科技創新基金100萬元,資助500個校內大學生創新實驗計劃項目。2007-2008年該校國家大學生創新性實驗計劃項目資助80項,獲批教育部資助經費60萬元,學校配套資助100萬元,參與項目的學生人數為160人。2001-2006年期間共設立大學生科技創新項目651項,資助金額210萬元;2003-2006年設立校內大學生創新性實驗計劃項目為397項,資助經費總額為54.9萬元。這一措施的實施,有力地促進了學生創新能力的培養,2005年以來學生在公開刊物上發表科技研究論文700多篇。
實踐教學改革與探索初步取得良好效果。如該校最近幾年生物技術專業學生保送、考取中科院系統和綜合性大學的比例穩步上升。2008年生物技術專業(不含基地班)45名學生具有保送研究生資格,創歷史新高,占2005級生物技術專業學生總數(不含基地班)的34%;占該校生命科學學院保送學生總數的49.5%,占全校農理科保送生的9.6%,居農理科專業首位。2008年生物技術專業有2名學生被保送到浙江大學、中國協和醫科大學,5名學生保送到中科院系統。生物技術保外學生占生命學院保外學生總數的63.6%,占全校農理科保外學生總數的43.8%,位居該校農理科專業第一。2008年生技052班考研率為90%,上研率為72.7%,其中985、211院校和重點科研單位占到91.6%。2006年生物技術專業本科生27篇,占該校生命科學學院本科生總數的55.1%。其中張軍林同學以第一作者發表研究論文4篇,合作發表研究論文4篇。2007和2008年生物技術專業主持和參與“國家生命科學與技術人才培養基地科技創新項目”的學生占生命學院主持和參與學生總數的56%;主持項目數占生命學院主持項目的55.6%;系統的理論與實驗體系和扎實的實驗素質與技能使中科院及許多綜合型大學的同行們感到難以置信,積極認可了該校學生的培養質量,從而使該校學生在名校學生云集的復試過程中脫穎而出。馬慶林同學報考南開大學微生物學專業,初試排名十一,扎實的實驗技能使其復試排名躍居第一。畢引歌同學報考上海交通大學藥學院組織再生專業,初試排名第五,復試過程中她針對導師的提問對答如流,復試排名位居第一。李馳同學報考北京生物制品研究所免疫學專業,初試排名第六,由于她出色的表現,最終復試排名第二。
實施開放式實驗教學,為學生科研與創新訓練提供條件。各專業均建立了創新實驗室,讓學生利用業余時間帶項目進行科學研究。西北農林科技大學制定了《教學實驗室開放管理暫行辦法》,明確了開放的內容和范圍,按照協作、共享的原則,對全校各類教學實驗室進行開放式管理,開放范圍覆蓋農學、理學、工學、管理學、經濟學等不同學科。各實驗室在不影響正常實驗教學的情況下,為學生提供必要的實驗場地、實驗材料、儀器設備、實驗技術支持、安全防護措施等,同時配備了一批業務素質高的實驗隊伍。實驗室實行定時開放和預約開放,學生可根據實驗內容自行確定時間并進行預約。同時,學校要求有條件的科研實驗室也實行開放式管理,允許學生帶項目、課題進入開展試驗研究。通過實驗室開放,實現了資源共享。
3.4 有效培養和增強學生的創業意識和創業能力。
創業實踐模塊是一種最能體現創業教育特點和性質的模塊。通過設置針對性、操作行性極強的創業設計、企業運營的實踐,來培養學生的創業意識和能力。西北農林科技大學利用“挑戰杯”大學生課外科技學術作品競賽的契機,開展創業計劃競賽活動,同時,利用該校產學研結合的辦學模式以及科研和科技產業優勢,聘請創業指導教師,加強產學研創新實踐基地建設,將企業項目納入人才培養過程,讓學生直接參與企業生產,實現學習與創業結合,積極推動學生開展科研活動和創業活動。
3.5 構建“專家指導學生,學生指導農民”的新型實踐教學機制。
西北農林科技大學是全國第一所由教學和科研單位合并的學校,學校具有獨特的科研、科技推廣與社會服務傳統和資源優勢,建立有白水蘋果、閆良甜瓜、秦嶺北麓(眉縣)獼猴桃、西鄉茶葉、安康水產、清澗紅棗、山陽核桃板栗等9個科技推廣試驗示范站、50多個科技示范基地和36個專家科技推廣大院。學校充分利用這一優勢和特色,探索出了一條“專家指導學生、學生指導農民”的實踐教學機制。通過積極與學校推廣處、科研處合作,組織學生深入科研推廣站、基地、大院,參與科研推廣活動,使學生的實踐教學與科研、科技推廣活動緊密結合,讓學生充分參與生產實際,解決生產過程中的實際問題,學生在專家的指導下進行實踐,然后通過自己的實踐再去指導農民和相關企業等。目前我校農科類專業的學生基本都能與學校的科研推廣基地形成對口關系,形成了學生從知識、理論到實踐再到生產的科學合理的實踐教學體系。
3.6 建立了實踐教學標準和質量評價體系,加強質量監控,為構建實踐教學體系長效機制打下堅實基礎。