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固體力學基本知識范文1
2實習目的:
讓我們從實踐中對這門自己即將從事的專業獲得一個感性認識,為今后專業課的學習打下堅實的基礎,為今后書本與實踐的結合打下基礎。實習中,將所學知識和實習內容互相驗證,并對一些實際問題加以分析和討論,使學生對建筑工程專業的基本知識有一個良好的感性認識,了解專業概況,為后續專業理論知識的學習奠定一個良好的基礎,同時,使學生對本行業的工作性質有一個初步的了解,培養學生對本專業的熱愛,強化學生的事業心和責任感,鞏固專業思想。通過實習讓我們對建筑物的規模,作用及特點有了初步的了解。
3實習過程
(一)
實習時間:XX年06月22日
實習地點:**大學建筑技術示范基地
在實踐基地有各種建筑模型,散水,排水管,屋面桁架,植被屋面,保溫墻的三種做法等等。
種植屋面:在屋面防水層上付土覆土或鋪設鋸末、蛭石等松散材料,并種植植物,起到隔熱作用的屋面。鋼筋直螺紋接頭優點:接頭抗拉強度高,質量可靠,不燒傷鋼筋不減少有效截面面積,工序簡單,成本較低,施工安全,不污染環境。受氣候影響。能做到連續工作。施工工藝:購入成螺紋連接套筒并驗收合格,鋼筋斷料,斷頭切平。鋼筋螺紋滾壓成型鋼筋現場螺紋直接??招钠鰤K磚:煤渣、煤矸石、尾礦渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一種或數種)作為主要原料,不經高溫煅燒而制造的一種新型墻體材料稱之為免燒磚。由于該種材料強度高、耐久性好、尺寸標準、外形完整、色澤均一,具有古樸自然的外觀,可做清水墻也可以做任何外裝飾。因此,是一種取代粘土磚的極有發展前景的更新換代產品。
(二)
實習時間:XX年06月23日
實習地點:****再建商業區
建筑總面積為6300平方米。工程期三年零六個月,施工以基本完成,正在進行裝修階段。建筑采用框架結構,受力方式為梁板承重結構?;◢弾r鋼架固定式貼墻,外觀美觀,堅固耐用。外墻是玻璃幕墻具有良好的隔聲﹑隔熱及保溫的功能。
點支式玻璃幕墻施工工藝流程:
(1)測量放線
(2)鋼結構制作安裝
(3)焊接處理
(4)接件安裝
(5)玻璃清洗及安裝
(6)調整打膠清洗
(7)檢查驗收
由于再建建筑間加了剛結構天橋,建筑局部將承受更多荷載,必須做加固處理。采用了粘貼鋼板和碳纖維方法加固。確保了天橋放置處梁及柱的安全。
(三)
實習時間:XX年06月24日
實習地點:****路生活區舊城改造工程
建筑物采用框架結構,承受結構由混凝土現澆而成,圍護構建是混凝土砌塊,地下二層,地上十八層。建筑面積11432平方米。墻體上預留洞一部分是支模板澆灌水泥時用來固定模板的,還有其它的洞眼是留做線路通道。樓梯口處樓板混凝土只留配筋,目的是以便工程驗收只用。由于砌塊澆注問題,出現了墻體局部不垂直,砂輪機將突出部分打磨掉,保證墻體的平整。
(四)
實習時間:XX年06月25日
實習地點:**大橋
**最大的城市橋梁工程,也時省內技術較為先進規模較大的城市橋梁,時也是配合**公園中再建景觀橋。全長220米,單跨100米,總寬55米。由市城建局項目部及施工方組織承建。
大橋采用拱型結構。主跨為剛管拱,主跨由四根預應力鋼絞固定,主跨兩側的拱為半拱,混凝土澆鑄而成。兩個半跨下面的柱子連接處加了抗震橡膠墊。從而減少地震力對橋身造成的破壞。橋面由左右兩個主跨用懸索支撐。圓弧鋼管用混凝土填充,該結構能抵抗更大的壓力和拉力,提高了整體的穩定性和強度。在大橋的主跨之間用大量的‘k’型鋼架固定。預防橋面左右晃動,增強了大橋的整體性.
(五)
實習時間:XX年06月26日
實習地點:**市**生態工業園區在建汽車裝配車間
廠房為南北兩跨結構,房頂鋼架由主次梁構成,主梁橫向,次梁縱向,次梁搭在主梁上。主次梁成矩形,結構簡單,受力合理。增強建筑的整體穩定性。
整個廠房由三排牛腿柱兩排屋架組裝而成,搭建單層雙跨廠房。堅固耐用,經濟合理。牛腿柱的安裝方法是澆鑄杯型基礎,再將預制的牛腿柱吊裝到基礎之中,
調整柱的位置,然后放置柳丁,用水泥砂漿灌縫填充固定?,F場工人師傅正在預制鋼筋混凝土桁架屋頂。屋頂為三角形,每一個模型可做四個屋頂。不僅省時省力,而且減少了預制屋頂制作時的誤差。
(六)
實習時間:XX年06月29日
固體力學基本知識范文2
Abstract: According to the charactics of the elastic mechanics course, some suggestions were dicussed about teaching reform of the elastic mechanics course, which can promote the teaching reform of the elastic mechanics course to a higher and better direction.
關鍵詞: 彈性力學;教學方法;教學改革
Key words: the course elastic mechanics;teaching method;teaching reform
中圖分類號:O343 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)24-0204-02
0 引言
彈性力學作為一門基礎技術學科,是近代工程技術的必要基礎之一。在現代工程結構分析,特別是航空航天、機械、土建和水利工程等大型結構的設計中,廣泛應用著彈性力學的基本公式和結論[1]。
彈性力學作為固體力學的一個分支,研究對象包括各種形狀的彈性體,包括桿件、板殼,甚至是三維物體等,分析單元體的平衡、變形、應力和應變關系,問題綜合分析的結果是滿足一定邊界條件的偏微分方程。學習彈性力學需要具有高等數學、物理、工程數學、理論力學、材料力學的基本知識[2],綜合性強,計算復雜。在理論上,彈性力學的研究方法非常嚴密,基本概念和理論內容抽象,公式復雜,需要運用大量數學知識;在應用上,需要學生對工程實踐有一定感性認識,能夠將理論分析與工程實踐結合起來。
1 問題的提出
學生在學習彈性力學時,普遍反映彈性力學比較難學,具體表現在課程內容數學公式多、解題過程復雜抽象,課后習題無從下手,對該門課程今后在自己專業領域能起到什么作用不甚清楚,感到不實用,而且該課程為考查課,學生學習積極性不高。學生在學習彈性力學的過程中找不到一個清晰的思路,完成作業也只是套用例題。其中的原因有很多,比如對課程沒有興趣、學習態度不端正、學習壓力大等。其實問題的根本在于學生在學習中沒有充分理解彈性力學的基本概念,加之對數學知識的遺忘等原因造成的[3]。因此,教師在教學過程中需正視以上問題,認真分析,采取必要措施,利用有限課時調動學生學習積極性,從而達到教學目的。
2 措施及方法
2.1 合理安排教學內容,提高學生興趣
我院過程裝備與控制工程專業的“彈性力學”是選修課,課時僅有36學時。如何讓學生在有限學時內對本課程有深入的了解與基本的把握,就需要對授課內容進行精選,挑選出重要的內容,采用循序漸進、先易后難的教學方式,對學生進行講解。講授重點放在對平面問題的研究,對于空間問題,可以采取和平面問題相對比方法進行講解。
在教學過程中,筆者認為應重視彈性力學基本概念的講解,讓學生搞清楚各原理的背景、公式的物理意義,然后通過適當的例題講解它們的應用,從而培養學生掌握分析問題的方法。上好彈性力學的第一課——緒論,在緒論課中,通過實例說明彈性力學與前繼課程(理論力學、材料力學、結構力學)的相同點和不同點[4],讓學生了解本課程與所學專業的關聯性,結合實際工程引導和啟發學生,激發學生的學習興趣,提高學生對課程的求知欲。在彈性力學的學習過程中,注重彈力和理力、材力在求解方法上的比較,例如,圣維南原理在材料力學中也有介紹,沒有在具體問題上使用,但在彈性力學中,小邊界上應用圣維南原理使得應力邊界條件得以滿足,體現出彈力和材力方法、結論上的不同之處。如此就可充分利用已有知識,對彈性力學小邊界上應用圣維南原理有較全面的理解。
2.2 運用豐富教學方式,激發學習熱情
多媒體教學是將課程內容運用文字、圖形、動畫等多種媒體進行加工制成教學課件,通過計算機演示從而實現教學活動。傳統教學方法是黑板加粉筆,使學生通過教師的手語、眼神等形體語言吸收和積累有用知識。彈性力學教學過程中需要進行數學推演,而且所涉及到的數學分析都十分復雜,此時若單純應用多媒體教學,會導致教學進度太快,學生思路跟不上節奏。若單純應用板書教學,在彈性體變形受力內容方面,不能直觀形象描述。為此在彈性力學教學過程中有必要把傳統教學和多媒體教學進行恰當結合,進而彌補單一教學手段的不足。例如在建立彈性力學平衡方程、相容性條件時,傳統教學方法的效果就比多媒體效果好。教師在黑板上進行數學推演,公式推導,學生有充分時間進行思考、做課堂筆記,易于消化所學知識。而在展示彈性體受力變形過程及受力后變形情況時,多媒體教學可以通過動畫的形式模擬演示,過程生動、圖片形象,易于學生理解掌握。多媒體教學和傳統教學模式相結合,可以使課堂內容更豐富生動,使學生對知識點的理解和認識更加全面和深刻。
2.3 改革課程考核方式,培養專業激情
考試是對學生學習過程的全面檢驗,對指導學生學習起到指揮棒的作用。我院彈性力學考核方式實行由任課教師命題的開卷考試,考試成績占60%,平時成績占10%,大作業成績占30%。
應用彈性力學理論求解工程問題,有解析法和數值解法,解析法是純數學的方法進行求解,在實際問題中能夠用解析法精確求解的只有很少一部分。為此工程問題實際求解中必須依賴數值解法,數值解法中以有限元法為重點。
在教授有限元法基本理論的基礎上,由于課時有限,筆者在課堂上不做過多介紹,只是以Ansys為例,給學生演示一個完整實例的求解過程—建模、加載、分析、后處理。隨后在授課過程中,筆者設計不同的題目,要求學生應用有限元分析軟件Ansys進行題目的具體分析并整理成大作業,學期末上交,統一評分,大作業成績占課程成績的30%。實踐表明,在準備大作業過程中,學生結合題目自學相關知識,查閱文獻,總結相關資料、相互交流、深入思考,獨立制作大作業,加深了對課程內容的理解和領會,同時學生也真正掌握了一項實際本領,為其后畢業設計,從事今后的設計工作和解決工程實際問題打下了良好的基礎。
3 結語
彈性力學是一門理論性、實用性很強的課程,本文通過對彈性力學課程教學改革的討論,對彈性力學課程教學提出了幾點建議,希望彈性力學教學向更高更好的方向邁進。
參考文獻:
[1]張文志,韓清凱,劉亞忠等.機械結構有限元分析[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2006.
[2]徐芝綸.彈性力學簡明教程[M].第3版,北京:高等教育出版社,2002.
固體力學基本知識范文3
新型案例教學設計
基于對微生物燃料電池多年的研究基礎及對環境工程專業的認識,筆者總結了微生物燃料電池與以下課程的結合。
1.水質工程學教學
微生物燃料電池作為一種有應用前景的新技術,近年來得到廣泛關注,也取得了進展。而微生物燃料電池可以作為案例,引入到水質工程學的教學中來。在講授生物處理部分,可以引入微生物燃料電池這項新技術。首先需要向學生講清楚微生物燃料處理廢水的原理。在微生物燃料電池陽極室內,同時發生著厭氧生物處理、電化學氧化、生物氧化與生物混凝等多個過程,并逐一介紹此四個過程的原理特征。然后向學生介紹當前應用微生物燃料電池技術進行污染處理的研究狀況。近年來,一系列富含生物可降解有機物的廢水,在微生物燃料電池中逐漸被嘗試用來產電,同時廢水本身得到降解。在介紹完整體研究狀況后,任課教師可以根據熟悉的特征廢水,展開而深入地向學生展示。需要提及的是,氮污染控制是當下環境保護工作的重點,微生物燃料電池處理含氮廢水是該技術在廢水處理領域最重要的應用之一,也與中國地質大學(北京)以地下水污染防治為特色的環境工程教學特點密切相關。微生物燃料電池生物脫氮的研究最早開始于2004年,研究者發現當陰極電勢控制在-500mV時,微生物能夠直接以陰極作為電子供體將NO3-還原[7],這對微生物燃料電池處理含氮廢水的實際應用具有十分重要的意義。同時也需要向學生說明,當前受制于材料成本,微生物燃料電池處理廢水還只停留在實驗室研究,還未真正應用。這樣既向學生傳授了生物水處理的相關知識,又激發學生進行深入了解研究的動力,培養了學生善于思考與聯想的能力。在講授水處理系統部分時,在講解完生活污水傳統的處理工藝的基礎上,可以針對當下相對難以處理的工業廢水,介紹基于微生物燃料電池的新型處理工藝。如筆者所在的課題組嘗試用UASB-MFC-BAF的組合工藝處理糖蜜酒精廢水[8],高效去除污染物的同時,并獲得1410.2mW/m2的最大功率密度。其中,在UASB單元高效去除COD并進行硫酸鹽還原,MFC單元氧化硫化物的同時產電,BAF單元去除色度并降解苯酚衍生物。與常規工藝的結合為MFC在污水處理方面的應用提供了新的思路,成為一種很有前途的處理方式。這除了向學生傳遞了水處理工藝的相關知識,也示范了工藝組合的特點與基本規律,培養了學生講自己所學的水處理技術融會貫通,靈活運用的能力。
2.固體廢物處理處置工程教學
堆肥處理是主要的資源化技術之一,在講到堆肥部分時,可以介紹微生物燃料電池固體廢物堆肥中的應用案例,即微生物燃料電池既可以處理廢水,也可以處理固體廢物,展示了該技術良好的發展前景。其在固體廢物堆肥中,底物不需要頻繁更換,而且有機質含量高,堆肥過程自身產熱可提高溫度,為堆肥過程中形成的高度復雜的微生物種群的富集和生長提供了更加穩定的外部環境,當前以廚余垃圾和園林肥料為原料的堆肥微生物燃料電池也已經有報道[9]。剩余污泥是城市污水處理廠運行中最為頭疼的問題,在講授城市污水處理廠剩余污泥處理處置部分時,可以著重介紹微生物燃料電池在剩余污泥資源化過程中的應用,微生物燃料電池可以將剩余污泥中的化學能轉化為最清潔的電能,為污泥資源化提供了新的思路。具體包括直接利用剩余污泥與間接利用剩余污泥兩方面,前者是直接以剩余污泥為燃料,在輸出電能的同時,能達到良好的污泥減量效果;后者是分別以剩余污泥微波預處理上清液與剩余污泥發酵產生的揮發性脂肪酸作為燃料,可以有效地資源化利用剩余污泥,同時達到污泥減量的目的。將此類案例介紹給學生,既可以傳授了固體廢物資源化與處置的相關知識點,又可以激發學生的學習熱情,提高教學質量,并且進一步培養了學生環境工程意識和環境工程研究的能力,進一步培養了學生分析和解決環境工程實際問題的能力。
3.環境學教學
環境學是環境類專業本科生的專業基礎課程,旨在使學生正確理解和掌握與環境問題有關的基本概念、基本知識以及基本原理,以便為學習后續課程奠定必要的基礎。而微生物燃料電池與其課程教學也有密切聯系,可以成為增強教學效果的有力工具。污染物是環境工程的處理目標,而污染物指標是檢驗環境技術優劣的標準,在水體污染教學方面,五日生活需氧量(BOD5)的含義與測定是教學中的一項重要內容。常規BOD5測定主要采用呼吸法,該法測定較為復雜,而且耗時長,基于微生物燃料電池工作原理的BOD5傳感器具有良好的應用前景,其電流或電壓與污染物濃度呈現良好的線性關系,而且能夠快速響應,并且測量范圍較寬,結果具有良好的重復性,因此成為微生物燃料電池實際應用領域較為重要的直接應用方向。在利用微生物燃料電池類型的傳感器測定BOD5時,以待測廢水為陽極液,通過之前測定的電壓與濃度對應關系,讀取電壓值,便可換算為BOD5的濃度。此測定方法發現電池轉移電荷與BOD5之間呈明顯的線性關系,相關系數達到0.99,標準偏差為3%~12%。而且微生物燃料電池類型的BOD5傳感器響應快,恢復能力強,當污水濃度發生變化時,電流滯后1h即可達到穩定。而且微生物燃料電池型BOD5測定方法的另一突出優點是可連續運行,無需路外保養。通過介紹微生物燃料電池在測定BOD5中的應用,可以加深學生對BOD5的理解,傳授了水體污染指標的概念,也培養了學生觸類旁通、理論聯系實際的能力。在環境學課程講授中,會涉及全球的能源與環境問題,也會提到一些新型的清潔能源如氫能、核能等。此時可以介紹微生物燃料電池電助產氫的相關知識,這也是微生物燃料電池可能直接利用的主要形式。根據電化學理論,電解水的分解電壓為1.6V,而在無氧氣存在的條件下,在雙室微生物燃料電池陰極施加一個遠小于水的分解電壓的小電壓(一般小于0.8V),可以促進外電路轉移至陰極的電子和陽極轉移至陰極的質子結合而生成氫氣,從而達到利用微生物燃料電池系統產生氫氣的目的,該工藝產生的氫氣純度較高,并可以積累和儲存以及運輸,克服了以前微生物燃料電池輸出功率低、無法直接應用的缺點,從而促進微生物燃料電池技術朝著實際應用又邁進了一步。這一方面可以吸引學生更深的了解微生物燃料電池技術,而且培養學生的研發興趣與愛好,另一方面傳授了氫能等清潔能源的相關知識,拓展了氫能的來源,啟發了學生深入探究、勤于聯想的能力,取得良好的教學效果。
課堂教學實踐
在中國地質大學(北京),筆者主要參與環境工程專業基礎課與專業課的教學。在實際教學中,將微生物燃料電池的研究心得與實際教學相結合,對教學起到很好的促進作用。如在環境專業基礎課有機化學的教學中,在講授烯烴部分時,講到石墨烯作為微生物燃料電池陽極的優點,更多地利用了其比表面積大、易于微生物附著的特征,促進了微生物燃料電池的產電與污染物去除,使得學生對于石墨烯的應用有了更直觀的認識,對教學起到了促進與拓展的作用,符合當下理論聯系實際的教學思路。在環境專業主干課環境生態學的教學中,將水生生態系統部分引入微生物燃料電池的概念,介紹了產電微生物的工作原理及特性,并介紹了沉積物微生物燃料電池的工作原理及應用,這不僅向學生傳遞了水生生態系統中的環境微生物的類群與功能,以及污染物在水生生態系統中的遷移轉化規律等知識點,而且可以使學生明晰微生物燃料電池的在其中所起的作用,形象地展示了微生物燃料電池參與污染遷移轉化的過程,對于此部分知識的教學,起到很好的促進作用。講到這些案例時,學生的學習熱情都比較高漲,教學效果明顯提升??梢娢⑸锶剂想姵卮_實是良好的教學載體,有助于提高環境工程教學的質量,筆者在后續教學中還需進一步完善提煉。
固體力學基本知識范文4
關鍵詞:環保設備工程;培養方案;教材;新專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)30-0176-03
《21世紀議程》明確指出“教育是促進可持續發展和提高民眾在可持續發展方面的素質的關鍵”,環境高等教育則是各層次環境教育中最重要的一部分,將為人類社會可持續發展做出重大貢獻。環境學科是一門交叉性特別強的學科,隨著環境問題的不斷涌現而不斷擴展和加強。環保產業近三十年來在世界范圍內蓬勃興起,成為部分國家新的經濟增長點。目前,發達國家占據著全球環保產業市場的90%以上[1],環境污染控制技術正向深度化、尖端化方面發展,產品不斷向普及化、標準化、成套化、系列化方向發展,環保設備在整個產業鏈條中的地位和作用也越來越凸顯。我國環保設備起步于上世紀60年代,隨著世界范圍內環保產業的發展和國內環境管理制度的完善,近幾十年我國環保設備行業以市場為導向,逐步發展壯大,為我國的環境污染治理奠定了重要的物質基礎。目前我國已經有了比較完備的環保設備設計制造體系,能夠生產制造水污染治理設備、大氣污染治理設備、固體廢棄物處理和綜合利用設備、噪聲振動控制裝置及環境監測儀等6大類2500多種產品;擁有20000多家制造企業,年產值6000億元[2],我國環保產業年均增長率則在15%以上,遠高于全球環保產業以每年7.5%的增長速度[1]。但我國環保設備產業也存在著產品結構不合理、創新能力不足、制造水平低下等等問題,基于我國環境保護事業以及對環保設備產業迅速發展的需要,環保設備工程本科專業就在國家決定大力發展環保技術等一系列關系到未來環境和人類生活的重要戰略性新興產業的背景下應運而生。
為了建設好環保設備工程新專業,中國環境出版社組織的“2013年首屆環保設備工程專業(方向)課程建設及人才培養研討會”于2013年9月1日在中國石油大學(華東)召開,目前獲批了該新專業的9所院校均有代表參加。湘潭大學作為教育部首批核準新增環保設備工程本科專業的二所高校之一,2011年即在全國率先招收了本科生。作為一個新設專業,構建科學合理、可執行性強的培養方案,并進行相應的教材體系建設是環保設備工程人才培養的重要依據,現以湘潭大學為例,探討下環保設備工程專業培養計劃構建的思路與想法,供兄弟院校參考。
一、專業定位
環保設備工程專業應以我國環保產業的科技創新與技術進步為立足點,以滿足市場的需求為目標。教學內容上則應以化工設備與機械在環境保護中的應用、優化與開發為教學和研究對象,它建立在環境科學與工程、化學工程與技術、機械工程、控制工程等學科的基礎之上,如圖1所示,既是對環境科學與工程專業的延伸,也體現出因為科技、社會的發展而展現出來的新型應用關系,環境工程專業教學的側重于環境保護工藝與污染治理原理,而環保設備工程專業的教學應側重于“設備”,該專業培養的學生的核心競爭力在于既了解環保工藝、原理,又懂設備設計、制造、優化等,填補人才需求結構的空白。
該專業培養的人才也應該是具有跨學科知識與技能的復合型人才[3]。環保設備工程專業與相關的專業有著深層的互補性和不可替代性。因而,我們確定該專業的培養目標是:培養具有良好人文精神和科學素質,掌握系統的環境科學與工程及機械原理、設計、制造交叉學科相關方面的專業知識和專業技能的高級工程技術人才;具有環境保護和機械裝備原理、設計、制造的基本知識,在環境保護領域既能夠勝任環保設備及工程的設計、組織施工、調試和技術改進等方面工作,又能夠從事環保技術與設備的開發、應用等方面的研究工作。環保設備工程專業人才功能結構如圖2所示。
二、培養方案構建的指導思想
1.以人才培養為核心,堅持知識、能力、素質協調培養的原則。把握“教書育人”的教育工作主線,堅持“育人”的核心地位,在制定專業培養方案的過程中,把人文教育和科學教育精神融入人才培養的全過程,把德育、智育、體育、美育有機結合起來,促進學生綜合素質的全面提高。堅持把促進學生的全面發展和適應社會需要作為衡量環保設備專業人才培養水平的根本標準;并樹立多樣化人才觀念,尊重學生的個性發展;開拓學生的國際化視野,著力增強學生服務國家、人民的社會責任感和勇于探索的創新精神、善于解決問題的實踐能力,提升學生的就業競爭力與發展后勁??傊?,就是培養“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”,并具有國際視野和創新創業能力的高層次復合型人才。
2.借鑒國內外通用標準與學校優勢學科相結合,凸顯特色。培養方案制定過程中,堅持傳承、學習與創新相結合的指導思想,既借鑒和吸收國內外類似專業人才培養工作的先進教育思想和教育觀念,研究國際公認的高等教育專業認證基本要求,學習借鑒其先進合理的課程標準,主動適應國際互認要求,并將行業專業標準作為方案制定的依據,又傳承我校的優良辦學傳統和辦學特色,與學校的優勢學科相結合,提升培養質量。環保設備覆蓋面廣,涉及專業門類多,一個學校的資源配置不可能面面俱到。為奠定環保設備工程人才的專業基礎,湘潭大學確定以環境工程、機械工程與化學工程優勢學科(均為湖南省的重點學科)為依托,培養知識與能力結構有效汲取該三個專業精髓的環保設備人才。人才培養方案還考慮了為各類精英人才提供充足的發展空間,根據教育部“卓越工程師教育培養計劃”通用標準,將大眾教育與精英教育相結合,為各類拔尖人才的個性化培養預留接口。
3.夯實理論基礎,突出實踐。環保設備工程專業是應用性很強的專業,培養方案構建也必須符合社會與用人單位的需求,重視加強實驗、實習、社會實踐和畢業論文(設計)等實踐教學環節。人才培養方案各實踐教學環節的學分達到了總學分的30%。同時,積極推進實驗內容和實驗模式改革和創新,注重實驗項目的優化和整合,培養學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力;加強產學研合作,拓寬學生校外實踐渠道,與社會、行業以及企事業單位共同建設實習、實踐教學基地,還設置了企業課程,增強就業學生對用人單位的適應性;采取各種有力措施,確保學生畢業論文(設計)的時間和質量。
4.堅持把創新創業教育貫穿人才培養全過程。培養模式構建中把創新創業教育貫穿人才培養全過程,積極搭建學生自主研學平臺,加強課堂教學與課外科技活動結合,提升學生就業競爭力與發展后勁。結合專業特色,引入了創新創業訓練共4個學分,制訂了詳細的創新創業訓練學分實施細則。
5.兼顧應用型人才培養與學術深造的需求。環保設備工程專業應用性很強,在學術和技術創新方面的發展空間也很廣闊,學生仍然可以攻讀研究生實現學術深造,鑒于該專業交叉性強、學科跨度大,兼顧學生興趣可能偏向環境或者機械,課程結構與課時設置都做了相應的安排。
三、培養方案架構
我們希望卓越的環保設備工程專業畢業生應該具有科學的世界觀、系統的思維方法,有堅實的專業基礎,開闊的專業視野,具備良好的專業技能和實踐能力,具備團隊協作精神,有創新意識和良好的工程美感?;诖?,我們在對口用人單位大量調研的基礎上,初步制訂了培養方案。
1.課程設置模塊。專業培養方案的課程類別分為公共基礎課、學科基礎課、專業主干課、專業方向課、集中實踐環節等5個部分,其具體構成及建議學分具體如表1所示。
2.公共基礎課程。公共基礎課程由公共基礎A類課程、公共基礎B類課程和文化素質教育課程三部分組成,課程設置旨在加強學生基礎知識教育,提高學生綜合素質,促進學生全面發展。公共基礎A類課程包括思想政治理論課、大學英語、大學體育、就業教育、大學生心理健康教育、軍事理論等面向全校學生統一開設、統一要求的課程。思想政治理論課的“形勢與政策”課程采取集中授課與各學期時事報告講座形式進行,講授當代世界經濟與政治和時事政策。公共基礎B類課程包括高等數學(Ⅰ)、大學物理(Ⅱ)、大學物理實驗,雖然高等數學(Ⅱ)已能滿足環保設備工程專業的就業和環境工程學科考研需求,鑒于會有學生報考機械學科攻讀研究生,故本專業學習高等數學(Ⅰ)。文化素質教育課程旨在建設以社會主義核心價值體系為主導的大學文化,推進大學文化整體育人。課程分為公民教育、人文社科、科學技術、藝術審美和湖湘文化等5個模塊,由學校設置指導性課程。學生至少需要修讀6個學分方可畢業,所選課程需涵蓋3個以上(含3個)模塊,其中藝術審美類課程至少要修讀2個學分。
3.學科基礎課程。學科基礎課程旨在使學生掌握本學科的基本理論和基礎知識,課程設置時充分考慮了學科要求和專業人才培養的特殊性,該模塊的主要課程為:線性代數、現代工程圖學(上)、現代工程圖學(下)、工程材料與熱處理、計算機制圖(雙語)、大學化學、工程力學Ⅲ、機械制造基礎、電工電子學、機械設計基礎、控制理論基礎、化工原理Ⅲ1-2、化工原理實驗。
4.專業主干課程。專業主干課程是專業知識的載體和主渠道,是本專業必須修讀的專業基礎課程和核心課程,旨在對學生進行全面的專業知識、能力和技術的培養。充分發揮本專業的優勢和特色,結合自身的科研優勢,精心設置了專業主干課程,包括流體力學與流體機械、環境工程學Ⅰ(固廢、噪聲)、環境工程學Ⅱ(水部分)、環境工程學Ⅲ(氣部分)、過程裝備力學基礎、環保設備原理與設計(含反應工程與生物反應器基礎)。
5.專業方向課程。專業方向課程是進一步深化、拓寬專業相關知識與技能的課程,旨在培養學生的個性、興趣,拓寬學生專業知識面,增加學生就業適應性。該類課程按照專業定位與人才培養服務面向構建課程體系,課程設置著眼于社會需要,體現模塊化、小型化、多樣化,課程設置如表2所示,其中創新創業訓練是學生參加課外科研能力訓練、專業技能訓練、社會實踐、文化體育等活動,并取得創新成果的反映。
6.集中實踐環節。集中實踐環節指各專業集中安排的實踐環節,不含課程實驗,主要包括軍訓、實習、社會調查、學年論文、課程設計、畢業論文(設計)等環節,如表3所示。
7.學時學分。本專業學生修滿177學分即可畢業,總體上學生學業負擔不重,其中必修課123學分,選修課26學分(包括文化素質教育課程6學分),實踐教學環節28學分。
四、教材體系構想
教材是教學的重要媒介,是實現培養計劃的重要手段,鑒于該專業與現有的環境工程、機械工程人才功能培養存在較大差異,為提高教學效率、確保人才培養質量,建立該戰略新專業特有的教材體系十分必要,圍繞圖1與圖2的關系,我們提出了表4所示的教材體系架構?;诩榷ǖ脑搶I人才培養方案,該專業的課程體系中涉及的“環境工程學”與“環保設備設計”等課程,目前雖能借助相關的教材開課,但適用性和針對性均不夠好,需要圍繞環保設備新專業的人才培養方案量身定制教材。
五、結語
科學的人才培養方案和完善的課程體系對學生的培養至關重要,而對社會需求與教育教學大環境的了解與掌握又對培養方案的建立起著決定性作用,社會在發展,需求也在變化,培養方案的建設與完善也需要在相對穩定的基礎上與時俱進,不斷完善。在兄弟院校的廣大師生的共同努力下,一定可以制定出科學合理、適應性強的培養方案,共同把環保設備工程這一國家戰略性新興產業本科專業建設好,培養出更多的符合社會和企業需求的復合型高科技人才。
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