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[關鍵詞]排水設計;預算;安裝;綜合實訓;教學設計;運用
[中圖分類號]G71 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2014)44-0190-03
為滿足建筑市場對人才的需求和企業(yè)對崗位的要求,青海建筑職業(yè)技術學院開設建筑設備工程技術專業(yè),在教學中推行“教、學、練” 一體化的教學模式,在理論教學的基礎上加大實踐性教學,培養(yǎng)學生的動手能力,職業(yè)道德能力,解決問題,分析問題,團隊協(xié)作能力,為了進一步提高這些能力,教學團隊將設計、預算、安裝結合在一起形成綜合實訓教學。
這種綜合實訓教學正處于嘗試階段。是以一個單體(衛(wèi)生間)為設計對象,分別設計室內(nèi)給水系統(tǒng)、室內(nèi)排水系統(tǒng)、室內(nèi)采暖系統(tǒng),通過電腦出圖;根據(jù)設計圖完成給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)的預算;最后在“教、學、練”教室完成各系統(tǒng)的安裝。綜合實訓教學是在完成建筑給排水工程、供熱工程、計算機輔助設計、建筑安裝工程預算等專業(yè)課程結束后進行。這樣既能鞏固所學的理論知識又能提高學生實踐動手能力,最終達到培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力。
綜合實訓教學的設計:以室內(nèi)排水系統(tǒng)的設計、預算、安裝綜合實訓為例(見表1)。
1.4.1 安裝順序
排出管――底層排水橫支管――底層器具支管――隱蔽管灌水試驗及驗收――立管――各層排水橫支管――各層器具支管
1.4.2 安裝過程
(1) 排出管安裝:采用比量法下料將其預制成整體管道,待達到接口強度后穿越基礎預留孔洞安裝,立管與排出管用2個45°彎頭連接。注意管道要有坡度。
(2) 底層排水橫支管安裝:多為直埋或地下室頂板下或地溝內(nèi)。下料長度是以各衛(wèi)生器具安裝中心線及管道上斜三通45°彎頭承口內(nèi)側為準。坡度要符合要求。
(3)底層器具支管安裝:下料長度是先定出橫管標高(根據(jù)設計標高和排出管三通口的水平標高及橫管坡度定);量尺:尺頭對準橫管上垂直向上管件承口內(nèi)側,量尺到一層地面得尺寸基數(shù),支管長度=尺寸基數(shù)(或蹲便10mm)。器具支管一端與三通連接,另一端接衛(wèi)生器具排水口。
(4) 立管安裝:指從一層檢查口到通氣管的垂直管段(分層預制,自上而下逐層安裝)。樓板上預留孔洞,彈出整個立管安裝中心線。確定各立管下料尺寸,通氣管(延伸出屋面0.7m,頂部設鉛絲球通氣帽)。立管按要求設伸縮節(jié)。管道采用粘接,用管卡固定。
(5) 灌水試驗:隱蔽或埋地的排水管道在隱蔽前必須做灌水試驗:灌水的高度不低于低層衛(wèi)生器具的上邊緣或底層地面高度。其檢驗方法是灌滿水15min,水面下降后,再灌滿水觀察5min,液面不降、接口無滲漏為合格。
(6) 通球試驗:排水立管做通球試驗,通球直徑不小于排水管道管徑的2/3,通球率必須達到100%。
2 綜合實訓教學的總結
雖然綜合實訓選用小的系統(tǒng),但涉及內(nèi)容廣泛,軟件要求高,要求學生能夠熟練應用辦公軟件EXCEL,輔助設計軟件CAD以及廣聯(lián)達預算軟件;遵循教學規(guī)律:從簡單到復雜,從模擬到真實,逐步發(fā)展,教學體系逐步完善。能幫助學生實現(xiàn)所學知識的整合與綜合職業(yè)技能的掌握,使學生能盡快適應工作崗位。
參考文獻:
關鍵詞:給排水實踐課程;課程定位;教學內(nèi)容;考核方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)42-0154-04
水環(huán)境是關系國計民生的焦點問題,因此當今社會對給排水工程專業(yè)的需求日益增加,同時對人才的實踐能力提出了更高的要求。給水排水工程專業(yè)是一門理論和實踐緊密結合的多學科知識體系綜合學科,實踐教學對整體教學效果影響甚大,實踐教學不僅鍛煉了學生的實踐和操作能力,同時也加深了學生對課堂講授內(nèi)容的理解和記憶。
北京林業(yè)大學“給水排水工程專業(yè)實踐教學”包括實驗、實習和設計三大部分,涉及課程實驗、金工實習、認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設計、畢業(yè)設計等七個實踐性教學環(huán)節(jié),共計32學分。如何在有限的時間內(nèi),全面培養(yǎng)學生的綜合實踐能力,提升學生理論知識和實際應用能力的綜合水平,提高實踐教學考核的公平公正性,促進教學效果,是本研究的核心任務。筆者對北京林業(yè)大學給排水科學與工程專業(yè)近幾年的實踐教學模式及考核方法的實踐嘗試進行了綜合分析,對問題和經(jīng)驗進行了研究總結。
一、課程定位
給排水工程專業(yè)實踐課程是一門應用型的專業(yè)課程,不僅涵蓋生物、力學、物理和化學的知識,而且與電子信息技術和自動化技術的發(fā)展密切相關,是一門涉及多學科知識的綜合學科,是介于自然科學和技術科學之間的邊緣學科[1]。專業(yè)實踐課程是在學習專業(yè)基礎理論知識的背景下,通過實驗、實習和設計進一步加深對理論知識的理解、掌握和應用,同時也是獲取新知識、充分調(diào)動和發(fā)揮學生的能動性和創(chuàng)新能力、培養(yǎng)分析問題和解決問題的科學實踐方法。實踐課程的定位是通過實踐課程實訓,具備一定的實驗技能和動手能力、了解給排水科學技術的理論前沿和發(fā)展動態(tài),初步具備科學研究和實際工作的能力和水平。因此確定了整個實踐課程的設置、重點內(nèi)容和教學考核方式,體現(xiàn)理論知識和工程實踐能力的緊密結合,更好地促進實踐教學效果。
二、實驗教學:學院統(tǒng)一設計實驗,自編實驗講義,擴展考核方式
(一)實驗課程
給排水工程專業(yè)的實驗課程分為專業(yè)基礎課實驗和專業(yè)課實驗[2],專業(yè)基礎課實驗包括水分析化學實驗、水力學實驗和水處理微生物實驗三類,專業(yè)課實驗包括給水處理技術實驗、供排水管網(wǎng)實驗和污水處理技術實驗。北京林業(yè)大學環(huán)境學院通過對目前國內(nèi)的核心水處理企業(yè)如北京排水集團、北京自來水集團、北控水務集團、碧水源公司等企業(yè),進行技術需求調(diào)研的基礎上,組織全院老師編制了6門實驗課程的講義,并要求實驗課帶班老師提前親自做好每一次實驗,把實驗中可能出現(xiàn)的問題編寫在實驗注意事項中,并根據(jù)實驗原理和設計提出思考題,提高了學生的實驗效果和思考能力。如根據(jù)目前飲用水中出現(xiàn)的內(nèi)分泌干擾物,設計了臭氧活性炭處理飲用水中內(nèi)分泌干擾物的實驗課程,同時在分析手段上設計了利用UPLC-MS-MS分析內(nèi)分泌干擾物的中間代謝產(chǎn)物,畢業(yè)生受到自來水集團的青睞。
每門實驗課程都由專業(yè)任課的老師親自帶班,實驗課的安排保證與理論教學同步。實驗課的分組合理,微生物實驗2人一組,水處理實驗4人一組,化學實驗每人單獨進行,既保證了有效的利用資源,也充分調(diào)動了學生參與的積極性和主動性。同時,要求學生課前準備預習報告,課后提交實驗報告,并要求學生實驗報告工整清晰,數(shù)據(jù)測定真實、數(shù)據(jù)處理規(guī)范,實驗教師對測定數(shù)據(jù)進行檢查和簽字后方可生效,培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L,為學生適應現(xiàn)實工作崗位的需要提供了良好的素質(zhì)訓練。
(二)大學生科技創(chuàng)新實踐
北京林業(yè)大學設置了3類大學生科技創(chuàng)新實驗,包括國家級、北京市級和校級。專業(yè)教師可結合科研實際,提出相應的大學生科技創(chuàng)新實踐題目,由感興趣的學生組成團隊進行申報,與學生一起從事科研活動。其中三類項目有嚴格的驗收標準,國家級項目須有SCI文章、市級項目須有核心期刊文章,而校級項目也必須有公開發(fā)表的文章。該實驗實踐課程的參與,大大提高了學生的實驗動手能力和科研實踐能力,每年由于發(fā)表SCI文章而被清華、北大等知名院校錄取為直博的學生大有人在,且呈逐年增加的趨勢。
北京林業(yè)大學環(huán)境學院開展了豐富的環(huán)保社團活動,其中“綠手指”社團的地溝油制肥皂項目獲得了國家20萬元的經(jīng)費支持,提高了學生素質(zhì)和豐富校園文化生活,逐步實現(xiàn)第一課堂的有效延伸。
(三)實驗考核
給排水工程專業(yè)實驗課程是單獨的課程,因此執(zhí)行嚴格的考核制度,采用實際考操作和筆試相結合的形式,其中平時實驗占50%,實操和筆試各占30%和20%。主考教師準備不同濃度的樣品,考核時學生隨機抽簽,進行濃度的測定,在測定的基礎上根據(jù)平時實驗積累的經(jīng)驗,設計實驗方案進行污染物去除,并分析取出后的污染物濃度,監(jiān)考教師根據(jù)統(tǒng)一制定的評分標準,對實驗結果進行打分;筆試主要反應對實驗原理、注意事項和問題思考的把握程度。通過考核不僅檢查了學生的操作水平,而且更深刻領會了每次實驗的內(nèi)涵,避免了平時實驗中分組實驗中個別同學依賴其他同學操作的不良習慣,調(diào)動了每位學生的積極性,使學習上了一個新臺階。以上筆試和實際操作的考核形式,經(jīng)過實踐檢驗,是切實可行的考核方法。
三、實習教學:與生產(chǎn)實際結合,影像與現(xiàn)場相結合
認識實習、金工實習額、生產(chǎn)實習和畢業(yè)綜合實習是給排水專業(yè)本科階段非常重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。實習是課堂教學的繼續(xù)和發(fā)展,是檢驗教學成果的重要途徑[3]。北京林業(yè)大學長期以來與北京排水集團、北京自來水集團、北京翠湖濕地公園等單位達成了長期的實訓校外合作基地,還與校內(nèi)的污水處理站等基地簽訂實習協(xié)議,進一步拓寬了學生學習專業(yè)知識的渠道。
(一)認識實習
認識實習主要是學生到自來水廠、污水處理廠和高層建筑供排水及消防系統(tǒng)進行參觀[4],加深學生對給排水工程的認識和了解,初步建立起對本專業(yè)的總體工作任務印象。
在認識實習前,帶隊教師召開實習布置大會,具體明確的提出實習的目的和主要內(nèi)容,并針對實習內(nèi)容播放各個實習機構拍攝的供排水流程或水處理工藝技術流程,并利用計算機仿真技術模擬生產(chǎn)過程環(huán)境中,如北京市水源九廠對褐煤和石英砂雙層濾料的過濾和反沖洗過程中各個閥門、開關、設備的操作;吳家村污水處理廠的全流程和各工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制界面,可以模擬各種事故現(xiàn)象及處理方式,在進入現(xiàn)場前對城市水處理系統(tǒng)的復雜性和突發(fā)事件形成深刻的感性認識。在現(xiàn)場實習過程中,學生可以帶著問題有針對性認識實習,大大提高效果。在認識實習工程中,以工藝為主線,以單體構筑物為副線,通過先大體了解流程再具體認識單體構筑物,最后了解具體涉及的設備及選型方法,一步一步將學生從宏觀的認知引導到專業(yè)知識的細節(jié)上。
(二)金工實習
北京林業(yè)大學給排水專業(yè)的金工實習是集設計制作與實際加工于一體的實習教學方式,將創(chuàng)新工程能力的培養(yǎng)與傳統(tǒng)的機械加工技能操作訓練巧妙地結合在一起。實習的基本要求是給用戶安裝洗浴系統(tǒng)及衛(wèi)生潔具,因此首先要設計各個器具的具置,然后設計管路系統(tǒng),最后進行管理和潔具的安裝。因此突破了一般金工實習車削、銑削、刨削、磨削、鑄造、鍛造、焊接等基本機械加工工藝知識[5],更加注重基本操作技能的訓練和設計創(chuàng)新能力的結合。最后的考核為系統(tǒng)穩(wěn)定運行不漏水。開放式的金工實習模式成為培養(yǎng)學生工程能力的一個基礎平臺,在理論聯(lián)系實際的同時著重培養(yǎng)工程動手能力,使學生發(fā)展成為一個適應現(xiàn)代化企業(yè)需求的合格工程師。
(三)生產(chǎn)實習
生產(chǎn)實習是學生結合已學習的水質(zhì)工程學[6]、建筑給排水、水處理工藝設備及儀表等專業(yè)課程的基礎上,與工程實際聯(lián)系起來,進一步加深對所學知識的理解。北京林業(yè)大學建立了給水排水工程專業(yè)的生產(chǎn)實習資料庫,其中包括:實綱、影音資料、實習圖紙、實習思考題等。通過學生進駐自來水廠、污水處理廠、建筑公司及高層建筑現(xiàn)場,參觀并跟班運行等手段了解工藝及運行情況、污染物處理過程、建筑施工場景等,進一步鞏固理論知識,也為學生今后選擇職業(yè)打下基礎。
生產(chǎn)實習之前指導教師召開實習動員大會,講解一些安全注意事項、實綱,播放實習影音資料和PPT課件,閱覽設計圖紙,讓同學初步了解主要處理構筑物的平剖面圖、動畫、建筑給排水三維系統(tǒng)圖等,并結合實驗室的模型演示,讓學生對各構筑物內(nèi)部構造、運行機理有初步的了解。實習期間嚴格按照實習場地分班組實習,同時學生需要記錄實習工況,編制實習報告。在生產(chǎn)實習的過程中針對實習中的共性問題和難點問題,與學生進行面對面的交流,在擴展實習空間的同時也延伸了實習的時間。
1.畢業(yè)綜合實習。畢業(yè)實習是學生結合自己的畢設選題,有針對性地進行實際工程參觀實習,為順利進行畢設打下基礎。北京林業(yè)大學的畢業(yè)設計全部來自于實際課題,因此每名畢業(yè)生根據(jù)自己的選題,選擇到類似工藝的水廠或高層建筑的場所進行為期一周的實地考察,包括核心工藝流程,各個工藝構筑物的形式和用途,主要設備及選型,同時對自動化控制環(huán)節(jié)進行學習。對于污水處理廠出水達地表IV水體出水標準要求的選題,不僅需要去污水廠和再生水廠進行實習,同時去設計院進行學習,以達到工藝符合實際設計的要求。通過綜合實現(xiàn)的訓練,為畢業(yè)設計的順利開展打下良好的基礎。
2.實習考核。實習結束后要求學生提交實習記錄和實習報告,并由教研室組成專業(yè)團隊對其實習內(nèi)容進行現(xiàn)場答辯,最后根據(jù)實習報告及實習答辯記錄評定學生的生產(chǎn)實習成績。金工實習的考核為供排水系統(tǒng)穩(wěn)定運行不漏水。對不及格的學生要求再重新實習,直至達到實習要求為止。因此,大大提高了實習的效果。
四、設計教學:命題全部源自實際項目,每個學生單獨選題
(一)課程設計
課程設計作為給排水專業(yè)實踐教學的基本環(huán)節(jié),可在很大程度上提高學生對專業(yè)知識的深度理解和獨立的工作能力。給排水專業(yè)課程設計包括泵站設計、給水排水管網(wǎng)設計、給水廠設計、污水處理廠設計和建筑給排水設計。設計題目盡量選用目前國內(nèi)外的主流工藝,且難易適中,以鞏固學生的基礎知識為目的。指導教師在授課之前將設計任務書下達給學生,將課程設計的知識貫穿于授課過程,使學生掌握設計計算的方法。在課程結束后,統(tǒng)一進行設計任務布置和任務解答。
設計過程中,在核心設計參數(shù)的設定上,采取統(tǒng)分相結合的方式。每種方案由5~6人組成,同一組里的每個學生在處理規(guī)模和進水水質(zhì)等方面略有不同,這樣的參數(shù)率定有助于同組學生間的討論,同時又能發(fā)揮學生獨特的設計理念,充分發(fā)揮學生對工藝的獨特見解,反應對基礎知識的領悟能力和拓展水平。
(二)畢業(yè)設計
畢業(yè)設計選題百分之百是指導教師正在設計與研究的現(xiàn)實課題,80%以上的選題體現(xiàn)了水環(huán)境污染控制與水處理新工藝。如在水環(huán)境方面:更側重于目前水體污染控制要求的緩流水體水生態(tài)和水質(zhì)保持工程設計、初期雨水的收集凈化與利用工程設計、面源污染控制工程設計、多自然型河流生態(tài)凈化工程設計。在污水處理方面:更注重與我國污水排放新標準結合,新建污水處理廠設計全部實現(xiàn)一級A的排放要求,核心工藝包括MBR工藝、生化+濾布過濾工藝、生化+微濾等;同時更加注重污泥處理工藝的體現(xiàn),在傳統(tǒng)污泥脫水的工程設計的基礎上,增加污泥消化、污泥堆肥及生態(tài)利用、污泥鈣化及建筑材料回用等污泥綜合處理及資源化工程設計;重視污水廠臭氣對環(huán)境的影響,增加了污水廠的臭氣收集和處理方面的工程設計;在部分傳統(tǒng)的污水處理工藝如活性污泥法、A2/O、SBR和氧化溝[7]的選題也結合目前污水處理廠升級改造實現(xiàn)一級A達標排放的新標準要求,體現(xiàn)深度脫氮除磷工藝,同時將除磷精確控制及磷回收的工程設計納入新的設計體系;同時結合北方缺水地區(qū)水環(huán)境對污水排放的達地表IV水體的高標準出水要求,更多的在組合工藝和新工藝的應用方面進行設計嘗試;在飲用水處理方面:注重新型污染物的處理工藝及消毒副產(chǎn)物控制技術,并結合北京市面臨的南水北調(diào)與海水淡化進京的多水源優(yōu)化調(diào)度的管網(wǎng)分配,核心工藝包括多層濾料過濾、膜過濾及臭氧消毒、紫外消毒等新工藝設計。因此,學生經(jīng)過課程設計和畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)能夠適應當前用人單位的技術需求,保持了較好的本專業(yè)就業(yè)率。
(三)設計考核
由教研室主任為答辯考核組長,全體教研室老師為組員組成考核團隊,對同學設計中的三個環(huán)節(jié)“開題、中期和最后的設計成果”進行統(tǒng)一考核,成績的核定按照去除最高分和最低分之后取平均分,3次答辯取10%、20%和70%作為最終的成績,保證了考核的公平和公正性。由于選題來自實際的課題,且每人一個選題,因此不僅避免了設計雷同,設計成果也有助于提高學生在工作面試中的競爭能力。
畢業(yè)設計限定了學生的基本合格線,最少8張圖紙,其中2張手繪,且設計沒有工藝失誤和圖紙基本沒有錯誤,答辯過程對設計工藝介紹清楚,關鍵環(huán)節(jié)提問回答無誤;對于不達標的同學,限期整改后進行二次答辯,二次答辯不合格者,不授予學士學位。嚴格的設計考核制度和設計規(guī)范,確保了設計質(zhì)量,使得每年都有數(shù)名同學考入設計院工作。
五、結束語
實踐教學是給排水專業(yè)的重要組成部分,是培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)、高水平應用型人才的基礎。整個實踐教學,從實驗、實習和設計三個教學和考核環(huán)節(jié)進行全方位的改革,為實踐教學改革探索出一條新路。通過實驗的統(tǒng)一編排、實習的與生產(chǎn)實際結合、影像與現(xiàn)場的雙結合及設計的單獨選題及實際命題的實踐教學路線設計,結合水處理全流程實驗設計及盲樣考核、管網(wǎng)制作及壓力實驗考核、實際水廠設計及設計運行核心參數(shù)考核的多途徑教學模式及公平考核渠道探索,充分調(diào)動了學生的能動性,整體有效地推進實踐性教學改革,提高了教學的效率和效果,滿足了當前給排水工程領域?qū)?chuàng)新性實踐人才的培養(yǎng)要求。
參考文獻:
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大多數(shù)國家、市政公司和建筑小區(qū)都有相應的法律來規(guī)范工業(yè)廢水和生活污水的排放,防止超標,保護環(huán)境。因此,需要采用相應的測量儀表和技術,根據(jù)行業(yè)規(guī)章監(jiān)測排放口的水質(zhì)、選擇合適的控制策略,同時,為了過程優(yōu)化、節(jié)省成本,在重要的處理步驟中需要進行工藝參數(shù)測量。在歐洲,水質(zhì)在線監(jiān)測比較成熟,但是在我國能熟練操作儀器的人才比較欠缺。
城市供水是城市的生命線,供水水質(zhì)直接關系到市民的身體健康,關系到社會的穩(wěn)定,為加強城市公共供水水質(zhì)管理,保障供水水質(zhì)安全,供水單位應當配備水質(zhì)檢驗人員和設備,建立健全水源水、出廠水、末梢水的水質(zhì)檢驗制度,依照國家規(guī)定的水質(zhì)檢測規(guī)范做好水質(zhì)及相關凈水材料、設備的質(zhì)量檢測,開展技術咨詢、業(yè)務指導和人員技術培訓工作等,保證供水水質(zhì)符合國家衛(wèi)生標準,衛(wèi)生防疫機構應當定期對供水水質(zhì)進行檢測。自來水用戶使用的二次供水設施,應定期進行清洗消毒和水質(zhì)檢驗。有些自來水公司雖建立了化驗室,配備了部分儀器設備,但化驗員數(shù)量不足,且未持證上崗,自檢空白。有些化驗室只能檢測幾項指標,檢測數(shù)據(jù)報表不規(guī)范、不齊全,化驗員檢測水平不高,現(xiàn)場操作考核成績較差。有些供水單位均未建立水質(zhì)監(jiān)測三級(出廠水、管網(wǎng)、末梢水)網(wǎng)絡,沒有進行全過程的水質(zhì)檢測,檢測能力不能滿足國家規(guī)定的指標的要求。
操作技術和管理崗位實用型供排水水質(zhì)檢驗人才緊缺是不爭的事實,如何培養(yǎng)高級應用型人才是我們教學改革的重要課題。
社會在發(fā)展,人類在進步,現(xiàn)代教育以其獨特的魅力吸引著世人的目光,對傳統(tǒng)教育產(chǎn)生了強烈的沖擊,教育教學工作面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。能力和素質(zhì)的培養(yǎng),古老而年輕的主題,是教育教學的精髓和真諦。教師運用的教學方法、教學手段和選擇的教學內(nèi)容、達到的教學效果直接關系到學生的就業(yè)和未來的發(fā)展,在實踐中探索和研究教學規(guī)律、加大教學改革的力度非常迫切。
2教學設計
2.1課程設計的理念與思路
給排水專業(yè)設置水質(zhì)檢驗課程培養(yǎng)具有水質(zhì)檢驗技術與管理工作職業(yè)資格的專門人才,為水處理工藝運行提供數(shù)據(jù)資料和科學的依據(jù),能夠正確及時地反映水質(zhì)狀況。
讓學生獲得工作過程知識,必須實施基于工作過程的課程,通過工作學會工作。因此,本課程基于“工作過程系統(tǒng)化”進行教學設計和開發(fā),以相對獨立又相對完整的工作任務構建學習內(nèi)容,以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力為核心,保持實訓內(nèi)容、實訓環(huán)境與企業(yè)現(xiàn)場一致,使學生親自經(jīng)歷結構完整的工作過程,完成從試液、儀器準備、采樣、預處理、檢驗、數(shù)據(jù)記錄與處理、水質(zhì)評價、質(zhì)控等各個工作步驟的完整訓練,在工作過程中學會工作,獲得職業(yè)活動的技能和知識,獲得職業(yè)能力。
求知即行動,行動即學習,以完成典型水質(zhì)指標檢驗工作任務為驅(qū)動力、教學出發(fā)點和目標,采用行動導向教學方式,改造不適于學生認知規(guī)律發(fā)展的不合理成分,發(fā)揮學生主體作用,開發(fā)學生潛能。實訓中,充分尊重學生的個體差異,為學生創(chuàng)造主動學習、自主學習的環(huán)境,促進學生個性發(fā)展,強調(diào)對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的職業(yè)能力的培養(yǎng),以達到全面培養(yǎng)學生的職業(yè)能力的目標。通過學生獨立計劃、實施、檢查,幫助學生學會學習、學會實踐、學會協(xié)作,學生通過符合要求的水質(zhì)檢驗全過程的專業(yè)行動和小組合作,完成一個具體的工作任務(項目),是直接學習行為,是有效的學習過程,在“做實驗”過程中獲得工作成果,技能、經(jīng)驗和知識、并歸納總結,符合學生的認知規(guī)律,學會科學的工作和學習的方法,在小組共同完成任務的過程中,學會與人合作,增強責任感。專業(yè)能力、方法能力和社會能力在行動中形成和提高。因此,根據(jù)學生認知規(guī)律、工作情境和能力要求設計課程,效果顯著。
2.2教學目標設計
水質(zhì)檢驗課程總體目標主要強調(diào)對學生職業(yè)能力的培養(yǎng),因此,通過本課程的學習,使學生領會供排水水質(zhì)標準、技術規(guī)范及有關規(guī)定,嚴格按照水質(zhì)檢驗周期、操作規(guī)程開展檢驗工作,使學生具有從事水質(zhì)檢驗工作的基本職業(yè)能力,并具有水質(zhì)檢驗儀器設備維護、質(zhì)量監(jiān)督與控制、檢驗數(shù)據(jù)記錄與處理、報告編寫、采樣等方面的基礎能力,為水處理提供及時準確的數(shù)據(jù)資料,保證水處理工藝正常運行和水質(zhì)合格/達標。
教學目標有具體的知識目標、專業(yè)能力目標、方法與社會能力目標幾個方面,注重對學生關鍵能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.3教學內(nèi)容設計
結合污水處理中國家標準規(guī)定的基本控制項目、主要控制參數(shù)設計有兩個項目,分別為污水進出水水質(zhì)檢驗、污水處理過程水質(zhì)控制與檢測。結合給水處理中國家標準規(guī)定的水源水檢測項目、主要控制參數(shù)和水質(zhì)監(jiān)測三級網(wǎng)絡設計有三個項目,分別是供水水源水質(zhì)檢驗、凈水構筑物水質(zhì)控制與檢測、出廠水、管網(wǎng)水和管網(wǎng)末梢水水質(zhì)檢驗,按照國家標準、技術規(guī)范及有關規(guī)定設計教學項目,具有針對性,適合給排水行業(yè)崗位需求。
對每一項目,確定典型工作任務,每一任務都對應一具體的工作過程。通過完成具體的工作過程使學生學會主要水質(zhì)指標或參數(shù)的檢測,并使學生具有水質(zhì)檢驗方案設計、采樣、儀器設備管理、檢驗質(zhì)量監(jiān)督與控制、檢驗數(shù)據(jù)處理、報告編寫等基礎技能。轉(zhuǎn)2.4教學方法與手段運用
1.項目教學
學生在教師的指導下親自處理一個項目,全部或部分獨立組織、安排學習行為,處理項目工作中遇到的困難。
首先,引導學生搜集信息,了解要做什么檢驗項目或完成什么任務以及為什么要做,檢驗哪種水樣中有機物、重金屬還是富營化物質(zhì)等,了解其對環(huán)境或人身健康的危害。
然后,學生獨立計劃及判斷計劃的合理性,通過閱讀教材或瀏覽網(wǎng)頁知道怎樣去做,目前有幾種方案。水質(zhì)檢驗是按照國家標準方法進行的,一般有常規(guī)法、快速法和在線法,學生主要查閱每一項目的幾種方法。本文由中國收集整理。
開始階段,學生不會做計劃、方案,教師描述、講解,引導學生看教材或提供網(wǎng)上信息,一段時間后,學生會慢慢習慣,成為自然,我們已經(jīng)編寫了適合項目教學法的教材,提供較為齊全的資料,逐漸地,學生結合實踐會自己讀懂或主動和同學、老師討論問題,提出不同意見。
接下來是:學生獨立實施及檢查是否正確實施了計劃、提出改進措施等。在方案實施中按照統(tǒng)一的過程如配溶液、儀器準備、采集樣品、預處理、檢驗操作,得出結果幾個步驟來進行。由于傳統(tǒng)的應試教育,學生動手操作能力比較薄弱,因此,最初的項目教師采用示范、講解、學生模仿、熟悉關鍵步驟、學生重復做這樣的教學方法。結果得出后,需要檢查,因為誤差和偏差主要來源于操作是否規(guī)范,所以學生首先在這方面查找原因,然后利用標準物質(zhì)對照等質(zhì)控措施檢查方案實施的情況,同學間進行討論,找到問題,對項目或任務加以改進,反復做實驗,完成任務。幾個任務實施后,學生會自主完成新任務,達到目標要求。
2.合作式學習
由于儀器、試劑和學時的限制,教學中把學生分成小組,按時間或空間進行合作,分別完成不同的任務進行匯報,因此,每個人對小組的成果有責任感,促進合作精神、交流能力和表達能力的提高。
3.啟發(fā)引導
在做的過程中啟發(fā)學生的思路,引導學生完成項目,獲得相關技能。
教學手段主要采用制作多媒體課件,運用多媒體教學設備和網(wǎng)上教學資源,錄制、播放視頻、展示圖片,學生利用視覺、聽覺和信息提高學習效果,獲得足夠的感性認識。教學生做,學生模仿,在“做”中學,教、學、做一體化。
結語
本課程采用行動導向的教學模式,實施基于工作過程的課程,考核方式與目前實際工作崗位對接,適應學生和社會的需要,學生上課態(tài)度積極,配合老師完成每個環(huán)節(jié)的學習和訓練,教學效果好,對教師授課給予認可。校內(nèi)外專家、督導對教學給予充分肯定,城鎮(zhèn)供水和污水處理廠對于我校市政給排水專業(yè)水質(zhì)檢驗課程給予認可,認為課程設計合理,內(nèi)容選取適當,適合崗位需要。
2.4教學方法與手段運用
1.項目教學
學生在教師的指導下親自處理一個項目,全部或部分獨立組織、安排學習行為,處理項目工作中遇到的困難。
首先,引導學生搜集信息,了解要做什么檢驗項目或完成什么任務以及為什么要做,檢驗哪種水樣中有機物、重金屬還是富營化物質(zhì)等,了解其對環(huán)境或人身健康的危害。
然后,學生獨立計劃及判斷計劃的合理性,通過閱讀教材或瀏覽網(wǎng)頁知道怎樣去做,目前有幾種方案。水質(zhì)檢驗是按照國家標準方法進行的,一般有常規(guī)法、快速法和在線法,學生主要查閱每一項目的幾種方法。本文由中國收集整理。
開始階段,學生不會做計劃、方案,教師描述、講解,引導學生看教材或提供網(wǎng)上信息,一段時間后,學生會慢慢習慣,成為自然,我們已經(jīng)編寫了適合項目教學法的教材,提供較為齊全的資料,逐漸地,學生結合實踐會自己讀懂或主動和同學、老師討論問題,提出不同意見。
接下來是:學生獨立實施及檢查是否正確實施了計劃、提出改進措施等。在方案實施中按照統(tǒng)一的過程如配溶液、儀器準備、采集樣品、預處理、檢驗操作,得出結果幾個步驟來進行。由于傳統(tǒng)的應試教育,學生動手操作能力比較薄弱,因此,最初的項目教師采用示范、講解、學生模仿、熟悉關鍵步驟、學生重復做這樣的教學方法。結果得出后,需要檢查,因為誤差和偏差主要來源于操作是否規(guī)范,所以學生首先在這方面查找原因,然后利用標準物質(zhì)對照等質(zhì)控措施檢查方案實施的情況,同學間進行討論,找到問題,對項目或任務加改進,反復做實驗,完成任務。幾個任務實施后,學生會自主完成新任務,達到目標要求。
2.合作式學習
由于儀器、試劑和學時的限制,教學中把學生分成小組,按時間或空間進行合作,分別完成不同的任務進行匯報,因此,每個人對小組的成果有責任感,促進合作精神、交流能力和表達能力的提高。
3.啟發(fā)引導
在做的過程中啟發(fā)學生的思路,引導學生完成項目,獲得相關技能。
教學手段主要采用制作多媒體課件,運用多媒體教學設備和網(wǎng)上教學資源,錄制、播放視頻、展示圖片,學生利用視覺、聽覺和信息提高學習效果,獲得足夠的感性認識。教學生做,學生模仿,在“做”中學,教、學、做一體化。
城市供水是城市的生命線,供水水質(zhì)直接關系到市民的身體健康,關系到社會的穩(wěn)定,為加強城市公共供水水質(zhì)管理,保障供水水質(zhì)安全,供水單位應當配備水質(zhì)檢驗人員和設備,建立健全水源水、出廠水、末梢水的水質(zhì)檢驗制度,依照國家規(guī)定的水質(zhì)檢測規(guī)范做好水質(zhì)及相關凈水材料、設備的質(zhì)量檢測,開展技術咨詢、業(yè)務指導和人員技術培訓工作等,保證供水水質(zhì)符合國家衛(wèi)生標準,衛(wèi)生防疫機構應當定期對供水水質(zhì)進行檢測。自來水用戶使用的二次供水設施,應定期進行清洗消毒和水質(zhì)檢驗。有些自來水公司雖建立了化驗室,配備了部分儀器設備,但化驗員數(shù)量不足,且未持證上崗,自檢空白。有些化驗室只能檢測幾項指標,檢測數(shù)據(jù)報表不規(guī)范、不齊全,化驗員檢測水平不高,現(xiàn)場操作考核成績較差。有些供水單位均未建立水質(zhì)監(jiān)測三級(出廠水、管網(wǎng)、末梢水)網(wǎng)絡,沒有進行全過程的水質(zhì)檢測,檢測能力不能滿足國家規(guī)定的指標的要求。
操作技術和管理崗位實用型供排水水質(zhì)檢驗人才緊缺是不爭的事實,如何培養(yǎng)高級應用型人才是我們教學改革的重要課題。
社會在發(fā)展,人類在進步,現(xiàn)代教育以其獨特的魅力吸引著世人的目光,對傳統(tǒng)教育產(chǎn)生了強烈的沖擊,教育教學工作面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。能力和素質(zhì)的培養(yǎng),古老而年輕的主題,是教育教學的精髓和真諦。教師運用的教學方法、教學手段和選擇的教學內(nèi)容、達到的教學效果直接關系到學生的就業(yè)和未來的發(fā)展,在實踐中探索和研究教學規(guī)律、加大教學改革的力度非常迫切。
1課程設計的理念與思路
給排水專業(yè)設置水質(zhì)檢驗課程培養(yǎng)具有水質(zhì)檢驗技術與管理工作職業(yè)資格的專門人才,為水處理工藝運行提供數(shù)據(jù)資料和科學的依據(jù),能夠正確及時地反映水質(zhì)狀況。
讓學生獲得工作過程知識,必須實施基于工作過程的課程,通過工作學會工作。因此,本課程基于“工作過程系統(tǒng)化”進行教學設計和開發(fā),以相對獨立又相對完整的工作任務構建學習內(nèi)容,以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力為核心,保持實訓內(nèi)容、實訓環(huán)境與企業(yè)現(xiàn)場一致,使學生親自經(jīng)歷結構完整的工作過程,完成從試液、儀器準備、采樣、預處理、檢驗、數(shù)據(jù)記錄與處理、水質(zhì)評價、質(zhì)控等各個工作步驟的完整訓練,在工作過程中學會工作,獲得職業(yè)活動的技能和知識,獲得職業(yè)能力。
求知即行動,行動即學習,以完成典型水質(zhì)指標檢驗工作任務為驅(qū)動力、教學出發(fā)點和目標,采用行動導向教學方式,改造不適于學生認知規(guī)律發(fā)展的不合理成分,發(fā)揮學生主體作用,開發(fā)學生潛能。實訓中,充分尊重學生的個體差異,為學生創(chuàng)造主動學習、自主學習的環(huán)境,促進學生個性發(fā)展,強調(diào)對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的職業(yè)能力的培養(yǎng),以達到全面培養(yǎng)學生的職業(yè)能力的目標。通過學生獨立計劃、實施、檢查,幫助學生學會學習、學會實踐、學會協(xié)作,學生通過符合要求的水質(zhì)檢驗全過程的專業(yè)行動和小組合作,完成一個具體的工作任務(項目),是直接學習行為,是有效的學習過程,在“做實驗”過程中獲得工作成果,技能、經(jīng)驗和知識、并歸納總結,符合學生的認知規(guī)律,學會科學的工作和學習的方法,在小組共同完成任務的過程中,學會與人合作,增強責任感。專業(yè)能力、方法能力和社會能力在行動中形成和提高。因此,根據(jù)學生認知規(guī)律、工作情境和能力要求設計課程,效果顯著。
2教學目標設計
水質(zhì)檢驗課程總體目標主要強調(diào)對學生職業(yè)能力的培養(yǎng),因此,通過本課程的學習,使學生領會供排水水質(zhì)標準、技術規(guī)范及有關規(guī)定,嚴格按照水質(zhì)檢驗周期、操作規(guī)程開展檢驗工作,使學生具有從事水質(zhì)檢驗工作的基本職業(yè)能力,并具有水質(zhì)檢驗儀器設備維護、質(zhì)量監(jiān)督與控制、檢驗數(shù)據(jù)記錄與處理、報告編寫、采樣等方面的基礎能力,為水處理提供及時準確的數(shù)據(jù)資料,保證水處理工藝正常運行和水質(zhì)合格/達標。
教學目標有具體的知識目標、專業(yè)能力目標、方法與社會能力目標幾個方面,注重對學生關鍵能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
3教學內(nèi)容設計
結合污水處理中國家標準規(guī)定的基本控制項目、主要控制參數(shù)設計有兩個項目,分別為污水進出水水質(zhì)檢驗、污水處理過程水質(zhì)控制與檢測。結合給水處理中國家標準規(guī)定的水源水檢測項目、主要控制參數(shù)和水質(zhì)監(jiān)測三級網(wǎng)絡設計有三個項目,分別是供水水源水質(zhì)檢驗、凈水構筑物水質(zhì)控制與檢測、出廠水、管網(wǎng)水和管網(wǎng)末梢水水質(zhì)檢驗,按照國家標準、技術規(guī)范及有關規(guī)定設計教學項目,具有針對性,適合給排水行業(yè)崗位需求。
對每一項目,確定典型工作任務,每一任務都對應一具體的工作過程。通過完成具體的工作過程使學生學會主要水質(zhì)指標或參數(shù)的檢測,并使學生具有水質(zhì)檢驗方案設計、采樣、儀器設備管理、檢驗質(zhì)量監(jiān)督與控制、檢驗數(shù)據(jù)處理、報告編寫等基礎技能。
4教學方法與手段運用
4.1項目教學
學生在教師的指導下親自處理一個項目,全部或部分獨立組織、安排學習行為,處理項目工作中遇到的困難。
首先,引導學生搜集信息,了解要做什么檢驗項目或完成什么任務以及為什么要做,檢驗哪種水樣中有機物、重金屬還是富營化物質(zhì)等,了解其對環(huán)境或人身健康的危害。
然后,學生獨立計劃及判斷計劃的合理性,通過閱讀教材或瀏覽網(wǎng)頁知道怎樣去做,目前有幾種方案。水質(zhì)檢驗是按照國家標準方法進行的,一般有常規(guī)法、快速法和在線法,學生主要查閱每一項目的幾種方法。
開始階段,學生不會做計劃、方案,教師描述、講解,引導學生看教材或提供網(wǎng)上信息,一段時間后,學生會慢慢習慣,成為自然,我們已經(jīng)編寫了適合項目教學法的教材,提供較為齊全的資料,逐漸地,學生結合實踐會自己讀懂或主動和同學、老師討論問題,提出不同意見。
接下來是:學生獨立實施及檢查是否正確實施了計劃、提出改進措施等。在方案實施中按照統(tǒng)一的過程如配溶液、儀器準備、采集樣品、預處理、檢驗操作,得出結果幾個步驟來進行。由于傳統(tǒng)的應試教育,學生動手操作能力比較薄弱,因此,最初的項目教師采用示范、講解、學生模仿、熟悉關鍵步驟、學生重復做這樣的教學方法。結果得出后,需要檢查,因為誤差和偏差主要來源于操作是否規(guī)范,所以學生首先在這方面查找原因,然后利用標準物質(zhì)對照等質(zhì)控措施檢查方案實施的情況,同學間進行討論,找到問題,對項目或任務加以改進,反復做實驗,完成任務。幾個任務實施后,學生會自主完成新任務,達到目標要求。
4.2合作式學習
由于儀器、試劑和學時的限制,教學中把學生分成小組,按時間或空間進行合作,分別完成不同的任務進行匯報,因此,每個人對小組的成果有責任感,促進合作精神、交流能力和表達能力的提高。
4.3啟發(fā)引導
在做的過程中啟發(fā)學生的思路,引導學生完成項目,獲得相關技能。
關鍵詞:inventor;機械制圖;工程制造;軟件;應用
中圖分類號:TH126-4文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 02-0000-02
Study the Application of Inventor in the Mechanical Drawing
Chang Zhenyu
(Xinjiang Urumqi City Toutun Street Corps Technician Training Institute,Urumqi830074,China)
Abstract:This paper Inventor and mechanical drawing of several other commonly used software comparison,analysis and describes the Inventor in the Mechanical Drawing,also cited the Inventor in the way of water supply and drainage mapping application examples.
Keywords:Inventor;Mechanical drawing;Engineering and manufacturing;Software;Application
機械制圖是用圖樣來表示機械的形狀、結構、尺寸、工作原理等的一門學科。在機械生產(chǎn)制造中,機械制圖是必不可少的一門知識。設計師通過機械圖樣來表達自己的設計思維和設計對象,制造者通過機械圖樣來了解和制造所設計的對象。在過去的二維機械圖樣中,往往存在一些無法解決的問題:第一、某些零部件很難表達出來,即使設計者花費大量的時間和心思去繪制,也同樣會給制造者的讀圖以及生產(chǎn)帶來了困難。第二、整個機械或是某些零部件在空間的位置結構不明確,無法研究設計對象實際運轉(zhuǎn)起來所產(chǎn)生的問題,比如應力是否是符合要求、零件與零件之間的干涉與碰撞是否影響整個機械運行。第三、重復性比較多,不能自動生成相應的零部件。然而,隨著科學技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的機械圖樣已經(jīng)被生動形象的三維模型替代了,設計者可以應用各種機械制圖軟件來繪制三維模型,以便于生產(chǎn)和開發(fā)。本人根據(jù)多年的研究和從業(yè)經(jīng)驗就Inventor在機械制圖中的應用給出簡要的論述分析。
一、Inventor與常用的幾種機械制圖軟件的對比
在機械制圖中,所適用的制圖軟件很多,其中比較有競爭的有AutoCAD,Inventor,UG,Pro/Engineer,SolidWorks等等。這些軟件各有優(yōu)缺點,但總體來說都是為了達到相同的目的,繪制出工程圖樣或者機械模型。AutoCAD和Inventor都是美國Autodesk公司推出的設計軟件,AutoCAD操作簡單,容易上手,主要應用在二維繪圖和基本的三維設計當中,Inventor不僅擁有AutoCAD的功能,在三維設計中的功能也很強大。因此,會使用AutoCAD的人用Inventor也就非常得心應手。UG主要用于建模,它在模型修改方面功能很強大,Pro/Engineer的靈活性比較大。SolidWorks功能強大,組件繁多,但操作也很簡單方便,易學易用。另外,SolidWorks 2010能夠?qū)沙掷m(xù)性進行評估,它能夠?qū)⑺O計的產(chǎn)品從能源、氣體、產(chǎn)品生命周期等多個不同方面進行評估,分析該設計對環(huán)境所產(chǎn)生的影響,這是同類軟件所沒有的。
二、Inventor概述及在機械制圖中的應用
Inventor是美國Autodesk公司推出的一款三維實體模擬軟件,與AutoCAD能夠兼容。它是在AutoCAD的基礎上加入了ANSYS技術支持的FEA功能,以及一些專業(yè)的功能模塊,可以直接將二維機械圖樣轉(zhuǎn)換成三維模型,使圖樣更加生動形象化,便于讀圖。Inventor增加了布管設計、設計加速器等專業(yè)功能模塊,能夠迅速地創(chuàng)建繪制出管路或所需的零部件、標準間,縮短了機械制圖的時間。同時,Inventor還可以直接進行干涉和應力分析,發(fā)現(xiàn)錯誤或不足之處可以立刻修改,加速了從概念設計到機械制造整個流程。Inventor提供了多種模型成型方法,具有生成工程圖與零件標等功能,在機械制圖中具有無可比擬的優(yōu)點。
(一)Inventor能夠在機械制圖過程中檢驗機械圖樣所表達的機械是否能夠正常運作。Inventor具有的運動仿真功能,能夠模擬機械運轉(zhuǎn),驗證機械圖樣所表達的機械是否符合要求。使用者可以根據(jù)機械運行的工況,添加適當?shù)妮d荷、扭矩、摩擦和其他運動約束,然后進行運動仿真。從仿真運動的結果中,使用者可以充分地了解所繪制的機器在真實條件下的運轉(zhuǎn),研究該機器在不同工況條件下的性能,從而進行調(diào)整和修改機械圖樣的不足,優(yōu)化零部件及總體設計。經(jīng)過仿真優(yōu)化設計之后,可以使得所繪制的機械圖樣在投產(chǎn)之前獲得最優(yōu)方案,避免投入生產(chǎn)制造后對真實機械進行運轉(zhuǎn)試驗的時間和成本以及原型變更、機械圖樣的重新繪制,減少了實際生產(chǎn)中一些不可必要的材料、資源和時間浪費,降低了機械生產(chǎn)的成本。
(二)Inventor能夠在機械制圖過程中檢驗機械圖樣所表達的機械是否滿足應力應變要求。Inventor具有應力分析功能,能夠在繪制圖樣的過程中對各個零件進行應力和應變分析,直接得出最大應力和最小應力,避免了傳統(tǒng)繁瑣易錯的計算和應力試驗。使用者可以根據(jù)所得結果對圖樣進行優(yōu)化,選擇滿足要求的材料,從而確保各個零部件由足夠的強度和剛度。特別是對于薄壁件,Inventor能識別出零件上的高應力區(qū),確保這類零部件的安全系數(shù)符合要求,從而提高零件的質(zhì)量。
(三)Inventor能夠簡捷地繪制出管道和線束布置。Inventor能夠在三維環(huán)境中進行管道和線束的制圖。Inventor能夠迅速地繪制出數(shù)千條管道(導線),有利于機械工程圖的輸出。Inventor還有自動布置管道(導線)功能,可以找出最短的路線完成管道(導線)的繪制,這樣一來避免了管路(線路)繪制的繁瑣復雜,讓使用者能夠?qū)λL制的機械圖樣一目了然,便于修改管道和線束的繪制,以優(yōu)化整個機械圖樣。同時,也使制造者能準確讀圖,減少了在生產(chǎn)制造中可能出現(xiàn)的錯誤。利用Inventor對機械圖樣中的管道和線束進行三維模型的繪制,不但利于讀圖,也容易找出錯誤及時修正,這對于機械制造業(yè)是意義是非常遠大的。
(四)Inventor簡化了制圖過程,提高了制圖效率。Inventor具有常用零部件的數(shù)據(jù)資源,在機械制圖過程中,能夠根據(jù)用戶的需求,快捷地生成符合要求的標準件(例如墊圈、軸承等)或常用零件(例如帶輪,鏈輪等),并自動放置在正確的位置,提高了制圖效率。使用者能在Inventor中創(chuàng)建所需的零件、部件等,也可以添加或修改屬性,還能將自定義的型材、截面等保存到現(xiàn)有的型材庫中,這樣一來,在機械制圖時,使用者能夠迅速找到所定義的內(nèi)容,而無需再進行繪制。例如,使用者想要繪制一個機架,他只需要在Inventor中的“FrameGenerator”選擇需要的型材和規(guī)格,再通過型材之間的拼接組合,就能夠快速而簡單地生成所需的機架,既節(jié)省時間,又不易出錯。
(五)Inventor能夠在制圖過程中,快速裝配所繪的零部件,并且在裝配環(huán)境下進行零件分析。在機械制圖的同時,Inventor能夠快速裝配獨立的零件和部件,并且可以確保機械圖樣中的每一個零部件都正確安裝。使用者可以運用裝配檢測工具來測試所繪制機械的不足或錯誤,以便及時更改,這樣既能提高機械的工藝性,也減少了投產(chǎn)制造的試驗成本。同時,Inventor能夠在裝配環(huán)境下進行零件分析,也可以拖動某一個零件與另一個零件接觸,來驗證兩個零件之間的關系,這一強大的功能令使用者可以精確地了解零件的裝配情況,以及零件與零件直接的干涉、碰撞情況,從而對機械進行優(yōu)化。
三、Inventor的應用實例
Inventor軟件中帶有“自定義特征iFeature”功能。這一功能可以定義并保存重復使用的特征。給排水管路可以看作是空心圓柱,亦即由圓拉伸而成的,因此用iFeature功能定義一個拉伸特征并保存,然后在零件上選擇需要繪制管路的工作平面來插入iFeature,便可以方便迅速地繪制三維管路模型?,F(xiàn)假設一衛(wèi)生間需要設計給排水管路,其AutoCAD二維管路圖已給出,使用iFeature功能繪制管路的步驟如下:
(一)創(chuàng)建iFeature。繪制一個草圖直徑為30,拉伸長度為150的圓柱,使用“工具”菜單上的“提取iFeature”功能,提取所繪制的草圖特征并選取定位基準面,然后保存在系統(tǒng)指定的文件夾中。
(二)提取AutoCAD管路圖。在Inventor中創(chuàng)建一個新零件,接著利用“插入AutoCAD文件”選項,插入CAD管路圖,作為Inventor的草圖,如圖1所示。
(三)插入iFeature繪制不同標高的管路。單擊“工作平面”選項,選擇Inventor草圖中某一條線段和它的端點,這樣便定義了一個工作平面(垂直于該線段并通過該端點的工作平面),然后點擊特征工具面板中的“插入iFeature”功能,在“插入iFeature”的對話框中,找到之前創(chuàng)建的圓柱草圖文件,將光標放在已定義的工作平面上,圓柱的虛擬顯示便會出現(xiàn),再根據(jù)設計的需要,在“插入iFeature”對話框中適當調(diào)整草圖直徑和拉伸長度后,完成對該條管路的繪制。
為了繪制不同標高的給排水管路,需要另行定義不同標高的工作平面作為Inventor的草圖平面,再利用iFeature功能繪制不同標高的給排水管路,保證各種管路之間的相對位置正確,如圖2所示。
圖1圖2
四、總結
總而言之,Inventor的功能強大,三維造型新穎靈活,操作界面友好,容易上手,使用者能夠輕松地進行機械制圖。無論多么復雜的機械工程圖樣,Inventor都可以從多個角度形象地展示出其空間結構,實現(xiàn)可視化。利用Inventor進行機械制圖,能夠讓設計者更加容易地傳達出他們的設計思想,對于機械生產(chǎn)制造業(yè)是必不可缺的。在制圖過程中,Inventor能夠檢出錯誤,以優(yōu)化出最佳的工程圖樣;在制圖完成之后,制造者能夠準確地讀圖、生產(chǎn)和裝配,避免了投產(chǎn)后進行產(chǎn)品試驗的資金,使生產(chǎn)的廢品率大大下降,為企業(yè)節(jié)省了不少的成本。Inventor在機械制圖中的應用廣泛,它不僅讓使用者擁有廣闊的空間去繪圖,也為生產(chǎn)制造者減少了讀圖的難度,Inventor的前景非常之可觀。
參考文獻:
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關鍵詞:英語教學 實踐教學 技工教育
【中圖分類號】O1-4;G712.0
“實踐教學”旨在面向未來崗位培養(yǎng)學生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng) ,是技工教育的辦學特色。實踐教學的主體是學生,突出主體是我們教學體系、教學設計的目標之關鍵?!肮W結合、校企合作、頂崗實習”成為了技工院校的培養(yǎng)模式。對于專業(yè)英語教學來說,課程設置中設計了專門的實踐教學模塊和豐富的實習實訓內(nèi)容,但是教學過程中老師往往是語言知識講解較多、崗位技能說明不夠,學生忙于應付理論知識學習,而真正動腦思考、動嘴實操、動手操練少,教學未能讓學生參與到運用語言的實踐活動中去,教學效果令師生雙方都不滿意。隨著社會的發(fā)展,當今教育提出的要求是綜合實踐活動與課程教學動靜結合。
一、 創(chuàng)設實訓室教學模式
技校英語教學有其特殊的“職業(yè)”定位:不僅傳授語言知識與技能,更注重語言實際應用能力、自主學習能力可持續(xù)發(fā)展能力,為終生學習能力服務;不僅要幫助學生打好語言基礎,更要注重培養(yǎng)學生實際應用語言的技能,特別是面向未來職業(yè)用英語處理相關崗位業(yè)務的能力。
根據(jù)技工院校的教學及教學場地的特點,英語課堂完全有可能實現(xiàn)實訓室教學模式,英語老師應該充分了解實訓設備,結合實訓器材進行現(xiàn)場授課。結合所受專業(yè)的課程內(nèi)容及特點,對學生實行企業(yè)化管理要求,從集合時間到服裝要求再到6S管理等。在專業(yè)英語的教學中,充分利用實訓室場地和設備,指導學習進行專業(yè)化訓練和實習。通過實訓設備學習專業(yè)術語及專業(yè)知識。如講授《樓宇專業(yè)英語》安防模塊時,指導學生分組在實訓室里學習,要求學生觀看設備并學習英文表達,學生邊看邊記,結合課本知識,學習各部件英文表達,將主要部件的英文單詞記??;又如設備監(jiān)控模塊,要求學生在實訓室中登錄care軟件(全英軟件),通過操作步驟,一步步學習識記軟件上的單詞,有意識地培養(yǎng)學生自主學習能力,使英語課堂真正實現(xiàn)一體化教學模式。學生通過實踐活動,將專業(yè)英語詞匯和知識,與專業(yè)學習、崗位要求聯(lián)系起來,在實`中學習,在實踐中體會,能很快將知識轉(zhuǎn)化為能力,提高了適應崗位要求的速度。
二、 校外實踐課程,突現(xiàn)職業(yè)性
英語教師的實踐能力是培養(yǎng)學生英語綜合運用能力,幫助學生培養(yǎng)在語言技能、語言知識、情感態(tài)度、學習策略和文化意識等素養(yǎng),旨在以項目和任務作為載體,在仿真模擬的或真實的工作崗位語境下,培養(yǎng)學生能夠憑借自身的英語語言能力完成崗位的職責與任務。
實踐教學離不開必要的硬環(huán)境。英語教師應該盡可能地為學生爭取、創(chuàng)設實踐教學環(huán)境和機會。教師可能帶學生到校外上實踐課,帶領學生到企業(yè)參觀學習。如《樓宇專業(yè)英語》可以帶學生到深圳大學文科樓給排水系統(tǒng)、京基大廈設備監(jiān)控及樓宇中控系統(tǒng)。通關現(xiàn)場參觀并現(xiàn)場指導學生了解樓宇自動化系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中有不少軟件的操作及設備的說明都是英文的,學生要想成為一名優(yōu)秀的智能樓宇管理師就離不開良好的專業(yè)英語基礎。教師現(xiàn)場授課,學生拍照、記錄、討論,回校后將拍下的跟英語有關的設備及操作的英語,進行資料分類整理并以小組為單位制作成PPT,由小組代表對PPT內(nèi)容進行演說,要求使用英文介紹設備及系統(tǒng)名稱和功能。英語教師可以借助特定的項目訓練為主要形式,以鼓勵學生主動參與、主動探索、主動思考為基本特征,以掌握相應崗位技能,從而養(yǎng)成一定的職業(yè)態(tài)度并以提高職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力為目的的教學。
三、 創(chuàng)設各種實踐教學環(huán)境
英語實踐教學是根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)目標,按照工學結合的培養(yǎng)模式,以完成一定的工作任務,英語實踐教學具有情境性、全程性、完整性、開放性和工學結合等特性。英語教師應該為學生創(chuàng)設各種各樣的實踐環(huán)境,讓學生體驗英語語言的運用,從而發(fā)展自身語言。
充分發(fā)揮校內(nèi)實施和校外基地的實踐教學功能。校內(nèi)教學實施包括:語言實驗中心,如:語言實驗室、語言情景訓練室、口語口譯訓練室等;崗位化實踐教學平臺以及若干個多媒體網(wǎng)絡教室。利用校內(nèi)調(diào)頻發(fā)射臺組織校園英語廣播。師生合作開始英語廣播電臺,每天固定時間播放,在校園創(chuàng)設英語體驗的環(huán)境機會。同時,著力建設英語學習的網(wǎng)絡課程教學平臺,建立英語網(wǎng)絡課程教學資源庫,為學生提供相關的背景知識鏈接和網(wǎng)站導航;利用電子郵件和網(wǎng)絡課程平臺的討論功能,組織學生在線討論和師生答疑活動,將課堂教學向課外延伸,彌補課內(nèi)教學時間較緊、學生發(fā)言機會有限的不足。
第二課堂活動可以看成是實踐教學環(huán)境的延伸,能將英語學習從課內(nèi)延伸至課外,創(chuàng)造良好的校園英語文化氛圍,營造實踐性教學環(huán)境,為學生提供語言實踐機會。英語教學不能只限于課堂,設計并指導第二課堂活動是實踐教學能力發(fā)展的要求。學校注重發(fā)揮學生會、英語口語協(xié)會青年團組織和學生團的作用,開展豐富多彩的第二課堂活動。活動可以包括:寢室英語活動、晨讀活動、演講比賽、英語角、每年一次的全校英語文化藝術節(jié)等。教師組織實施這些活動可以生成豐富多樣的、生動有趣的實踐性教學活動,提高學生的學習積極性,有效地促使學生語言實踐能力的發(fā)展。
英語教師提升自身實踐教學能力,甚至學習跨行業(yè)知識成為促進技校英語教師成長為“反思性實踐者”的重要手段。以上是本人從事專業(yè)英語教學以來對實踐教學的初步探索,今后將在實踐中不斷反思、總結,繼續(xù)探索和研究。
參考文獻:
關鍵詞:教學做一體化;教學改革;實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)30-0129-03
The Curriculum Reform of “Design and Construction of Fire System”Based on Working Process
ZHAO Yun-ting1, JIA Wen-min2
(1.Department of Energy Electrical,Tianjin Urban Construction Management Vocation Technology College, Tianjin 300134, China;2.Freescale Semiconductor(china)Limited Tianjin,Tianjin 300134, China)
Abstract: Based on industry background and social needs,This paper analyzes the current problems in the course of the Design and Construction of Fire System,and the paper has carried on the reform to the personnel training program、curriculum idea,curriculum system、teaching content、practice training construction and students skill training, Improve the teaching mode and teaching method,Increase the proportion of practical links,Truly realize the Teaching-learning-practicing, improve the quality of teaching, play a key role to promote. the employment of students。
Key words: teaching-learning-practicing; reform in education; practice
《消防系統(tǒng)設計施工》是我院樓宇智能化技術專業(yè)的核心課程,同時也是建筑電氣工程技術專業(yè)的專業(yè)課程。是根據(jù)學生的職業(yè)發(fā)展以及現(xiàn)階段消防工程、建筑電氣與智能化、工程安裝管理等行業(yè)的技術需求而開設的一門應用型課程。該課程主要講述火災自動報警系統(tǒng)的運行與管理、建筑滅火系統(tǒng)(包括消火栓滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng))、防排煙系統(tǒng)、安全疏散及誘導系統(tǒng)幾大塊。對每部分的組成、分類、結構、原理、設計、應用都進行了詳細的介紹,并配以大量典型的工程設計實例。該課程的教學成果直接關系著畢業(yè)生就業(yè)情況,而且傳統(tǒng)的教學模式已跟不上時代的需要,要提高教學質(zhì)量,提高學生的學習積極性,就必須對本課程進行教學改革。
1對課程改革的設想及實施途徑
1.1改革設想
堅持以服務為宗旨,以能力為本位,以就業(yè)為導向,走產(chǎn)學研結合道路的高職高專教育辦學理念,本著“適度基礎理論知識,較強技術應用能力,較寬知識面,高素質(zhì)”的原則,結合我院教學工作的實際情況,在總結以往教學改革經(jīng)驗的基礎上,對專業(yè)結構、人才培養(yǎng)方案、課程結構和教學內(nèi)容、教學方法及手段、教學管理制度等方面進行改革,以適應培養(yǎng)技術應用型人才的需要,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性的要求。
1.2實施途徑
對專業(yè)設置進行改造與調(diào)整,對畢業(yè)生跟蹤研究,了解社會崗位內(nèi)涵變化,增強專業(yè)的適應性,開展校企聯(lián)合和與用人單位聯(lián)合辦學的探索與實踐。大膽進行改革實踐,并在教學改革中不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)模式。改變傳統(tǒng)的單向灌輸式教學法,實行多樣化教學方法,注重運用多元智能理論,因材施教,重視學生在教學活動中的主體地位,恰當?shù)靥幚碇R傳授和能力培養(yǎng)的關系,鼓勵學生獨立思考,激發(fā)學生的學習興趣和自主學習的潛能,注重學生技能考核。建立一支具有較高教學水平和較強實踐能力、專兼結合的教師隊伍。
2課程設計
2.1消防系統(tǒng)設計施工的指導思想和教學內(nèi)容
《消防系統(tǒng)設計施工》課程開設初期主要是理論教學,按照教學大綱內(nèi)容,通過講授、板書及教學課件,把教學內(nèi)容傳遞給學生。教學內(nèi)容和結構設置死板,影響學生創(chuàng)新意識,在遇到設計施工實際問題的,無從下手。
2010年開始探索具有吸引力的課程結構模式。豐富教學課件制作,將火災自動報警系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)以動畫演示給學生,增強學生對課程的理解和掌握,優(yōu)化教學過程,學生開始對上課感興趣,提高了教學質(zhì)量和效率,由于沒有實訓設備,帶學生到教學主樓的消防系統(tǒng)參觀,去相關企業(yè)實踐,使學生身臨其境,深化理論知識的理解。
隨著我院實訓基地建設完成,消防實訓設備逐漸完善,將課程內(nèi)容也進一步完善,至今,已經(jīng)把課程分解為“理論講授+案例討論+綜合實驗(實踐)+知識歸納”若干環(huán)節(jié),真正把課程實現(xiàn)了教學做一體化,通過每個環(huán)節(jié)訓練,激發(fā)了學生們的學習興趣,提高了學生的動手能力,啟發(fā)了學生的創(chuàng)新思維,提高了學生分析、解決問題的能力,提高了教學效果。
2.2消防系統(tǒng)設計施工的教學內(nèi)容設計
下面是改革前的教學內(nèi)容和改革之后的教學內(nèi)容的表格。
從兩個表中可以看出,對教學內(nèi)容進行了模塊化整合,每個項目教學內(nèi)容完成之后進行實訓,邊教學邊實訓,教學中需要學生掌握每個項目所涵蓋的標準和規(guī)范,掌握每個項目的應用及各種類型的案例。在通過實訓增強學生的對基本知識的理解、掌握能力和工程實踐能力。課程體系結構設計充分體現(xiàn)職業(yè)教育“就業(yè)導向,能力本位”的指導思想,體現(xiàn)以職業(yè)素質(zhì)為核心的全面素質(zhì)教育培養(yǎng),并貫穿于教育教學的全過程。
2.3消防系統(tǒng)設計施工的教學模式和教學手段
傳統(tǒng)的單一傳授式教學模式也不再適應“培養(yǎng)技能型人才”的教學需要,要提高教學質(zhì)量、使學生畢業(yè)與就業(yè)接軌,就必須改革教學模式和教學手段。消防系統(tǒng)設計施工這門課程理論知識較多,項目二和項目三中計算公式、表格也多,比如自動噴淋滅火系統(tǒng)的水力計算,需要確定消防管網(wǎng)管段管徑、計算管網(wǎng)所需的供水壓力、確定高位水箱的設置高度和選擇消防水泵等。計算較復雜,需要反復核算,對于這種情況,授課時以教學樓為例,要求學生對教學樓消防管的敷設情況進行實際測量,按給定表格的內(nèi)容進行計算,使枯燥的理論知識與實際結合起來,增加了學生的學習興趣。
目前理論授課以多媒體教學為主,板書相結合,主要由以下幾種教學手段相結合的方式進行授課。
1)文化熏陶法:要讓學生自覺自主地學習,首先要喚起他們的學習興趣,吸引他們進入學習的境界,這是因為學生的思維活動是建立在濃厚的興趣和豐富的情感基礎上的。因此為學習創(chuàng)設一個合適的情景氛圍,以此來增強學生的學習興趣和學習意識,使學生形成良好的習慣,不無故請假、熱愛課堂、熱愛學習。
2)案例教學法:因為消防的內(nèi)容規(guī)范比較多,容易使學生覺得枯燥,為了使學生有動力,更好的掌握理解規(guī)范,采用案例法教學得到了很好的效果。例如在講解火災自動報警系統(tǒng)設計的時候,首先引入某設計院的一個案例,然后再結合案例對探測器的選擇、計算、安裝與布置進行講解,并對之前所學的建筑物的平面布局與平面布置,報警區(qū)域、探測區(qū)域、防火分區(qū)、防煙分區(qū)的劃分又加深了理解。這樣學生不但掌握了課本上的知識,也了解了工程實例,培養(yǎng)了學生的工程意識,教學效果大大提高。
3)任務驅(qū)動法:好的任務可以大大激發(fā)學生的興趣,順利完成課堂的教學要求。在教學案例中包含任務,例如為學生提供有關背景材料,讓學生對材料進行處理、分析,設計一個消防報警系統(tǒng)。學生以完成此設計任務為目標,通過自主探索,進行完成任務的實踐、解決問題。通過任務驅(qū)動法可以鍛煉學生的自主學習、培養(yǎng)學生的發(fā)散性和創(chuàng)造性思維,并且學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力可以得到一定程度的培養(yǎng)。
4)合作探究法。一般都是提出以完成任務為目標,要求學生自覺學習,遇到問題盡量自己解決,如遇到特殊情況,通過自主學習后,問題不能自己解決,再進行合作討論,小組共同完成任務。
2.4 消防系統(tǒng)設計施工實踐教學
《消防系統(tǒng)設計施工》這門課的實訓設備較完善,新的教學模式是“邊學邊做”,實現(xiàn)理實一體。不僅是理論教學與實踐教學內(nèi)容的一體化,也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化,同時,還包含教學場所的一體化,從而實現(xiàn)理論與實踐的有機結合。
通過實訓能把抽象而枯燥的理論知識科學地、有效地轉(zhuǎn)化到生動而有趣的實踐過程中去,在實踐中加以驗證,使學生從實踐中得到感性認識,并將感性認識自覺地上升為理性認識,開發(fā)學生的思維能力,鍛煉學生的動手能力,使整個教學過程收到事半功倍的效果。通過實踐教學能有效地提高師資隊伍的理論水平和實際操作能力,并能在教學過程中促使教師不斷地去鉆研教學方法,掌握新知識、新技術,以此來滿足教學所需,從而不斷提高教師的教學能力和教學水平。本課程共有十個實訓項目,實訓教學比例為40課時,基本實現(xiàn)了理論與實踐1:1教學。
課程設計也是本課程的一個實踐環(huán)節(jié),學生進行課程設計主要是培養(yǎng)學生能夠運用所學知識解決工程實際問題,同時要求學生能夠掌握消防系統(tǒng)設計施工的設計問題。課程設計期間,教師需向?qū)W生提出設計要求、設計方案,要求學生能夠查閱技術資料和相關手冊,寫出計算過程,繪出工程圖紙,掌握整個設計過程。學生提交課程設計后,教師要認真批閱,給學生反饋意見,為以后的畢業(yè)設計打下基礎。
畢業(yè)設計在消防設計施工實踐環(huán)節(jié)處于主導地位,學生畢業(yè)前,要進行8周的畢業(yè)設計,對于選擇消防類設計的學生,畢業(yè)設計的完成情況也驗證了學生掌握課程的情況。
通過“課程項目+實訓課+課程設計+畢業(yè)設計”緊密結合的實踐教學,增強學生對消防系統(tǒng)的感性認識,掌握基本的實驗研究方法,掌握消防系統(tǒng)相關知識的基本技能,掌握火災自動報警系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等各實訓環(huán)節(jié),加深對課程內(nèi)容的理解,提高分析和解決工程實際問題的能力。
3考核內(nèi)容與方法
考核方法:總評=筆試(閉卷)40%+平時30%+實訓30%
筆試包含:填空題、選擇題、判斷題、名詞解釋、簡答題、計算題;
平時包含:包含考勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn);
實訓考核內(nèi)容:電子編碼器的使用、消防設備定義及注冊、消防系統(tǒng)聯(lián)動編程、總線隔離器的測試、手報按鈕與聲光報警器的使用、輸入輸出模塊的測試、模擬排煙機裝置的測試、消防應急廣播設備系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、噴淋滅火系統(tǒng)結構及設備認識。
4 結束語
消防系統(tǒng)設計施工作為樓宇專業(yè)的專業(yè)核心課,理論教學和實踐教學都同等重要,通過課程改革,本課程實現(xiàn)了教學做一體化,對教師的知識面也有了很大的擴展,培養(yǎng)了學生的自主創(chuàng)新意識、工程思維方式和實際操作技能及動手能力。激發(fā)了學生的學習積極性,改善了教學效果,營造了良好的學習環(huán)境,對學生步入工作崗位打下了良好的基礎。學生畢業(yè)就能適應社會就得使教學內(nèi)容不斷更新,跟上時代的步伐。因此,本課程的教學改革也是一個不斷發(fā)展、改進、完善的過程,需要教師不斷探索新的教學方法,利用多元化的教學手段,開發(fā)更好的教學新思路,引導學生掌握知識為中心,緊扣重點,突破難點,培養(yǎng)學生的學習能力和綜合實踐能力,適應社會對人才的需要。
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基金項目:湖北省教育廳教學改革研究項目“給水排水工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”(2010209)
作者簡介:黃向陽(1977-),男,長江大學城市建設學院副教授,博士,主要從事教學改革研究,(e-mail)mikecheng@126.com。
摘要:結合長江大學特色培養(yǎng)模式——工學交替合作教育模式,從培養(yǎng)目標、培養(yǎng)計劃、理論課程體系、實踐教學體系等方面進行了應用型人才培養(yǎng)模式的改革和探索。從當今社會對專業(yè)人才的需求出發(fā),制定了新的人才培養(yǎng)方案、計劃,優(yōu)化了專業(yè)理論課程體系,構建了“三大模塊”(實驗、實習、設計)和“三個層次”(基礎、綜合、創(chuàng)新)的實踐教學體系。在實習基地建設、教材建設、師資隊伍建設、學生設計和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面均取得了一些成果。最后提出了“體驗建造”這一新的實踐教學模式。
關鍵詞:地方院校; 工程應用型;人才培養(yǎng); 工學交替
中圖分類號:c961文獻標志碼:a文章編號:10052909(2013)05003404根據(jù)建設部高等學校專業(yè)指導委員會意見,給水排水工程專業(yè)人才培養(yǎng)類型分為“研究型”和“應用型”[1]。“應用型”培養(yǎng)模式注重實踐性課程設置,以技術應用為前提,結合行業(yè)的實際情況和需求設置課程體系,優(yōu)化實習、實驗、課程設計、畢業(yè)設計(論文)等教學環(huán)節(jié)。
隨著中國經(jīng)濟結構的調(diào)整和深入,很多工程類領域都迫切需要大量工程應用型人才。地方普通本科院校應適應這個趨勢,人才培養(yǎng)定位也向工程應用型轉(zhuǎn)變,甚至可以參照高職院校的培養(yǎng)方式,使學生在實踐能力上與高職院校學生不相上下,而在工程理論水平上高于高職院校學生[2]。
目前,廣州大學、北京建筑工程學院等地方高校,根據(jù)國家和地方給水排水工程發(fā)展的需要,開展了給水排水工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式研究,取得了一些成功的經(jīng)驗,形成了自己的特色[3-5]。作為地方普通本科院校,長江大學自1999年開辦給水排水工程專業(yè)以來,人才培養(yǎng)主要以工程應用型為主,但以往培養(yǎng)方案和教學模式都是參照其他重點高校,收效甚微。為適應社會發(fā)展需要,結合學校師資力量和辦學條件的客觀情況采取工學交替合作教育模式,從培養(yǎng)目標、培養(yǎng)計劃、理論課程體系、實踐教學體系等方面進行了應用型人才培養(yǎng)模式的改革和探索。
一、人才培養(yǎng)方案和計劃的修訂
根據(jù)社會與行業(yè)的人才需求,對培養(yǎng)目標進行調(diào)整,使其更加準確地貼近職業(yè)需求。培養(yǎng)目標確定為:實行工學交替培養(yǎng)模式,培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,德智體全面發(fā)展,掌握給水排水工程的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓練并具有較強實踐技能和一定創(chuàng)新精神的高級應用型工程技術人才。修訂后的培養(yǎng)方案突出實踐技能培養(yǎng)和“工程應用型”定位。按照專業(yè)指導委員會的要求,對各個學期的教學任務、課程安排作相應調(diào)整,編寫或修訂了課程大綱。自2006年引入學校特色培養(yǎng)模式——工學交替合作教育模式,從教學安排、教學內(nèi)容、時間安排等方面,實現(xiàn)校企合作,工學緊密結合,突出實踐教學的地位和作用[6]。為提高學生工程素質(zhì),建立了以專業(yè)理論知識為基礎,以專業(yè)技能培養(yǎng)為主線,以工程應用能力為核心的課程體系。為使培養(yǎng)方案能滿足本專業(yè)服務對象(企業(yè)單位)的要求,培養(yǎng)方案的制定還征求了本地水務集團、大型建筑設計和施工企業(yè)的意見,并充分考慮了石油行業(yè)背景,重點突出產(chǎn)學研合作培養(yǎng)。
二、優(yōu)化改革課程體系,著重培養(yǎng)工程應用能力
課程設置堅持“以專業(yè)知識為基礎,以應用能力為核心”的原則,突出專業(yè)能力的培養(yǎng)。教學內(nèi)容“重實用”,教學方法“重實操”,教學效果“重實效”。并將行業(yè)注冊師考試內(nèi)容融入課程教學。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
黃向陽,等地方院校給水排水工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的研究與實踐
為調(diào)查學生對專業(yè)課程設置的認可程度,從2008年開始,連續(xù)3年對應屆畢業(yè)生進行了調(diào)查問卷。調(diào)查結果顯示,在“專業(yè)課程設置中最大不足”問題中,有62.7%的學生選擇“專業(yè)基本理論課程多,培養(yǎng)應用能力的實踐課程少”, 28.1%的學生選擇“課程設置滯后于社會發(fā)展需要,與用人單位要求差異較大”,只有9.2%的學生選擇“師資力量薄弱,學校教學條件較落后”。這表明,學生也希望課程設置能夠與社會人才需求接軌,課程設置要以用人單位的要求作為參考
據(jù)。因此,學校應充分調(diào)查企業(yè)發(fā)展需求,把握行業(yè)發(fā)展趨勢,在教學中突出工程應用能力,圍繞實際工作崗位技能要求、行業(yè)注冊資格考試要求等設置理論課程、實習環(huán)節(jié)及畢業(yè)設計題目。目前,學校已經(jīng)構建 “公共基礎課程+專業(yè)基礎課程+專業(yè)核心課程+專業(yè)拓展課程+課程設計、畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)+工學交替”的課程體系。
(一)理論課程體系改革
公共基礎課程設置基本保持不變,專業(yè)基礎課程中,加大化學、微生物學、水力學的比重,減少理論力學、材料力學、結構力學的學時數(shù),將三門課程合并為建筑力學。專業(yè)基礎課程設置與本專業(yè)結合更為緊密,更有針對性。專業(yè)核心課程的設置根據(jù)現(xiàn)代社會發(fā)展需要和專業(yè)要求,著眼于企業(yè)相關職位的工作任務和動手能力,突出專業(yè)核心技能和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。專業(yè)核心課程仍然按照專業(yè)指導委員會設置,但是部分課程學時數(shù)和內(nèi)容有些調(diào)整。比如:建筑給水排水工程課程的學時數(shù)由原來的48學時增加到64 學時,增加了太陽能及熱水系統(tǒng)的設計,以及室內(nèi)給排水節(jié)水設計。給水排水管道系統(tǒng)和水質(zhì)工程學兩門課程,按照注冊給排水工程師的考試要求,在授課內(nèi)容上重點突出計算和工程應用部分,而以前則重點突出理論和原理部分。
專業(yè)拓展課程模塊著眼于社會發(fā)展需要和用人單位對專業(yè)人才的要求,著重培養(yǎng)學生的專業(yè)適應能力和專業(yè)知識面,以及對暖通、電氣等相關設備專業(yè)的自學能力。學校畢業(yè)生就業(yè)去向一般都是建筑設計和施工單位,根據(jù)與一些單位的接觸和以往畢業(yè)生反饋意見,無論設計或施工單位都需要畢業(yè)生掌握水、暖、電這些設備專業(yè)的基本知識,單純學習給水排水專業(yè)課程顯然不夠。因此,在專業(yè)拓展課程(選修課)別增加了建筑電氣原理、建筑電氣設計、供熱工程、空氣調(diào)節(jié)、燃氣輸配5門課程。課程由學校設計研究院相關專業(yè)高級工程師授課,廣受學生歡迎。 (二)實踐課程體系改革
實踐教學改革的目的是調(diào)動師生教與學的積極性,提高大學生的實踐能力和綜合素質(zhì),培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和動手能力,促進產(chǎn)學研的有機結合。實踐教學改革目的是培養(yǎng)適應當代社會發(fā)展需要的高素質(zhì)工程應用型人才。
國內(nèi)一些普通高校已經(jīng)在實踐教學改革方面作了初步探索,如昆明理工大學構建了實踐教學循序漸進、縱向深入的教學模式。該模式的實施全面提高了學生職業(yè)技能,豐富了實際工作經(jīng)驗,培養(yǎng)了團隊合作和敬業(yè)精神,增強了學生就業(yè)競爭力。桂林理工大學結合自身給水排水專業(yè)多年實踐,提出“先仿真,后實訓”的實驗方法,開放實驗室管理,打造“集中與分散”“校內(nèi)與校外”“態(tài)度與能力”三結合的實習新模式,加強產(chǎn)學研合作,建立穩(wěn)固的實習基地。通過項目驅(qū)動、真題真作、過程管理,提高畢業(yè)設計質(zhì)量,為培養(yǎng)高素質(zhì),創(chuàng)新型人才作出了嘗試與探索[7]。
長江大學給水排水工程專業(yè)開辦十多年來,在實習教學上引入了“工學交替”培養(yǎng)模式,取得了一定成果,逐漸形成了自身特色。而改革前實踐教學方法比較單一,主要采用“灌輸式”,未考慮學生將來工作和發(fā)展的需要,學生自主性不強。學生畢業(yè)設計以往全部都是結合教師的工程項目,而沒有根據(jù)每個學生的實際工作情況選題。因此,迫切需要改革實踐教學體系,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,從而適應社會發(fā)展需要。
改革實驗教學模式。以此促進實驗教學資源的有效配置,提高學生對水處理基礎和專業(yè)實驗的興趣,加深對理論知識的理解,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和能力,使人才培養(yǎng)更加全面和多樣化。
隨著“工學交替”教學模式的展開和校企合作范圍的擴大,建立了校外實習指導教師隊伍,增強了學生的專業(yè)知識應用能力和社會交際能力,較大程度提高學生就業(yè)競爭力,培養(yǎng)更適合當前社會發(fā)展需要的人才。
通過課程設計和畢業(yè)設計改革,增強學生選題自主性,提高學生運用理論知識解決工程實際問題的能力,以及工程繪圖和工程設計的能力。
建立新的實踐教學體系,提高學生的專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新能力,全面提高學生專業(yè)技能,豐富實際工作經(jīng)驗和社會經(jīng)驗,培養(yǎng)團隊合作和敬業(yè)精神。學生專業(yè)綜合素質(zhì)和人才培養(yǎng)質(zhì)量得到一定提升。
實踐教學具體改革方案為:(1) 實驗教學體系的改革。根據(jù)社會需要,改革實驗課程教學內(nèi)容和教學模式,與校內(nèi)其他相關專業(yè)(如土木工程、環(huán)境工程、水文與水資源)聯(lián)合建立功能完善的開放性實驗室。學生可根據(jù)興
趣或?qū)I(yè)方向自主在備選實驗內(nèi)容中選擇,將“灌輸式”實驗教學改為“自主式”實驗教學。(2)實習教學體系改革。包括“工學交替”培養(yǎng)模式的進一步改進,開展與地方企業(yè)合作,拓寬實習基地領域。根據(jù)學生專業(yè)知識掌握情況制定“漸進式”實習教學計劃。(3)課程設計和畢業(yè)設計教學體系改革。結合社會發(fā)展現(xiàn)狀以及學生自身情況,選題切合實際,題目多樣化,學生根據(jù)工作或興趣在專業(yè)范圍內(nèi)自由選題。課程設計側重設計思路和設計方案,畢業(yè)設計側重設計計算和工程繪圖。(4)構建“三大模塊”(實驗、實習、設計)和“三個層次”(基礎、綜合、創(chuàng)新)的實踐教學體系[8]。實驗模塊從基礎實驗到專業(yè)基礎實驗再到專業(yè)實驗,實習模塊從認知實習(工學交替1)到生產(chǎn)實習(工學交替2、3)再到畢業(yè)實習(工學交替4),設計模塊從計算機輔助設計到專業(yè)課程設計再到畢業(yè)設計。
三、專業(yè)教學改革的成果
(一)制定新的培養(yǎng)方案
理論課程中公共基礎課、學科基礎課、專業(yè)核心課、公共選修課、專業(yè)選修課的比例分別為25.2%,43.7%,13.3%,8.0%,9.8%。實踐與理論學分比為 1∶3.65,實踐與理論學時比為1∶3.57。新方案中專業(yè)基礎課程比例較高,課程體系分布與學分學時分配更合理。同時實踐教學學時學分比例也比以往增大,尤其是實習(工學交替)課程的比例。
(二)重點建設專業(yè)實習基地
重點建設的3個實習基地分別為荊州水務集團公司、桑德環(huán)境集團荊州市荊清環(huán)保有限責任公司和宜昌三峽水務集團公司。無論在理論教學還是實踐教學過程中,這3個基地為應用型人才培養(yǎng)提供了非常好的實踐平臺。學生學習興趣也因此提高,動手能力得到加強。
(三)教材建設的成果
經(jīng)過幾年積累,目前課題組主編《建筑設備工程》教材一部,這部教材具有地方應用型人才培養(yǎng)特色,側重于建筑設備的工程應用和設計能力。作為給水排水工程專業(yè)一門重要的專業(yè)拓展課程,《建筑設備工程》教材很好地結合工程建設實例,學生使用效果也比較好。
此外,課題組還參編了《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》和《建筑給水排水工程》兩部教材,現(xiàn)行教材有多處明顯計算錯誤,沒有工程計算例題或者例題偏少。新編教材每章均配習題或者工程設計計算實例,以增強學生動手能力,這些實例都是課題組人員曾經(jīng)做過的實際工程。
(四)完成主要專業(yè)核心課程的電子教案和多媒體課件
由課題組牽頭,給水排水管道系統(tǒng)、水質(zhì)工程學、建筑給水排水工程三門課程分別成立教學小團隊,團隊成員一起為課程制作了全新的教案、多媒體課件、習題以及相關教學動畫素材。教案和課件根據(jù)專業(yè)發(fā)展需要及時更新,任課教師必須使用團隊制作的課件進行授課,且每門課結束后將課件共享,方便任課教師教學和學生學習,教學效果也顯著提高。
(五)師資隊伍建設和青年教師培養(yǎng)
近年吸納2名年輕的博士加入課題組,另有2名年輕教師晉升副教授職稱。目前課題組副高職稱占50%,35歲以下青年教師占67%,課題組年齡、職稱結構更趨合理。鼓勵每名教師每年至少參加一次專業(yè)指導委員會組織的教學改革會議,促進教學水平提高,鼓勵青年教師參加學校組織的教學技能競賽。青年教師近2年發(fā)表教研論文6篇,比教學改革前多一倍。2012年課題組成員還獲得湖北省教學成果二等獎一項。
(六)學生的工程設計和科研能力明顯提高
為便于比較,課題組選擇了三年級一個班的學生(30人)作為改革試驗,每3個學生配一名指導教師(其中4名指導教師從校外設計院聘請)。學生平時跟隨指導教師做工程設計和施工現(xiàn)場服務等工作。經(jīng)過一學期訓練,這些學生的工程設計能力和解決施工現(xiàn)場問題能力大幅度提高,這些訓練比學生以往做課程設計的效果好。與此同時,學生對專業(yè)核心課程的學習也更易理解接受。經(jīng)過一年的訓練,這個班的學生比其他班不但專業(yè)課學習成績好,而且動手能力強。 同時,此次教改還發(fā)掘了一批優(yōu)秀的、富有創(chuàng)造力的學生。有些學生主動要求進入課題組參與科研和設計活動,還申請了國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目,科研創(chuàng)新能力不斷提高。有的還撰寫了有一定質(zhì)量的課程論文或工程設計總結類的論文,獲得了學校和學院的獎勵。
四、專業(yè)教學改革的新探索
專業(yè)教改內(nèi)容和方法在其他一些本科院校也曾有嘗試,但是各學校特色不同。長江大學具有石油行業(yè)背景,
是一般工科院校,培養(yǎng)符合社會需求的工程應用型人才是學校人才培養(yǎng)的主要方向。如何將專業(yè)理論學習與工程實踐結合更緊密,達到相輔相成的效果是學校一直追求的目標。因此課題組也在思考一些新的做法,比如正在籌劃的“體驗建造”教育模式。這種模式是選若干名學生作為一個小團隊,全程跟蹤記錄一個大型工程的建造過程,對于給水排水工程專業(yè)的學生來說,可以是一個水廠(污水廠)或一座大樓(如醫(yī)院、賓館、商業(yè)建筑等)的建設。從擬建設項目的選址、前期方案、施工圖設計、施工、設備安裝調(diào)試、裝修等全部過程,都要記錄,每個過程都要有照片、視頻、工程進展說明、個人感受等。整個過程大約需要1年左右的時間,期間所獲得的素材和制作的成果在專業(yè)所有學生中宣傳展示。這種教育模式能夠激發(fā)學生的興趣,以一種類似記者的身份完成一次學習經(jīng)歷,這種角色體驗對學生來說是一個難忘的經(jīng)歷,也是一個挑戰(zhàn)。因為他們是帶著任務和使命去做這件事,他們還要將經(jīng)歷與他人分享,需要學生有一定的溝通、寫作能力和團隊協(xié)作能力?!绑w驗建造”將會在三年級學生中實施,打造土建類專業(yè)教學改革的又一個品牌。
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applicationoriented talent training of water supply and sewerage
engineering specialty in local universities and colleges
huang xiangyang, du guofeng, kang qiongxian, peng feng
(school of urban construction, yangtze university, jingzhou 434023, p. r. china)
abstract: combined with the characteristic training mode of the cooperative education of working and learning, we reformed on the applicationoriented talent training mode from aspects of training objectives, training plans, theory course systems and the practical course system. based on the social demand for professional talent, we developed a new training program and plan, optimized the professional curriculum system, and constructed the practice course system of three modules (experiment, practice, and design) and three levels (foundation, comprehensive, and innovation). achievements were made in aspects of practice base construction, textbook construction, teaching staff construction, and students’ innovation ability cultivation. finally, a new practice teaching mode “experience construction” was presented.
《建筑材料與構造》 項目驅(qū)動 工學結合
《建筑材料與構造》是高職建筑類專業(yè)的必修課程。其中,建筑設計技術、建筑工程管理、建筑工程造價、建筑電氣、建筑給排水等專業(yè)均設有建筑材料與構造這門課程。經(jīng)過近10年的教學努力,我們進行不斷的改革與摸索,將教學內(nèi)容進行重新整合并按項目組成模塊,確定“項目教學法”的課程設置,構建了具有高職特色的新課程體系與教學內(nèi)容,并加大學生的實訓力度,強化學生的專業(yè)技能訓練,提高學生動手能力。2009年,該課程評為深圳置業(yè)技術學院的校級精品課程。
一、課程設置
《建筑材料與構造》的課程性質(zhì)是以突出學生能力培養(yǎng)為目標的專業(yè)技術核心課程,其最直接的任務是培養(yǎng)學生設計或識讀建筑施工圖的能力。通過這門課程的學習,學生能夠了解建筑物的各部分組成,建立比較系統(tǒng)的建筑構造技術觀念,并且能夠獲得綜合運用建筑構造知識解決問題的能力。
課程的定位是從工作崗位出發(fā),分析在相應的工作崗位所應執(zhí)行的工作任務,通過對完成工作任務所需要的工作能力進行分類,然后確定課程門類以及教學設計實施。
二、課程教學
內(nèi)容選取?!督ㄖ牧吓c構造》這門課從設課之初就開始調(diào)研各企業(yè)專家,行業(yè)協(xié)會等,然后制定專業(yè)教學計劃,并通過畢業(yè)生和用人單位的反饋又不斷對課程進行修改,隨時保持與市場同步。
在教學內(nèi)容上,對建筑材料和建筑構造進行了整合,把建筑材料中的相關知識整合到建筑構造中來。在內(nèi)容選擇上面,我們采用的是“目標定位法課程體系”,根據(jù)培養(yǎng)目標及崗位需求,統(tǒng)籌考慮和選取教學內(nèi)容,密切結合專業(yè)及行業(yè)新知識新技術,并對教材進行了必要處理。
由于建筑材料和建筑技術的日新月異,而建筑教材的相對滯后,使得僅僅依靠教材講課已經(jīng)跟不上市場的步伐,因此我們積極與深圳的各知名建筑設計院保持聯(lián)系,隨時掌握市場動態(tài),并根據(jù)市場隨時更新講課內(nèi)容。
課程設計。課程設計遵循工學結合,滿足需要,項目導向以及工作過程這四個原則。
工學結合,即將“工作”和“學習”兩個不同事物融合起來,形成一個有機整體,學生通過工作的過程達到知識點的學習目的;滿足需要即課程內(nèi)容能夠滿足崗位工作所需要的理論知識和實踐技能;項目導向即在課程設置上我們以合作企業(yè)提供的真實工程項目為主線,形成突出職業(yè)能力培養(yǎng)的“六大項目”;工作過程即將學習型項目工作任務化,通過完成相應的任務達到學習的目的。
三、項目教學法
在教學內(nèi)容的設計上,由于建筑構造是一門平臺課,不同專業(yè)對于學習目標有些細微差別。因此,我們在課程設計的時候,把課程分為三大模塊,理論基礎、理論運用、技術實踐模塊,不同專業(yè)根據(jù)專業(yè)的需要選擇不同模塊進行教學,以達到施工圖的設計或識讀的目的。三個模塊我們具體分為六大項目來分別進行操作,分別是基礎、墻體、樓梯、樓板、屋頂、門窗。
在課程內(nèi)容的組織上,上我們顛覆了以往的傳統(tǒng)式教學,把六個工作項目基于類似設計行業(yè)的工作過程來組織的。我們把每個項目分解成項目引入、項目分析、項目布置、項目協(xié)作、項目展示和項目拓展等七個過程來進行組織的。如下所示:
項目引入,導入工程項目,闡述該工程內(nèi)容在建筑物中所處的位置及其重要性。
項目分析(技術分解),各工程項目中使用的材料以及相關理論知識體系。
項目布置,根據(jù)項目分析確定具體的實踐項目確定(可以具體工程實例為題目)。
項目協(xié)作,小組交流、相互討論,分工協(xié)作。
項目展示,實踐成果展示。
項目審核,項目結束后由學生之間進行互評。
項目評價,形成學生自評、小組互評、教師評價組成三方評價系統(tǒng)。
項目拓展,課外實踐項目,對課堂內(nèi)容的補充及影像加深。
“項目導向”。下面以樓梯為例,闡述項目導向法課程教學,通過“項目驅(qū)動”為主線,自主策劃、通過任務分解、使“教-學-做”和總結有機結合。
項目導入,通過問題導引,情景設置,解剖建筑引進樓梯概念。
項目分析,然后通過技術講解、圖片、動畫演示等手段簡述樓梯的組成材料、樓梯的基本分類,樓梯的構造組成、鋼筋混凝土樓梯的設計及細部構造。
項目布置,布置真實工程項目的樓梯設計任務,學生借此獲得“工作過程知識”。
項目協(xié)作,學生根據(jù)設計任務書分析所需技術手段,然后進行分組討論,解析,制定設計方案;教師將設計方案中的錯誤反饋給學生。這是一個不斷反復的過程,通過不斷的反饋,學生最終解決技術問題,制定技術方案。學生根據(jù)反饋回來的設計方案,制定施工圖紙,項目制作完。
項目審核,模擬設計院中校隊過程,學生以找錯的方式進行互評,最后教師審核設計圖紙,總結性點評。
項目拓展,我們會給學生布置不同的樓梯形式如平行雙跑、折行三跑樓梯、螺旋樓梯等,學生自己測繪,生成各種樓梯模型,帶動學生理解不同的樓梯類型。這是學生的工作成果,通過自己動手,學生能更好的理解樓梯的類型及組成。
四、評價體系
課程建立了以能力為中心的動態(tài)立體評價體系:六個項目根據(jù)其重要性各占不同比重,其中墻體、樓梯、屋頂各占20%,基礎、樓板各占15%,門窗占10%。在每個項目中,又分為工作過程、工作態(tài)度、實踐成果、技術知識四個方面。其中,工作態(tài)度包括學生的考勤,工作過程包括學生的敬業(yè)精神,團隊精神,吃苦耐勞等職業(yè)道德,技術知識主要考核其理論知識,實踐成果的評價主要是通過學生自評、學生互評、老師評價來進行共同考核,通過這種評價方式不僅考核了學生的專業(yè)知識而且評價了學生的綜合素質(zhì)。
五、能力培養(yǎng)
我們知道,任何一個建筑都是一個團隊協(xié)作的成果,因此在課程中通過完成老師精選的實操工程設計實例來培養(yǎng)學生的建筑施工圖的設計、識讀,能夠選擇合理的構造方案解決相應的技術問題的專業(yè)能力;藉由建筑構造的相關理論知識和實踐的操作,獲得的學習方法能力和工作方法能力以及學生的團隊協(xié)作能力和口頭表達學、社會能力,全面提高學生的綜合素質(zhì)。