時間:2022-09-26 11:03:28
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇設(shè)施規(guī)劃課程設(shè)計總結(jié)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
“智能建筑信息設(shè)施系統(tǒng)”課程是筆者所在學(xué)校建筑電氣與智能化專業(yè)的專業(yè)必修課,是專業(yè)核心技術(shù)課程之一,主要教授智能建筑中的主要信息類模塊和設(shè)施,以及與整個建筑有機結(jié)合的構(gòu)筑方法。目前該課程的學(xué)時是40課時,包含34理論課時和6個時間課時。作為專業(yè)核心課程之一,教學(xué)效果對學(xué)生整個四年的培養(yǎng)過程意義重大。
一、教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
該門課內(nèi)容相對較多、涉及面很廣。授課方式主要是講授為主,提問及討論為輔。實驗?zāi)苁箤W(xué)生獲得直觀概念,培養(yǎng)實踐動手能力。當(dāng)前的教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)很多不足和需要解決的問題。具體有以下這些方面。
1.知識點更新不及時
可選用教材較少,教材內(nèi)容更新不及時,跟不上產(chǎn)業(yè)需求。現(xiàn)有的知識體系受客觀條件制約,對知識點的選擇和安排仍保留在傳統(tǒng)教學(xué)思維上。對新技術(shù)、新框架的知識點增加較慢,與建筑信息施工生產(chǎn)的實際需求存在距離。
2.工程實踐內(nèi)容不足
由于課程教學(xué)內(nèi)容較多又受到客觀條件的限制,學(xué)校難以將實驗實踐教學(xué)內(nèi)容與理論講授內(nèi)容貫穿成一體。很多建筑施工公司和網(wǎng)絡(luò)施工公司出于自身運營、安全以及成本等方面的考慮,不能接收大批學(xué)生到現(xiàn)場實習(xí)。課程教學(xué)大綱目前安排了實踐教學(xué)環(huán)節(jié),但受實驗環(huán)境的限制,實驗內(nèi)容與實際工程還有較大差距。因此,學(xué)校只能通過實習(xí)安排有限的現(xiàn)場觀摩。學(xué)生能看到一部分設(shè)備以及施工現(xiàn)場,但不能看到整棟建筑中所有信息類模塊的具體情況和施工過程,使課堂教學(xué)和實踐教學(xué)產(chǎn)生脫節(jié),學(xué)生的工程實踐能力得不到充分鍛煉。
3.創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足
課程教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣,很多知識點涉及其他學(xué)科的基礎(chǔ)知識。在有限的授課學(xué)時上,教師有時為將內(nèi)容講明白,不得不犧牲課堂討論時間。教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生獨立思考的時間少,加上實踐教學(xué)內(nèi)容跟不上,這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力不利。
4.考核方式不能全面反映教學(xué)效果
科學(xué)、合理的考核方式能鼓勵學(xué)生主動接觸行業(yè)新動態(tài)。當(dāng)前該課程的考核方式主要采取閉卷筆試的方式。期末筆試試卷成績占70%,平時成績占30%。平時成績中出勤占比10%、作業(yè)占比10%。學(xué)生主動思考、回答課堂提問,可以獲得額外加分。期末試卷題型包括填空、選擇題、判斷題、簡答題以及綜合設(shè)計題目。
二、教學(xué)改革措施
1.教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
為使教學(xué)內(nèi)容符合實際需要,學(xué)校深入行業(yè)進行調(diào)研,走訪考察多家建筑設(shè)計公司和通信工程公司,重新總結(jié)劃分、調(diào)整當(dāng)前課程教學(xué)內(nèi)容,使其符合行業(yè)現(xiàn)狀。(1)調(diào)整講授內(nèi)容。學(xué)校簡略原有的數(shù)字會議設(shè)備和視頻會議,在增加VoIP和IP視頻技術(shù)的基礎(chǔ)上講解新型視頻和會議網(wǎng)絡(luò)。學(xué)校增加局域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容以及綜合布線技術(shù)知識點的比重。綜合布線就像建筑的血管,各種應(yīng)用信息設(shè)備就像器官,這能給學(xué)生一個全面的有機的整體觀。教師要教授給學(xué)生建筑網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃與布局方法,通過商務(wù)寫字樓的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與布局案例將其貫穿到一起進行整體分析,以此增強學(xué)生的綜合分析能力,利用視頻片段輔助教學(xué),增強學(xué)生對現(xiàn)場的認知。(2)調(diào)整重點。課程安排在大三上學(xué)期,前期有計算機網(wǎng)路課程作為基礎(chǔ),重點講授無線網(wǎng)絡(luò)和IP承載技術(shù)。(3)實踐課程增加綜合布線實踐環(huán)節(jié)和應(yīng)用服務(wù)器搭建實驗。模擬建筑中的真實網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程,形成直觀認識。
2.重新安排教學(xué)環(huán)節(jié)
(1)課前預(yù)習(xí)。學(xué)校通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開辟“建筑信息設(shè)施系統(tǒng)”的“課程討論區(qū)”,供學(xué)生自習(xí)復(fù)習(xí)一級討論使用。通過QQ群、微信等,教師使用網(wǎng)絡(luò)上傳講義、多媒體課件,供學(xué)生下載,以便課前預(yù)習(xí),提高課堂效率和互動討論效果。(2)引入案例教學(xué),將知識點融于案例中,輔以多媒體視頻教學(xué)與課堂講解及互動討論等方式完成教學(xué)。教師根據(jù)每次課堂講授的內(nèi)容,事先安排相應(yīng)的工程或?qū)嵺`案例,先針對案例提出問題,讓學(xué)生帶著問題去讀案例,然后回答問題,針對重點難點集中討論和講解。(3)課后鞏固,課后布置任務(wù)讓學(xué)生自行查閱資料,對實際問題給出解答或解決方案,完成報告并計入總評成績。整個過程,學(xué)生可以通過“課程討論區(qū)”或QQ群,與教師或其他學(xué)生交流,最大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自主思考能力。
3.實踐教學(xué)改革
(1)增加課程設(shè)計。理論教學(xué)完成后的增加知識總結(jié)和綜合運用訓(xùn)練項目,能加強學(xué)生的實踐動手能力訓(xùn)練,檢驗前期理論教學(xué)效果,是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題能力的手段。目前課程設(shè)計的選題:住宅小區(qū)的公共信息系統(tǒng)設(shè)計和寫字樓基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。學(xué)生自主選題,分組完成,形成實物成果并進行答辯。課程設(shè)計環(huán)節(jié)可以為畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。(2)企業(yè)實踐教學(xué),包含企業(yè)參觀和企業(yè)專業(yè)實習(xí)。企業(yè)參觀與調(diào)研的主要方式是帶學(xué)生到建筑施工現(xiàn)場進行實地參觀。參觀結(jié)束后,學(xué)生要提交考察日志和學(xué)習(xí)報告。企業(yè)專業(yè)實習(xí)的主要方式是在大四下學(xué)期讓學(xué)生作為企業(yè)的工程師助理等職務(wù),實地參加工作,深入了解企業(yè),學(xué)習(xí)相關(guān)工程和管理知識。學(xué)生在工程實際中了解一線,提高團隊合作意識。(3)考核方式改革。考核是對學(xué)習(xí)效率的評定,是非常有效的激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)的工具。課程考核實行多元化考核方式,不單考核理論知識,還要考核學(xué)生的工程實踐動手能力、合作能力、職業(yè)素質(zhì)等。課程考核環(huán)節(jié)應(yīng)由筆試、平時作業(yè)、課程設(shè)計答辯、實驗項目驗收等方面加平均分得到總成績。這樣的多元考核方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力,將所學(xué)內(nèi)容貫穿理解,以獲得更好的教學(xué)效果。智能建筑與電氣化是一個相對較新的專業(yè),開設(shè)該專業(yè)的學(xué)校并不多。作為一個跨領(lǐng)域的新專業(yè),其需要教授的專業(yè)知識范圍比較廣,包括建筑學(xué)、自動化、計算機技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及環(huán)境學(xué)等多個學(xué)科。“智能建筑信息設(shè)施系統(tǒng)”是信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心課程之一,在培養(yǎng)計劃中占較重比重。因此該課程的教學(xué)改革對整個專業(yè)建設(shè)有重要意義。每年的教學(xué)過程中,教師都要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,尋找最新案例,設(shè)計更符合實際需要的課程設(shè)計項目,使學(xué)生能儲備扎實的理論基礎(chǔ),及時掌握新技術(shù),緊跟最新的行業(yè)動態(tài),為今后從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]王娜.智能建筑信息設(shè)施系統(tǒng)[M].北京:人民交通出版社,2008
城市工程系統(tǒng)規(guī)劃課程是城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的一門專業(yè)理論課程,課程教學(xué)目的是讓學(xué)生在城鄉(xiāng)規(guī)劃實踐活動中能運用課程的理論知識確定各項工程系統(tǒng)的規(guī)模、容量,科學(xué)布局各項設(shè)施,制定相應(yīng)的策略和措施,以先進的理念和有關(guān)知識形成影響城鎮(zhèn)發(fā)展的重要決策。
隨著城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科的發(fā)展和其他相關(guān)學(xué)科的交叉,城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的教學(xué)一直在改進,教學(xué)體系和課程安排也進行了相應(yīng)的調(diào)整,本課程作為是城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)重要的一門課程,隨著城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科整體教學(xué)改革的推進,本課程也應(yīng)作出相應(yīng)的改革和創(chuàng)新,以逐步形成系統(tǒng)完善的教學(xué)體系。
1 城市工程系統(tǒng)規(guī)劃課程特點
系統(tǒng)性
各工程系統(tǒng)都是一個獨立而完整的系統(tǒng),課程內(nèi)容囊括了從宏觀的資源平衡、總量預(yù)測到微觀的管網(wǎng)計算,是一個工程系統(tǒng)從構(gòu)建到建設(shè)使用的所有知識。授課時應(yīng)系統(tǒng)的介紹各工程系統(tǒng)的組成部分,以及各部分間的相互關(guān)系。
專業(yè)性
課程主要涉及了城市中除了交通工程以外的其他八項工程系統(tǒng),每個工程系統(tǒng)在城市的范疇中各自相對獨立各成系統(tǒng),各自具備自身的特點,有其獨自的技術(shù)特點。城鄉(xiāng)規(guī)劃要在規(guī)劃層面將這些工程系統(tǒng)的進行統(tǒng)一規(guī)劃安排時,需要對這些工程系統(tǒng)的建設(shè)條件和安全的運行環(huán)境有較好的了解,才能將這些工程系統(tǒng)科學(xué)合理的統(tǒng)籌在一起,即滿足自身建設(shè)和運行的要求,又對其他工程系統(tǒng)不造成影響。
技術(shù)性
本課程是在規(guī)劃的層面對工程建設(shè)進行統(tǒng)一的安排,課程內(nèi)容是工程系統(tǒng)規(guī)劃實用技術(shù)的講解,用技術(shù)手段將這些工程進行統(tǒng)一規(guī)劃,本課程重點強化的就是技術(shù)性很強的管線綜合規(guī)劃、豎向規(guī)劃技術(shù)環(huán)節(jié)的實際操作環(huán)節(jié)。
實踐性
本課程雖然是理論課,但是卻和實踐環(huán)節(jié)結(jié)合非常緊密,每項工程系統(tǒng)都需要實際的規(guī)劃練習(xí),通過具體的規(guī)劃設(shè)計來綜合考慮不同的層次,不同深度的工程系統(tǒng)的實際問題,針對具體的問題做出相應(yīng)的規(guī)劃安排。
綜合性
本課程的內(nèi)容不僅僅是各工程系統(tǒng)在規(guī)劃層面的布局和安排,還需要對工程系統(tǒng)設(shè)施綜合考慮、統(tǒng)一布局,合理安排各工程系統(tǒng)設(shè)施及其相關(guān)的資源、附屬設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃,同時也需要進行管線的綜合規(guī)劃、管線的豎向規(guī)劃以及綜合防災(zāi)規(guī)劃等的內(nèi)容。
2 城市工程系統(tǒng)規(guī)劃教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題
2.1 課時少,需要對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化
在教學(xué)改革以后,課程理論教學(xué)學(xué)時是32課時,這個課時課程的教學(xué)內(nèi)容而言遠遠不足,在有限的學(xué)時里,不能介紹課程的所有內(nèi)容,僅僅能系統(tǒng)的介紹工程系統(tǒng)的理論知識,難于展開課堂實踐教學(xué),在教學(xué)中只有4個課時的時間用于給水、排水、電力、燃氣的片面的規(guī)劃設(shè)計,內(nèi)容多,課堂枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,教學(xué)效果不理想,需要對教學(xué)內(nèi)容進行刪減,突出重點。
2.2 教學(xué)資料、師資的不足
本課程涉及內(nèi)容多、系統(tǒng)性強,所需課時數(shù)多,講課難度大,內(nèi)容涵蓋從各項工程總量預(yù)測、基礎(chǔ)設(shè)施選址、管線布局形式選擇等內(nèi)容到詳規(guī)的管網(wǎng)規(guī)劃、管網(wǎng)水力計算和管徑選擇等,既有總規(guī)層面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,又有詳規(guī)層面的管線綜合規(guī)劃、豎向規(guī)劃,還有綜合防災(zāi)規(guī)劃、環(huán)境衛(wèi)生等方面的內(nèi)容;內(nèi)容多、難度大、計算復(fù)雜,需要很多優(yōu)秀、完整的設(shè)計資料供學(xué)生學(xué)習(xí)、參考,但這類專項的設(shè)計資料儲備較少,且內(nèi)容比較單一,多為給水、排水、電力的工程系統(tǒng)規(guī)劃資料,像防災(zāi)系統(tǒng)規(guī)劃資料的儲備非常少。
同時,本課程涉及的各專業(yè)工程的內(nèi)容比較深、廣,規(guī)劃專業(yè)的老師在專項工程的了解和把握會有所欠缺,需要相關(guān)專業(yè)的老師和人員共同參與教學(xué),將各專項工程的內(nèi)容進行補充,本專業(yè)并無供電、防災(zāi)等領(lǐng)域的專業(yè)教師,需要跨學(xué)院合作來補充師資。
3 城市工程系統(tǒng)規(guī)劃課程教學(xué)思考
3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出重點
本課程的由于受到教學(xué)學(xué)時的限制,需要對上課內(nèi)容進行優(yōu)化,目前城鄉(xiāng)規(guī)劃在工程系統(tǒng)的專業(yè)規(guī)劃領(lǐng)域涉及的深度主要是指導(dǎo)后續(xù)是專項設(shè)計,上課內(nèi)容應(yīng)突出系統(tǒng)性,系統(tǒng)的介紹工程系統(tǒng)的組成部分,讓學(xué)生了解各工程系統(tǒng)的在各層次規(guī)劃中的深度。
3.2教學(xué)方法和手段的改進
本課程的所涉及的內(nèi)容非常多,從總規(guī)到詳規(guī)所包含的內(nèi)容非常多,如城市電力工程系統(tǒng),則有用總量預(yù)測、城市電源的選擇、電力線路由規(guī)劃、變電設(shè)施規(guī)劃、城市電網(wǎng)結(jié)線形式規(guī)劃等內(nèi)容,即有總體規(guī)劃層面的內(nèi)容,又有詳細規(guī)劃層面的內(nèi)容,講課時從規(guī)劃層面入手,將各規(guī)劃層面所涉及的內(nèi)容總結(jié)以專題的形式進行講授,并結(jié)合相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計實例介紹,使各規(guī)劃層次的深度更清晰明了,規(guī)劃方法和程序更直觀,便于學(xué)生對知識的理解吸收。
課程中相關(guān)管網(wǎng)水力計算,可以利用規(guī)劃設(shè)計軟件進行復(fù)雜的管網(wǎng)水力計算,將各管網(wǎng)計算內(nèi)容采用上機操作與講課相結(jié)合的方式,讓學(xué)生掌握管網(wǎng)布置與計算的過程,了解相關(guān)軟件在規(guī)劃設(shè)計中的運用情況,能操作相關(guān)軟件進行管網(wǎng)的水力計算。
3.3教學(xué)團隊、相關(guān)專業(yè)教師共同參與
本課程與“城市總體規(guī)劃”、“城市控制性詳細規(guī)劃”、“城市設(shè)計”等課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計有密切的關(guān)系,這些課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計往往涉及各專項工程系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計任務(wù),需要大量運用城市工程系統(tǒng)規(guī)劃方面的知識,教學(xué)時,利用本專業(yè)教學(xué)團隊的優(yōu)勢,緊密結(jié)合其他課程設(shè)計(如城市總體規(guī)劃)舉辦相關(guān)講座,提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
作者簡介:陳隊永(1977-),男,河北無極人,石家莊鐵道大學(xué)交通運輸學(xué)院,講師;溫少芳(1979-),女,河北定州人,石家莊鐵道大學(xué)交通運輸學(xué)院,講師。(河北石家莊050043)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)07-0061-02
“交通工程設(shè)施設(shè)計”是交通工程專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)技術(shù)課程,主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握交通工程設(shè)施設(shè)計方面的主要理論、主要知識和基本方法,并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和今后的工作打下理論和方法基礎(chǔ)。隨著交通技術(shù)和交通學(xué)科的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等已逐漸與現(xiàn)實需求不相適應(yīng),為此,信息化教學(xué)引入了“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程的教學(xué)活動中。在信息化環(huán)境下,以學(xué)生為主體,充分合理地利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源,對課程的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)設(shè)計以及考核評價等環(huán)節(jié)進行具體規(guī)劃,以實現(xiàn)“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程的優(yōu)化設(shè)計。
一、信息化教學(xué)優(yōu)化設(shè)計需要考慮的方面
1.要有具體明確的課程教學(xué)目標(biāo)
任課教師要在課程學(xué)體目標(biāo)的框架指導(dǎo)下,把教學(xué)總目標(biāo)細分成若干個具體的小目標(biāo),并把每一個學(xué)習(xí)單元和模塊的教學(xué)內(nèi)容細化為易于學(xué)生掌握的“學(xué)習(xí)任務(wù)”,通過這些小的“學(xué)習(xí)任務(wù)”來反映總的教學(xué)目標(biāo)。設(shè)計“教學(xué)任務(wù)”時,其教學(xué)目標(biāo)一般可以采用了解、理解和掌握三個層次的教學(xué)要求。
2.“教學(xué)任務(wù)”設(shè)計要符合學(xué)生的實際情況
任課教師進行教學(xué)設(shè)計時,要注重從學(xué)生實際出發(fā),充分結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的專業(yè)知識、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣等特點,遵循由淺入深、由表及里、循序漸進等基本教學(xué)原則。對于新教學(xué)內(nèi)容或有一定難度的教學(xué)任務(wù),教師最好事先演示或給出具體明確的關(guān)鍵操作步驟,便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時,教學(xué)設(shè)計最好把教學(xué)重點和難點分散到具體任務(wù)中,要盡量體現(xiàn)以“學(xué)生是中心、教師為主導(dǎo)”的基本教學(xué)策略。
3.課堂上要注重營造適合的教學(xué)案例情境
在優(yōu)化設(shè)計課堂信息化教學(xué)方案的過程中,要積極創(chuàng)設(shè)與當(dāng)前課堂教學(xué)主題內(nèi)容相關(guān)的、盡可能反映真實情況的學(xué)習(xí)案例背景,有意識引導(dǎo)學(xué)生帶著具體的任務(wù)進入學(xué)習(xí)情境,盡可能激發(fā)學(xué)生的有關(guān)的知識、經(jīng)驗及表象等原有認知結(jié)構(gòu),從而使學(xué)生利用新信息去整合知識,提高教學(xué)效果。
4.要注重學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
在優(yōu)化教學(xué)設(shè)計方案時,要積極引導(dǎo)學(xué)生從各個方面和角度去思考、解決問題,嘗試用多種不同的方法來解決同一個問題,同時還要鼓勵學(xué)生敢于大膽猜想、聯(lián)想和分析判斷,并將其聯(lián)想、猜想作為邏輯推理的一種學(xué)習(xí)形式和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造力的一種重要方法手段。
5.要注重與其他相關(guān)課程的整合
信息化教學(xué)設(shè)計通常以各種各樣的主題“教學(xué)任務(wù)”帶動教學(xué),應(yīng)有目的、有意識地開展各門相關(guān)課程的相互整合。這些“教學(xué)任務(wù)”總是把多門課程的知識內(nèi)容和專業(yè)技能作為一個整體,有機地聯(lián)系在一起,強調(diào)各種資源信息服務(wù)于具體的教學(xué)任務(wù),優(yōu)化信息化教學(xué)設(shè)計就成為學(xué)生獲取相關(guān)信息、探索專業(yè)問題、協(xié)作解決問題的有效工具。所以,教師進行信息化教學(xué)設(shè)計時,要注意體現(xiàn)課程和學(xué)科整合的理念,使學(xué)生能力在潛移默化中得到提高,增強學(xué)生綜合分析、解決問題的能力。
二、“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程信息化教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計
“交通工程設(shè)施設(shè)計”內(nèi)容涵蓋了交通領(lǐng)域內(nèi)的交通管理、交通安全、交通工程設(shè)施的基礎(chǔ)理論,是全面掌握交通工程設(shè)計知識結(jié)構(gòu)的綜述性課程,課程信息量大,涉及面廣,其中的基礎(chǔ)理論對于初學(xué)者來說較為抽象,這就對教學(xué)設(shè)計的選擇提出了更高的要求。本文結(jié)合教學(xué)實踐,從課程教學(xué)設(shè)計、課堂教學(xué)設(shè)計、學(xué)生自主學(xué)習(xí)設(shè)計以及考核設(shè)計四個方面進行探討。
1.課程教學(xué)設(shè)計
交通工程專業(yè)在不同的高校,課程設(shè)置有很大的不同,各有各的側(cè)重點。雖然交通工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論是一樣的,但是在課程的目標(biāo)、對學(xué)生的要求還是要根據(jù)自己學(xué)校的情況進行設(shè)計。
石家莊鐵道大學(xué)的交通工程專業(yè)就根據(jù)學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科是土木工程專業(yè),學(xué)生在課程體系中安排了理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和計算機繪圖等課程,在“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程設(shè)計過程中,強調(diào)學(xué)生不僅要知道現(xiàn)代交通管理的一般原則和手段,同時對于管理設(shè)置的依據(jù)也要有所了解。例如關(guān)于交通設(shè)施的學(xué)習(xí),除了了解交通設(shè)置的類型外,還應(yīng)該能夠獨立地進行交通設(shè)施設(shè)計,這些就是基于學(xué)生在大一、大二時學(xué)習(xí)的相關(guān)的建筑材料、力學(xué)分析等課程。針對這方面的訓(xùn)練,學(xué)校專門設(shè)置了一周的課程設(shè)計。
“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程中另外兩部分內(nèi)容是交通規(guī)劃和交通流分析,這兩部分在設(shè)計過程中有很大的不同。交通流主要是將交通狀態(tài)用數(shù)學(xué)的形式建模,學(xué)生在理解上略顯抽象,主要是學(xué)生缺少對交通流的觀察,另一方面是對數(shù)學(xué)建模的過程了解較少。為了使學(xué)生更深入的理解,在課程設(shè)計上,教師有針對性地進行交通狀態(tài)的分析及進行一些數(shù)學(xué)建模的講解,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)交通流過程中更有興趣。在這部分課程的設(shè)計上應(yīng)充分鼓勵學(xué)生觀察現(xiàn)實中的交通管理現(xiàn)象,并進行理論分析。
交通規(guī)劃注重的是學(xué)生對于系統(tǒng)分配原理的應(yīng)用,目前也多是采用規(guī)劃軟件進行規(guī)劃設(shè)計。在這部分課程設(shè)計上,針對交通規(guī)劃實際操作性強的特點,設(shè)置了一周的交通規(guī)劃設(shè)計課,要求學(xué)生不僅知道規(guī)劃的原理步驟,還能夠應(yīng)用相關(guān)的軟件進行實際的操作。因為目前規(guī)劃軟件相對較為成熟,學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用的同時,將規(guī)劃原理進行現(xiàn)實意義的模擬演示,擴大了知識應(yīng)用面。
2.課堂教學(xué)設(shè)計
“交通工程設(shè)施設(shè)計”是一門基于交通現(xiàn)實狀態(tài),內(nèi)容豐富的綜合性課程,在有限的課堂時間內(nèi),如何將一堂50分鐘的課上好,獲得較好的教學(xué)效果,對于任課老師來說是不小的挑戰(zhàn),借助多媒體手段是必不可少的。多媒體工具的內(nèi)容應(yīng)該是多樣化的,不是僅僅利用PPT,添加一些圖片,一小段錄像就可以實現(xiàn)的。信息化條件下應(yīng)盡可能多的利用好教學(xué)資源,主要包括:多媒體素材(包括文字、圖片、圖形、動畫、音頻、視頻等)、電子教學(xué)材料(包括教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教案、實驗大綱和實驗指導(dǎo)書等)、電子教學(xué)資源(包括多媒體課件、專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站、題庫等)和電子文獻(包括圖書、期刊、報紙、網(wǎng)絡(luò)資源鏈接等)等。教師在課堂上應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點,加以綜合利用,并要根據(jù)學(xué)生的反映及時調(diào)整上課的進度和內(nèi)容,以獲得較好的教學(xué)效果。學(xué)生能否將真實的信息反饋給教師,也是教師在課堂上必須完成的任務(wù)。
在“交通工程設(shè)施設(shè)計”中,老師講解“交通三要素”時,將交通在自由流狀態(tài)和強迫流狀態(tài)下的交通錄像播放給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生描述這樣狀態(tài)下的交通對他們的影響如何,總結(jié)學(xué)生的說法,給出專業(yè)的理論定義和特點,進行有針對性地講評,使學(xué)生對交通流的特點有了專業(yè)的認識,課堂的互動也是很活躍的,獲得了很好的教學(xué)效果。
3.學(xué)生自主學(xué)習(xí)設(shè)計
信息社會的不斷發(fā)展對當(dāng)代大學(xué)生的要求也不斷提高,學(xué)生自主意識也不斷增強。教師在安排學(xué)生的自主學(xué)習(xí)任務(wù)時候,應(yīng)該結(jié)合課程的內(nèi)容和學(xué)生的自身特點,因材施教。作為專業(yè)教師也應(yīng)該盡力為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的平臺,幫助學(xué)生有的放矢的進行學(xué)習(xí),也幫助學(xué)生在搜索資料方面把一下關(guān)。在“交通工程設(shè)施設(shè)計”的課程教學(xué)實踐過程中,通過課后作業(yè)、課程小論文、交通設(shè)施調(diào)查方案的設(shè)計等,利用網(wǎng)絡(luò)平臺,及時與學(xué)生溝通,交流觀點,幫助學(xué)生在課余時間更好地完成自主學(xué)習(xí)。
4.考核設(shè)計
課程考核堅持定量分析與定性分析相結(jié)合、平時成績與期末成績相結(jié)合、理論考試與實踐操作相結(jié)合,對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果進行全面評價,并采取提交作業(yè)、回答問題、平時測驗等信息化考評方法,力爭對學(xué)生進行全方面、多方位的考核,盡可能客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果。
三、專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計的一般過程
根據(jù)“交通工程設(shè)施設(shè)計”課程的教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)了專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計的一般過程,如圖1所示。
中圖分類號:G642.4 文獻標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.038
1 前沿
隨著全國城市軌道交通的大力建設(shè),城市軌道交通學(xué)院和專業(yè)也如雨后春筍般出現(xiàn),上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院作為全國第一個城市軌道交通專屬學(xué)院。學(xué)院特點之一是與上海申通地鐵合作辦學(xué),實現(xiàn)學(xué)生就業(yè)對接、科研合作,這對學(xué)生的實踐能力提出了更高的要求。
運營管理專業(yè)學(xué)生在日后的工作中會涉及各項運營管理手段,如何合理對城市軌道交通施加措施,措施實施后的效果如何進行預(yù)估,掌握這些技能不僅依賴書本理論知識的學(xué)習(xí),還需要進行實踐,獲得直觀認識,累積生產(chǎn)經(jīng)驗與教訓(xùn)。但城市軌道交通系統(tǒng)龐大,各部門互相交融,牽一發(fā)而動全身[1],且作為公共交通設(shè)施,承擔(dān)著大量的客流,學(xué)生很難在實際的城市軌道交通系統(tǒng)中進行實驗。
近年來,計算機的大力發(fā)展為學(xué)生創(chuàng)造了實驗?zāi)M的機會。目前專門針對城市軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃與管理的軟件較少,但大部分的綜合規(guī)劃、管理軟件都可以實現(xiàn)模擬城市軌道交通系統(tǒng)的功能。德國PTV公司VISUM就是其中一個功能全面、實踐效果較好、市場占有率較高的軟件[3]。因此,本文研究如何利用VISUM仿真在城市軌道交通管理專業(yè)進行實驗和實踐環(huán)節(jié)教學(xué)。
2 VISUM仿真軟件的適用性
城市軌道交通學(xué)院運營管理專業(yè)的兩門專業(yè)特色課程《城市軌道交通規(guī)劃》與《城市軌道交通運營管理》及其對應(yīng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程設(shè)計都涉及VISUM軟件相關(guān)功能。
交通規(guī)劃項目,首先會涉及到交通供給問題。因此,把各種交通方式的供應(yīng)情況通過路網(wǎng)模型表達出來就具有重要意義[4]。通過這個數(shù)字形式的路網(wǎng)模型,可以反映出研究范圍內(nèi)的交通設(shè)施在時間、空間的結(jié)構(gòu)特性。VISUM宏觀交通規(guī)劃軟件,正是滿足這種建立模型和分析模型的要求而產(chǎn)生的。VISUM主要用于區(qū)域規(guī)劃或全國范圍內(nèi)規(guī)劃,提供各種交通分配運算程序、建立傳統(tǒng)的四階段交通模型,包括新興的基于出行鏈和活動鏈的非集計分析方法。為教學(xué)實驗中演示交通預(yù)測各階段任務(wù)、新興模型與傳統(tǒng)模型的區(qū)別提供直觀、系統(tǒng)的認識。
運營管理中涉及大量的管理措施和手段,其采取與否以及采取哪項措施、方案能否優(yōu)化是主要問題,而這些問題都依賴于對措施和手段實施效果的評價。VISUM仿真軟件提供了豐富深入的定量分析指標(biāo)及分析方法,通過龐大的數(shù)據(jù)庫管理,可以實現(xiàn)強大的數(shù)據(jù)分析和評價功能。
3 演示性實驗及練習(xí)
城市軌道交通運營管理的目的是利用城市軌道交通有限的資源,使其能夠發(fā)揮最大的交通運輸功能,其主要手段是調(diào)節(jié)地鐵系統(tǒng)的運能和客流分布,具體如:增加列車班次、優(yōu)化換乘車站客運組織、調(diào)整出行費用等,為了使學(xué)生更直觀地了解以上手段的效果,開設(shè)相關(guān)演示性實驗及練習(xí)。
在教學(xué)過程中,由教師基于VISUM仿真軟件建立一個基本模型,建模數(shù)據(jù)包括某城市軌道交通線網(wǎng)結(jié)構(gòu)和OD數(shù)據(jù)。
3.1 列車發(fā)車間隔調(diào)整
列車發(fā)車間隔關(guān)系乘客在地鐵系統(tǒng)中的運行時間,是乘客選擇出行路徑的重要因素。實驗中由教師調(diào)整一些線路的行車間隔,運行軟件后會發(fā)現(xiàn)客流分布發(fā)生了變化,由此,請學(xué)生思考并分析客流分布變化與線路行車間隔的關(guān)系,之后請學(xué)生自己嘗試選擇不同線路、不同幅度改變發(fā)車間隔,分析客流變化情況,加深相關(guān)理論知識理解。
3.2 票制票價設(shè)置
票價因素是出行者的一個重要考慮因素。教師基于基本VISUM模型,參考上海地鐵的票價票制進行軟件參數(shù)設(shè)定。實驗中由教師調(diào)整一些線路的票價后,運行軟件后同樣會發(fā)現(xiàn)客流分布發(fā)生變化。之后過程類似,請學(xué)生結(jié)合理論知識對軟件運行結(jié)果進行探討分析,并自己動手操作軟件。
3.3 換乘走行時間
換乘走行時間不僅關(guān)系乘客在地鐵系統(tǒng)中的運行時間,而且關(guān)系到乘客的體力消耗。教師將基礎(chǔ)模型中某些換乘站的時間進行更改,后運行軟件,請學(xué)生結(jié)合理論知識分析軟件運行結(jié)果,并請學(xué)生自己動手操作軟件。
3.4 各參數(shù)綜合實驗
在上面的例子中,模型中只改變了某一個參數(shù)的數(shù)值,通常實際情況下運營組織方案的改變不會是單一參數(shù)的改變,因此,在實驗課程的最后,請學(xué)生自己對軟件中的多項指標(biāo)進行更改,并綜合分析軟件運行結(jié)果。從而培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)、全面看待地鐵系統(tǒng)的觀念。
4 實踐環(huán)節(jié)
實驗課隨著教學(xué)內(nèi)容進行,雖然可以驗證和鞏固每個知識點,但軟件的應(yīng)用被分裂開零散的進行,系統(tǒng)性不強。因此在相關(guān)專業(yè)課程結(jié)束后,需要綜合實踐環(huán)節(jié)――課程設(shè)計對所學(xué)知識、軟件進行綜合應(yīng)用。從課堂實驗到課程設(shè)計,符合由簡入繁的教學(xué)原則。該課程設(shè)計任務(wù)包括基于VISUM仿真軟件的交通規(guī)劃四階段建模和運營組織方案評價比選及優(yōu)化。具體設(shè)計流程包括基礎(chǔ)信息輸入(如:小區(qū)人口/用地性質(zhì),地鐵線網(wǎng)運營方案等)、交通產(chǎn)生與吸引、交通分布、交通分配及方式劃分、軟件參數(shù)標(biāo)定(如:發(fā)車間隔、票價票制、行車速度)及運營方案比選(評價指標(biāo)為:車廂滿載率、出行時間、行業(yè)效益等)幾個方面。
5 總結(jié)
通過互動式的實驗教學(xué),課堂上及時鞏固加深所學(xué)專業(yè)知識,并提高學(xué)生參與度,課堂學(xué)習(xí)氛圍和效果好。通過綜合課程設(shè)計環(huán)節(jié),學(xué)生的軟件操作能力得到提升,綜合、系統(tǒng)分析問題解決問題的思維方式得以形成,全局觀和自主思維模式得以樹立,實踐環(huán)節(jié)目標(biāo)達成。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)37-0247-02
我國對高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)提出明確目標(biāo)和要求,即“要注重增強學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力”,而實踐教學(xué)正是大學(xué)階段培養(yǎng)這些能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文通過對虛擬化工廠環(huán)境實驗室的研究,希望探索出一條適合高校工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學(xué)新模式。
一、工業(yè)工程實踐教學(xué)體系改革需求
虛擬化工廠環(huán)境的實驗室模擬現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,類似一個微型智能化工廠,模擬企業(yè)內(nèi)部物流,兼具商業(yè)物流,具有綜合性、現(xiàn)代性和開放性的特點。該實驗室的作用在于在虛擬工廠環(huán)境下,培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn)工藝程序分析、生產(chǎn)計劃與控制、質(zhì)量分析與控制、設(shè)施規(guī)劃設(shè)計、過程優(yōu)化以及流程管理的實際能力,滿足相關(guān)的教學(xué)和科研的需求。利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)等多種技術(shù)手段,使實驗室能充分體現(xiàn)和展示現(xiàn)代工業(yè)工程技術(shù)。本文將充分調(diào)研社會和企業(yè)對工業(yè)工程人才培養(yǎng)的需求,進而確定工業(yè)工程人才需必備的能力,在以能力為本位的基礎(chǔ)上,在虛擬工廠環(huán)境下進行實踐教學(xué)內(nèi)容和方法的調(diào)整,通過綜合實踐訓(xùn)練,真正提高工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生的實踐能力、創(chuàng)新能力,滿足企業(yè)需求,促進工業(yè)工程專業(yè)整體教學(xué)水平的提高,為社會發(fā)展輸送更多優(yōu)秀的人才。
二、基于虛擬化工廠環(huán)境實驗室的工業(yè)工程實踐教學(xué)體系改革
1.改革現(xiàn)代工業(yè)工程綜合實踐教學(xué)體系。結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)工程實驗室虛擬現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè),立足本學(xué)科特點、面向管理工程實際,注重對學(xué)生操作能力、綜合素質(zhì)的提升,培養(yǎng)創(chuàng)造力,結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)特點,建立如圖1所示的實驗教學(xué)體系框架,在此基礎(chǔ)上建立和完善各項與本專業(yè)相關(guān)的實驗教學(xué)體系。對引導(dǎo)型的工業(yè)工程學(xué)科前沿實驗,總結(jié)經(jīng)驗,進一步修訂和完善課程設(shè)置、教學(xué)大綱等。進一步凝練實驗項目,強化實驗與科研、工程實踐的結(jié)合和銜接,進一步突出對知識的綜合運用能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、創(chuàng)新能力與工程實踐能力的培養(yǎng)。
在該體系框架下,設(shè)計具體實驗/實習(xí)/課程設(shè)計的主要內(nèi)容包括:①物流系統(tǒng)仿真實驗:通過混流組裝生產(chǎn)線、自動化立體倉庫、電子分揀中心和自主開發(fā)的教學(xué)實驗軟件平臺四大模塊,將實物系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實相結(jié)合,覆蓋生產(chǎn)與物流系統(tǒng)的全部重要環(huán)節(jié)。使學(xué)生充分體驗物流系統(tǒng)中物料流、服務(wù)流、信息流互相影響、互相制約的關(guān)系。實驗內(nèi)容主要有:a.通過對各實驗工位的動作采集,結(jié)合作業(yè)動作分析的基本理論與方法,實現(xiàn)作業(yè)動作的科學(xué)制定;b.通過對生產(chǎn)作業(yè)工序的動態(tài)調(diào)整,實現(xiàn)對工序流程的分析與優(yōu)化;c.通過對各實驗工位工時分析整理,找出實驗環(huán)節(jié)中的“瓶頸”工位,通過對“瓶頸”工位的優(yōu)化調(diào)整,實現(xiàn)生產(chǎn)線平衡與優(yōu)化;d.通過對生產(chǎn)線速度的調(diào)整,使各工位的負荷保持相對穩(wěn)定,避免發(fā)生時緊時松現(xiàn)象,均衡高效地完成生產(chǎn)操作。②基礎(chǔ)工業(yè)工程實習(xí):學(xué)生真實或模擬一種產(chǎn)品的需求調(diào)研、設(shè)計、加工、銷售等環(huán)節(jié)的運作過程,從中了解產(chǎn)品生產(chǎn)運作的全過程,進而完成基礎(chǔ)工業(yè)工程實習(xí)。實習(xí)步驟:a.組織學(xué)生實習(xí),為期3周,組織形式為將學(xué)生分組,每組約6到8人,每組學(xué)生可自行組織;b.實驗產(chǎn)品主要以手工布藝制品為主,使實習(xí)具有可操作性;c.產(chǎn)品生產(chǎn)可以模擬簡單機械制品的裝配、測量等工作。③模擬企業(yè)組織實驗:將生產(chǎn)車間及主要生產(chǎn)設(shè)備、裝配車間及裝配線分別虛擬構(gòu)成小型化企業(yè)系統(tǒng),以小型機電產(chǎn)品如機械傳動件、齒輪箱等為生產(chǎn)實驗對象,進行現(xiàn)代制造系統(tǒng)實驗、質(zhì)量可靠性(工序能力調(diào)查、質(zhì)量控制、抽樣檢驗)實驗、生產(chǎn)計劃與控制(開發(fā)與試制、多品種小批量生產(chǎn))實驗以及工業(yè)工程和ERP等實驗。通過此實驗完成一部分產(chǎn)品管理課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)。④質(zhì)量管理實驗:學(xué)生通過實驗充分理解SPC控制和MSA過程;學(xué)生制作或裝配某種產(chǎn)品,對每道工序采用專用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集,記錄質(zhì)量數(shù)據(jù),利用軟件畫出SPC控制圖并進行過程能力指數(shù)CPK的計算;對測量系統(tǒng)進行分析,學(xué)會使用常見測量儀器,對測量系統(tǒng)進行MSA分析,包括位置變差(線性、偏倚、穩(wěn)定性)、寬度變差(重復(fù)性、再現(xiàn)性)。具體實現(xiàn):對測量對象(試件)進行數(shù)據(jù)測量,記錄在相應(yīng)表格,計數(shù)型及計量型數(shù)據(jù)分析(位置變差、寬度變差),通過此實驗也可完成一部分產(chǎn)品管理課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)。⑤成本管理實驗:以成本核算實驗為主,實驗過程以現(xiàn)代生產(chǎn)物流與工業(yè)工程實驗室虛擬生產(chǎn)的實驗產(chǎn)品為成本計算對象,記錄各工序使用的各種原材料、輔助材料、生產(chǎn)工時、人工費用、消耗的動力費用、廢品情況,按照費用歸集分配方法,計算所生產(chǎn)實驗產(chǎn)品的成本,編制相關(guān)成本報表,并能夠進行相關(guān)分析。要求學(xué)生掌握成本核算的基本技巧,理解成本核算的基本原理,能夠熟練進行各種費用的歸集和分配,在此基礎(chǔ)上掌握成本計算的三種基本方法和相應(yīng)的輔助方法,并能較好地完成相關(guān)成本報表的編制和分析工作,掌握從事成本核算和成本管理工作的基本技能。通過此實驗也可完成一部分產(chǎn)品管理課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)。
2.虛擬化工廠環(huán)境實驗室布局規(guī)劃。實驗室按企業(yè)運營模式組織學(xué)生進行相關(guān)實驗和課程設(shè)計。實驗室旨在完成《基礎(chǔ)工業(yè)工業(yè)工程》、《人因工程》、《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》、《生產(chǎn)計劃與控制》、《先進制造系統(tǒng)》、《管理信息系統(tǒng)》和《質(zhì)量管理和可靠性分析》等專業(yè)核心課程的實踐教學(xué)。擬建實驗室布局結(jié)構(gòu)如圖2所示,實驗室建設(shè)按照軟硬件并重的思想,研究并建立硬件環(huán)境和軟件環(huán)境配置實施方案。
工業(yè)工程學(xué)科教育的發(fā)展要結(jié)合社會實際情況和各高校的現(xiàn)有條件,通過不斷改革使其課程和實踐環(huán)節(jié)設(shè)置更加合理,使學(xué)生具備較強的實踐能力,因此本研究適應(yīng)我國社會對工業(yè)工程人才的需求,并為工業(yè)工程學(xué)科的發(fā)展起到良好的推動作用。
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實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實驗、課程設(shè)計、社會調(diào)查、各類實習(xí)、實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等。實訓(xùn)能夠使學(xué)生把所學(xué)的各種理論知識綜合運用到一個事件當(dāng)中去,對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力有著特殊作用。通過文獻分析和調(diào)研等方法,分析各高校在工業(yè)工程實踐教學(xué)方面主要根據(jù)教育部管理科學(xué)與工程教育指導(dǎo)委員會的要求,開設(shè)課程實驗、課程設(shè)計、各類實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)[5-8]。課程實驗主要為基礎(chǔ)工業(yè)工程課內(nèi)實驗,包括人機操作分析、動作分析、雙手操作分析等;各高校會根據(jù)各自不同的學(xué)分要求,設(shè)置不同的課程設(shè)計,如技術(shù)經(jīng)濟學(xué)課程設(shè)計、企業(yè)資源計劃課程設(shè)計、生產(chǎn)運作管理課程設(shè)計、設(shè)施規(guī)劃課程設(shè)計、人因工程課程設(shè)計、基礎(chǔ)工業(yè)工程課程設(shè)計等,時間在1~3周不等。實習(xí)環(huán)節(jié)主要包括,工業(yè)工程認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)。最后是畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),不同高校要求學(xué)生完成畢業(yè)論文寫作或者工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工業(yè)設(shè)計。
課程實驗主要以驗證性實驗為主,課時少、內(nèi)容單一,主要目的為加深對于理論理解和方式方法的簡單認知;部分教指委規(guī)定的核心課程未能開設(shè)部分實踐內(nèi)容,僅有理論教學(xué)部分,缺乏實踐運用過程;課程設(shè)計方面,各課程設(shè)計相對獨立,多為具體的課程服務(wù),無法同時針對各個學(xué)科的知識進行綜合型的科學(xué)實踐,設(shè)計內(nèi)容與理論內(nèi)容缺少銜接紐帶,缺乏有效的綜合實踐;實習(xí)環(huán)節(jié)由于目前各高校所處環(huán)境不同,能夠接觸到的校外企業(yè)差別較大,對于統(tǒng)一提升學(xué)生實踐能力幫助有限;畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)更是在很多時候,由于學(xué)生就業(yè)壓力的沖擊而缺乏系統(tǒng)性,不能完整體現(xiàn)對所學(xué)的總結(jié)和再認識。對于解決以上問題,尤其是在學(xué)生所學(xué)理論知識綜合運用能力方面,有必要在立足培養(yǎng)應(yīng)用型工業(yè)工程人才的目標(biāo)下,以增強學(xué)生綜合實踐能力為核心,增加校內(nèi)綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié),形成課程實驗、課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計等一體化的實踐教學(xué)過程。
2開展實訓(xùn)教學(xué)的重要性
實訓(xùn)教學(xué)是加深學(xué)生對理論知識的鞏固和利用理論解決實際問題的有效途徑,是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新意識,鍛煉實踐能力的最佳方法。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,社會各領(lǐng)域?qū)θ瞬判枨蟮睦砟畎l(fā)生了變化,大多數(shù)用人單位要求應(yīng)聘的高校畢業(yè)生取消見習(xí)期,能直接上崗工作,而且對人才素質(zhì)的要求已由原先的專業(yè)單一型轉(zhuǎn)向復(fù)合型。無論是工業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)工程工作還是工業(yè)工程師資格,不但要求從業(yè)人員必須具備相關(guān)的專業(yè)理論,更注重從業(yè)人員的實際應(yīng)用和解決問題的能力。為了在工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面更好地與企業(yè)實際銜接起來,中國機械工程分會工業(yè)工程分會開展了見習(xí)工業(yè)工程師資格認證工作,其目的,就是為了提高普通高校工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)能力,提高新進入工業(yè)工程領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的從業(yè)適應(yīng)能力,強化這類人員的綜合能力和專業(yè)技能,滿足用人單位對人才的需求。以此為指導(dǎo),在學(xué)生學(xué)完大部分專業(yè)理論和完成單項課程設(shè)計等環(huán)節(jié)之后加入綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié),通過對所學(xué)的理論知識、操作技能的綜合運用,將一個個獨立的知識、技能進行
融合、提升形成一個完整的知識技能體系,用以完成實際工作中的任務(wù)。這樣可以更好地讓畢業(yè)生融入企業(yè)生產(chǎn)實踐,提升學(xué)生上手工作的能力。綜合實訓(xùn)課程在整個教學(xué)體系中有特殊的地位,開發(fā)綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)更加有效地實現(xiàn)就業(yè)導(dǎo)向目標(biāo)。以就業(yè)為導(dǎo)向體現(xiàn)在內(nèi)容上,就是建設(shè)好實訓(xùn)內(nèi)容與崗位的密切聯(lián)系,努力實現(xiàn)畢業(yè)就能上崗的目標(biāo)。綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)是教學(xué)與時間最近距離銜接的橋梁。
3工業(yè)工程綜合實訓(xùn)模式的建立
綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)的建立是一項系統(tǒng)工程,需要各專業(yè)課程知識的協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相關(guān)教師密切配合。對于這項工作必須做好總體設(shè)計方案和具體實施方案。根據(jù)我校具體情況,確立以校內(nèi)實訓(xùn)為主,校外實訓(xùn)為輔的原則。重新整合校內(nèi)實驗實踐條件,在整個實踐環(huán)節(jié)中增加綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié),建立新的專業(yè)實踐教學(xué)體系[9-10],如圖1所示。綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)主要是為了鍛煉學(xué)生多方面綜合運用工業(yè)工程相關(guān)知識的能力,這些知識包括:基礎(chǔ)工業(yè)工程方面,人因工程學(xué)方面,生產(chǎn)計劃方面,設(shè)施布置方面以及質(zhì)量管理方面。按照我校的教學(xué)培養(yǎng)計劃,綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)開設(shè)在完成基礎(chǔ)工業(yè)工程,人因工程,生產(chǎn)計劃與控制,設(shè)施布置與物流分析等課程結(jié)束后,把質(zhì)量管理方面的課程放在實訓(xùn)環(huán)節(jié)之后進行學(xué)習(xí)。這種設(shè)置方式是為了在實訓(xùn)過程中激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,讓學(xué)生在實訓(xùn)過程中真實感受到質(zhì)量的重要,自學(xué)相關(guān)質(zhì)量控制統(tǒng)計方法,并運用到實訓(xùn)過程中。按照這種思路,我們編寫了綜合實訓(xùn)教學(xué)大綱,為專業(yè)知識的系統(tǒng)性和連貫性提供保障。我們把實訓(xùn)環(huán)節(jié)分為5個階段來實施,并且在綜合實訓(xùn)結(jié)束后鼓勵學(xué)生參加中國機械工程學(xué)會的見習(xí)工業(yè)工程師資格考試,對自己的在工業(yè)工程方面的基本素質(zhì)和實際運用能力進行初步的認證。
(1)實訓(xùn)的前期準(zhǔn)備階段。對如何進行產(chǎn)品在流水線上的裝配設(shè)計,學(xué)生在之前的理論學(xué)習(xí)和課程設(shè)計中并未接觸過,為了讓學(xué)生更好的了解這個過程,完成整個實訓(xùn)過程,我們采取案例分析的方法。首先,讓學(xué)生對所給案例進行詳細分析。這些案例,來自于教師多年的科研實踐和對往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計的提煉總結(jié)。我校為了培養(yǎng)學(xué)生的解決實際問題的能力,在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)一直要求學(xué)生完成一個生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計或優(yōu)化,不允許采用論文的形式完成畢業(yè)環(huán)節(jié)。這個要求,不僅全面檢驗了學(xué)生在4年中對學(xué)習(xí)工業(yè)工程,也收集了大量的企業(yè)真實案例。這些資料通過總結(jié)提煉作為很好的案例提供給學(xué)生進行分析,讓學(xué)生從整體上了解組裝設(shè)計的工作過程和工作內(nèi)容,建立對綜合實訓(xùn)這個環(huán)節(jié)的整體認識,便于進行其后的工作。
(2)產(chǎn)品組裝設(shè)計階段。在這個階段,學(xué)生分成8~15人的小組,集體討論確定對一種產(chǎn)品,由于校內(nèi)條件的限制,我們對產(chǎn)品的選擇提出了具體的要求:①尺寸大小合適,不能超過流水線傳送尺寸;②結(jié)構(gòu)上不能過于簡單,也不能過于復(fù)雜;③產(chǎn)品及其各個零部件足夠牢靠,要能夠滿足多次拆裝而不易損壞的要求;④具有可檢測性,用以檢測裝配結(jié)果;⑤考慮實驗的性質(zhì),產(chǎn)品價格要合適[11]。因此,我們選擇小型閥門、繼電開關(guān)、鎖具等產(chǎn)品作為本環(huán)節(jié)的主要裝配產(chǎn)品。選定產(chǎn)品后,學(xué)生要完成對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析、零部件裝配順序的選擇、工序工位的確定、流水線速度的選擇、節(jié)拍的分析以及相應(yīng)的人因工程學(xué)問題。
(3)流水線裝配改善階段。確定好產(chǎn)品裝配設(shè)計以后,學(xué)生要把自己的設(shè)計落實在小型流水線上,分派小組人員工作,實現(xiàn)裝配加工過程,檢驗組裝設(shè)計。自主完成人員工作空間的確定,各工位工作人員的動作分析,雙手操作分析等內(nèi)容,通過不斷實踐修改,形成最滿意的該產(chǎn)品流水線裝配設(shè)計,并確定各工位的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書,工時定額和生產(chǎn)過程的各種參數(shù)等內(nèi)容。
(4)系統(tǒng)仿真階段。本階段,根據(jù)教師指定的工期和產(chǎn)量等約束條件,以修正的裝配線設(shè)計相關(guān)參數(shù)為依據(jù),運用FLEXSIM仿真軟件對生產(chǎn)過程進行仿真,并完成對生產(chǎn)線的布置和生產(chǎn)計劃安排,計算具體結(jié)果[12]。
(5)演示交流階段。學(xué)生最后完成一個綜合實訓(xùn)報告,對實訓(xùn)過程進行詳細記錄,并總結(jié)實訓(xùn)過程的收獲。以小組為單位用答辯的形式評定小組方案的實用性和效率性。充分調(diào)動參與同學(xué)的積極性,通過演示交流中,各小組交流方案,分享成果。經(jīng)過這5個階段,作為一個實踐體系的延續(xù),在學(xué)生完成整個綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)之后,組織學(xué)生參加中國機械工程協(xié)會工業(yè)工程分會的見習(xí)工業(yè)工程師資格考試和全國性的工業(yè)工程應(yīng)用大賽,多渠道的拓展和鍛煉學(xué)生的實踐能力,增強學(xué)生就業(yè)能力。
4結(jié)語
通過綜合實訓(xùn)教學(xué)鍛煉,學(xué)生們學(xué)會了在解決實際問題中,鞏固理論知識和應(yīng)用理論知識的能力,拓寬思維的廣度和深度,充分鍛煉了自己的綜合能力,取得了良好的效果。
(1)培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。綜合實訓(xùn)的教學(xué)模式,為學(xué)生提供了更多的自主學(xué)習(xí)空間和時間,學(xué)生們在實訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)自己哪部分理論環(huán)節(jié)薄弱,就自覺自動地去學(xué)習(xí),提高了對理論知識的理解和學(xué)習(xí)興趣。
(2)提高了學(xué)生綜合實踐能力。經(jīng)過實訓(xùn)鍛煉,使學(xué)生有了理論應(yīng)用于實踐的過程,提高了他們的綜合能力。
(3)培養(yǎng)了學(xué)生團隊合作精神。在實施實訓(xùn)教學(xué)中,所有的實訓(xùn)內(nèi)容,實訓(xùn)課題都要求按照小組的形式開展,這就鍛煉、培養(yǎng)了學(xué)生的團隊意識和合作精神。
目前,國內(nèi)高校IE專業(yè)實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)都服務(wù)于相應(yīng)的課程或課程群,但在對這些實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容、形式、要求、時間安排等方面的設(shè)計上,較少從整體的角度來考慮其相互之間的關(guān)系與聯(lián)系。總體來看,目前本專業(yè)實踐教學(xué)存在的主要問題,表現(xiàn)在以下方面:
(1)各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)獨立,沒有形成體系;
(2)實踐教學(xué)體系缺乏先進性、實用性、創(chuàng)新性和有效性,主要是因為實驗、實習(xí)條件限制,很多實踐教學(xué)內(nèi)容脫離科技發(fā)展和企業(yè)的實際需要[1];
(3)教學(xué)模式單一,缺乏綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié),使得學(xué)生主動性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮;
(4)實驗多以演示性、驗證性為主,缺少系列化的綜合性、創(chuàng)新型、設(shè)計性、開放式的專業(yè)課程實驗,不利于學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
另外,根據(jù)對制造業(yè)人才需求情況的調(diào)研和需求分析發(fā)現(xiàn),目前該專業(yè)絕大部分畢業(yè)生的就業(yè),仍停留在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的末端,基本上都是從事基礎(chǔ)工業(yè)工程、品質(zhì)管理、庫存管理和生產(chǎn)計劃等方面的工作,培養(yǎng)出的學(xué)生就業(yè)后還不能較快地適應(yīng)崗位,與企業(yè)用人要求的期望值,存在相當(dāng)差距。
因此,本文力求結(jié)合大連海洋大學(xué)機械工程學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)開辦7年來的辦學(xué)經(jīng)驗,探索一種既能結(jié)合IE專業(yè)特點,又能加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)具有市場競爭力的IE人才,從而從根本上提高畢業(yè)生可就業(yè)性的工業(yè)工程實踐教學(xué)模式。
2實踐教學(xué)體系的設(shè)計原則
(1)加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),突出機械工程素質(zhì)教育背景。大連海洋大學(xué)的工業(yè)工程專業(yè),設(shè)在機械工程學(xué)院,該專業(yè)的IE工程定位,主要依托機械工程背景,并在培養(yǎng)計劃中設(shè)置了互換性與技術(shù)測量、液壓傳動與氣動技術(shù)、機械CAD/CAM、機械工程測試技術(shù)等多門相關(guān)課程,進一步強調(diào)了該專業(yè)的工程特性。
目前,該專業(yè)實施實踐性教學(xué)主要通過兩個途徑實現(xiàn):
其一,是充分利用現(xiàn)有的工業(yè)工程綜合實驗室,模擬現(xiàn)代制造的全過程,體現(xiàn)機械工程背景和IE的特點,并準(zhǔn)備進一步完善相關(guān)實驗的平臺建設(shè),使之構(gòu)成一個有機整體。通過現(xiàn)代工業(yè)工程方法和實驗平臺,強化學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代工業(yè)工程方法和工具的能力,并通過制造工程實驗,增強工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生的機械工程背景。通過各種綜合實驗,來提高學(xué)生從事制造系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、優(yōu)化、運作、評價、創(chuàng)新的能力和素養(yǎng);
其二,是加強技能培養(yǎng)和實踐環(huán)節(jié),制定不同階段的實驗題目、課程設(shè)計和實習(xí)內(nèi)容,保證實踐課的教學(xué)時數(shù),形成一個目的明確、層次分明且具有連續(xù)性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)[2~3]。
(2)努力為學(xué)生提供一個良好的研究平臺,堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;理論聯(lián)系實際、教學(xué)研相結(jié)合;全面實施因材施教,注意個性發(fā)展的原則,加強學(xué)生的理論與實踐結(jié)合能力。一方面要求本專業(yè)高年級學(xué)生主動參與到專業(yè)教師的相關(guān)科研課題中,在加強技能培養(yǎng)和實踐環(huán)節(jié)的同時,也能讓學(xué)生對所學(xué)知識融匯貫通,同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造性思維方式。
3實踐教學(xué)體系的框架設(shè)計
構(gòu)建“面—點—面”模式的實踐教學(xué)體系(如圖1所示)。在該體系中,綜合考慮各個實踐環(huán)節(jié),體現(xiàn)“以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為基本原則,以課程實驗知識點為基本要素,以課程設(shè)計、學(xué)生科研等集成和銜接基本要素來構(gòu)成專門技能,以生產(chǎn)實習(xí)、學(xué)科競賽、社會實踐、畢業(yè)設(shè)計等綜合多種技能,實現(xiàn)專業(yè)知識的全面綜合”的實踐思想。由于IE專業(yè)必須要始終保持與社會企業(yè)需求相一致,因此,圖1中所示的各項目標(biāo),是一個開放的閉環(huán)系統(tǒng)[4]。在這一系統(tǒng)中,如果培養(yǎng)目標(biāo)或其子目標(biāo)發(fā)生改變,或者教學(xué)與目標(biāo)出現(xiàn)一定偏差,則應(yīng)及時對教學(xué)的內(nèi)容、方式、方法等予以修正和調(diào)整[5]。
3.1優(yōu)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),加強環(huán)節(jié)間的聯(lián)系
在實踐教學(xué)模式的探索中,強調(diào)將實踐融入到整個專業(yè)教學(xué)過程中。由于認識到實習(xí)的涉及面廣(學(xué)校IE專業(yè)目前安排在第一學(xué)年的第一學(xué)期),并且能夠為后續(xù)的專業(yè)課及實踐課奠定基礎(chǔ),因而在該模式中起到“面(綜合)”的作用;由于金工實習(xí)、課程設(shè)計及實驗教學(xué)等,服務(wù)于相應(yīng)的課程或課程群,因而起到“點(分散)”的作用;而生產(chǎn)實習(xí)、社會調(diào)查、畢業(yè)設(shè)計基本上涵蓋了相應(yīng)的課程或課程群,需要學(xué)生綜合運用所學(xué)的所有知識(包括金工實習(xí)及實驗教學(xué)),因而也起到“面”的作用。如圖2所示。當(dāng)然,該“面—點—面”實踐教學(xué)模式的整體優(yōu)化,離不開其各組成環(huán)節(jié)的優(yōu)化。
3.2開發(fā)綜合網(wǎng)絡(luò)平臺,整合多維資源
開發(fā)涵蓋圖3所示主要功能模塊的綜合實踐教學(xué)信息平臺。該平臺整合工業(yè)工程綜合實踐教學(xué)體系各個環(huán)節(jié)、各個層次的實踐素材,使學(xué)生可以在任何時間、任何地點自主學(xué)習(xí),方便地與教師交流、互動,為學(xué)生實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
其中,實踐素材部分的內(nèi)容,是對接地方企業(yè)生產(chǎn)實踐和學(xué)校所簽訂的實習(xí)基地(企業(yè)),采集典型企業(yè)生產(chǎn)素材,作為理論課程案例、實驗、課程設(shè)計的實踐素材。通過攝像機拍攝,采集典型行業(yè)代表企業(yè)的生產(chǎn)實踐,用Premier編輯、制作成視頻素材庫,并根據(jù)素材內(nèi)容細分為理論教學(xué)素材庫以及實驗教學(xué)素材庫兩類。理論教學(xué)素材用于課堂案例教學(xué),理論講解之后,播放視頻案例材料,讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,利用所學(xué)知識進行分析。
4實踐環(huán)節(jié)的具體開展
4.1實驗環(huán)節(jié)
根據(jù)IE學(xué)科的發(fā)展過程,進行總體規(guī)劃。我們將IE實驗劃分為兩大塊,即基礎(chǔ)IE實驗和綜合系統(tǒng)仿真IE實驗。其中基礎(chǔ)IE實驗,包括基礎(chǔ)工業(yè)工程的全部實驗(如動作分析、時間測定、方法研究)、生產(chǎn)管理的生產(chǎn)線平衡實驗、人類工效學(xué)等實驗。基礎(chǔ)工業(yè)工程實驗室,主要為完成“基礎(chǔ)工業(yè)工程”和“人因工程學(xué)”核心課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié),為后繼課程的學(xué)習(xí)奠定實踐基礎(chǔ)。
綜合系統(tǒng)仿真IE實驗項目,主要包括物流綜合實驗、可編程自動倉庫實驗、Flexsim、ERP和生產(chǎn)計劃與控制仿真實驗。綜合系統(tǒng)仿真IE實驗主要是采集、分析并優(yōu)化銷一體化企業(yè)中人、財、物、設(shè)備、方法、信息等資源的運行狀況,進行整體分解并實現(xiàn)優(yōu)化組合,并對整個系統(tǒng)進行模擬。綜合系統(tǒng)仿真IE實驗室,主要包括ERP系統(tǒng)、Flexsim物流模擬仿真系統(tǒng)以及與大連華鐵海興科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的生產(chǎn)計劃與控制實踐教學(xué)軟件系統(tǒng)等。
另外,規(guī)劃設(shè)計綜合性實驗。綜合性實驗的目的,是訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)掌握工業(yè)工程學(xué)科知識及相關(guān)技能,鞏固課程知識。要求學(xué)生對一個企業(yè)的生產(chǎn)情況進行調(diào)查、分析,測定企業(yè)生產(chǎn)能力,預(yù)測產(chǎn)品的需求狀況,并對企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)計劃、物料需求計劃及生產(chǎn)作業(yè)計劃提出合理的改進意見。實驗內(nèi)容包括生產(chǎn)過程的規(guī)劃與設(shè)計、生產(chǎn)計劃改進、編制物料需求計劃(MRP)與制造資源計劃(MRPII)、優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)計劃、生產(chǎn)成本核算等。
4.2課程設(shè)計環(huán)節(jié)
課程設(shè)計,是學(xué)生在掌握了所學(xué)課程的基本理論、基礎(chǔ)知識的前提下,綜合運用知識完成設(shè)計要求,目的是通過設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用IE知識解決問題的能力和素養(yǎng)。目前,學(xué)校IE專業(yè)課程設(shè)計,通常采用集中的方式,由指導(dǎo)教師指定一組課題,內(nèi)容主要有設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計、基礎(chǔ)工業(yè)工程課程設(shè)計、品質(zhì)工程課程設(shè)計、生產(chǎn)與運作管理課程設(shè)計等,分別針對工業(yè)工程4門主干專業(yè)課和畢業(yè)設(shè)計前的一次綜合實訓(xùn)活動。
另外,學(xué)校該專業(yè)從大二年級開始,就在各個學(xué)期開設(shè)了一些課程設(shè)計,以此鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力、動手操作能力等,使學(xué)生從二年級就能開始認識工廠及其運作模式。教師指導(dǎo)學(xué)生先深入現(xiàn)場去觀察和了解,要求學(xué)生能初步發(fā)現(xiàn)一些問題,然后請一些企業(yè)中的工業(yè)工程、生產(chǎn)管理、工藝、品質(zhì)管理、會計、人力資源管理等部門的專家講課。講課結(jié)束后,還安排學(xué)生與專家就所發(fā)現(xiàn)和想到的問題,進行面對面的交流,然后再到現(xiàn)場實習(xí),要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些比較有實質(zhì)性的問題,并提出符合工程實際和工藝原則又切實可行的改善方案。
在課程設(shè)計的安排方面,開設(shè)“數(shù)據(jù)庫原理”、“電工電子”、“機械設(shè)計”、“管理信息系統(tǒng)”、“生產(chǎn)計劃與控制”和“設(shè)施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設(shè)計”等課程,使學(xué)生在機、電、IE專業(yè)得到全面訓(xùn)練,其中的生產(chǎn)流程設(shè)計,是將工藝和工業(yè)工程結(jié)合起來做。同時,還力求組織一些專業(yè)課程的專題項目訓(xùn)練,如在各門專業(yè)課程中后期,開設(shè)專題項目(Project)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的團隊集體協(xié)作和綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。
4.3實習(xí)環(huán)節(jié)
實習(xí)教學(xué)資源,是為完成實習(xí)教學(xué)任務(wù)所需要的關(guān)鍵要素,包括金工實習(xí)中心、專業(yè)實驗室、校外實習(xí)基地以及學(xué)生進行社會實踐場所等。IE專業(yè)實習(xí)教學(xué)基礎(chǔ)資源的建設(shè),應(yīng)與學(xué)科建設(shè)、理論教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合,還要充分考慮工業(yè)工程和現(xiàn)代企業(yè)的一些實際應(yīng)用情況,如應(yīng)涵蓋工作研究、作業(yè)測定、現(xiàn)場管理、技術(shù)管理、品質(zhì)管理、生產(chǎn)線分析、裝配作業(yè)仿真、庫存管理、設(shè)備管理、零缺陷控制、設(shè)備監(jiān)控等方面內(nèi)容。隨著企業(yè)信息化的發(fā)展和服務(wù)業(yè)與制造業(yè)的高度融合,實習(xí)教學(xué)資源的范圍也將進一步擴大。
學(xué)校金工實習(xí)安排,在校內(nèi)實習(xí)工廠,要求學(xué)生對車、銑、刨、磨、鑄造、鉗工等工種進行實訓(xùn),熟練掌握眾多機器設(shè)備的操作,完成若干指定零部件的加工,最終以實習(xí)產(chǎn)品的形式,作為對學(xué)生實習(xí)過程進行考察。
校外生產(chǎn)實習(xí),要求學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線學(xué)習(xí)和深入了解制造企業(yè)實際情況,應(yīng)用所學(xué)的IE理論與方法,對企業(yè)的生產(chǎn)運作系統(tǒng)中的規(guī)劃、設(shè)計、評價及創(chuàng)新等問題進行了解、分析并力所能及地提出一些符合實際的解決方案。主要實習(xí)內(nèi)容包括:
(1)方案評價及優(yōu)化;
(2)生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制;
(3)質(zhì)量管理;
(4)生產(chǎn)現(xiàn)場管理;
(5)制造瓶頸分析;
(6)生產(chǎn)線平衡設(shè)計。
畢業(yè)實習(xí)是高校本科教學(xué)中一個不可缺少的重要實踐環(huán)節(jié),是大學(xué)生走向工作崗位前接觸生產(chǎn)實際、開闊視野以適應(yīng)未來工作的一次極好機會。工業(yè)工程既具有工程屬性,又具有管理特征,同時還具有很強的實踐性和可操作性。這些特點,決定了工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)實習(xí),不能完全照搬機械類或管理類專業(yè)的實習(xí)模式,應(yīng)該根據(jù)本專業(yè)的特點,利用有限的實習(xí)資源,發(fā)揮盡可能大的作用。
為了提高畢業(yè)實習(xí)效果和品質(zhì),IE所屬的機械工程學(xué)院,通過向?qū)W生做思想動員工作,使學(xué)生意識到實習(xí)的重要性,明確實習(xí)的目的、目標(biāo)和要求。實習(xí)時不僅要了解加工工藝流程、加工方法、工廠(車間)布局、生產(chǎn)計劃的編制,以及其他經(jīng)營管理情況,關(guān)鍵要運用IE知識和技術(shù),從IE的角度去考察、分析和發(fā)現(xiàn)問題,并思考如何運用IE知識和技術(shù)去解決問題。同時,加強實習(xí)基地建設(shè),積極探索參觀實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合的實習(xí)模式。實習(xí)中盡可能介入廠方實際操作的實習(xí)內(nèi)容進行參觀實習(xí),通過參觀、聽報告或走訪的形式,了解企業(yè)的生產(chǎn)過程、加工方法和管理方法,然后進行分析、討論。
4.4畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)
畢業(yè)設(shè)計,既是本科教學(xué)歷時最長的一個教學(xué)環(huán)節(jié),也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中綜合性最強的一個環(huán)節(jié)。選題是做好畢業(yè)論文的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響畢業(yè)論文品質(zhì)。工業(yè)工程專業(yè)的選題上,應(yīng)注重管理科學(xué)原理、方法的應(yīng)用實踐:
(1)課題方向與社會需求一致。從畢業(yè)生就業(yè)情況看,工業(yè)工程專業(yè)技術(shù)以基礎(chǔ)IE的應(yīng)用最普遍,其次是品質(zhì)管理、生產(chǎn)管理、設(shè)施規(guī)劃與物流設(shè)計,人力資源開發(fā)與管理等方面,也有一定需求比例。因此,學(xué)校該專業(yè)在設(shè)置畢業(yè)設(shè)計選題方向時,力求與此社會需求一致。
(2)避免理論探討類的課題。由于本科生對本學(xué)科的理論掌握的深度和廣度都不夠,而且完全缺乏實踐經(jīng)驗,從理論上提出創(chuàng)新可能性極小,這類題目的最后結(jié)果,往往難以操作和控制。
(3)注重管理方法應(yīng)用型的課題。本科生的培養(yǎng)目標(biāo),就是應(yīng)用型人才,這類題目方向明確,內(nèi)容具體,題目大小、深度容易控制。并且能通過理論與實踐的結(jié)合,以及對理論應(yīng)用過程的反思,培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力。因此,應(yīng)選擇企業(yè)生產(chǎn)運營存在的某一問題進行分析,應(yīng)用工業(yè)工程的知識領(lǐng)域,將所學(xué)的專業(yè)知識與需求緊密結(jié)合起來,解決企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的現(xiàn)實問題。因此,實用性或應(yīng)用性,是選題的第一要求。
(4)與課題相結(jié)合的科研型課題。對于那些參加導(dǎo)師科研課題的部分同學(xué),根據(jù)指導(dǎo)教師承擔(dān)的在研課題、橫向科技開發(fā)、技術(shù)改造等科研項目,有針對性地選擇那些緊密結(jié)合工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)方向,體現(xiàn)專業(yè)特點的問題,作為畢業(yè)設(shè)計的選題。
在國內(nèi)物流工程的研究是伴隨著經(jīng)濟發(fā)展而推進的,總體上可以分為以下三個階段:(1)企業(yè)物流工程階段20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放政策逐步落實,我國經(jīng)濟水平有了顯著提升。在本階段內(nèi),研究重點在于企業(yè)內(nèi)部特別是在制造業(yè)內(nèi),對物料系統(tǒng)進行布局,目的在于將物流與生產(chǎn)工藝相結(jié)合,以提高生產(chǎn)效率和降低物流成本。在本階段,尚未出現(xiàn)獨立的物流工程專業(yè)。(2)供應(yīng)鏈物流工程20世紀(jì)90年代中后期,在經(jīng)濟快速增長的推動下,物流管理和現(xiàn)代工程技術(shù)高度融合,物流工程的概念開始被提出。本階段內(nèi),研究重點已不再局限于企業(yè)內(nèi)部的物料搬運和物流系統(tǒng),而是著眼于供應(yīng)鏈,試圖從更大的系統(tǒng)角度在保證服務(wù)水平的前提下降低物流成本。(3)現(xiàn)代物流工程進入21世紀(jì)后,隨著物流管理、物流裝備、仿真技術(shù)、信息技術(shù)等進步,物流工程進入了現(xiàn)代物流工程階段,從信息化、自動化、系統(tǒng)化等角度規(guī)劃和優(yōu)化物流系統(tǒng)。研究重點進一步拓展到物流園區(qū)、物流中心、配送中心等各級物流結(jié)點的布局和規(guī)劃。
1.2物流工程專業(yè)特點分析
根據(jù)物流工程的定義和發(fā)展歷程,可見相對于物流管理,物流工程具有以下特點:(1)管理理論和工程技術(shù)緊密結(jié)合正如上文所述,物流工程是物流管理和現(xiàn)代工程技術(shù)高度融合后的產(chǎn)物,因此本專業(yè)在研究和實際工作中管理理論和工程技術(shù)緊密結(jié)合。管理理論指導(dǎo)工程技術(shù)的發(fā)展和運用,工程技術(shù)推動管理理論的更新。(2)實踐和理論結(jié)合更為緊密物流工程目的在于規(guī)劃和優(yōu)化物流系統(tǒng),而為了更好地實現(xiàn)這一目標(biāo),要求物流工程的從業(yè)者同時具備深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗,由理論引導(dǎo)實踐,由實踐深化理論。由此可見,實踐經(jīng)驗將是物流工程畢業(yè)生的立身之本,沒有豐富的實踐理論,空有深厚的理論功底,想要勝任相應(yīng)工作十分困難。
2物流工程專業(yè)實踐教學(xué)體系現(xiàn)狀分析
2.1現(xiàn)有實踐教學(xué)體系概述
當(dāng)前物流工程專業(yè)學(xué)生的實踐教學(xué)體系主要由以下幾個部分構(gòu)成。(1)課程實驗在物流工程、物流技術(shù)裝備等課程中,除了理論教學(xué)外,還有數(shù)量不等的實驗課時。在這些課程上,通過運用相應(yīng)的實驗器材,可以在一定程度上給予學(xué)生必要的感性認識。(2)課程設(shè)計物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計、物流信息系統(tǒng)分析與實施、物流系統(tǒng)仿真等課程都設(shè)置了課程設(shè)計環(huán)節(jié),通過課程設(shè)計可以有效地鞏固課程理論教學(xué)成果。(3)綜合實習(xí)環(huán)節(jié)根據(jù)各學(xué)校的情況不同,綜合實習(xí)主要采用去企業(yè)參觀和在企業(yè)頂崗實習(xí)等方式進行,目的在于讓學(xué)生對于物流企業(yè)實際情況有一定的了解。除此之外,物流工程專業(yè)的學(xué)生還可以通過假期實習(xí)和課后兼職的方式獲取實踐經(jīng)驗。
2.2現(xiàn)有實踐教學(xué)體系中存在的問題
根據(jù)對于多個學(xué)校物流工程專業(yè)的調(diào)查分析,在當(dāng)前物流工程專業(yè)實踐教學(xué)體系中主要存在以下問題:(1)師資不能滿足實踐教學(xué)的要求師資不能滿足實踐教學(xué)的要求,主要原因是目前各高校大部分物流工程專業(yè)教師為本科畢業(yè)后直接攻讀碩士、博士等取得學(xué)位后即進入高校中承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。雖然這些教師足以勝任理論教學(xué)工作,但是由于他們?nèi)狈ζ髽I(yè)中的實踐經(jīng)驗,不了解企業(yè)的現(xiàn)狀,這導(dǎo)致了教師在實踐教學(xué)過程中傳授的知識與企業(yè)現(xiàn)狀有一定的差距,尤其是在當(dāng)前的物流企業(yè)發(fā)展迅速的背景下,差距尤為明顯。教學(xué)內(nèi)容滯后導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)非企業(yè)所需,影響了實踐教學(xué)目的的實現(xiàn)。除此之外,缺乏實踐經(jīng)驗,也使得教師在實踐教學(xué)過程中無法有效地講解,言之無物,教學(xué)過程枯燥無味,直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(2)實踐教學(xué)設(shè)施設(shè)備相對落后隨著物流企業(yè)的發(fā)展,企業(yè)的設(shè)施、設(shè)備,尤其是信息系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代,距離國際先進水平差距顯著縮小。而與此同時,由于高校對于企業(yè)了解程度不足,加之專業(yè)建設(shè)費用的有限,現(xiàn)有的實踐教學(xué)設(shè)施、設(shè)備并未及時更新,與企業(yè)的裝備水平差距明顯。(3)當(dāng)前實踐教學(xué)方式存在問題當(dāng)前實踐教學(xué)看似方式多種多樣,能從各方面覆蓋學(xué)生實踐的要求。但在實際運作過程中,實際效果并未如預(yù)期。其原因在于教學(xué)方式仍然存在一定問題:①課程設(shè)計、課程實驗方式存在的問題課程設(shè)計、課程實驗的主要目的是將理論知識運用實踐中。但是正如上文所述,由于教學(xué)內(nèi)容滯后、教學(xué)工具落后,其目的很難實現(xiàn)。②綜合實習(xí)存在的問題相對于課程設(shè)計和課程實驗,綜合實習(xí)對于增加學(xué)生實踐經(jīng)驗的意義更為重要。但是當(dāng)前綜合實習(xí)仍存在以下問題:一是實習(xí)時間過短。目前各大高校綜合實習(xí)的時間普遍在一個月左右。由于物流企業(yè)內(nèi)崗位設(shè)置眾多,各崗位職責(zé)差異較大,一個月的時間對于學(xué)生而言,想要獲得企業(yè)實踐工作經(jīng)驗,顯然過于短暫。二是實習(xí)方式不當(dāng)。由于實習(xí)時間限制,目前學(xué)生去企業(yè)實習(xí)的主要方式為跟班實習(xí)。每一班由一個或多個企業(yè)員工帶領(lǐng),從事某一特定崗位的工作。因為未能全面體驗各崗位,學(xué)生對于企業(yè)的運作仍是管中窺豹,缺乏全面性認識,影響了實踐經(jīng)驗獲取。
3物流工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建
3.1構(gòu)建原則
(1)課內(nèi)與課外相結(jié)合課內(nèi)的實踐主要以案例、沙盤等方式進行,課外則以現(xiàn)場實踐為主。(2)校內(nèi)與校外相結(jié)合校內(nèi)的實踐主要以課程設(shè)計、上機實踐等方式進行,校外則以企業(yè)實踐為主。(3)實踐教學(xué)體系參與方實現(xiàn)“多贏”利益是維持一個體系穩(wěn)定的基礎(chǔ)。實踐教學(xué)體系也是同樣。之前,實踐教學(xué)體系的開展并不盡如人意的一個重要原因就是企業(yè)無法或很少能從相應(yīng)活動中獲利,甚至在某些時候因為接收學(xué)生實習(xí)而承擔(dān)了巨大的壓力,影響了正常生產(chǎn)活動的開展。因此,為了實踐教學(xué)體系能夠持久、穩(wěn)定,必須讓參與各方,尤其是企業(yè)從中獲利,具體如圖1所示。
3.2改進實踐教學(xué)體系構(gòu)建
根據(jù)課內(nèi)與課外相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合的原則,可以構(gòu)建如下實踐教學(xué)體系,具體見圖2:在本實踐教學(xué)體系中,實踐教學(xué)方式主要包括課堂案例教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)課程、假期實習(xí)、科研、競賽等多種實習(xí)方式。(1)第I象限(課內(nèi),校內(nèi))在第I象限內(nèi),教學(xué)地點為校內(nèi),主要實踐教學(xué)方式為課堂實踐教學(xué)和課程設(shè)計,包括案例講解、電子沙盤推演、物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計、物流信息設(shè)計、物流中心設(shè)計與運作等課程設(shè)計。(2)第II象限(課外,校內(nèi))在第II象限內(nèi),教學(xué)地點為校內(nèi),主要實踐教學(xué)方式為參與教師科研活動和各類物流競賽,包括全國大學(xué)生物流設(shè)計大賽、全國商科院校技能大賽等,可以使學(xué)生進一步掌握物流相關(guān)科技,并激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。(3)第III象限(課外,校外)在第III象限內(nèi),教學(xué)地點為校外,主要實踐教學(xué)方式為假期實習(xí)。假期實習(xí)的開展方式為學(xué)生利用寒暑假實踐進入企業(yè)實際工作,推進方式為學(xué)校聯(lián)系和學(xué)生自主尋找相結(jié)合。(4)第IV象限(課內(nèi),校外)在第IV象限內(nèi),教學(xué)地點為校外(通常在企業(yè)),主要實踐教學(xué)方式為企業(yè)實踐,包括:①認識實習(xí):目的是讓學(xué)生初步了解物流企業(yè)的現(xiàn)狀,通常在上完物流專業(yè)導(dǎo)論、物流學(xué)或類似專業(yè)總述性課程后即可進行,實踐方式為現(xiàn)場參觀。②體驗實習(xí):目的是加深學(xué)生對于物流專業(yè)認識,認清自己所愿從事的崗位,助其選擇未來發(fā)展方向,實踐方式為輪崗實習(xí)。③綜合實習(xí):目的是為學(xué)生進入企業(yè)工作奠定基礎(chǔ),同時為隨后進行的畢業(yè)設(shè)計提供素材,實踐方式為頂崗實習(xí)。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)50-0030-02
一、交通規(guī)劃課程改革的必要性
交通規(guī)劃是交通工程專業(yè)核心課程之一,它解決的是交通規(guī)劃的理念、原則、思路、程序、步驟與模型方法等問題。通過這門課程的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生能夠充分掌握交通規(guī)劃的步驟及重要的規(guī)劃理論模型,并具備一定的交通建模學(xué)術(shù)視野和理性分析技能,該課程對于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)和從業(yè)能力提高都具有舉足輕重的地位。20世紀(jì)80年代交通規(guī)劃進入我國,在我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)優(yōu)化決策方面交通規(guī)劃學(xué)科提供了重要的基礎(chǔ)技術(shù)支撐。然而,新形勢下特大、大城市交通基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)過大規(guī)模建設(shè)之后已逐漸趨于緩和,交通規(guī)劃工作已由建設(shè)之初注重建設(shè)規(guī)劃轉(zhuǎn)向了建設(shè)與管理并重,即由粗放型轉(zhuǎn)向了精細型,更加注重用科學(xué)的理論和方法來解決現(xiàn)代交通問題。目前交通規(guī)劃課程的教學(xué)內(nèi)容和模式顯然與現(xiàn)代交通科學(xué)的發(fā)展尚不相適應(yīng)。現(xiàn)代交通科學(xué)的本質(zhì)在于采用自然科學(xué)的方法來理解交通行為,用數(shù)學(xué)模型刻畫交通現(xiàn)象,用計算機模擬方法提供計算實驗,從而揭示交通流的演變規(guī)律和交通擁堵的形成機理,解決出現(xiàn)的交通問題。因此,為滿足新形勢下創(chuàng)新型交通規(guī)劃人才培養(yǎng)的需要,在《交通規(guī)劃》課程教學(xué)中必須貫徹科學(xué)研究對于新形勢下交通規(guī)劃的要求,必須注重傳統(tǒng)規(guī)劃理論與方法的更新,必須給學(xué)生提供一個能夠運用新的手段去親身實踐的創(chuàng)新平臺。
針對交通規(guī)劃課程教學(xué)中存在的不足,以“模型—計算實驗—應(yīng)用”為教學(xué)改革主線,對交通規(guī)劃課程教學(xué)內(nèi)容和模式進行創(chuàng)新研究。
二、交通規(guī)劃課程教學(xué)內(nèi)容改革
1.交通工程專業(yè)培養(yǎng)計劃的梳理和調(diào)整。本專業(yè)方向以培養(yǎng)具有道路系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、城市及區(qū)域交通規(guī)劃、交通工程項目設(shè)計,能在國家與省、市的發(fā)展計劃部門、交通規(guī)劃與設(shè)計部門、交通管理部門等從事交通運輸規(guī)劃、交通工程設(shè)計、交通控制系統(tǒng)開發(fā)等方面工作的高級工程技術(shù)人才為目標(biāo)。引進和借鑒國內(nèi)外交通工程專業(yè)課程設(shè)置、實驗實踐實習(xí)等研究成果,梳理了前修課程,包括數(shù)學(xué)建模、運籌學(xué)、系統(tǒng)工程、計算機編程、交通工程學(xué)、交通調(diào)查與分析等課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時間,營造了相互銜接的交通規(guī)劃課程教學(xué)環(huán)境。為避免課程內(nèi)容重復(fù),同時保證課程之間相互銜接,對部分課程進行了調(diào)整,如交通調(diào)查與分析是交通工程學(xué)中一個章節(jié),則不單獨開設(shè)此課,將該部分內(nèi)容放入交通工程學(xué)中,結(jié)合現(xiàn)場實驗課詳細講授;將系統(tǒng)工程與交通工程學(xué)教學(xué)時間進行了調(diào)整。另外加強了計算機技術(shù)內(nèi)容,在原有計算機基礎(chǔ)、C語言等基礎(chǔ)課程基礎(chǔ)上,增設(shè)了專業(yè)方向(規(guī)劃與管理)交通仿真技術(shù)課程,加強本科生實際應(yīng)用能力培養(yǎng)。
2.基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容改革。所謂交通規(guī)劃,是指根據(jù)特定交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特征,用科學(xué)的方法預(yù)測交通系統(tǒng)交通需求的發(fā)展趨勢及交通需求發(fā)展對交通系統(tǒng)交通供給的要求,確定特定時期交通供給的建設(shè)任務(wù)、建設(shè)規(guī)模及交通系統(tǒng)的管理模式、控制方法,以達到交通系統(tǒng)交通需求與交通供給之間的平衡,實現(xiàn)交通系統(tǒng)的安全、暢通與節(jié)能、環(huán)保的目的[2]。本次教學(xué)內(nèi)容改革中引入交通網(wǎng)絡(luò)建模、空間區(qū)位理論,增加城市物流規(guī)劃內(nèi)容,改變以往描述性的交通規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容,加強了基礎(chǔ)理論教學(xué),形成以交通建模為核心的教學(xué)內(nèi)容。
三、交通規(guī)劃課程實驗教學(xué)內(nèi)容改革
《交通規(guī)劃》課程實驗教學(xué)內(nèi)容重點在培養(yǎng)學(xué)生軟件應(yīng)用能力。它的重要性體現(xiàn)在它能將基礎(chǔ)理論知識與實踐應(yīng)用相結(jié)合,即需要知識的積累,也需要知識的實際應(yīng)用。軟件的許多應(yīng)用模塊全部是基于交通規(guī)劃的基本理論生成的,如在進行交通生成預(yù)測時,軟件提供了交叉分類法、回歸法、離散選擇法等基本方法,只要具備了原始數(shù)據(jù)、設(shè)置好各項參數(shù),就可以得到預(yù)測結(jié)果。構(gòu)建實驗教學(xué)平臺,包括交通仿真軟件、數(shù)值計算軟件、地理信息系統(tǒng)軟件,注重培養(yǎng)學(xué)生對交通流和交通網(wǎng)絡(luò)流的分析模擬計算能力,實現(xiàn)學(xué)生能夠運用規(guī)劃軟件進行實際項目操作的目標(biāo)。2012年我院利用中央與地方共建高校項目購置了供實驗教學(xué)使用的交通信息采集系統(tǒng),如雷達測距儀、視頻采集儀、微波交通調(diào)查儀,同時利用實際交通科研項目將采集到的現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)接入到實驗室,同時利用數(shù)據(jù)庫、信息融合等基礎(chǔ)理論技術(shù),建立了交通信息采集與處理評價系統(tǒng)實驗平臺。這給學(xué)生提供了一個利用在真實環(huán)境下進行交通方案改善及修正理想條件下的研究成果的平臺。
實驗教學(xué)內(nèi)容主要由兩部分組成:一是專項規(guī)劃案例教學(xué)。結(jié)合各種規(guī)劃案例,包括公路網(wǎng)規(guī)劃案例、城市道路網(wǎng)規(guī)劃案例、公共交通規(guī)劃案例、城市軌道交通規(guī)劃案例、交通項目評價影響案例及停車場規(guī)劃案例等等,使學(xué)生熟悉各專項規(guī)劃的基本流程及規(guī)劃原理;二是重點培養(yǎng)學(xué)生交通建模能力和交通規(guī)劃操作能力,加強學(xué)生進行交通軟件操作學(xué)習(xí),包括交通仿真軟件TransCAD、VISSUM、EMME-3、CUBE等,交通制圖軟件AutoCAD,地理信息系統(tǒng)軟件MapInfor、ArcGis,數(shù)理統(tǒng)計分析軟件SPSS以及EXCEL等。兩部分內(nèi)容相輔相成,缺一不可,案例教學(xué)采用課堂講授與學(xué)生討論的形式,而軟件學(xué)習(xí)則是實驗室指導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的形式。
四、《交通規(guī)劃》課程實踐教學(xué)改革
交通規(guī)劃是一門應(yīng)用性很強的課程,實踐教學(xué)作為理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié),對大學(xué)生創(chuàng)新思維、動手能力和分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,而這也是工程應(yīng)用型人才所必須具備的能力。交通規(guī)劃課程的實踐教學(xué)包括交通調(diào)查實習(xí)、軟件應(yīng)用實習(xí)和課程設(shè)計等。實踐教學(xué)改革采用案例調(diào)研和分析式的實踐教學(xué)方式,并和理論教學(xué)相互穿插,建立從表象認知到提高交通現(xiàn)象洞察能力的實踐環(huán)節(jié)框架。
1.交通調(diào)查實習(xí)改革。交通調(diào)查是進行交通規(guī)劃的前提和基礎(chǔ),關(guān)系到整個規(guī)劃的成敗,因此具有十分重要的地位。傳統(tǒng)做法是教師扶著學(xué)生開展實踐活動,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。近年來,交通運輸工程系與基層有關(guān)部門開展了廣泛的交流與合作,結(jié)合學(xué)生實習(xí),在當(dāng)?shù)亻_展了《交通規(guī)劃課程設(shè)計》教學(xué)實踐環(huán)節(jié),把學(xué)校教學(xué)與為基層解決實際問題緊密結(jié)合。尤其是交通大調(diào)查前期調(diào)查方案設(shè)計工作中,將案例調(diào)研和分析式的實踐教學(xué)方式融合在一起,教師給予學(xué)生充分的自由,這是教師真正站到指導(dǎo)實踐位置上的新型實踐教學(xué)模式,放手讓他們進行方案設(shè)計、人員組織及協(xié)調(diào)工作,并進行及時指導(dǎo)。實現(xiàn)實踐教學(xué)與課堂教學(xué)的有機融合,以此培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力,充分發(fā)揮其主觀能動性。
2.課程設(shè)計。課程設(shè)計是對所學(xué)交通規(guī)劃理論和方法的總結(jié)和深化,其目的是鞏固學(xué)生所學(xué)基本知識、基本理論、基本方法;熟悉并掌握交通規(guī)劃的各種方法、內(nèi)容、步驟、注意事項;培養(yǎng)學(xué)生收集有關(guān)交通調(diào)查數(shù)據(jù)并進行處理與分析的基本技能;訓(xùn)練學(xué)生綜合運用本課程及相關(guān)專業(yè)知識,解決交通規(guī)劃實際問題的能力;通過理論和實踐的緊密結(jié)合,重點提高學(xué)生分析問題、解決問題的實踐動手能力,為培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才打下堅實的基礎(chǔ)。課程設(shè)計學(xué)時一般為兩周,題目選擇一個簡化的交通規(guī)劃課題,可以以4~5個交通小區(qū)的區(qū)域展開,指導(dǎo)教師給出規(guī)劃要求、規(guī)劃年限、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及社會經(jīng)濟指標(biāo)數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù),學(xué)生根據(jù)給定的條件,利用交通規(guī)劃理論知識,借助計算機軟件,完成原始數(shù)據(jù)的分析與處理、交通需求與社會經(jīng)濟指標(biāo)相關(guān)性分析、交通需求預(yù)測,給出規(guī)劃方案并對其進行評價。在此過程中,學(xué)生通過方案設(shè)計、軟件應(yīng)用、編程計算等能夠全面提高自己。
3.軟件應(yīng)用實習(xí)。作為工程應(yīng)用型人才,掌握一定的本行業(yè)專業(yè)軟件是必備的基本技能之一。交通規(guī)劃由于要處理海量的數(shù)據(jù)更是需要計算機輔助完成。學(xué)生通過軟件實習(xí),不但能夠進一步了解交通規(guī)劃的基本原理,加強對專業(yè)基礎(chǔ)知識的認識和了解,而且通過實際操作,交通規(guī)劃理論的實際應(yīng)用能力也得到提高,有利于糾正學(xué)生認為學(xué)完交通規(guī)劃課程以后沒有用處的錯誤觀點。利用交通規(guī)劃軟件提供的眾多模型和方法,結(jié)合教學(xué)案例完成交通分配、路徑選擇、物流規(guī)劃、公交規(guī)劃等實際應(yīng)用過程教學(xué)訓(xùn)練,讓學(xué)生掌握利用軟件進行交通規(guī)劃基本方法。
軟件應(yīng)用實習(xí)采用案例教學(xué)啟發(fā)式教學(xué)方法,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在規(guī)劃軟件實習(xí)課上可向?qū)W生展示各大中城市綜合交通規(guī)劃圖、交通組織圖,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。案例選擇得當(dāng),可以使學(xué)生更快掌握操作方法,達到事半功倍的效果。案例有虛擬案例和實際項目案例,各有優(yōu)缺點。通常在教學(xué)案例中,根據(jù)需要,將兩種案例形式結(jié)合使用。先通過虛擬案例,從簡單開始,再從實際項目中抽取復(fù)雜一點的案例,進行實踐性訓(xùn)練。由簡入繁,循序漸進地展開教學(xué)。
五、教學(xué)組織形式和考核方式改革
采用學(xué)習(xí)團隊式的分組教學(xué)組織形式,組內(nèi)成員合理分工,共同完成課程作業(yè)和案例調(diào)研,組織各團隊的成果交流;改變側(cè)重個人考試成績的考評方式,在學(xué)生個人理論考核成績、小組調(diào)研報告成績的基礎(chǔ)上進行綜合評定。
六、結(jié)束語
在新的交通形勢下,傳統(tǒng)交通規(guī)劃理論和方法與現(xiàn)代交通科學(xué)的發(fā)展尚不相適應(yīng),不利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。提出“模型-計算實驗-應(yīng)用”視角的交通規(guī)劃課程教學(xué)內(nèi)容改革以及模式創(chuàng)新,通過對專業(yè)人才培養(yǎng)方案的梳理和調(diào)整,實踐、實習(xí)環(huán)節(jié)以及考核方式等方面進行改革,以此培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
參考文獻:
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中圖分類號:TU981
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1008-0422(2011)03-066-02
1 前言
課程建設(shè)是高等學(xué)校以提高教學(xué)質(zhì)量為直接目的,針對具體教學(xué)科目的教學(xué)內(nèi)容、主講教師、教學(xué)方法和手段、教材、實驗與實踐環(huán)節(jié)等方面開展的一項重要的教學(xué)基本建設(shè)工作。精品課程是指具有特色和一流教學(xué)水平的優(yōu)秀課程,精品課程建設(shè)是高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容,是一項綜合性系統(tǒng)工程。精品課程建設(shè)要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想,符合科學(xué)性、先進性和教育教學(xué)的普遍規(guī)律,具有鮮明特色,并能恰當(dāng)運用現(xiàn)代教育技術(shù)與方法,教學(xué)效果顯著,具有示范和輻射推廣作用。湖南城市學(xué)院是2003年才升格的應(yīng)用型本科學(xué)校,城市總體規(guī)劃原理與設(shè)計是城市規(guī)劃專業(yè)的一門內(nèi)容涵蓋面廣,理論與實踐并重的專業(yè)核心課程,2006年成為湖南省首批省級精品課程。本課程建設(shè)緊密圍繞應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)定位和城市規(guī)劃行業(yè)發(fā)展形勢,不斷調(diào)整課程建設(shè)內(nèi)容,實施“11235工程”,即實施一個轉(zhuǎn)變,圍繞一個中心,明確兩個定位,實施三個結(jié)合,建設(shè)“五個一流”。以精品課程建設(shè)促進專業(yè)建設(shè)。
2 實施一項轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新課程建設(shè)理念
作為新升格的應(yīng)用型本科學(xué)校,精品課程建設(shè)首先要實現(xiàn)從重實踐輕理論、重技能輕研究、重經(jīng)驗輕實驗的專科教學(xué)向本科教學(xué)的轉(zhuǎn)變。原湖南城建高專是教育部確立的29所“全國高等工程專科重點建設(shè)學(xué)校”之一,城市規(guī)劃專業(yè)被授予“全國高等工程專科示范專業(yè)”稱號(1999年),城市總體規(guī)劃原理被建設(shè)部評為“建設(shè)部系統(tǒng)高等學(xué)校一類優(yōu)秀課程”(1998年),在專科課程教學(xué)建設(shè)方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗。開始城市規(guī)劃專業(yè)本科教學(xué)后,雖然原來的專科教學(xué)為本課程建設(shè)打下了良好基礎(chǔ),但有些教學(xué)習(xí)慣將會成為本科教學(xué)的障礙,課程教學(xué)中的研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等不夠。為此,要全面推進本課程的本科教學(xué),首先必須實施“轉(zhuǎn)變工程”。探討、研究和實踐從專科教學(xué)到本科教學(xué)的轉(zhuǎn)變,要變專科“理論以夠用為度、突出動手能力培養(yǎng)”為本科的“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高”,并落實在本課程的教學(xué)中。精品課程是一個整體,既包括某一學(xué)科中的“課”,也包括該學(xué)科其他相關(guān)聯(lián)課程的“課程模塊”。為了加強理論教學(xué),在總體規(guī)劃原理與設(shè)計課程群中增加了現(xiàn)代城市規(guī)劃理論專題講座;為了培養(yǎng)學(xué)生的研究精神,在課程教學(xué)中改變照本宣科的灌輸式教育模式,加強創(chuàng)新教育,著重培養(yǎng)學(xué)生的思維與專業(yè)能力。效果明顯,近三年來城市規(guī)劃專業(yè)學(xué)生以總體規(guī)劃內(nèi)容為題的大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性項目申報1項獲得省級立項,3項獲得校級立項。
3 圍繞一個中心,明確課程建設(shè)目的
課程是實現(xiàn)教學(xué)目的,實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要載體,在人才培養(yǎng)方案確定后,課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣便成為決定人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵,開展課程建設(shè)是保證和提高高等學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。《城市總體規(guī)劃原理與設(shè)計》課程建設(shè)緊密圍繞“教學(xué)質(zhì)量”這個中心,以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力為課程教學(xué)研究、改革、實踐的最終目的。通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、方法、教學(xué)環(huán)節(jié)、考核等的改革,多維度培養(yǎng)學(xué)生的城市規(guī)劃理論素質(zhì)、規(guī)劃設(shè)計動手能力、綜合表達能力、組織管理能力、調(diào)研、協(xié)作共事能力。
4 明確兩個定位,調(diào)整課程建設(shè)目標(biāo)
為了提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量,課程建設(shè)要明確:該課程與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)系及其在課程體系中的定位,應(yīng)用型城市規(guī)劃本科專業(yè)該課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重的定位。湖南城市學(xué)院城市規(guī)劃專業(yè)是培養(yǎng)面向中小城市的城市規(guī)劃設(shè)計、管理的高級應(yīng)用型人才,這也是學(xué)校城市規(guī)劃專業(yè)特色所在。要在本課程理論與設(shè)計實踐教學(xué)中處處體現(xiàn)出來,如:現(xiàn)行的城市規(guī)劃原理教材內(nèi)容與案例側(cè)重于大城市,本課程要針對中小城市調(diào)整內(nèi)容,增加案例;高水平大學(xué)的城市總體規(guī)劃原理側(cè)重于理論研究,而本課程在理論傳授同時還要兼顧設(shè)計應(yīng)用;在總體規(guī)劃課程設(shè)計中選題都取自鄰近中小城市的真題,在課程設(shè)計過程中安排下現(xiàn)場實地踏勘調(diào)研,邀請地方建設(shè)管理人員來介紹情況,進行模擬匯報評審的課程答辯等,在一種虛擬工程環(huán)境中提高學(xué)生的實踐能力。
5 實施“三個結(jié)合”創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容
課程內(nèi)容的建設(shè)是精品課程建設(shè)的核心。本課程教學(xué)內(nèi)容同國家注冊城市規(guī)劃師的要求相結(jié)合;人才培養(yǎng)規(guī)格、教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新同城市規(guī)劃事業(yè)的發(fā)展形勢相結(jié)合;城市總體規(guī)劃課程教學(xué)同科研與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。通過“三個結(jié)合”創(chuàng)新城市總體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)機制。
5.1 結(jié)合國家注冊城市規(guī)劃師制度,調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容
國家注冊城市規(guī)劃師是一項與國際接軌的制度,為此,建設(shè)部對建設(shè)類的城市規(guī)劃、建筑學(xué)、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程、工程管理等六個專業(yè)要實行專業(yè)評估。城市總體規(guī)劃原理是注冊城市規(guī)劃師考試的重要內(nèi)容,同時與注冊考試的城市規(guī)劃管理、城市規(guī)劃實務(wù)有很密切的聯(lián)系。所以,城市總體規(guī)劃原理與設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容綜合了國家優(yōu)秀教材與注冊規(guī)劃師考試中的城市規(guī)劃原理教材的內(nèi)容,并參照注冊師考試大綱進行了相應(yīng)的調(diào)整,畢業(yè)生調(diào)查反饋表明,培養(yǎng)的首屆本科班畢業(yè)生國家注冊城市規(guī)劃師的通過率達到了30%以上。
5.2 結(jié)合國家社會經(jīng)濟發(fā)展形勢,創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容
城市總體規(guī)劃內(nèi)容是隨著國家的政策、社會經(jīng)濟形勢發(fā)展而不斷變化的,處在重大轉(zhuǎn)型期的城市總體規(guī)劃,面臨的問題較多,內(nèi)容變化很快。本課程組緊跟時代,不斷創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容。將“小城鎮(zhèn)、大戰(zhàn)略”(2000年),“關(guān)心城市弱勢群體”的居住和社會設(shè)施(2001年),“十六大”提出的“大中小城市與小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展”(2002年),“落實科學(xué)發(fā)展觀、實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌”(2003年)、“全面建設(shè)小康社會”(2004年)、建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(2005年)、“建設(shè)社會主義新農(nóng)村”和改造“域中村”(2006年)、“戰(zhàn)略規(guī)劃”(2007年)、“城鄉(xiāng)規(guī)劃法”(2008年)、“新型城市化”和“城市群規(guī)劃”(2009年)、“兩型社會建設(shè)”(2010年)等內(nèi)容及時結(jié)合到城市總體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容中未,并對相應(yīng)的規(guī)
劃原理及時調(diào)整更新,不斷地改革確保了教學(xué)內(nèi)容的先進性和新穎性。
5.3 結(jié)合產(chǎn)學(xué)研,豐富本課程教學(xué)內(nèi)容
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是應(yīng)用型本科的重要特色,城市總體規(guī)劃是一項理論性和實踐性都很強的工作。課程組的教師自2000年以來參與各類科研課題20項,師生共同參與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合課程設(shè)計和暑假社會實踐完成城市總體規(guī)劃設(shè)計50余項,其中獲建設(shè)部優(yōu)秀城市規(guī)劃設(shè)計二等獎2項、省優(yōu)秀規(guī)劃設(shè)計一等獎3項、二等獎3項、表揚獎1項。課程組及時將這些科研、生產(chǎn)成果反饋到教學(xué)中,使教學(xué)內(nèi)容理論與實踐結(jié)合得更緊密,同時制作更新總體規(guī)劃實踐案例教學(xué)演示文件近百個,豐富了本課程教學(xué)內(nèi)容。
6 面向“五個一流”,創(chuàng)建精品課程
6.1 建設(shè)一流的教師隊伍
應(yīng)用型本科精品課程的主講教師一定是授課經(jīng)驗豐富,實踐、科研經(jīng)驗豐富的教師,并形成一支結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)梯隊。通過多年的課程建設(shè),目前該課程教學(xué)組理論課主講教師中有教授3人,副教授1人,1人為省級教學(xué)名師,1人為省級青年教師教學(xué)能手,2人為省級青年骨干教師;設(shè)計指導(dǎo)教師都是具有工程經(jīng)驗的雙師型(教師和工程師)人才,其中7人具有國家注冊城市規(guī)劃師資格,并通過“大課堂”教學(xué)引入城市規(guī)劃管理和設(shè)計部門具有一定理論功底和豐富實踐經(jīng)驗的兼職教師參與課程設(shè)計指導(dǎo)。今后將通過不斷引進和改菩現(xiàn)有教師的學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)、加強非學(xué)歷的業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)、提高科研能力與教學(xué)水平,建設(shè)一支能適應(yīng)本課程教學(xué)的“專兼結(jié)合”的師資隊伍。
6.2 培育一流的教學(xué)內(nèi)容
精品課程內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性、先進性,要反映本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果,并適應(yīng)應(yīng)用性人才培養(yǎng)的需求。本課程教學(xué)內(nèi)容充分體現(xiàn)應(yīng)用型本科特點,處理好本門課程內(nèi)容建設(shè)與系列課程的關(guān)系,通過“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合不斷創(chuàng)新城市總體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容;采用國家級最新的優(yōu)秀教材、并結(jié)合注冊規(guī)劃師制度,調(diào)整補充大量密切聯(lián)系行業(yè)形勢與體現(xiàn)時代特點的新內(nèi)容。
6.3 運用一流的教學(xué)手段與方法
教學(xué)方法是課程教學(xué)改革的關(guān)鍵,現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展促進了教學(xué)段的改進。本課程在傳統(tǒng)教學(xué)方法與手段基礎(chǔ)上,采用多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段,應(yīng)用多種啟發(fā)式、案例式、討論式、情景式等多種教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的個性與創(chuàng)新能力。改革注重促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)情景、合作與交流,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,收到了較好的效果。在設(shè)計課的教學(xué)中,結(jié)合生產(chǎn)項目,建立社會大課堂教學(xué)、模擬式教學(xué)和研究性教學(xué)等指導(dǎo)方法,很好地培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題的能力和良好的工程素養(yǎng)。
6.4 開發(fā)一流的教學(xué)資源
建設(shè)精品課程的目的是通過為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源未提高教育教學(xué)質(zhì)量。為了實現(xiàn)資源共享,滿足學(xué)生自主化、個性化學(xué)習(xí)的需要,在不斷擴充校圖書館、系資料室城市總體規(guī)劃輔助教學(xué)資料的同時,本課程大力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。在電子教材、教案和課件等基本教學(xué)材料基本教學(xué)文檔等基本教學(xué)資源上網(wǎng)基礎(chǔ)上、不斷增加總體規(guī)劃設(shè)計案例、總體規(guī)劃相關(guān)法規(guī)、歷屆優(yōu)秀課程設(shè)計等網(wǎng)上資源。
6.5 實施一流的教學(xué)管理