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1.专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标。
2.培养目标应包括学生毕业时的要求,还应能反映学生毕业后5年内在社会与专业领域预期能够取得的成就。
3.建立必要的制度定期评价培养目标的达成度,并定期对培养目标进行修订,评价与修订过程应该有行业或企业专家参与。
二、培养目标制定依据
1.本专业的社会需求。
首先,为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神,实现《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出的发展目标———“新药创制和关键医疗器械研制取得突破,具备产业发展能力”,需要培养大批掌握药品生产制药技术与工程设计的基本理论与工程技术、熟悉国家药品相关政策法规的工程师技术人才。其次,本专业人才培养应与社会需求状况相适应,着力满足国家和地方科技创新、经济发展和社会进步的需求。
2.本专业的学科支撑。
我校制药工程专业的支撑学科是化学工程、化学和药学,具有鲜明的化学、化工特色,以精细化工国家重点实验室、辽宁省生物基化学品重点实验室和本学院创新药物研究平台为依托,致力于打造国内一流的创新药物研究平台和产业化技术科研基地。主要研究领域,包括药物化学、制药工艺和现代制剂技术等领域,研究方向包括:针对肿瘤、心脑血管、糖尿病等重大疾病的创新药物研究,手性药物合成方法学和工艺技术研究,经皮给药技术、功能型缓释控释材料和分子跨膜吸收机制等研究,新型生物载体、微流控芯片设计与制造等研究。
3.本专业的性质与学校的定位。
本专业人才的培养是学校培养目标的细化和延伸,既要体现专业特点,同时也应符合学校的办学思想和培养模式。我校制药工程专业经过十余年的发展和建设,形成了从本科教育到硕士研究生、博士研究生教育多层次、多类型的人才培养格局。近年来,学校顺应国家产业发展的需求,在2010年成立了制药科学与技术学院,并将制药工程专业发展纳入学校“985工程”重点建设,在办学条件、师资队伍建设和教学经费等方面获得了全方位的支持。为适应社会对制药工程专业人才的需要,学校不断对专业课程体系和教学内容进行改革,逐步完善制药工程专业人才培养模式。本专业已经毕业的学生,部分正逐渐成为制药企业的技术和管理骨干。由此可见,本专业的性质和定位完全符合学校人才培养的目标和思路,是学校学科和本科专业布局及今后发展的重要一环。
三、培养目标的定位
本专业制定培养目标按认证标准中知识、能力、素质三个方面构成。
1.知识要求:
掌握化学、药学和工程学的基本理论、基本知识,掌握药品制造技术与工程设计的专业知识,掌握药物生产工艺流程和质量控制、生产装置与设备的设计方法;熟悉国家关于制药生产、设计、研究与开发、新药申报管理等方面的方针政策和法规;了解制药工程学科前沿、新工艺新技术与新设备的发展动态。
2.能力要求:
能综合运用所学科学理论,提出并解决问题,具有较强的工程实践能力和解决药品制造过程中实际问题的能力;具有对药品新资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的能力;具有开拓精神、创新意识和独立获取新知识的能力;具有较强的语言和文字表达,与人沟通能力;具有应用英语和计算机信息技术检索中外文文献、获取相关信息的能力。
3.素质要求:
具有健全人格和健康体魄、良好社会责任和职业道德,具有较强的进取心,勇于面对各种挑战的潜质,具备树立较强的药品质量、安全及环境意识。
四、培养目标的衡量与评估
本专业以学生必须具备的毕业要求为目标,通过制订科学合理的本科生培养计划,精心设计各个教学和实践环节,以科学的管理制度和运行机制保证教学工作顺利实施,通过对各个环节进行过程控制,保证课程目标的顺利实现,从而使培养目标得以达成。这样每一项毕业要求被分解到每一门课程及其教学实践环节当中,每门课程的教学大纲和课程目标都围绕毕业要求而展开,同时要求学生参加必要的课外活动,完成毕业设计(论文),通过答辩并成绩合格,以顺利毕业并获得学位为标志衡量培养目标的达成。良好的教学过程控制,得以确保培养目标的实现。其毕业生应具备以下三种竞争优势。
1.基础知识扎实、工程实践能力强。
制药工程专业是大连理工大学重点发展的新专业,本专业具备培养高素质和创新型人才的良好环境,具有优势的学科支持、强势的科研实力后盾、产学研结合的良好氛围、优质的办学条件和敬业爱岗、结构合理、团结协作的师资队伍。特别是许多教师积累了丰富的科学研究和工程实践的经历和经验,承担和完成了多项国家、省部级科研课题和企业委托课题,具有从事工程教育的优良条件。秉承“加强基础、拓宽专业、培养能力、突出创新”的办学理念,使培养的毕业生具有扎实的理论基础和专业基础知识、较强的自主学习能力和综合实践能力。
2.综合素质高、发展后劲足。
基于用人单位的反馈信息,本专业毕业生基础和专业知识扎实,工作严谨认真,态度端正,有较强的分析问题和解决问题的能力、较强的动手能力和创新精神,能够胜任与专业相关的技术和管理工作。本专业的毕业生肯于吃苦、乐于奉献,一般情况下,毕业生在企业工作五年之后都可成为技术或管理骨干,自身发展潜力巨大。
3.具备深造潜质,深受名校认可。
本专业学生继续攻读硕士学位和出国继续深造的比例从2010至2012年平均在40%以上。国内其他研究生培养机构(如浙江大学、南开大学、天津大学、山东大学、沈阳药科大学和中科院大连化物所等)对我校制药工程专业的学生评价较高,认为本专业的学生基础知识扎实、工作踏实、有较强的责任心和吃苦耐劳的奉献精神。境外高校也同样认同本专业毕业生的素质和能力,近几年已经有多名本专业的本科毕业生到国外著名大学攻读学位。
二、单项工程设计教学的优点
1.成熟的教学内容降低指导难度
在石油工程设计中,各个单项设计的内容几乎没有太多的更新。以钻井工程设计部分为例,在钻井工程设计阶段,通常选用某油田的真实《钻井设计》作为主要参考资料。由于钻井工程设计内容较多,在设计的过程中,将学生分组,每小组3人,分别进行水力参数设计、固井参数设计、钻柱及下部钻具组合设计等,再将三部分内容合在一起,构成完整的钻井工程设计。在进行各部分设计的过程中,学生根据教材或专业书籍、工具手册上给出的计算方法进行计算。这个过程就是先有结果,之后要求学生根据现有专业知识进行结果复核。一般情况下,指导教师对每口井的钻井设计计算结果出现的各种问题较为了解,教学指导过程难度较小。
2.较短学时内保证各单项设计的完整性
由于石油工程设计的内容较多,而教学学时较短,为了保证学生能够得到各个单项设计过程的训练,同时也为了保证每个单项设计的相对完整性,对每个部分的设计内容都进行了适当的简化,便于学生抓住重点,训练解决问题的能力,以利于较短时间内教学工作的顺利开展。
3.模块化教学内容提高了学生的设计效率
石油工程设计在分成四个单项进行教学时,每个部分的教学内容都比较集中,都有相对独立性。指导教师根据设计内容详细讲解,使学生能够明确主要的设计思路和设计方法,并进行初步模仿和试做。学生在进行各部分设计时,根据事先拟定的已知数据和资料,采用教材上给出的设计方法进行计算,针对具体设计内容快速完成该部分的设计,提高了学生完成各分项工程设计的效率。
三、单项工程设计教学的不足
1.单项工程设计内容更新速度慢
石油工程设计各个单项设计内容的前提条件和已知条件更新速度较慢。如,钻井工程设计部分参考的原始设计还有20年前的,这与当前的钻井技术发展速度不匹配。很多陈旧的设计方法和理念还没有得到及时的改进,很多新的技术方法没有充分考虑和融入,甚至有些设备工具早已淘汰,但却在目前的设计中出现。这对实践类教学是不利的。
2.各单项工程设计之间联系不够紧密
学生在进行工程设计时,各个专题的训练几乎是孤立的,没有共同的数据基础,相互之间缺少必要的联系。一名合格的石油工程师必须具有全局意识,因此,只有将各个专题通盘考虑,设计出的内容才能真正服务于实际生产,才能与目前提倡的“卓越工程”素质培养相符。目前,从各单项各自的训练内容上看,确实能够使学生在各单项上得到好的锻炼。但是在进行各单项设计时,学生却不能从油田开发过程的全局出发。学生在设计过程中很少加入个人观点,也会相应的缺少全局意识和观念。因此,在工程设计训练中,应增强工程设计综合训练力度,使学生通过查阅文献或资料,理顺各个专题设计中的前后逻辑关系和衔接次序,优化以培养具有“综合业务素质”工程师为特色的教学内容。近几年,学校参加全国石油工程设计竞赛的作品数量较少,设计质量不高。究其原因,不是学生不优秀,而是缺乏必要的指导。学生不知如何从全局考虑,做一个上、中、下游一体化的完整的石油工程设计。这也说明以往孤立式、分专题开展石油工程设计教学存在不足。
3.学生缺少获取和加工原始数据方法的训练
石油工程设计各个专项设计内容的已知参数和设计要求基本上都已给出,缺少训练学生如何获取和加工原始数据的思路和方法。经常出现学生采用教材的计算方法计算出来的结果与已知数据相差很大,使学生产生困惑和不解。这其中一个重要原因是,学生对现场的实际地质情况和工程施工情况缺少了解。如果能够训练学生从某一油田开发初期的原始资料开始进行编辑整理,并作为学生将要进行石油工程设计的原始参考资料,依次进行油藏工程、钻井工程、采油工程和储层改造工程等四个专题模块的设计,学生既学会了解决问题的方法,又学会了发现问题、分析问题的方法,从而培养学生综合考虑问题,从全局出发进行石油工程设计。
4.学生团队协作能力未能得到充分训练
在进行石油工程设计时,为了让每名学生在短时间内完成全部的工作,只能降低设计难度,减少发现问题和分析问题的环节,更多地强调解决问题的最后一个环节。而发现和分析问题的环节往往是更难的,是更需要训练的,同时也需要更多的时间和更多的人在一起进行分析和讨论。因此,在进行石油工程设计实践教学的训练过程中,其组织形式也应模仿现场工程师的工作方式——团队协作。这样做,可以使学生体验到石油工程设计的真实性,还可以使学生在团队协作的工作方式中学会与他人相处,体验在团队协作中自己应承担的责任和义务,增强学生的责任感和大局观念。学生毕业工作后,能感受到在学校所进行的石油工程设计具有很强的实用性。
四、单项工程设计教学的改革方案
1.强化小组讨论机制
在石油工程设计教学过程中,要求学生以团队协作方式进行四个专题的综合训练。在四个专题设计之初,要求小组成员必须针对各自的专题设计要求提出问题,小组内部进行讨论和研究,撰写公共部分内容,形成小组讨论机制。这样做的目的就是要求小组内各成员能够相互配合,团结协作。虽然小组内各成员主要负责其中一个专题的设计工作,但是每名成员必须根据自己对基础数据的理解和四个专题的共同需求,提炼出共同使用的公共数据资料,从而训练学生的工程意识和全局意识。
2.延长教学时间
单项工程设计实践教学环节与学生毕业后从事的工作内容息息相关。在大四阶段,强化和细化这些实践性较强的教学内容越来越有必要。因此,适当延长单项工程设计的教学时间也是非常必要的。目前,本校以往安排在大四阶段的专业课程多数都提前到大三阶段,目的是给考研的学生腾出更多的时间来专心备考。这样一来,大四阶段的教学时间较为充裕,使延长单项工程设计的教学时间成为可能。
目前,我国大多数园林工程相关的企业在进行具体的项目设计施工过程中,由于设计人员与施工人员的沟通不到位,使得施工人员无法及时的理解设计人员的设计理念,从而造成施工过程中的一系列技术问题,这样一来便会严重的影响工程的施工进度,难以达到预期目标。我国的大多数园林企业在施工人员的采用上以农民工为主,而农民工大多受教育程度较低,这就导致施工队伍的素质程度高低不一,对工程质量有着严重的影响。许多人认为,园林只是种树种花而已,不需要太认真,其实不然,园林方面的工作是相对严谨的,需要专业知识的铺垫与长久的工作经验。施工人员专业知识与经验的储备不足是造成园林工程施工质量问题的主要原因。
2在园林工程施工中成本控制有一定的风险
所谓成本控制就是指企业为了实现一定的发展目标,在生产过程中对各种影响成本的因素和条件采取的一系列的预防和调节措施,成本控制的有效加强可以帮助企业实现其经济效益,从而促进企业的进一步发展。现如今,许多园林企业的园林工程项目还是存在着一定的成本控制问题,主要存在的问题分为设计阶段成本预算不当、成本管理未落实、成本记录不详细等。在设计阶段,成本预算的计算是极其重要的,但是有些企业在其设计阶段并未对相应的成本做好预算,这就会造成预算与实际相差较大的现象;成本管理的责权制度的落实以及详细的成本记录可以有效地解决成本漏洞问题,如若不落实则会造成较大的经济损失。这些问题均会对园林企业的发展产生十分重要的影响。
3景观植物的错误选择
园林绿化是为了美化环境、净化空气、调节气候、调节气温与减弱噪声,为了使人们的生活环境更加宜人,需要对园林景观植物进行慎重的选择。植物是园林工程中的必须部分,是园林施工过程中的必须资源,所以对园林植物的正确选择能够有效的提高园林的景观质量。对于处在不同地域的园林来讲,园林内部种植的植物也会有所不同,一般园林需要加强本土植物的选择。但有些园林为了吸引游客,会种植一些异域植物,但是这些植物大都不能较好的生长,有些不能生长,有些则会过度生长繁殖,造成不良后果。
4养护管理的落实
难为了使园林更好维持,园林施工过程中对园林植物的养护管理是很重要的。园林植物的养护主要包括栽种、施肥浇水、修剪等几个环节,每个环节都有着需要注意的问题。有些园林企业只是负责做好栽种工作,其他的一概不管,这会使得园林植物的死亡率增加,存活的苗木的继续存活几率很小。为了避免园林景观质量出现问题,我们需要加强园林施工中植物的养护力度,加强养护管理,细化养护环节,选择不同负责人分别负责不同的养护环节。这样一来,便能够有效的避免景观质量问题。
二解决对策
1加强园林施工的施工人员的管理
园林施工管理与园林工程项目的质量息息相关,为了园林企业的更好地发展,需要注意加强园林工程的施工管理,最重要的是需要加强园林施工人员的的专业素养与经验累积。在园林工程施工过程中,需要不断的加强施工人员能力的提升,并且需要经常性的对施工人员进行专业知识讲授,让施工人员对园林相关知识有一定的了解与掌握。这样一来,在实际工程施工中,施工人员便会对园林工程进行技术性的考量,对植物与建筑物的分布规律有所了解,在技术人员考虑不周的情况下便可以提出自己的见解,就可以有效地避免园林工程施工问题的发生。
2成本控制的加强
一直以来,园林企业所考虑的重点便是园林工程成本控制。虽然园林的最终目的是美化生活环境,为我们创建一个美好的生活氛围,但是园林企业是本着获取利益的态度来建设园林的。为了促进园林事业的不断发展,需要对园林工程的成本进行有效控制,首先需要对园林企业投资的项目做好相应的预算,其次将成本控制的责任制度细化落实,最后需要对建设项目过程中的各项花费详细记录。只有保证园林工程的各个环节的成本严格控制,才能有效地加强整体园林工程的成本控制。园林工程成本控制的加强既可以保证企业获取经济利益,又可以为居民营造一个舒适的生活氛围。
3合理的选择景观
植物园林建设过程中园林植物的选择与施工质量密切相关,园林植物的合理选择既可以减少园林企业的财物损耗,又能够节约资源、减少人力劳动,还能够增强园林施工质量。在园林建设过程中应当本着应地适宜的原则来种植园林植物,需要使本土植物物尽其用,尽量采取当地的适宜性植物来进行环境绿化与园林建设。如此一来,既可以加强促进当地的生态环境的可持续发展,又可以避免外来物种的对当地生态系统的破坏。而且,园林植物需要给人营造一种四季常绿的意境,这就需要在不同的季节选择不同的特征性植物,保证一年四季美景不断。
4养护管理的加强
园林的养护管理是园林企业的工作重点,为了使园林企业更好地发展,在施工过程中对于一些已经成形的园林景观,一定要加强养护,防止出现园林植物凋零衰落的现象。在园林的养护管理过程中,需要注意在不同的时间段、不同的地点种植不同的植物,由于植物种类各异,各自的生长气候要求也会有所不同,为了使植物更好的生长,就需要应地适宜。除却地理位置与气候外,温度和湿度等条件也是决定植物生长的重要因素,在进行养护管理的过程中,需要严格的控制不同植物的生长环境的温湿度。养护管理的加强是园林工程的重中之重。
二、“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革的主要措施
1.重新定位全日制工程硕士的培养目标
扬州大学围绕“大工程领域”全日制工程硕士培养模式改革,邀请行业专家和企业代表共同对化学工程领域全日制工程硕士的培养目标进行重新定位,提出:培养面向行业、面向未来的高层次复合型“大化工”人才应该具备宽广的知识背景、良好的创新思维、较高的实践能力和强烈的责任意识,具有扎实的化工、材料、制药、环境等学科基础知识,能综合运用化工过程、绿色工艺、工业催化、材料制备、药物合成和环境化学等多个领域的研究方法和现代技术手段,具备独立从事化工-材料类、化工-制药类、绿色化工-环境保护类等多个大类方向的研究工作和解决多样实际工程问题的能力。在此基础上,学校按照“方案宽口径、培养个性化、出口多方向”的基本原则,重新制定了化学工程领域全日制工程硕士培养方案。
2.构建基于多学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系
针对化学工程领域全日制工程硕士新的培养方案,学校在充分发挥自身办学特色和整合学校教学资源的基础上,由化学工程领域牵头,校内多个工程领域协调配合,改革了传统的层次化课程体系,见图1,构建了基于多工程领域学科交叉的“模块化双螺旋”课程体系,见图2。实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。其优点主要体现在以下三个方面:
(1)“模块化”的课程内容更具灵活性和针对性
通过设置模块能够实现理论课程和实践课程的多链交汇,有效解决了传统课程体系中理论课程与实践课程相互脱节的问题。对相关课程进行模块化处理,使得课程内容更具灵活性和针对性,加上多个工程领域学科交叉的理论课程平台和多元化实践课程平台所整合的多种教学资源,能够最大限度满足“大工程领域”人才培养的需要。
(2)“双螺旋递进式”的课程排布更加贴合人的发展规律
“双螺旋递进式”的课程排布,既保持了理论课程体系和实践课程体系相对独立性,又确保了理论课程体系和实践课程体系的内在联系性,使得各模块之间呈现了从掌握多学科基础知识———构建基本工程技能———建立初步工程概念———获得多领域工程科研训练———亲历工程实践———实现“大工程领域”的知识、能力、素质综合提升这样一个循序渐进的培养过程,完全符合人的发展规律。
(3)多元化的实践课程平台能够更好地满足学生个性化培养的需要
学校多元化的实践课程平台由校内和校外两部分组成。校内教学实践资源包括扬州大学国家级测试中心、江苏省环境材料与环境工程重点实验室、扬州大学药物研究所、扬州市材料性能强化技术中心、扬州大学联环生物化妆品研究所、扬州大学超分子化学研究所、扬州大学高分子化学与材料研究所、扬大-中化精细化工研究所、化学工程与工艺专业实验室、药物合成专业实验室等;校外教学实践资源包括扬州市化工园区、高邮市电缆材料科技园区、大学科技成果孵化园、泰州医药城、江苏油田、扬农集团、长青农化、上海药明康德新药开发有限公司、联环药业等多家单位,以及50多家江苏省企业研究生工作站,近70家校企联合培养基地,能够针对学生的专业特点、兴趣爱好和个人能力提供多样化的教学资源,为学生多工程领域应用能力的培养提供了有效支撑,满足了学生个性化培养的需要。
3.打通相关工程领域的课程设置“大工程领域”的课程设置
应该摒弃传统的学科主义色彩,充分体现实用主义的根本诉求。学校通过打通相关工程领域的课程设置,将多工程领域学科交叉的构思细化落实到相关课程之中,重点开展了以下四个方面工作:
(1)少而精地设置学位课程
学位课程主要包括政治类课程、外语类课程、工程数学类课程以及相关工程领域所共用的最基础的课程。最基础的课程并不强调学科系统性,而是以“必需、够用”为度对相关课程和教学内容进行重组和优化,旨在为学生提供必备的基础理论知识。
(2)有针对性地选取教学内容
教学内容首先要重视其学科交叉性、宽广性、应用性和实践性,重视学生应用能力和实践能力的培养;其次要能反映本工程领域和相关工程领域的前沿知识,使学生熟悉多个工程领域科研的最新动向,增强科研兴趣;此外还要有针对性地将企业生产实际中遇到的问题或工程案例引入教学内容,使学生对企业工程应用有一个初步的了解,增强学生对工程问题的分析能力;最后课程内容的选取还要考虑系统性,做到与后续课程和课题研究的有效衔接,减少学生课程学习的盲目性。
(3)充分发挥选修课的灵活性
选修课的设置除了相关工程领域的专业课程外,还要设置大量的交叉学科课程,同时鼓励学生根据自己的兴趣和研究能力在全校开设的研究生课程中选择适合自己的课程,进一步拓宽学生的知识视野,培养学生的综合素养,解决知识结构单一化的问题,适应不同类型研究方向的需要,促进学生的自由发展。
(4)加大实践课程的学分比重
“大工程领域”课程体系设置中,实践课程学分占到1/3左右,实践课程的内容将不仅仅局限于本工程领域的教学内容,更多是要提供多个工程领域的实践教学内容。而且,实践课程体系的设置还将贯穿于全日制工程硕士的知识学习、科研选题、工程实践,以及延伸至对论文写作阶段工程应用性的指导。同时,还要重视理论课程与实践课程的内在联系,提高知识学习与工程应用的转化效率,强化学生工程应用能力的培养。
4.科学合理地配备师资“大工程领域”的课程在师资配备上
除公共课及部分专业基础课外,主要采用“三三制”,即多个工程领域的专家、学者讲授课程占总课程的1/3,企业及研究单位的高级工程技术人员讲授课程占总课程的1/3,院内有企业工作背景及长期与企业有业务合作的教师讲授课程占总课程的1/3。尤其对于实践课程的师资配备则要充分体现“工程背景”,可以是具有企业工作经历的校内教师,也可以是拥有一定数量面向企业横向科研项目的校内教师,或是来自企业具备一定教学经验的工程技术人员。同时,积极尝试采用多教师串讲的授课形式,例如:在化工—材料类课程中醋酸纤维的生产和应用这部分内容,将安排三位老师进行串讲和指导,两位校内教师一位主讲化工工艺与设备,一位主讲材料的制备及功能化,而邀请的企业高级工程师则讲解醋酸纤维的应用及市场行情分析。从而实现了多学科知识配置—市场认知—企业应用三位一体的综合性教学目标。
根据服务地方经济建设的需求,经过陕西国防工业职教集团专业建设指导委员会论证,决定其改扩建基本方向如下:①结合我院精细化学品生产技术、石油化工生产技术、应用化工生产技术(煤化工方向)等优势专业的自身特点,专指委分析认为,能源化工属于高度自动化、技术密集型行业企业,学生在石油化工、煤化工企业生产实习时常遇到无法进行亲手具体操作、得不到开停车和事故处理的机会。实训基地将建设典型化工实训装置及小型化工工艺类工业生产装置,供教学实践和小规模化工生产使用,操作过程更加贴近生产实际。②化工仿真教学是运用实物、半实物或全数字化动态模型,深层次地揭示教学内容的新方法,是计算机辅助教学的高级阶段。化工生产现场操作与化工仿真技术的结合很大提高了生产实习效果,解决长期以来学生生产实践达不到预期效果的问题。化工仿真将理论知识、工艺过程、操作控制能力和计算机的运用充分结合起来,提高学生的综合素质,发挥学生的主动性,提高分析和解决问题的能力。在本次扩建项目中建设培训过程更加贴近生产实际,操作更加贴近企业生产的化工仿真实训中心。
1.2化工工程技术实训基地的建设特点
1)实训过程中要具有专业基本技术技能应用的真实性。操作训练按照企业对学生未来专业岗位群对基本技术技能的要求设置。
2)技术要求方面要具有专业领域的前瞻性、先进性。使学生在实训过程中,学到和掌握本专业领域先进的技术和工艺路线。
3)内容安排上要具有综合性。通过实训掌握本专业的核心技术和技能,得到基本能力、基本技能和综合素质的全面培训。
4)环境和总体设计上兼具有社会开放性。不仅承担本院的基本技术技能实训,而且能承担各级各类职业技能的社会培训任务。
5)积极创造条件,开展高等职业教育的科学研究和专业技术应用研究,努力实现产、学、研相结合,在开发推广新技术、新工艺和新材料等方面,发挥重要作用。
6)实训基地要不断充实与改进培训内容,改革培训方法,培养学生职业技术技能及独立解决实际问题的能力和创新能力。
1.3化工技术实训基地的基本功能
1)承担学院的高等职业学历教育和社会非学历教育的职业技术技能培训任务。社会培训的主要对象的定位在将来在企业生产一线从事生产工作的技能型应用型人才,即二类人员(化工工艺技术人员、化工总控工操作人员),四类岗位(生产操作岗位、DCS操作岗位、生产工艺岗位、环境监测工位)。培训内容将根据陕西石油化工、精细化工等技术密集型企业生产技术对技术应用性人才的需求,按化工行业基本知识技能、化工各个单元操作、化工过程仿真控制操作等方面的开展实训。基本能够满足石油化工、煤化工、精细化学品、轻工、日化的岗位培训要求。
2)开展专业技术技能鉴定考核工作,并进行专业研究、技术开发、生产及新技术的应用推广等。逐步发展为陕西乃至周边地区培养高等职业教育人才的实践教学、职业技术技能培训、鉴定考核和高新技术推广应用的重要基地。“化工技术实训基地”的实训内容包括:①化工工艺流程类的技能实训。②化工计算机仿真操作实训。③化工单元操作实训。④化工单元拆装实训。
2建设安排及实施
此次改扩建重点项目为化工仿真实训室和化工单元操作实训室两个项目。化工仿真实训室目前拥有仿真用计算机100台套,软件有早期的单一设备仿真操作以及成套的工艺操作。本次扩建拟再购置尿素工艺、煤气化工艺、均苯四甲酸二酐合成工艺、丙烯酸甲酯工艺等最新版仿真软件,进一步丰富实训内容;同时,考虑到火炸药生产现场安全的特殊要求,计划与兵器第805厂、兵器第845厂及东方仿真软件公司联合开发两套火炸药生产工艺综合仿真软件,解决学生火炸药生产技术等课程仿真实训需要,军工企业员工相关岗位岗前培训的需要。化工单元操作实训室主要是在原有实验设备基础上添置大型可DCS远程操控的精馏、吸收、传热、干燥及萃取等实训设备,以及石油化工、煤化工等化工生产工艺仿真模型。扩建后的工程技术实训基地包含仿真实训室、单元操作实训室、管路拆装室、化工设备(泵及换热器)拆装室。可满足优质专业核心课程《化工单元操作技术》的项目化教学及实训,满足化工总控工、化工工艺试验工中级工至技师的职业技能培训及鉴定,以及对周边企业员工进行工艺操作等岗位的培训工作。
3基地建设对青年教师的培养
化工工程技术实训基地不仅满足学生的培养,其功能定位还应包括对青年教师的培养。为了实现这一目标,实训基地建立了有效的保障制度:①建立导师负责制的培养制度。青年教师成长有专门的“导师”负责。安排青年教师助课、答疑、讲解习题、评卷试卷、指导实验等基本教学环节,熟悉教学内容。②制定长期的培养培养计划。积极提供机会鼓励青年教师进修学习,提高专业理论水平和学术水平,并支持青年教师积极参与国内的学术活动交流。加强知识的交流,防止知识的僵化。③为青年教师提供下工厂、企业进行职业技能实践锻炼提高的的机会。培养教师的动手能力和科研能力,并学到一定的教学经验,较好地承担高职教学工作,使其尽快成为“双师型”教师。同时带动中青年教师参加各类实践环节,坚持教学科研并重。④建立青年教师考核制度。导师不定期地听青年教师讲课。坚持定期开展教学内容和方法的研讨活动;培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想;由导师对青年教师进行考核指导。
伴随市场经济的不断发展,现阶段普遍出现了市场供求的不稳定现象,很多的建设单位不考虑后果就私自将工程的造价进行改变,通常都是将造价压低,这就会导致标底的不真实性,不能真实的反映建筑工程的实际价格,也导致投标的不合理和不公平,最终建设单位会受到利益上的损害。
1.2投标报价不够完善
很多建设单位为了能够获得建设项目,就会在投标报价的过程中故意将底价报低,然后将工程转手卖掉,在相关部门进行检查的时候就贿赂收买检查人员,这样的不规范行为都导致市场经济不稳定和混乱的因素。
1.3评价标准不科学
在工程的投标过程中,其评价的标准占据着非常重要的作用。投标过程中要想实现竞争的公平与合理性,就必须对建设单位中评价标准的规划进行有效合理的制定。据目前的情况来看,很多的建设单位对于投标阶段的评价标准认识还不足,这会为建设项目的施工带来很多的困难。
1.4铁路工程的投标受限
目前来看,在我国的有形市场中,政府投资的招标中,大多数都是采用低价中标的方法,在这种招标中,先把参与投标活动的人员进行集体的统一性管理,然后施行投标的程序与手续,最终采取明投标的方式,并将审定方法进行告知,但由于地方区域的不一致性,审定的方法就是不同的。对于现在低价中标的趋势,我国还只是初期的试验阶段,还不能全面的得到广泛的应用。所以这也是造成我国在招标与投标中投资成本偏高的原因,由于操作过程都是人为的,所以也从中滋生了很多的腐败分子。最终,无论是整个投标过程还是最终的结果,都是毫无科学性、公正性以及合理性的。
2工程投标造价控制与管理
2.1投标对象的有效选择
在铁路工程的投标阶段,对于投标对象的选择一定要具有有效性。建筑施工企业在投标时,先对自身进行了解,然后对投标对象进行选择,不能随意投标。在投标之前,企业都会对投标的对象进行了解,这也是让企业根据自己以及投标对象进行比较,如果企业可以发挥自身的优势并满足投标对象的各项要求就可以进行投标,这也是企业在投标对象选择上的合理性。
2.2投标书质量
建筑施工单位在投标过程中,其投标数质量的好坏在一定程度上决定了工程投标的结果。因此,施工单位在投标书编制工作中一定要组建一支专业的团队,对于编制人员要具有专业化的知识,以及丰富的经验。对于投标书的编制内容一定要具有真实性,数据要具有准确性。尤其是对于铁路工程的投标造价,一定要具有科学性与合理性,这样才能确保投标书的高度准确性。
2.3报价的确定
想要能够使工程顺利的中标,就需要相关单位进行合理的投标报价。在进行最后报价制定的过程中,需要对工程进行不同标准的制定,对于不同的情况需要进行不同的投标对策。一个企业如果能进行正确的投标,就需要相关的管理人能够有足够的工作经验以及强势的决策能力,在对实际情况进行了解的过程中,还需要相关的人员投入其中,保证所获得情况的真实。与此同时,投标单位应该积极的收集竞争对手的资料,并且认真的对行业的发展情况进行分析,最终就可以取得有价值性且合理的报价结果。
2.4对于工程量计价的管理
伴随我国经济的不断发展与铁路工程市场的不断完善,强化工程量计价管理工作是势在必行,工程造价管理部门应该制定一个与工程量计价相配合的管理措施,这样就能够使企业的建设事业变得更加完善,也使得企业定额更加具体、科学。新时期背景之下,工程量计价管理必须实现竞争费、指导价、控制量的有效调控,让是市场形成低价中标的趋势。
2.5不断完善铁路工程投标造价管理
我国铁路经过多年的研究与发展,虽然已经形成了比较完整的造价管理体系,但不断地改善与发展还是至关重要的。实行工程定额动态管理可以将市场中的价格变化完全掌控,这样对于铁路的新技术、新设备和新工艺的发展都有着推动性作用。为了适应市场经济的竞争体质,我国对于有关取费标准应该进行较为合理的调整,科学合理的调整,能够鼓励设计单位提高其设计质量,并根据提高的效率给予奖励,这样就可以使造价降低。
(2)对于建筑工程管理认识不够深刻。随着改革开放以来我国经济的快速发展,建筑行业取得了快速的发展,作为国民经济支柱产业之一,新时期建筑行业快速发展的背后,建筑工程管理工作方面的问题显露出来,在建筑工程中,建筑工程管理工作起到不可忽视的作用,但是很多建筑企业对于建筑工程管理工作不够重视,认识不够深刻,对于管理工作普遍都是忽视,重点都放在施工技术方面,施工过程中的资源人才等优势尚未充分发挥,经常会出现工程质量问题。
(3)我国当前的建筑工程体制方面不够健全。建筑工程管理水平高低的影响因素之一就是因为建筑工程体制的不够健全。建筑行业的发展对于工程管理水平要求更加严格,但是由于我国工程管理体制不够健全,行业内没有形成专业的管理组织和机构,行业内工程管理方面的人才,尤其是复合型人才很是缺乏,对于工程管理人才的培训也是滞后,这些对于工程管理的水平和管理质量造成了严重的影响,行业的发展也受到制约。
2 如何提高建筑工程管理
(1)建立新型建筑工程管理思路体系。建立新型的建筑工程管理体系,是提升建筑工程管理水平的基本保障,新型的建筑工程管理体系涉及到很多专业很强的问题,组织建立再到实施必须要由资深的建筑学科的专家以及经验丰富的管理人员一同参与,同时,由于国外的建筑行业从技术到管理都较为先进,因此,在建立的过程中需要借鉴先进的理念,从理论到实践进行综合结合,只有将新型的建筑工程管理系统进行全面的规划设置,才能提升建筑工程管理水平。
(2)提升施工质量管理水平。有了工程质量保障体系,要对施工项目的质量管理工作落实到位,作为施工单位来说,要按照工程管理体系,严格按照质量保障体系进行施工,确保施工体系更加的科学系统。
(3)加强建筑工程成本管理。第一,项目成本管理的责任制要建立。成本管理责任与项目管理责任是不同的,将施工工作的完成与施工成本责任的施工挂钩,确立施工成本管理责任制,不仅施工管理人员要有这样的意识,同时施工人员也要有相应的责任,只有做到项目成本的精打细算,才能控制好施工成本。第二,施工项目分包的成本管理,建立施工分包对于项目部之间的劳务合同关系,施工对的施工进度、质量、安全、现场实施的相关标准要受到项目部的监督管理。第三,施工队伍的成本控制要由施工队伍自己管理。
(4)提高管理部门的执行能力。在建筑工程中,经常会出现执法不严的现象,建筑市场的混乱很大程度上影响工程质量,为了避免执法不严,违法不究的现象,作为政府,必须要完善相关的运行规则,只有以法律法规作为依据,确保法律规范落实到位,建设单位的质量只有在法律法规为依据而强化执行能力,重点加强建设单位的工程建设程序,在对施工设计图纸、施工监督手续、竣工验收等方面继续严格的监督,才能提升管理部门的执行能力。
(5)创新工程管理理念。建筑工程管理的创新不是以旧换新,而是在原有的基础上对工程管理的理念进行完善,随着现代化科学技术的不断完善,工程管理工作要运用现代化的管理元素和思想对原有管理理念以及实施,实现工程管理理念的创新,在进行工程管理创新的过程中需要注意的是,因为创新需要新思想、新观念、新理论作为依托,那么在创新过程中要避免刻意的追求新思想、新观念、新理论,而是要找准发展方面,结合我国发展的实际情况和建筑行业需要结合,创新发展的速度要掌握适中,不可太快也不可太慢,逐渐的形成一套具有中国特色的工程管理的创新理念。
(6)统一安全与质量管理体系。安全是建筑工程重点工作,没有安全就没有工程质量一说,为了确保工程安全,将工程质量与安全系统结合,无论是在查质量时还是在查安全时都要兼顾安全和质量,保正安全不达标的就不进行质量验收,质量不合格的就不进行安全达标评定,这样增强了工作力度和强度,并且方法更加科学合理化,使得监管工作由被动局面转化为主动局面,大大提高了监管水平。
(7)加强工程信息化管理。当前是信息化的社会,信息化社会带来的计算机技术、互联网技术促进了各行各业的发展,提升了工作效率,创造了更多的经济效益,作为工程管理工作来说,信息化的管理系统可以为企业以及管理人员提供更加及时的信息,并且提供参考意见,这是高效的辅助手段,也是信息化系统的优势,同时,信息化系统可以掌握工程全方位的情况,包括施工进展、成本控制,然后进行分析,为项目管理人员提供及时的决策。
2在工程施工中工程测量的重要性
采集工程施工现场的各种数据,对采集来的各种数据进行专业的分析进而变成一种专业的论证,采集工程施工现场的空间信息,以及地质环境和水文环境的信息,并将其绘制成实际的图形,这就是工程测量在工程建设中所起到的实际作用。其中的放线技术是最为基础同时也是最重要的一个环节,在项目正式施工之前进行各方面的精准测量,才可以确保工程的施工质量、施工效率以及施工阶段的安全性,也方便在施工完毕之后对整个项目进行质量检验。工程测量的工作能否顺利进行将会影响工程建设的整体质量,所以说,工程测量在项目施工的任何阶段中都能起到非常重要的作用。
2.1工程设计阶段——确保项目能够顺利开展
在项目的设计阶段,工程测量能起到非常重要的作用,设计、规划施工地形,确定施工面积大小,勘测施工的地质环境,施工现场周围环境,提供比例尺,判断选定施工场所是否满足进行施工的条件等等。一个工程项目能否顺利成功的进行,在很大程度上都取决于工程测量的测量结果。若是没有工程测量前期的各项测量准备,一个设计的再完美的工程项目都没有办法顺利的进行下去。
2.2工程施工阶段——确保项目能够正常进行
一个工程项目从正式施工开始到工程结束,每一个阶段都会使用到工程测量技术,工程测量可以让工程项目顺利无误的进行下去,并且可以在规定的时间范围内完成施工任务。在工程项目正式施工开始前,使用工程测量技术对建筑物进行定位,确保施工的过程在正确的地理位置上开展。了解施工场地周围的环境,是否存在地下的管道和线路,在施工过程中要防止对其造成破坏,避免带来不必要的损失。工程项目的任何一个环节都不能够随意的进行,在施工开始前对基础的设施进行一系列的安全检验,防止在施工过程中突然的损坏,影响施工的整体进程,在接到检验合格的说明之后,才可以进行下一步的施工操作。在施工阶段,为了确保施工的质量与效率,测量工作要及时的进行,以保证整个施工进程是完善的,是按照计划进行的。
2.3工程运营阶段——确保项目能够安全施工
工程项目在施工的时候,需要观测建筑物的沉降、形变情况,假如存在问题就能够及时的发现及时的进行解决,避免发生严重的质量安全事故。观测主要是对建筑物的位移与沉降情况进行观测,若是工程的施工现场位于填海地带、地质断层带以及深基坑地带,那么观测工作则会显得尤为重要了。
2.4工程装修阶段——确保项目能够符合标准
工程项目在施工结束后,建筑物还只能算作为一个半成品,施工人员需要对半成品建筑物进行一系列的装修工作。在装修阶段,需要对前期施工中的问题进行整改与处理。该阶段中,工程测量的任务是测量墙面的垂直度,地面的标高以及施工的放线情况等。墙面的垂直度有非常严格的控制标准,它关系到装修的质量是否能够达到标准的要求,装修地面的标高关系到地面是否平整,这是非常基础的同时也非常重要的,施工的放线情况可以反映出施工的整个过程是否是按照事先设计好的图纸有计划的进行的。
二、机械工程系列核心课程教学培养现状
机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。
三、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列
核心课程教学改革研究与实践我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”“、80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。
2CDIO教学法在“面向对象软件工程”理论及其课程项目教学设计中的应用
2.1总体设计
目前,“面向对象软件工程”课程教学安排共计54学时,我们将理论教学内容与课程项目实践教学内容结合起来进行设计。在整个教学周期内,按照软件生命周期并结合CDIO、案例与项目驱动的教学法,设计理论课程案例教学过程中的相关活动,配合对应的课程项目实施活动加以有效组织与实践,在整个教学环节结合项目开发活动的进展与深入,要求学生记录自己团队活动中的相关内容,按照我们事先制定的规范撰写并维护项目文档。具体解决方案是:第一,正式课程教学的1~6周,设计项目描述和需求获取与分析、系统设计中的具体活动,这些活动包括分别标识实体对象、边界对象和控制对象;将用例映射成对象;建立对象之间的交互;标识关联、聚集和属性;对单一对象状态依赖行为的建模;对对象之间的继承关系建模;对本阶段的分析对象模型进行评审;基于分析对象模型标识出设计目标,进行子系统分解和标识;将子系统映射到系统构件元素上;标识并存储持久性数据;设计访问控制策略;设计全局控制流;标识服务;标识边界条件;对系统设计进行评审。第二,7~14周,设计对象设计与实现中的活动,这些活动包括学习软件复用和设计模式,并在详细设计中加以应用;对对象之间的接口进行说明,涉及标识遗漏的属性和操作、说明接口类型、签名与可见性,说明接口中相关方法的前置条件、后置条件和不变式等。第三,15~16周,设计测试阶段中的活动。第四,17周,进行相关的总结活动,包括项目文档的静态检查和验收,以及课程项目的动态演示与现场回答问题。
2.2设计课程项目
在设计课程项目中,将考虑提供给学生一个贯穿整个学期的课程教学项目描述,为此我们将选择开发一个基于Web的应用系统。这类系统的实例很多,可以由教师设定或者由学生自选,如教师可根据教学中的需要设定一类基于Web的师生交流系统,以方便实现教师和学生之间关于做项目时的沟通。学生也可以根据个人兴趣选择网游软件开发,或者选择基于Web的电子商务网站系统等。总之,相关项目的设计需要教师事先准备好项目描述或问题定义。为了开发这类基于Web的应用系统,教师需要指定项目使用的环境和工具,主要包括两类:一类是开发环境与工具、数据库管理系统、界面开发工具等,另一类是项目管理工具。这一阶段设计的活动属于CDIO中的构思阶段。
2.3设计理论课程教学过程
首先,在理论课程教学内容设计中,我们主要依据的是第3版的SWEBOK标准(2013),在CDIO工程教育模式的指导下,完成相关知识体系教学设计。在SWEBOK2013版中的17个知识点中(其中2个为候补知识点),我们选择了其中10个知识点,并将这些知识点融合到“面向对象软件工程”的理论课程教学中。这些知识点可有效地体现着CDIO的工程教育理念,如软件需求体现了CDIO的构思,软件设计体现了CDIO的设计,软件构造和软件测试体现了CDIO的实现,软件维护体现了CDIO的运作等。其次,在此基础上设计理论教学过程。一方面,以案例/项目驱动教学方法为基础,“面向对象软件工程”课程中相关知识体系及理论学习,要求学生在学习和思考中掌握“面向对象软件工程”的相关知识、术语、理论和技术基础,并通过团队方式共同学习、讨论和完成作业,并以团队形式参加全体同学的各种讨论活动;另一方面,要求学生围绕着项目描述或者待解决的问题描述,完成团队组建、工具选择、项目计划制定,并开始执行需求工程中的需求获取和需求分析活动,以及在此基础上的系统设计活动,这些阶段的工作结论需要学生加以记录,特别是需求获取与分析的结论和总体设计结论更要以文档形式加以记录。第三,结合案例/项目驱动教学,进一步完成“面向对象软件工程”理论课程。具体做法是一方面引入小型案例,另一方面引入面向应用领域的实际项目,并在项目描述、需求获取和分析活动、系统设计和对象设计中,将该项目的具体情景或者可行的系统设计解决方案引入课堂,在课堂上组织学生参与讨论、分析这些基于场景的案例,将需求阶段和系统设计阶段中涉及的重点知识、术语、过程与步骤等重点和难点融入到案例中来讲解和学习,以便于学生真正理解相关的理论教学内容。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的构思阶段。
2.4基于项目驱动的课程实验教学设计
解决软件项目中的问题或实现软件项目中的任务,要求学生以团队方式进行活动,并在整个活动中的各个阶段贯彻CDIO工程教育的理念,即让学生能够对软件项目中的任务完成进行构思,获取与软件项目相对应的软件系统的功能性需求、非功能性需求和系统约束,并以文档方式进行描述;接着,通过设计手段来完成项目任务,用系统来对应将来要完成的任务,并在该系统设计中落实项目的各项要求,这需要通过对系统的总体设计、详细设计等环节来达到,并将设计结论记录在软件设计文档中;在前面构思和设计的基础上,选择合适的程序设计语言、数据库管理系统等基础设施,用编程的方式实现该系统,并完成相应的测试任务,注意在实现过程中,同样要将相关结论以文档的形式加以记录,以备维护之需;在系统实现后,通过部署和运行等方式,让该软件系统(可以看成是本项目的解决方案)呈现出价值。在这一完整过程中,让学生通过项目驱动下的团队活动过程,体验到软件产品从构思、设计、实现到运行(包括维护)所经历的全生命周期过程。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的设计、实现阶段。
2.5项目总结与项目验收过程教学设计
项目总结过程的教学设计是以团队为单位进行自我总结并撰写项目总结报告,以个人为单位撰写学习心得,教师主要验收和检查相应的项目总结报告和学生学习心得。项目验收过程的核心是开展两阶段验收活动,即在学期的15~18周中,选择第15周进行一次中期检查,第18周再进行一次期终项目验收。全体主讲教师和辅导教师组成一个答辩小组(一般为4人),他们事先要做好各项准备工作,包括现场点名以确认学生的有效身份并结合点名宣布学生团队的答辩顺序,保证答辩的有效性和合理性;由答辩小组组长宣布评分标准细节和学生是否能够通过本次验收活动的标准。
3实践活动
在“面向对象软件工程”课程教学活动中,共有45位学生(组成了15个团队)全程参与了我们的教学改革过程,现在仅就验收答辩环节进行说明。整个答辩所耗时间共计7个多小时;答辩老师根据实际情况(最低底线是学生必须完成项目要求的最基本功能),充分肯定了学生到目前为止所完成的开发成果,同时建议相关学生利用即将到来的假期进一步完成或完善该应用软件系统的开发,及时修改设计上的缺陷。在本次教改实验过程中,我们充分认识到这一教学过程对教师也提出了更高的要求。教师不仅仅是需要在理论基础教学上过硬,还需要具备软件项目开发的经验,这样才能够做到既能站在理论的高度指导学生分析和解决问题,同时也能给出实实在在的课程项目开发活动中的技术指导。