控制工程專業教學實踐(8篇)
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第一篇：空氣污染控制工程項目化教學課程改革分析
【摘要】項目化教學是一種具備系統性和整體性的教學模式。在《空氣污染控制工程》課程中引入項目化教學，可以有效地推動該課程改革的深入，促進課程教學質量的有效提升，有效地促進環境類專業人才的培養。本文在對項目化教學的內涵及特點進行簡要概述的基礎上，以《空氣污染控制工程》課程為研究對象，從教材開發、教學內容安排、教學方法實施、教學評價等方面探討了項目化教學在《空氣污染控制工程》課程改革中的應用。
【關鍵詞】空氣污染控制工程；項目化教學；課程；教學改革
《空氣污染控制工程》是環境類相關專業的核心課程。該課程開設的主要任務是使環境相關專業的學生通過系統的學習了解空氣污染控制工程的基本知識，掌握空氣污染防治的基本概念、原理、主要設備以及典型工藝等，培養環境相關專業學生分析和解決大氣污染問題的基本能力。大氣環境已經成為環境領域的重要治理對象。如今，如何預防和治理大氣環境污染備受社會各界關注，而培養大氣環境防治類人才則成為高等院校的重要任務。
1.項目化教學內涵
項目化教學是近年來在各個專業課程教學中應用較為廣泛的一種教學模式。一般我們認為，項目化教學是指教師和學生二者共同參與到一個真實的項目或高仿真的項目中，且課程教學活動始終圍繞這一個項目展開。學生通過完成項目的整個過程獲得相應課程要求的知識和技能。在項目化教學中，學生始終是主體，而教師則是發揮提供咨詢、提供指導和解答疑問的作用。通過項目化教學，可以很好的培養學生的獨立工作能力和創造能力，可以有效地提升學生學習的積極性，可以使學生更加自主的參與到課程學習之中，自行分析問題和解決問題。項目化教學下，學生完成學習的過程是一個研究式的學習過程，也是學生不斷突破自我，實現提升的過程。
2.《空氣污染控制工程》課程教學現狀簡析
根據目前環境類相關專業《空氣污染控制工程》課程教學現狀及存在的問題進行分析。
2.1《空氣污染控制工程》課程內容安排
一是理論部分。理論部分安排課時較多。理論部分的教學內容廣泛地涉及了污染物生產控制、顆粒污染物控制、氣態污染物控制以及稀釋擴散控制等。其中，顆粒污染物控制又包括了顆粒污染物控制技術基礎和除塵設置。氣態污染物控制包括了氣態污染物控制技術基礎、硫氧化物的污染控制、揮發性有機物污染控制、固定源氮氧化物污染控制以及城市機動車污染等內容。教學方式主要采用多媒體輔助教學。二是實踐部分。實踐部分安排課時較少，且實驗較少。一般包括了顆粒物粒徑分布的測定、管道含塵濃度的測定、環柵式鼓泡吸收塔演示實驗和除塵器性能測定等。教學方式主要采用示范式的教學方法。三是課程設計部分。該部分一般采用集中授課的方式，主要是通過教師講解或示范，而后由學生進行計算、繪圖、編寫說明書等。
2.2《空氣污染控制工程》存在的突出問題
目前，《空氣污染控制工程》課程教學存在的問題主要體現在三方面：一是教學內容相對比較落后，缺少與當前一些新興的控制和治理技術結合，且一些空氣污染治理方面的熱點問題并未引入到教材內容之中；二是理論與實踐存在脫節。該課程理論部分教學與實踐部分教學是分開的。學生單獨學習兩部分的內容，不利于發揮理論與實踐之間的促進作用；三是課程設計缺乏與實際項目的結合。課程設計大多以淺顯的課堂內容的課程設計，即繪圖和編寫設計說明書等，無法做到與具體設備，具體項目的有機結合。總之，《空氣污染控制工程》課程教學中存在的這些問題，都必須盡快進行改革。為此，本文提出了將項目化教學引入到《空氣污染控制工程》課程之中。下文將圍繞項目化教學在《空氣污染控制工程》課程改革中的應用進行詳細探討。
3.項目化教學在《空氣污染控制工程》課程改革中的應用
3.1優化《空氣污染控制工程》課程內容
隨著環境形勢的變化、國家政策的調整以及各類新型空氣污染防治技術的出現。有必要對《空氣污染控制工程》課程內容進行一定的更新和優化。例如，可以將霧霾問題引入其中，并圍繞霧霾問題展開專題式的研究。同時，也可以將一些國內外在此方面的最新研究成果以及研究動態納入到課程內容之中，使學生通過課程學習不僅掌握了基本的知識和動手操作能力，更了解了大氣領域以及環境保護領域的一些新的研究動態。具體而言，教師可以通過一定的項目，引導學生學習相應的知識。并可以將一些主流的大氣污染治理技術和工藝流程融入到實踐內容之中，并在項目中得以體現。此外，也可以滲透一些有如哪些主要污染物導致大氣環境問題、討論如何防治，選用什么治理工藝等內容。
3.2《空氣污染控制工程》項目化教學實施
《空氣污染控制工程》項目化教學的實施主要應從分組、項目方案制定、項目實施以及項目匯報等方面進行。在教師布置項目任務之后，具體從如下幾方面入手：
3.2.1合理劃分學習小組。教師可以依據學生特點以及學習狀況等，將學生分為5-7人為一組的小組。小組中，可以采用同質搭配、異質搭配或男女搭配。每組設置一個小組組長。小組組長負責向老師回報學生學習情況以及在遇到問題時及時與老師溝通。
3.2.2項目的實施。小組成員通過查閱文獻，了解與本項目任務相關的研究，并通過小組討論最終制定實驗方案。在項目方案制定后，由小組成員負責對應實驗的操作和記錄等。通過這個過程，不僅使學生自己親身經歷了科研工作，也使學生的科研意識有所提高。例如，圍繞電廠脫硫除塵方案這一任務，在充分了解脫硫除塵是很多企業面臨的主要環境問題，且脫硫除塵技術的發展是制約電廠發展的重要因素這一現實狀況前提下，學生通過單獨的脫硫和單獨的除塵技術，嘗試下設計組合合理的脫硫除塵工藝。在明確這一任務后，有小組成員負責圍繞本任務查閱文獻，并結合自身所學知識，完成電廠脫硫除塵方案這一任務。
3.2.3項目成績的考核。在項目完成后，針對學生完成項目的情況，采取教師評價、小組互評和同學互評的方式來進行成績考核。考核內容既包括項目的完成情況，也包括學生的創新情況，項目完成過程中的表現等。
3.3《空氣污染控制工程》教學方法改革
《空氣污染控制工程》課程項目化教學中，應采用“論講授+專題研討+課程現場教學“的組合式教學方法。同時，應注重多媒體、微視頻等教學手段的引入。通過采取不同教學手段引導學生深入學習《空氣污染控制工程》課程內容。同時，將一些討論式教學法，分組學習法、多媒體教學法滲透到《空氣污染控制工程》。通過完成具體的任務項目，使學術獲得自學能力、課程專業領域術語運用能力、全面系統分析和解決問題等能力以及創新能力的有效提升。新形勢下《空氣污染控制工程》課程改革勢在必行。在《空氣污染控制工程》課程中采用項目化教學，可以進一步該門課程對學生職業素養和職業能力的培養水平，提升環境相關專業畢業生質量，為國家廢棄治理行業培養更多的實用型人才。本文圍繞項目化教學在《空氣污染控制工程》課程改革中的應用進行的研究僅為拋磚引玉。關于項目化教學在課程中的具體實施還需進一步深化。希望通過《空氣污染控制工程》課程項目化教學改革可以有效地提升環境類專業畢業生質量，為國家廢氣治理貢獻更多的人才。
參考文獻：
[1]孫學習,凡廣生,岳福興,孫浩冉.“大氣污染控制技術”課程項目化教學改革與實踐[J].中州大學學報,2011,01:126-128.
[2]李章良,陳菁,張瑛.大氣污染控制工程課程教學改革探究[J].中國電力教育,2013,34:96-97.
[3]譚文軼.“大氣污染控制工程”課程改革探索[J].中國電力教育,2012,32:74-75.
作者：徐璇（通訊作者）吉芳英 何莉 單位：重慶大學城市建設與環境工程學院
第二篇：材料成型及控制工程專業實踐教學改革
摘要：在對材料成型及控制工程專業實踐教學體系改革的實踐中，針對我校向應用技術型本科高校轉型發展的要求，進行了實踐教學體系的模塊化構建，并對實踐環節和體系保障進行了改革，提升了學生的綜合工程實踐能力，有效地提高了學生的就業競爭力和社會認可度，效果良好。
關鍵詞：實踐教學；實驗實訓；教學改革
引言
材料成型及控制工程專業是正在向應用技術型轉型發展的地方本科高校———荊楚理工學院新開設的工科專業。作者從實踐教學體系構建、保障和實施等方面進行了一定的探索和研究。針對專業型、職業型“工程師”的培養目標和市場需求，根據社會崗位對材料成型及控制工程專業技能的要求，結合制造業發展與技術專業課程知識體系，對材料成型及控制工程專業的實踐教學體系進行了改革，較好的體現了應用型人才培養的特點。
一、實踐教學體系改革的總體思路和體系
為了適應高等工程教育發展和市場對生產一線“工程師”的需求，通過加強各實踐環節之間的有機聯系，強化學生的工程實踐能力培養，按照培養工程素質和漸進的教學模式，以職業工程師培養為目標，構建“課內實驗、綜合實踐周、課程設計、生產實習、畢業設計、科技創新項目”六位一體的實踐教學體系[1]。
（一）實踐教學體系的模塊化構建
材料成型及控制工程專業的實踐教學體系按照課內實驗、設計實踐、工程訓練、科技實踐、畢業設計等進行模塊化構建。
1.課內實驗模塊
對所有專業課程的實驗項目內容進行討論，去除陳舊的、重復的內容，增加新的方法及實驗內容，盡可能實現實驗方法的多樣性。整合傳統實驗，在新版教學大綱中設置一些具有設計性、創新性、綜合性特點的實驗項目[1]。
2.設計實踐模塊
包括機械測繪實踐、課程設計和機械類軟件實訓。在方案設計、性能設計、系統設計中充分應用計算機輔助分析與設計等現代設計技術。
3.工程訓練模塊
包括傳統加工（金工實習）、數控加工、材料成型等技術實踐。在傳統成型與加工技術的基礎上，重點訓練數控加工、電火花加工、快速成型等先進制造技術的技能。
4.科技實踐模塊
按照因材施教、分類教學、引導學生健康個性發展的原則，積極開展多種形式的課內、課外相結合的學生科技實踐活動，通過學科競賽等方式引導學生參加課外科技實踐，增長和提高知識創新能力，把學生參加科研立項、學生參與教師科研課題、學生參與學科競賽等作為培養和考察學生能力的重要手段[2]。
5.畢業設計模塊
畢業設計依托畢業實習，鼓勵學生積極參與企業或實習基地的工程項目，培養其獨立思考、獨立工作以及分析問題和解決問題的能力。精心指導畢業設計（論文），嚴格管理，嚴把質量關，保證人才培養的規格和質量。
（二）實踐教學體系改革的保障
1.創新管理模式
由實驗中心和工業訓練中心承擔實踐教學體系、方法、內容、技術的研究實施。采用集中管理模式，使中心教學資源得以充分利用，實現資源優化配置與共享。中心實行開放式管理，學生可以自主申請，自主確定創新及技術培養項目的實踐課題。
2.完善管理制度
兩個中心通過進一步完善規章制度，細化操作規程，使得實驗教學、儀器物資、安全等各項管理制度化。為提高設備使用率和低消耗，實行使用登記、耗材管理、維護保養工作責任制。為了保證設備及人身安全，學生進行實踐活動時，必須保證有教師或管理人員在場。制度的嚴格執行保障了實驗教學的正常有序進行、設備維護的低費用。
3.規范化、科學化運行
建立規范化的運行模式，推行簡潔、高效的運行機制。引入先進的管理軟件，對教學、人員、設備、材料、工具、財務、資料、檔案等進行動態管理。
二、實踐教學體系改革的實施
（一）實踐環節的改革
1.優化實踐性項目
依據材料成型及控制工程專業人才培養方案的總體要求，對原有實踐項目中存在的陳舊過時、重復雜亂的內容進行了整合和更新[1]。優化并適當增加了實踐課程的課時數和課內實驗的學時數，開設有機械測繪實踐、金工實習、機械設計基礎課程設計、生產實習、數控編程與操作實訓、材料成型工藝實習、機械類軟件實訓、專業課課程設計、畢業實習、畢業設計等實踐環節。
2.加強“產學研”實習基地建設
加強與相關行業企業的合作，通過教師參與企業課題，與企業人員座談等形式不斷建立和完善實習基地，確保生產實習環節的順利實施，通過改革指導環節，提高了生產實習效果。
3.改革畢業設計組織實施過程
針對畢業設計期間實驗室壓力較大、與學生就業時間沖突等問題，對現行的實施過程進行改革。將畢業設計的選題、資料查閱及開題工作提前到第七學期完成，對于部分在第七學期已完成畢業設計工作的學生經審核后可以安排在第七學期期末進行答辯。同時，制定規范的實驗設備使用及管理制度，以保證有效的實驗和上機時間，從而提高了畢業設計質量，培育了一批優秀畢業設計團隊及論文。
4.構建“省校院”三級大學生科技創新體系
結合教師橫向、縱向科研項目及企業生產一線的需求，針對高年級學生，構建“省校院”三級大學生科技創新體系，在培養學生創新意識和工程能力的同時，又可使其成為生產實習及畢業設計環節的有益補充[3]。
5.建立各實踐環節之間的有機聯系
根據科學性、遞進性、整體性原則，對各實踐性環節的設置時間和內容進行了適當調整。學生通過課內實驗環節先完成基本實驗能力的訓練。在綜合實踐周及課程設計環節中，將基本技能訓練環節提前，為后續的生產實習、畢業設計、科技創新等環節打好基礎。
6.改進教學方法、教學形式
針對不同的實踐環節，研討靈活多樣的教學方法，如讓學生查閱資料、分組討論、撰寫實驗論文和各種具有分析、總結性的實驗報告等多種形式，從而充分調動學生主動參與的積極性。在教學形式上，通過引入計算機輔助教學，并深入開發現代多媒體教學手段，進一步強化教學效果。
7.完善實驗室管理制度
由于部分實驗室是由多個專業、學科共用，為了保證學生有充分的時間補做、重做或進行創新性實驗，通過制定更為合理的實驗室開放管理制度，保證了實驗教學的順利、安全完成。[4]
（二）學科競賽促進實踐教學
學科競賽和技能大賽反映了行業對技能型人才的最新需求，參加各類競賽是檢驗學校教學水平和學生素質最好的方式之一。材料成型教研室近年來組織學生參加了全國高教杯工程測繪、三維數字化創新設計、大學生機械創新設計、大學生工程訓練綜合能力等技能大賽,并多次獲得了獎項。通過總結指導競賽的大量經驗對實踐環節進一步進行改進，達到以賽促教、以賽促學的目的,提高了學生的創新能力和實踐能力，取得了良好效果。
（三）教師積極參與社會實踐
材料成型教研室注重師資隊伍實踐能力的培養，依托湖北省青年教師服務基層項目，陸續開展了青年教師下企業鍛煉的活動。一方面提高了教師實踐能力，豐富了課堂教學內容，作為一種特色形式與在同一企業實習的學生開展實踐教學，另一方面促進了高校與企業的合作，更好地完善和充實了專業的課程體系。
三、實踐教學體系改革的成效
通過構建科學的、遞進式的、有機聯系的綜合性實踐教學體系，從意識、技術、能力三個層面培養學生。改革后，各實踐項目的內容，不僅包括各種專業技能訓練，還涵蓋了創業創新意識、環保意識的培養內容，突出了技能教育和意識教育并重。通過實踐教學體系的改革，提升了學生的綜合工程實踐能力，有效地提高了學生的就業競爭力和社會認可度；豐富了應用型本科材料成型及控制工程專業等機械類專業實踐教學體系改革的經驗；教學相長，促進了教師教學水平、學術研究水平、工程意識和實踐能力的提高，增強了專業服務行業的能力，進而推動學科建設和教學改革，并為應用型本科院校工科專業的實踐教學體系改革提供了可以借鑒的例證。
參考文獻
[1]巴志新.應用型本科院校學科專業與產業轉型互動研究[J].中國電力教育，2012（23）．
[2]羅忠.應用型本科院校實踐教學體系的構建[J].佳木斯教育學院學報，2013（9）．
[3]肖建昆.柴油機拆裝教學模式探討與實踐[J].科技資訊，2013（15）.
[4]朱飛燕.高校實驗室開放的研究與實踐[J].中國醫學裝備，2011（7）.
作者：李偉 單位：荊楚理工學院機械工程學院
第三篇：水污染控制工程課程教學改革思考
摘要：為適應社會發展對人才培養的新要求，結合安慶師范學院環境專業教學實際，該文通過科學制定教學大綱、更新優化教學內容、革新教學手段與方法、加強實踐教學等途徑對該門課程的教學改革進行了探索，從而充分調動了學生的積極性和主動性，不斷提高教學質量，取得了良好的教學效果。
關鍵詞：水污染控制工程；教學改革；實踐教學
《水污染控制工程》是環境工程專業一門重要的專業基礎課，也是環境科學專業的一門選修課，以及很多高校研究生入學考試的課程。該課程的教學目的是使學生系統了解和掌握各種污水處理的原理及工程技術理論，培養學生運用水污染控制理論知識解決生產和生活中廢水處理的能力［1］，為其從事科學研究、教學工作或獨立擔負專門技術工作的能力打下良好的基礎。本文結合筆者多年來擔任安慶師范學院環境科學與環境工程專業《水污染控制工程》課程的教學工作經驗，進行了該門課程的教學改革和探索，以期不斷提高教學質量，培養學生的實踐和創新能力，以適應社會發展的新要求。
1科學制定教學大綱
教學大綱是根據學科內容及其體系和教學計劃的要求編寫的教學指導文件，是介紹教學內容和實踐環節，評估教育目標和教師職責的客觀評估依據，對課程學習具有指導意義［2］。教學大綱要進行不斷的調整和修訂，調整學時分配和教學目標，以適應不同時期高等教育教學發展的要求。我校采用的《水污染控制工程》課程教材是由高廷耀主編的“十一五”國家級規劃教材［3］，分為上、下2冊。上冊主要介紹排水管渠系統基礎知識，下冊介紹各種污水處理技術理論及工藝設備。據調查，很多開設此課程的學校包括我校在內，只講授下冊。事實上，上冊很多基礎內容如“排水系統基礎知識”的學習，有助于學生更好地理解污水從哪里來，如何收集和輸送，同時因其新穎且貼近生活實際，使得學生愛學、好學。此外，在進行實踐環節課程設計時，諸如排水體制的選擇、污水總量變化系數及污水量的計算等知識點都需具備上冊的相關知識。鑒于此，在修訂2010版教學大綱時，筆者將原來68個理論學時中的17個學時用于上冊內容的講授，同時對下冊中比較簡單的知識點進行了壓縮和刪除，從而使整個課程知識體系更加連貫完整，在進行教學時起到了事半功倍的效果。
2更新優化教學內容
水污染治理技術的發展日新月異，而教材的更新又沒那么快，這就要求教師要不斷地更新自己的教學內容，通過多種渠道查閱資料，了解學科最新發展前沿與動態，把一些新方法、新工藝、新技術和新成果有選擇地補充到教學內容中，擴展學生的知識面［4］。例如，間歇式循環延時曝氣工藝（ICEAS）和改良型SBR，是新型的集約化程度較高的污水處理工藝，以及亞硝化脫氮工藝（SHARON），全程自養脫氮工藝（CANON），限制自養硝化反硝化工藝（OLAND）等，是近年來出現的新的生物脫氮工藝，可以把這些新工藝的原理和應用向學生作簡要介紹，使教學內容能夠不斷更新、與時俱進。水污染控制工程課程的特點是多學科交叉，內容繁雜，有相當多的教學內容涉及實際應用中的工程和設備知識，由于篇幅原因，教材中并未全部詳細介紹。為了便于學生理解，強化學生理論和實踐結合，有必要引入一些常用工程和設備知識。例如，在介紹格柵時，列出格柵設備多種型號，解釋格柵命名的含義，在真正選擇格柵時做到有的放矢；在講授輻流式沉淀池時，輔助設備刮泥機的類型及結構原理應給予講授，并補充單邊、雙邊出水堰的作用和結構等內容，幫助學生看懂實際水廠沉淀池的出水結構；在曝氣生物濾池中具有廣泛應用的長柄濾頭的作用和結構也要加以補充。通過實踐發現，學生對這些書本中沒有介紹的知識點好奇心很強，學習速度很快，教學效果很好。
3革新教學手段與方法
正所謂“興趣是最好的老師”，每個老師都希望能調動學生的學習積極性和主動性，培養他們的學習興趣。課堂上，教師自身的語言運用、人格魅力當然重要，靈活多變的教學方法和教學手段也是制勝法寶［5］。首先，改變只采用板書講解的傳統教學方式，利用多媒體教學。雖然教師制作多媒體課件非常耗時，但生動、直觀、形象的內容能充分調動學生的求知欲望和學習興趣。教材中很多設備圖都是平面圖形，學生反映看不懂，可采用立體的剖面圖、內部構造圖和實際工藝圖向學生展示。例如對于教材上冊的頂管施工法，播放一張施工圖片就能說明全部問題。其次，水污染控制工程課程設計的構筑物計算公式較多，還有一些公式對于學生來說理解很困難，比如旋轉布水器、生物轉盤、氧化塘的設計計算等。老師在講授過程中，要將公式的推理過程給學生講清楚，要讓學生明白公式的來龍去脈，從而能夠幫助他們理解、記憶和應用這些公式。再次，多采用互動式教學。高等教育的目的之一是培養學生良好的思考和學習能力［6］，課堂討論能促進學生思考問題和解決問題，課堂提問則能督促學生認真聽講。總之，多種教學手段與方法并不是一成不變，不斷革新改進是為了在課堂上吸引學生的注意力，保證良好的教學效果。
4加強實踐教學環節
水污染控制工程是一門實踐性要求較高的課程，必須加強實踐環節［7］，通過實踐將課堂所學的理論知識與實際結合起來，才能學為所用，促使學生真正掌握水處理的工藝和技術。該門課程的實踐教學環節包括認識實習和課程設計2個部分。
4.1重視實習
認識實習是帶領學生走出課堂，走進水廠。我們選擇安慶市首創污水處理廠和安慶市自來水公司第三水廠作為主要的實習基地。在污水處理廠，改進A2/O工藝、二沉池、污泥濃縮池等構筑物實際的布置形式開拓了學生的眼界和思路；同時，我們還拓展了安慶石化污水處理廠、安慶市菱湖涂料污水處理廠等具有代表性的工業廢水處理廠作為實習地點，使學生的注意力不局限于生活污水。在實習現場工程師與指導教師分別介紹污水處理廠主要構筑物結構、參數、運行情況、可能遇到的問題及解決措施等，學生對不理解的部分進行現場咨詢以此提高認識實習的效率。此外，我們還邀請環保公司和設計院的優秀工程師給同學們做講座，在演講過程中，這些工程師們深厚的專業知識和豐富的實踐經驗不僅拓展了學生的工程視角，而且極大地促進了學生的專業興趣和認同感，起到了極好的實習效果。
4.2課程設計
課程設計是實踐教學的重要一環，它是連接基礎知識、基本理論學習和生產實際的紐帶和橋梁，是解決環境工程專業學生動手能力的有效途徑［8］。在課程設計中，教師布置多個題目，學生可以自由選擇，每個學生根據學號不同處理的水量也不相同，避免了抄襲現象。在課程設計之初，指導學生學習污水處理的相關設計規范，查閱工程設計手冊［9］；并利用網絡、圖書館、圖書等多種渠道系統地查找資料，通過獨立思考，學生最后能獨立完成污水處理廠主要處理構筑物的設計布置、工藝選擇、設備選型、技術參數等。在此過程中，理論課程與實際相結合，學生將所學知識串聯應用到設計中，鍛煉了學生的工程實踐能力。
5結語
隨著社會經濟和水處理技術的發展，《水污染控制工程》這門課程無論是在理論上還是技術上、方法上都在不斷進步與發展，高校要培養出更多復合型、實用型、開拓創新型的人才，就必須進行提升教學效果方面的探索。在課程教學過程中，通過科學制定教學大綱，及時更新教學內容，改革教學手段與方法，同時在實踐教學環節加強學生的實踐技能訓練，注重與理論課緊密結合，積極創新教學，顯著提高教學效果，為提高環境專業的學生綜合素質、增強適應社會市場經濟和解決實際問題的能力奠定基礎。
參考文獻
［1］閆立龍，任源，張穎，等.水污染控制工程課程改革與實踐［J］.中國現代教育裝備，2012，15：33-34.
［2］張蘭河，賈艷萍，張瑛潔，等.水污染控制工程課程的教學改革與實踐［J］.東北電力大學學報，2013，33（4）：82-84.
［3］高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程（上、下冊）［M］.3版.北京：高等教育出版社，2007.
［4］梁淑軒，秦哲，李占臣.可持續發展背景下地方性大學環境工程專業人才培養之思考［J］.大學教育，2012，1（7）：6-7.
［5］馮景偉，陳慧，袁守軍，等.給水排水工程專業工業給水與廢水處理課程教學改革初探［J］.宿州學院學報，2011，26（8）：118-120.
［6］于常武，馮世紅，單鳳君，等.環境專業人才工程能力培養體系探索與構建［J］.遼寧工業大學學報（社會科學版），2015，17（3）：102-104.
［7］徐志兵，陳書琴，鈕志遠.環境類專業大學生創新能力的培養［J］.安慶師范學院學報（自然科學版），2013，19（1）127-128.
［8］金凌虹.地方本科院校應用型人才的培養路徑選擇［J］.教育理論與實踐，2009，29（4）：24-26.
［9］北京市市政工程設計研究總院.給水排水設計手冊（5冊）［M］.2版.北京：中國建筑工業出版社，2004.
作者：閆鴻遠 徐志兵 操璟璟 單位：安慶師范學院資源環境學院
第四篇：大氣污染控制工程教學改革
[摘要]文章以大氣污染控制工程課程教學內容為例，介紹目前科學進步和大氣污染問題突出在教學內容的調整上的改革方式，提出了該課程內容改革的設想，并進行了初步的實踐，取得了教學效果。
[關鍵詞]大氣污染控制工程；教學內容；課程改革
大氣污染控制工程課程是環境工程專業的專業主干課，其教學內容和教學改革直接關系到環境工程專業學生的理論知識水平和工程技能[1]。該課程重點講述大氣污染控制的基本理論、典型工藝以及主要控制設備的結構特征，以培養學生分析和解決大氣污染工程問題的能力[2]，其課程主要內容自上世紀80年代以來基本保持不變，主要包括大氣污染控制工程的基本知識，大氣污染氣象學基礎知識及污染物擴散的基礎理論，大氣污染防治的基本概念、基本原理、主要控制設備和典型工藝。本文根據近年來大氣污染事件頻發的特點，結合目前大氣污染控制的教學大綱的內容，對大氣污染控制工程的課堂教學內容進行改革。
1中國大氣環境現狀
2015年6月4日，中華人民共和國環保部通報了《2014中國環境狀況公報》。公報顯示，全國開展空氣質量新標準監測的161個城市中，有145個城市空氣質量超標，占90.1%。其中，PM2.5年均濃度范圍為19~130µg/m3，平均為62µg/m3；超標城市比例為88.8%[3]。2015年初，紀錄片《穹頂之下》，在社會上引起了軒然大波，城市大氣污染的現狀又一次擺在了公眾視線之內，“霧霾”成為當前社會輿論的主要話題及環境工程的主要研究對象。霧霾是發生在大氣近地面層中的一種災害天氣，由霧霾天氣發生時大氣能見度降低，可以對社會經濟以及人民生活產生重要的影響；同時，霧霾天氣發生時大氣氣溶膠聚集在大氣近地層，使得大氣污染增強，空氣重量下降，會對人體健康造成重要危害[4]。
2大氣污染控制現狀與課程內容的聯系
目前，絕大多數高校大氣污染控制工程課程采取郝吉明院士主編的“十一五”國家級規劃教材《大氣污染控制工程》，此教材經過多年累積目前已經出版了第三版，通常課程教學根據目前大氣污染控制現狀和本教材的特點，課程內容設置如下：
2.1嚴格控制污染源
污染源作為大氣污染的源頭，是大氣污染控制的重點，大氣污染源主要有生活源、工業源和交通污染源，因此本課程內容設置有顆粒物污染控制的設備及工藝，氮氧化物、硫氧化物控制的設備及工藝，全面介紹了生活源、工業源的污染控制方法及工藝設備。同時，課程設置了一個章節為城市機動車污染控制，概略的介紹了機動車污染控制的方法。
2.2合理分布污染企業
大氣污染與其他污染不同，最大限度的利用大氣環境容量是最經濟有效的污染控制方法。理想的布局污染企業，降低大氣污染現象的發生是十分有效的控制方法。因此本課程設置了大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式，全面介紹了如何利用大氣擴散減少對地面保護目標的影響。
2.3建立健全大氣污染控制法規
目前，中國對于大氣污染控制的法律還不健全，不能夠形成系統，但是，改革的力度很大，每年都會有相應的法律法規出臺，因此本課程設置了大氣污染綜合防治，環境空氣質量控制標準等相應的內容，及時更新課程內容有利于課堂教學的順利開展。
2.4其他
大氣污染控制除工程技術方法外，還有很多非技術方法如政策方法、資金投入等，我國由于大氣污染控制工作開展的較晚，近年來資金投入很大，將資金應用在新技術的研發和應用上是大氣污染控制工程的出路。因此本課程設置了揮發性有機物控制、大氣污染與全球氣候等內容。但是實際上由于課時少，很多高校的課堂教學并不教授這部分內容。
3大氣污染控制工程課程內容構建
3.1突出重點
經過20多年的發展，大氣污染控制工程課程內容的重點是非常突出的，其中顆粒物污染控制(粉塵)、氣態污染控制(硫氧化物和氮氧化物)的技術方法和設備是課堂講授的重點，包括其基本的工作原理、設備的構造、設計及維護運行。課堂教學過程中，超過50%的教學時間用來講授這部分內容。除此之外，還輔助實驗和實習進一步認識除塵設備和氣態污染物吸收吸附設備。因此在本次課程內容改革過程中，繼續維持現有的課程內容是正確且必須的。
3.2有取有舍
前文提到，最大限度的利用大氣環境容量是經濟有效的污染控制方法，因此大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式等教學內容非常重要，以此為基礎的廠址選擇等內容也可以為大氣污染控制提供參考。但是，教學內容中擴散模式的計算，是很多高校的教學難點，對于數學基礎的要求較高，學生學習較困難。然而實際情況是，目前大氣模式的估算早已實現軟件化，部分軟件已經免費，基本的大氣估算如煙囪高度計算、落地最大濃度的計算利用軟件計算十分便利。學生只需要理解擴散的基本原理，無需掌握計算的全過程。因此，本次改革過程中，將課堂教學引入仿真實驗室，講述擴散的基本原理后，進行軟件計算，即激發了學生的學習興趣，也降低了學習的難度，同時同學們的學習效果更好。另外，課程中設置了氣態污染物控制技術基礎，其中包括吸收、吸附、催化的基本原理，這部分內容是環境工程原理課程的重點內容，同時該課的課程設計也應用這部分內容。內容設置明顯重復，因此在有限的課堂教學課時內，這部分內容不進行重復講授非常必要。
3.3結合現狀
大氣污染控制工程的重點內容之一是顆粒物污染控制，包括了顆粒污染物控制技術基礎及除塵裝置。控制基礎以粉塵為研究對象，控制裝置以尾氣為處理對象，均是針對粗顆粒物的控制方法。目前霧霾的關注度非常之高，而環境工程專業的人員是控制霧霾的主要技術力量。然而，大氣污染控制工程這門課并沒有設置霧霾的產生原因、累積成事故、控制方法等相關的內容。因此，本次改革中，采取以下分步改革的方法，首先，在污染氣象學的講授過程中加入霧霾形成、累積成污染事故的內容，加大課程內容與現實污染的結合，以北京等城市為例，結合地形、氣候、污染物排放強度等原因，讓學生了解污染事故形成的原因、方式和過程。其次，在顆粒物控制技術基礎講授過程中，引入氣溶膠的基本內容，包括氣溶膠的組成，氣溶膠的來源解析等相關的內容，最后，在顆粒物污染之后，增加霧霾控制的技術匯總，從源頭控制，二次有機、無機氣溶膠生成控制等方面，結合目前的研究熱點和頂級的科研論文講授目前的技術前沿。
4結論
隨著科學的發展和社會的進步，人們對大氣污染的關注已由局地的或區域的污染擴展至區域復合污染以及全球氣候變化，關注的污染物也不僅只是常規的一次污染物，人們越來越關注二次污染物和一些微量的有毒有害物質對環境和人體健康的危害，大氣污染控制技術本身也由末端控制為主發展為以清潔生產、循環經濟、新興能源、低碳經濟和聯防聯控為中心的全過程[5-6]。本次大氣污染控制工程課程內容改革在湖南農業大學資源環境學院2012級環境工程專業本科生中進行后，引起了學生們極大的學習興趣，取得了初步的成果，再結合多媒體、仿真等多種教學手段的使用，教學效果良好。
參考文獻
[1]郝吉明，馬廣大．大氣污染控制工程(第三版)[M]．北京：高等教育出版社，2009．
[2]楊嘉謨，余訓民，楊光忠，等．大氣污染控制工程課程教學改革的探索與思考[J]．化工高等教育，2008，5(103)：60-62．
[3]中華人民共和國環保部．2014中國環境狀況公報[R]．2015，6．
[4]張人禾，李強，張若楠．2013年1月中國東部持續性強霧霾天氣產生的氣象條件分析[J]．中國科學：地球科學，2014，4(1)：27-36．
[5]耿春香，安慧，張慶東，等．大氣污染控制工程教學改革與探索[J]．教育教學論壇，2010，33：174-176．
[6]王艷，汪建飛，肖新，等．基于環境工程專業的大氣污染控制工程教學改革[J]．廣東化工，2015，42(19)：224-225．
[7]李顯鋒．《大氣污染防治法》修改的背景、問題及建議[J]．理論月刊，2015，4：102-108．
作者：戴春皓 彭慧 秦普豐 李晗東 單位：湖南農業大學資源環境學院
第五篇：水污染控制工程翻轉課堂教學實踐
摘要：從學生對翻轉課堂教學的反饋信息可知大多數學生是第一次接觸這種教學方式。學生從教改中受益因而廣受歡迎。難度大的教學內容不適合完全翻轉課堂教學。盡管翻轉課堂教學有許多長處，但是翻轉課堂教學并不能完全取代大學傳統教學方式。提出了大學翻轉課堂不是簡單地把課前-課內-課后完全向前翻轉。要將翻轉課堂的課前、課內、課后形成互相關聯的整體。課程微信群和QQ群等互動手段在因人施教、課前跟蹤等方面起著重要作用。
關鍵詞：翻轉課堂；水污染控制工程；傳統教學；實踐；大學；教學內容
大學翻轉課堂教學既有文科，也有理工科如計算機、分析化學、物理化學、程序語言等。大學翻轉課堂的實踐性研究和理論研究都還在方興未艾的階段。本文把翻轉課堂的全過程看作為教學研究場所，通過分析《水污染控制工程》教學實踐出現的現象和學生對翻轉課堂教學的反饋，對大學翻轉課堂教學的形式、教學內容的選擇、培養人的功能、與傳統教學方式的關系、翻轉課堂的課內外的關系等問題進行了探討。
一、翻轉課堂教學設計
從歷年來《水污染控制工程》考試卷面分析，選擇難度較低的厭氧處理法內容進行翻轉課堂教學。6個翻轉課堂課時，與傳統教學計劃課時相同。翻轉課堂設計是（課前微課預習+課前課堂討論題預習+課堂討論+課后補償）。課前2周將課前預習8道課堂討論題和相應的微課發到Blackboard（BB)網絡教學平臺，學生進行課前預習，師生互動和生生互動。在BB平臺上將全班58位學生隨機分8組，并保證每組有1-2位學習成績優秀的學生，進行分組預習。通過課程微信群課堂討論安排，每一小組推舉一名同學主發言。在課堂上指定某一組就某一討論題主發言，然后其他組自由發言補充，最后教師作簡要總結并當場給出分數。課后由老師作總結和知識梳理等上傳至BB平臺。為了評估本次翻轉課堂教學，向學生進行了匿名調查，學生將填寫的調查表發到指定郵箱。由于是匿名調查，反饋信息具有可信度。全班學生58人，收回調查表50份，回收率86%。
二、學生對翻轉課堂教學的態度
為了提高教學效果要求改革教學方法，課堂教學改革的直接啟動者是教師。本次調查得知92%的學生是第一次了解翻轉課堂。80%的學生每堂翻轉課堂預習用時60-120分鐘。有些學生反映上翻轉課堂比上傳統課堂累，調查發現82%的同學還是愿意選擇上翻轉課堂，這也說明學生是歡迎翻轉課堂的。學生為什么會舍棄傳統教學模式而鐘情翻轉課堂呢？學生從小學到大學基本上都是在傳統教學模式下接受課堂教育的，一旦遇到翻轉課堂這種教學新模式，學生對它就作出以下評價：1.課堂學生課前思考和有督促的預習，上課更有數；學生為中心，通過多種途徑增強了學習主動性、積極性、自學精神、學習興趣。自己參與知識的構建；將學習的主動權給予學生，更有求知欲；似乎同學都是學霸；感覺給予學生更多的學習空間。2.氣氛活躍、新穎、靈活、有趣、參與、師生和同學互動交流甚至爭論。3.學習效果好，對上課內容理解更深刻。感覺學到了知識。知識掌握更牢固。在復習時發現對翻轉課堂的教學內容熟悉很多；被動聽課只是信息流過、終覺淺。
自己要對問題的全面深入理解真得要付出許多；互助和合作精神；發現平時沉默的同學也勇于說話，強化了交流意識，傳統教學方式是要改一改，希望更多的翻轉課堂。這個認識是非常可貴的，是改進課堂教學效果的內在力量。從期末考試試卷分析。厭氧處理法這一章考試的內容有：1.對有機廢水的厭氧消化的控制步驟的理解；2.解釋良好的上流式厭氧污泥床（UASB）中的污泥濃度很高的原因；3.有一種工業廢水含有細小懸浮物SS、COD為2600mg/L，其中比較多的難降解有機物。在氣浮法、沉淀法、厭氧水解酸化和絮凝法中選用預處理方法，并敘述你的理由。這三道題中等偏難，卷面正確率為74%，教學取得較好的效果，盡管教學效果還與其它方面的因素有關。
三、本次翻轉課堂的策略
（一）課程內容處理
中小學和大學的翻轉課堂教學呈現明顯不同的面貌，前者比較熱，出現這種現象原因是多方面，如大學課程教學內容與基礎教育的教學內容在認知屬性上很不一樣、大學的主要功能不只是教學。也可能是認識上的差別[1]。大學的翻轉課堂既有其一般規律，也有其特殊規律。是不是所有大學課程及其教學內容都可以翻轉到課前？翻轉教學應該考慮教學內容的難度[2]。課前教師將教學新內容以視音頻形式在學習平臺上呈現給學生，學生必須良好地完成微課學習。假設傳統課堂里老師講授45分鐘的教學內容，在制作10分鐘左右的微課怎么處理這些內容？做法是不把陳舊的或一般性內容納入微課，作為一般性閱讀，比如有機物廢水厭氧接觸法應用的不多；縮減描述性內容、保留重要冗余信息，快入核心主題。厭氧水解酸化法很重要，先提出問題鏈：有機物厭氧處理法的基本原理：三階段→產甲烷菌和產甲烷階段對條件變化敏感，容易出問題→如何克服這個問題→厭氧消化的作用和應用價值→怎么應用。微課不只是知識呈現，也需要給學生呈現刺激性的提問、邏輯鏈話題，把握對理解知識的深度。如果把課內看作大餐，微課視音頻則是第一道鮮湯。按布魯姆（B•S•Bloom）認知目標分類學[3]，人的認知有這幾個不同層次，課前的學生認知主要處于最低兩個層次：記憶和理解。認知對象的屬性肯定影響到學生自學微課的效果。教學內容盡管可以有多種載體，比如聲、光、電、形或文字，但是與認知度相關的性質不變，如難度、抽象度、復雜性、與背景課程關聯度。教學內容越難、越抽象、越復雜，學生對之要記憶和理解就越難。做不到這一點就意味著翻轉課堂在這些學生上的失敗。因此對難度大的教學內容比較合適的做法是部分翻轉或者是側面翻轉，否則很難開展更高層次的認知活動。比如這一章的上流式厭氧污泥床反應器中污泥濃度很高，為什么會是這樣的？這可以運用思考問題方法和問題鏈進行課前誘導學生思考，在這里稱作為側面翻轉。把理解延伸到課堂的交互式討論、分析、測試等活動中。理工科課程有純理論課、理論和技術課、純技術課，翻轉這些課有什么不同。比如電磁學理論中的麥克斯韋方程組是最核心的公式之一，這部分如果完全翻轉，要讓學生在課前微課學習達到課內進行更高級認知的活動要求，這很難達到。
（二）學生的個體差異必須個性化教學
調查也發現如果教學內容相同，有14%的學生偏向傳統教學模式，還有4%的學生偏向混合式教學模式。這部分學生課前微課學習用時大部分是20-30分鐘，課前用時少。進一步通過電子信件來往了解到這些學生以往成績較差。這也說明本次翻轉課堂在這些學生上是不夠成功的。翻轉課堂里教師和學生的行為與傳統教學模式下的行為比較，發生反轉變化。全過程老師和每個學生都可以成為主動者。傳統課堂下學生沒有預習或很少，因為課堂里老師是主角。課前微課自學是必須的、自由的、有目標設定的。學生感知有更多的責任感。責任意味著付出，課前用時不夠反映了學生的責任意識不足。學生在掌握每門課程的先修課程的背景知識可能參差不齊。畢竟學生課前微課學習是歸于自學范圍。我們知道自學難，做好自學就更難。而做好自學將是人生一大財富，因此自學成功的佼佼者被人們奉為典范，如愛迪生、高爾基等。個性化教學是翻轉課堂的特征之一，它貫穿在課前課內課后全過程，特別是課前。充分的個性化教學必須有良好的互動。由于有了這些手段才能使課前個性化教學得以充分實現。老師對學生微課自學絕不是放任學生自學。課前師生的有效互動，實現對學生的課前預習的提示、輔導、對學生學習的激勵和通知。每個個體微課自學時，教師、同學隨時隨地都能找到彼此，使個體在思維挫折時獲得鼓勵、在遇到困難時可以尋求到幫助，在情感上獲得心理陪伴，這是個體的主觀需要。現代交流工具為針對性地因人施教提供了工具，特別是對背景知識基礎薄弱和學習積極性欠缺的學生，更需要通過現代交流工具與其進行互動。課前師生互動更需要教師的主動。調查發現同伴之間的互動占94%。因此，分組學習是必要的，讓學生學習不再孤單，而且每一組一定有學業優秀的學生，這樣有助于生生的面對面和在線互動。
（三）建立翻轉課堂的課前與課內的互相聯系
教學內容知識是課前和課內關聯的線條。課堂里學生與老師一起對教學內容進行應用、分析、評價和創造活動，是知識點和知識群的布魯姆認知的更高層次，當然在這些活動里可以多維度和廣度加深記憶和理解。微課自學時學生會有許多問題和疑惑，教師在與學生互動中尋找課內素材。學生作為學習的主體預先知曉課內的教學形式和內容，如問題討論、課堂作業、追問、案例、習題討論，使課前預習有方向感。預知課內當場給分機制和表揚，有效地刺激了學生課內參與和微課自學的積極性。課前的微課自學對難度大的教學內容可能達不到記憶和理解的要求，這就需要課內的講解來彌補，講解是必要的。學生覺得課內教學效果越好，就會暗示這堂課的課前預習做得好，就會對下一堂翻轉課堂的課前學習產生激勵，形成課前學習和課內教學良性互相作用。本次課內互動還采用了課內微信群互動，在課堂內教師發送課堂作業到課程微信群，學生當場完成課堂作業，定時上傳到教師的微信，課堂不再是手機的禁區。
（四）翻轉課堂的課后補充
按一般翻轉課堂的看法，課后只與后續課堂有關，深入分析其實不然。課后在回顧和梳理知識、彌補課前和課內沒有的功能還是有作用的。學生畢竟是初學者，經過課前和課內的活動在知識的信息量和系統性可能還沒有完成。翻轉課堂的課后內涵和作用也引起人的注意[4]。翻轉課堂課內行為主體是學生，課堂內呈現出來的信息源主要來自學生。教師沒有更多的課堂時間對教學內容做更多的講解、梳理和總結。借助Blackboard（BB）網絡教學平臺上傳這部分課內教學的總結可以彌補這方面的不足。學生也有對翻轉課堂的課后補充的要求。這樣來看大學翻轉課堂不能簡單地將課后全部翻轉到課內。
四、結束語
本次翻轉課堂基本上是成功的，之所以如此，原因是多方面的。在翻轉課堂里知識似乎不再是靜止的，而是在運動的。學生在課前、課內和課后經歷多種形式的思維碰撞、刺激、主動探索和建構知識等等這是傳統教學中都沒有的。通過這次翻轉課堂，得出以下幾個認識：1.教學內容的難度是影響翻轉課堂重要因素，這部分教學內容不適合全部翻轉；2.翻轉課堂強調學生學習行為的主動性和自主性，教師需要在教學內容篩選、互動和因人施教等方面下功夫，才能對此更好地實現；3.翻轉課堂的課前、課內、課后要形成互相促進的整體。
參考文獻
[1]容梅，彭雪紅.翻轉課堂的歷史、現狀及實踐策略探析[J].中國電化教育，2015，7：108-11.
[2]趙興龍.翻轉課堂中知識內化過程及教學模式設計[J].現代遠程教育研究，2014，2：55-61.
[3]cft.vanderbilt.edu/guides-sub-pages/flipping-the-classroom/.
[4]王莉莉，陳德運，唐遠新.計算機程序設計課程翻轉課堂的探索與實踐[J].計算機教育，2015，16：53-62.
作者：葉林順 潘涌璋 陸鋼 李彥文 單位：暨南大學環境學院
第六篇：大氣污染控制工程主義教學理念建構
摘要：為了實現具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程的教學目的，培養高素質創新人才，在課程教學過程中，應充分運用建構主義教學方法，體現建構主義教學理念，教師設計和組織課程時要突出課程特色，提高學生興趣，最大程度發揮學生的主觀能動性，完成知識建構的過程。
關鍵詞：《大氣污染控制工程》課程；建構主義教學理念；火電特色；拋錨式教學；支架式教學；隨機通達教學
具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程的學習涉及到兩個方面：意義與形式。其意義為教學的目的，培養從事大氣污染防治的可持續發展的高素質工程創新人才。隨著建構主義教學理念的不斷發展，教育者開始意識到學習者知識建構與互動的重要性。在教授《大氣污染控制工程》課程時，涉及到眾多火電廠煙氣凈化的工藝技術，教師的備課重心應該從準備講授知識轉變為如何更好地設計課程，充分利用建構主義教學方法，將建構主義教學理念和教學特征貫穿在整個教學過程中。
一、建構主義教學特征在課程中的體現
建構主義認為，知識的獲得是學習者在一定的情境下，借助教師和學習伙伴的幫助，利用學習工具和學習資料，通過意義建構（Sense-Making）的方式而獲得的〔1〕。為了實現意義建構的過程，建構主義教學理論把學習情境化、活動互動化、學習個性化、高級思維技能的培養作為教學過程的四大特征。在具有火電特色《大氣污染控制工程》課程的教授過程中，應很好地將這四個特征融入教學活動中，突破傳統課堂以講授為主的教學方式。
（一）學習情境化
《大氣污染控制工程》是工程類專業課，單純依靠教師在教室授課，會讓學生感覺枯燥、興趣不高，抽象的知識很難在學生學習過程中產生意義建構。通過有效地創設學習情境，將教學環境彈性化延伸，通過專業人員的講解、引導和提問，可以讓學生產生感性認識。了解知識建構的領域、內容以及存在的問題，帶著興趣和疑問回到課堂，可以促使學生更有效地掌握新知識，更好地體驗教學內容中的情感，促進學生解決問題和建構知識。
（二）活動互動化
在具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程的講授中，很重要的一部分是介紹火電廠目前正在應用的除塵、脫硫、脫硝及脫汞技術，但這些技術中依然存在著問題和缺陷，此時就要求學生利用學習工具和學習資源，通過互動、協作、討論等一系列活動發現問題、解決問題，讓學生運用已有的知識技能解決實際存在的工程問題，這對于理解知識內容和建構知識起著關鍵性作用。
（三）學習個性化
建構主義強調教學的多樣化和個性化。個性化的實現主要依靠信息技術的運用，從設計帶有互交功能的多媒體軟件到資源豐富多樣的互聯網絡，都促進了學習個性化實現的可能〔1〕。仿真模擬和精品資源共享課程是具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程實現個性化學習的兩大支撐。通過火電廠脫硫脫硝的計算機仿真模擬，使學生有了開展個性化學習的空間，是很好的個性化輔助學習工具；精品資源共享課程為學生實現網絡課程學習、電子化管理提供了可能，學生根據自身的特點從網上選取合適的學習資源，以個性化的方式學習。
（四）高級思維技能的培養
建構主義強調促進學習者高級思維技能的培養，如創造性思維、批判性思維等。工程類學科的教學目標是在教學活動組織的過程中，發揮學生的主動性，通過活動互動化，讓其對目前的技術工藝有了一定的認識。在課程后期，聘請一線工程師、專家和技術人員走進課堂、展開交流，促進學生的積極參與。學生把在前期互動過程中和調研過程中的思想和問題，運用展示和交流工具進行演示和表達，其批判性思維技能也將得到體現和發展。
二、建構主義教學方法在教學活動中的運用
建構主義提倡教師以學習者為中心的教學，強調學習者是認知的主體，教師是意義建構的幫助者和促進者，而非知識的傳授者和灌輸者。在具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程講授過程中，要以建構主義的教學理念為指導，合理運用建構主義的教學方法如拋錨式教學、支架式教學、隨機通達教學等方法，將建構主義的四個教學特征融入教學活動中，更好地激發學生的學習興趣，形成學習動機，有效地實現意義建構。
（一）拋錨式教學（AnchoredLearning）
拋錨式教學的主旨是將教學安排在一個有意義的問題求解的環境中，學生可以從多個角度對問題進行持續求解，使教學活動能夠有效地延伸。問題或事件被稱為“錨”，問題的提出被形象地比喻成“拋錨”，這種教學方法被稱為拋錨式教學，有時也被稱為“基于問題的教學”和“情景教學”。該方法的教學環節包括：一是創設情境：學生在具備了一定的理論和專業基礎后，學習相關大氣污染控制基礎理論和火電廠煙氣凈化技術的知識。二是確定問題：由教師引導或提出工程實踐中存在的實際問題，學生在了解其工藝原理、流程等的基礎上發現問題。三是自主學習：學生獨立地研究問題和解決問題，其中包括確定要建構的內容，搜集資料、獲取相關信息，并利用信息和已有知識解決問題。四是協作學習：通過學生與學生、學生與教師之間的討論和交流，進一步修正與加深學生對問題的理解，達到具有相對確定性的認識。五是效果評價：在解決問題的過程中隨時觀察并記錄學生的表現。如在傳統的石灰石-石膏法脫硫工藝中，采用氣-氣熱交換器，會提高脫硫效率，減輕局地污染，特別是減輕“石膏雨”的發生；但在熱交換器使用中又存在著漏氣、腐蝕的問題。那么，到底流程中要不要設置氣-氣熱交換器？諸如此類的問題都將在基本技術講解后，作為“錨”拋給學生，供學生進行深入研究和討論。
（二）支架式教學(ScaffoldingInstruction)
支架式建構主義教學方法的實質是在教學過程中，讓學習者建立濃厚的興趣，對新知識進一步理解并掌握。教師應提供一種概念框架，將復雜且較有難度的知識加以分解，逐步進入，促進知識的建構。“支架”的本意是建筑行業中使用的“腳手架”，這里比喻，在學生知識建構過程中，教師應根據學生的需要提出問題、提供援助，起到搭建腳手架的作用〔2〕。支架式教學的具體實施包括以下步驟：一是搭建腳手架：教師在備課時，確定要構建的知識，圍繞學習內容，按照起點概念略高于學生已有知識水平的要求建立概念框架，為進入知識框架提供必要的準備。二是引入支架：教師在授課時，適時提出問題，將學生帶入知識框架中的某個節點。三是探索階段：學生在支架的幫助下自主尋求問題的答案。四是協作學習：學生進行小組討論。教師在討論結果有偏差時，可給予適當的引導，最后點明問題的本質，以完成對概念比較全面和正確的構建。五是效果評價：以學生自我評價和學習小組對成員的學習評價兩種形式給出這一階段的評價。評價內容包括學習者自主學習的能力、對小組學習的貢獻以及是否完成了該知識的意義建構。在工程技術原理教授過程中，如果教師把現成的技術原理教給學生，學生并不能深刻理解其意義，這時教師就可以設置一系列問題引導學生思考，激發其對原有經驗的回憶。比如，靜電除塵器是火電廠最常用的除塵設備之一，其原理的講授是理解除塵機理的重要過程，因此，在解釋其除塵過程后，會提出如下問題：該電場是均勻電場還是不均勻電場？為什么？粉塵的導電性將如何影響除塵效率？在搭建了“腳手架”后，學生可以開始獨立探索或者協作學習，教師從簡單地引導到完全放手，讓學生獨立探索，并進行小組討論。學生在給出結論后，教師應完成對概念全面和正確的建構。最后，教師對學生的自主學習能力以及對小組協作所作出的貢獻給出評價。
（三）隨機通達教學(RandomAccessInstruction)
建構主義教學理論認為〔3〕，人的認知隨情境的變化而表現出極大的復雜性、靈活性、差異性。因此，在知識學習過程中，學習者在不同的情境下對相同的對象會構建出不同的意義。隨機通達教學主張對同一知識內容，要在不同時間、不同情境下，用不同的方式加以呈現。其教學環節包括：一是呈現情境：通過不同的方式，向學生呈現與當前學習內容相關的情境。二是隨機通達學習：教師向學生呈現與當前所學內容不同側面特性相關聯的情境，引導學生探索和自主學習。三是思維發展訓練：教師在引導學生學習的過程中，應注意訓練和發展學生的思維能力。比如，教師可以利用以下提問方式幫助學生建立思維模型：“你怎么得出這樣的結論？”“改變條件，如何解決這個問題？”“還有沒有其他含義？”等。四是協作學習：通過小組討論和小組與教師間的交流，圍繞通過不同情境獲得的認知、建構的意義展開討論。五是效果評價：包括小組評價和自我評價，以及教師在全過程中觀察并記錄學生的表現。案例教學是工程類學科教學中隨機通達教學的一種體現形式。在教授具有火電特色的《大氣污染控制》課程時，1-2個案例將被安排在除塵、脫硫和脫硝技術講授之后，學生通過對案例的分析和討論，加深對各種煙氣凈化技術的原理、流程、特點的記憶和理解，達到知識有效建構的目的。實驗是教學環節中的重要組成部分，也是能夠很好體現隨機通達教學理念的重要環節。在組織實驗的過程中，區別于傳統方法，即由教師先講授實驗的原理、步驟，調整為只對學生說明實驗的目的和實驗室提供的設備和儀器，讓學生以小組形式設計實驗步驟并完成操作。
實驗設計初始，學生首先要將實驗內容與課堂教學內容建立聯系，即達到了同一知識在不同時間不同情境下呈現的目的；在設計過程中，學生會發現所給儀器不能直接測量出實驗所需參數，因此會引發學生思考所學過的相關計算公式，更好地掌握公式的應用范圍和使用方法；在具體實驗步驟的編寫過程中，除了關鍵測量步驟，學生還應思考測量前和測量結束后需要準備和完成的工作，這就要求學生對某一知識的全面了解和掌握；設計完成后，學生按照自己的設計，以小組為單位完成實驗。在實際操作過程中，學生會發現一些設計漏洞和問題，可以對實驗步驟及時作出修改和調整。顯然，學生通過案例討論、設計實驗等方式多次“進入”同一知識內容，能達到對其比較全面而深入的掌握，而且這種多次進入，不是知識的簡單重復，每次進入都有不同的學習目的和問題的側重點，能夠使學生獲得對事物全貌的理解與認識的飛躍〔1〕。具有火電特色的《大氣污染控制工程》課程知識點多、內容更新快，對教學方法提出了更高的要求〔3〕。建構主義教學理念與方法在理論上已得到了證明，在這門課程中經過兩年的實踐，也得到了很好的反饋：一是學生改變了對于工程類課程枯燥乏味的認識，學習興趣濃厚，學習的積極性和主動性得到了顯著提高；二是通過拋錨式、支架式和隨機通達三種建構主義教學方法的應用，學生在標準化考試中成績有所提高；三是通過將學習情境化、活動互動化、學習個性化、高級思維技能培養四個建構主義教學特征在本課程中的運用，提高了學生的工程素養，培養了學生的創新能力和實踐能力。
參考文獻：
〔1〕高文，徐斌艷，吳剛.建構主義教育研究〔M〕.北京:教育科學出版社，2008.
〔2〕趙蒙成.建構主義的教學方法評析〔J〕.外國教育研究,2002，（9）：15-19.
〔3〕肖細元.《大氣污染控制工程》課程教學的思考與方法創新〔J〕.西南師范大學學報（自然科學版），2014，（2）：163-167.
作者：孫楠 郝艷紅 王嘉偉 單位：山西大學環境工程系
第七篇：材料成型及控制工程卓越工程師培養實踐
［摘要］“卓越工程師教育培養計劃”是國家的重大教育改革項目，其核心是強化學生工程實踐能力和創新能力培養。通過分析材料成型及控制工程專業現有實踐教學現狀和存在的問題，提出校企聯合“3+1”人才培養模式和“一目標、兩平臺、三結合、四層次”的工程實踐教學體系；通過校企深度合作，共同培養模具卓越工程人才。實踐表明該實踐教學改革模式獲得了較好的人才培養實際效果。
［關鍵詞］材料成型及控制工程專業；卓越工程師；實踐教學
“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大教育改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，其主要目標是面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。[1][2][3]關鍵問題是如何構建滿足卓越工程師培養目標要求的工程實踐教育體系，強化學生工程實踐能力培養。大連工業大學材料成型及控制工程專業作為教育部第二批“卓越計劃”試點專業，遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點專業，于2012年7月起開始實施“卓越計劃”。相比以往的工科人才培養，“卓越計劃”更加注重學生的工程實踐能力、創新能力以及必備的綜合素質和社會能力培養。因此，材料成型及控制工程專業現有實踐教學體系不能滿足卓越工程師培養要求，必須對其進行改革。根據區域模具產業發展和需求狀況，結合學校辦學定位和專業培養特色，提出了校企聯合“3+1”人才培養模式，建立了專門面向模具卓越工程師培養的“一目標、兩平臺、三結合、四層次”工程實踐教學體系，旨在加強學生工程意識、工程素質、工程實踐能力和創新能力培養。
一、材料成型及控制工程專業實踐教學環節現狀分析
材料成型及控制工程專業前身為機械工程及自動化專業模具設計與制造方向，始建于2013年，是在整合校內模具人才培養的資源，充分發揮多學科交叉的優勢，在機械工程及自動化、高分子材料與工程、工業設計三個專業相輔相成的基礎上設立的。實踐教學主要包括課程實驗、課程設計、實習、畢業設計和科技創新等，存在的問題主要包括實踐教學內容和方法、實踐條件建設、實踐教學考核和管理、教師隊伍實踐能力等。具體表現主要在以下幾個方面[4-5]：
1.在當前重理論輕實踐的教學模式下，對實驗及工程實踐教學在人才培養中的重要性認識不足，沒有改變傳統的實踐教學從屬于理論教學的思想觀念，對學生工程意識和實踐能力培養相對匱乏。
2.課程實驗和課程設計等實踐環節主要依托理論課程開設，在制訂培養方案時缺少針對專業培養目標進行科學性和系統性評價，僅就課程而課程，忽視了課程間的相互關系和實踐環節的相互銜接問題。課程實驗演示性和驗證性偏多，設計性和綜合性實驗偏少，而開放型實驗更少，甚至有些實踐教學環節與實際應用脫節，基本上是流于形式。學生在實驗過程中缺乏積極思考和主動性，并沒有起到將課堂理論通過實踐加以融會貫通、靈活應用的效果。
3.實踐教學基地建設薄弱，實踐教學經費不足，缺乏有效的校企合作長效機制，企業參與人才培養的熱情有限。每年的實習都是依靠專業教師的個人資源聯系企業安排實習，多數情況由企業技術人員做一個整體介紹后，學生在車間內走馬觀花的看一遍，缺乏動手實踐的機會，難以達到預期的實習目的。
4.實踐教學考核方式比較粗放，在成績核定、實踐效果考核、實踐過程管理等方面都不夠系統科學，缺乏制度化的全過程監控。
5.專業教師和實驗教師在數量、工程素養和工程實踐經驗等方面不能很好的滿足學生的工程能力培養要求。
二、材料成型及控制工程專業卓越工程師培養目標和實踐教學體系構建
材料成型及控制工程專業卓越工程師培養目標是以區域模具產業經濟發展需求為導向，以適應從業能力為目標，以塑料成型、金屬塑性成型為主線，以模具設計制造技術為重點，培養學生掌握機械基礎和材料基礎知識、模具設計與制造、材料成型技術、電氣控制技術及計算機技術的基本理論及專業知識，培養學生對科學知識的綜合運用能力、創造性思維能力和工程實踐能力，以及較強的溝通能力和協調能力，培養能在材料成型及控制領域從事設計制造、工程應用、運行管理和經營銷售的模具現場工程師。根據上述培養目標，按照學校“培養具有工程師應具備的良好職業道德，具有較強實踐能力與創新精神的應用型高素質人才”的辦學定位和“卓越計劃”實施精神，構建了基于項目引導式的校企聯合“3+1”人才培養模式。將以模具卓越工程師能力和素質培養為目標，依托學校教育平臺和企業教育平臺，通過學校培養、企業培養、個人自我培養三個維度，實現了校內與校外、課內與課外、教學與科研相結合，搭建了基礎實踐能力層次、綜合實踐能力層次、工程應用能力層次、工程創新能力層次的多層次結構，形成了“一目標、兩平臺、三結合、四層次”的高質量模具卓越工程師培養的工程實踐教學體系。
三、材料成型及控制工程專業卓越工程師培養實踐教學體系改革舉措
（一）重構課程體系，強化實踐教學
為了保證模具卓越工程師教育培養目標實現，我們先后兩次召開了大連市模具協會、大連市模具園辦公室領導和十余家企業總經理參加的校企聯合培養模具卓越工程師研討會，十余次校內教師和企業教師課程研討，針對現有模具行業對技術人才的知識、能力需求，共同商定模具人才培養方案，采取主干專業課程前移，“平臺+模塊”的形式重構課程體系。通過模塊化課程群的方式將全部專業核心課程有機的結合起來，優化課程體系，剔除課程之間的重復內容，降低了授課學時。這樣既便于教師明確所授課程在整個體系中的作用，也便于學生靈活地掌握知識和相互課程內容的銜接，而不是簡單地灌輸某一學科的內容。在整個實踐教學體系中始終堅持以模具設計、制作、裝配、成型和檢測五個要素以及他們相互之間關系為主線，培養學生對知識的綜合應用和主動實踐能力、創新意識和能力、團結協作精神和理論聯系實際的學風，提高學生進行項目設計的能力。
1.改革基礎課程工程制圖、金屬材料及熱處理、互換性與技術測量和模具制造基礎等實踐教學內容，專門設置了以模具為背景的設計性、綜合性、創新性實驗內容，編寫了材料成型及控制工程專業實驗指導書。
2.在本專業原有的制圖測繪、機械原理、機械設計、塑料模具設計和沖壓工藝與模具設計課程設計的基礎上，針對模具卓越工程師培養，對原有課程設計進行了再設計，增加了模具綜合創新課程設計環節，對這些課程設計內容進行優化整合，以模具工程為目標，分段完成設計任務，促進各門課程的知識融合。編寫了材料成型課程設計指導書。
3.依托日中韓大學生模具大賽或企業實際模具工程項目，學生自主完成產品件工藝分析、方案確定、結構設計、加工工藝及數控編程、生產制作、組裝試模、成型實驗、部件及產品檢測、結果分析和報告，形成全過程的工程創新訓練。
（二）構建一支高素質的專兼結合的，具有豐富工程實踐經驗的教師隊伍
通過建立校外教師聘用體系和政策引導，吸引高水平教師從事實驗和實習教學工作，達到校外教師和校內教師業務交叉、優勢資源共享的目的，優化實踐教學教師隊伍。一方面聘任企業高職稱、高學歷的工程技術人員擔任指導教師。到目前為止，總計聘請27名企業總經理、技術專家和一線工程師擔任材料成型及控制工程專業卓越工程師培養客座教授和兼職講師。由他們在企業現場擔任4門理論課程和5門實踐課程的主講教師，并且擔負學生現場實習和畢業設計指導任務。同時他們也會定期做客校內材料成型講壇，就“當前模具產業現狀及發展趨勢”、“企業需要什么樣的人才”、“作為一名優秀模具工程師應具備哪些職業素養”等話題與學生進行面對面交流。另一方面實行青年教師導師制及模具企業現場鍛煉的制度，有步驟、有組織、有計劃地安排教師到模具企業現場進行頂崗工作，不斷提高專業課教師的實踐創新能力，以便于在教學過程中真正擔負起學生工程實踐能力和創新能力培養的重任。
（三）深化企業培養，增加實踐教學的深度和廣度
模具卓越工程師培養方案是由企業工程技術人員和管理人員及專業教師共同制訂。在這一年企業培養中，采用企業教師為主，校內導師為輔機制，以真實模具項目為載體，多個模塊分步實施，使學生在真實的工程環境中接受工程師的職業素養培養和項目工程師的系統訓練，從而保證學生具有較寬的工程視野，拓寬學生的工程知識面，增加企業實踐教學的廣度和深度。模具卓越工程師企業培養方案有在企業現場的理論教學、實踐教學和12個專題講座。理論課程有壓鑄模具設計、模具檢測技術、沖壓模具設計實例教學、塑料模具設計實例教學和數控編程實例教學；實踐課程有銑加工理論與實踐、磨床加工理論與實踐、放電加工理論與實踐和鉗工理論與實踐；實踐教學主要有輪崗實習、定崗實習、模具綜合創新課程設計和畢業設計。每個環節分別制訂培養目標，使學生能夠在不同的工程環境下得到深入的實踐機會，獲得專門的工程知識與能力。在這里重點介紹輪崗實習和定崗實習。
1.輪崗實習：該實踐環節學時為9周，按照培養目標要求學生在企業現場對模具制作的生產流程、工藝和加工設備等有比較全面的了解，并對磨床加工、數控加工、放電加工、塑模鉗工、沖模鉗工和模具檢測等環節進行簡單實訓，采用分組進行，每組3-4人，每個崗位7天，半天現場操作考評。這樣使學生通過現場實際，加深對模具企業模具制作流程，設備的使用、維修、維護管理，企業管理等實踐知識的理解，培養學生解決工程問題的應用和分析能力。
2.定崗實習：時間從12月到次年5月，共計6個月。在這個環節中完成教學計劃中畢業實習和畢業設計教學內容。根據前面9周的輪崗實習的認知，結合自身的學習興趣，學生可以任選一個崗位進行定崗實習。實習過程采用師傅帶徒方式，1對1進行實踐能力訓練培養。每個月進行一次定崗能力訓練考評，學生要匯報一個月所學知識、現場發現的具體工程問題和感受體會。根據企業現有模具工程項目和崗位技能情況，給出畢業設計題目，所有題目全部來自企業真實工程項目，采用校內指導教師和企業指導教師共同指導的方式完成本階段的學習。畢業答辯也在企業現場進行，由企業技術專家和校內教師共同組建答辯委員會進行考核評價。通過在企業全方位的學習，使學生具備綜合運用所學理論知識和相關技術手段分析并解決模具項目的工程實際問題能力。
（四）校外實踐教育基地選擇與建設
實踐教學環節的實施，主要通過學校和企業兩個平臺，利用學校和企業兩種不同的教育環境和教育資源，培養出社會所需要的卓越工程師。如何選擇合作企業并能夠保證企業培養目標有效達成成為“卓越計劃”順利實施的關鍵。首先，合作企業要與學校就工程人才培養擁有共同愿景和相同價值取向，企業要具有強烈社會責任感，并且具有一定規模，管理規范，有一定的技術人員和技術實力，同時效益較好。其次，校企雙方通過合作實現雙方資源優勢整合，校企雙方文化融合，能夠實現資源共享、開放共贏。材料成型及控制工程專業現與中國華錄•華錄松下電子信息有限公司、共立精機（大連）有限公司、浙江嘉仁模具有限公司、鉑翔超精密模具技術（昆山）有限公司等23家行業領先、特色突出的模具制造類企業簽署了卓越工程師教育培養實踐基地和校外實習基地協議。同時，完成了“一區兩翼”校外實踐教育基地群和遼寧省工程實踐教育中心建設，具備了良好的工程實踐條件，打造出了可示范的校外實踐教育基地，為本專業的卓越工程師工程實踐能力和創新能力培養奠定了堅實的軟硬件條件。基地企業參與部分理論教學和大部分的實踐教學環節，使學校教學與企業生產實際緊密結合，保證學生直接進入企業進行實習實訓和畢業設計等，最后到相關企業就業。
四、結束語
本文通過對材料成型及控制工程專業卓越工程師培養實踐教學體系研究，提出了校企深度合作，充分利用企業真實工程環境，通過學校和企業兩個實踐平臺，培養學生理論聯系實際，充分運用所學知識進行模具設計、制造、組裝、成型和檢測的策略，并強調應不斷強化實踐教學環節，加大工程訓練力度，完善以培養模具卓越工程師為目標的實踐教學體系，分層次培養學生的職業素養、工程實踐能力和創新能力。經過三屆學生的實踐檢驗，模具卓越工程師培養取得了顯著成效。
［參考文獻］
［1］林健.“卓越工程師教育培養計劃”學校工作方案研究［J］.高等工程教育研究，2010（5）：30-36.
［2］林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制［J］.高等工程教育研究，2010（4）：21-29.
［3］朱泓，李志義，劉志軍.高等工程教育改革與卓越工程師培養的探索與實踐［J］.高等工程教育研究，2013（6）:68-71.
［4］查光成，孔凡新，李振紅，等.應用型本科卓越工程師實踐教學的改革與實踐［J］.教學研究，2013（3）:92-94.
［5］潘佳卉，魏天路，顏兵兵.基于卓越工程師培養的創新實踐教學體系探索［J］.黑龍江教育，2014（5）:49-50.
作者：王明偉 趙秀君 李姝 單位：大連工業大學機械工程與自動化學院
第八篇：過程裝備與控制工程專業科研反哺式教學改革
摘要：本文針對過程裝備與控制工程的專業特點，分析了教學工作中可能存在的問題和需求，提出了該專業科研反哺式教學的改革方案，結合作者的教學體會和經驗，給出了科研反哺式教學中的教學方法和內容、考核機制和實物載體等方面的教學改革實施建議并加以實踐，取得了預期的效果。
關鍵詞：科研反哺；教學改革；教學方法
0引言
對于和筆者一樣，從事一線教學工作的高校教師而言，往往有這樣的感覺，年復一年的教學工作，好像是在進行一項重復疊加而無創新性的體力勞動。同時，科研任務又相對繁重，是項不折不扣的腦力勞動。而眾所周知，大學的主要功能有以下四個“教學，科研，社會服務和文化傳承”。這其中，教學與科研是大學的兩大職能，二者本應相互依賴，相互依存。因而為了避免前述的現象，開展基于科研反哺式教學，為高校教學工作提供永不枯竭的動力源泉，就顯得尤為必要。再者，隨著生產過程的連續化和大型化的不斷強化，以及計算機技術、測控技術、通信技術以及數學規劃理論的不斷發展，過程裝備和控制工程專業就其重要性而言，在任何熱工相關的工程領域都是不可或缺的。然而，過去的過程裝備和控制工程的課程往往偏重于基本物理規律和理論的教學，缺乏與科學研究和工程實踐的結合。在我國過程裝備逐漸走向世界的今天，面對日益激烈的國際化競爭，要想站穩腳跟，就要求我們必須對相關的過程設備和控制系統做出最優秀和最先進的設計。因此，在過程設備和控制系統的設計領域更快更好地普及科研反哺式的教學方案就成為我們一個亟需解決的問題。通過基于科研反哺來設計優化課程的教學，可以使本專業的學生較好地掌握與過程裝備與控制工程緊密結合的科學研究成果和技術。此外，高校的教育以培養高層次、創造性人才為目標。通過在學校中對大學生的系統的培養和訓練，使其具有較為廣闊的科學視野、堅毅的科學精神和突出的科學研究能力。因而，大學生人才的培養往往決定著一個國家和民族綜合實力和競爭力強弱。而基于科研反哺的教學是大學生教育的最為重要的一個環節，對大學生知識創新能力的培養起著基礎性作用。本文結合作者在過程裝備與控制工程專業教學中的體會，提出了過程裝備與控制工程專業的科研反哺式教學改革的一些建議。
1專業教學分析
本節主要分析了過程裝備與控制專業的特點，反映了我們在該專業的課程教學中可能存在的一些問題。
1.1專業特點
相對于一般的工科專業，過程裝備與控制工程專業的工程應用背景極為深厚，其培養人才的主要服務對象是能源和化工行業的系統設計與優化。而隨著現代工業技術的不斷發展，過程裝備日益趨向于大型化、多元化、精細化和自動化，過程裝備及其控制系統的設計和運行就需要更高的精確性和可靠性。這使得過程裝備與控制工程專業在熱工和化工行業中，具有純機械學科或者純動力專業無法替代的特殊地位。本專業的理論框架既包括了以傳熱學、工程熱力學、流體力學、化學過程原理和燃燒學等為基礎的過程裝備設計和制造知識，又輔以控制理論、計算機應用和管理學的理論。因而，本專業人才培養涉及的知識范圍廣，學科交叉多，信息含量大。其培養目標是本專業的學生具備能源與動力工程、機械工程、化學工程、控制工程和管理工程等方面的綜合和系統性知識和理論，并能將這些知識和理論應用于能源、化工、輕工、環保、醫藥和食品等部門，將學生培養成從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及相關科學研究等方面工作的高級的統籌性人才。
1.2專業教學中存在的問題和需求
由前述可見，過程裝備與控制工程專業本科生的培養與其他專業本科生的培養是不同的，它有著自己特殊的問題和需求。本專業的本科生在學習的過程中卻因為知識點非常多，學科交叉多，信息量大。而同時相關專業課與傳熱學，工程熱力學，流體力學，化工原理和數學等基礎學科的發展又是密不可分的。因而本專業課程涉及的基礎知識較多，教學過程中的理論公式，尤其是數學規劃理論的公式推導比較復雜，部分學生對學習該課程有畏難情緒，導致其學習的積極性不高。因而需要在教學過程當中采用科研反哺發方式，引入橫向科研工作的工程案例的講解，使他們懂得學以致用，提高他們的學習興趣和積極性。其次，本專業的本科生還特別關心教師對教學內容的安排。在這方面，他們不但希望教師能在學期開學前為學生提供課程教學大綱，而且要求在教學過程中有比較完備的教材、講義，并能適時地介紹一些國內外相關學科最新的發展情況。同時，他們也希望教師最好能對課程的相關內容有比較系統的研究和獨到見解，既要涵蓋學科基礎知識，又要反映學科前沿內容，從而使他們懂得學習的意義和價值。這也同樣需要教師在教學工作中采用科研反哺的方式，結合自身科學研究以及中國內外相關學科最新的發展情況，反映學科前沿內容。最后，當前社會的競爭日趨激烈，這也對本專業的本科生的教學也提出了一個更重要的需求：創新能力。而目前大部分本科生的教學模式仍然是傳統的課堂講授制。但在實際的教學過程中，我們可以發現，部分本專業的學生自學能力和科研能力都較強，但其主觀能動性卻沒有發揮出來，其學習和科研仍處于被動的狀態，在一定程度上妨礙或者說抑制了他們創新潛力的挖掘。可見，采取靈活多樣的方式，尤其是科研反哺的方式與他們多進行溝通和探討，從而形成互動，增強其學習的主觀能動性，培養和保持其創新意識和創新能力，提高教學質量。
2教學改革
根據上節所分析的過程裝備與控制工程專業的性質，結合社會對本專業本科生教學需求。可以發現在我們以前的教學中可能存在的一些問題和需求，結合作者的教學體會和經驗，提出了基于科研反哺的過程裝備與控制工程專業的教學改革建議。首先，要實現科研反哺于教學，這就要求我們教師能及時跟蹤學科發展的前沿信息，把握學科發展動態，不能只顧埋頭苦干，更需注重科學研究的意義和價值，不斷提高和改進自身科研工作的思路、方法和成果。最終將這些相對完善的研究內容、成果和研究方法帶入教學領域，不斷地充實教學的形式和內涵，提高學生的學習興趣和接受知識的能力。這樣一來，一方面使得科研工作全方位、全過程、多層次服務本科教學，解決學生所學知識與當前科研前沿方向和社會實踐脫節的弊端，同時以實際行動推動教學改革、培養創新型人才。另一方面，科研反哺與教學的靈魂在于科研精神融入高校教育理念的過程，其本身就是創造性的腦力勞動，而不是單純和機械的重復和模仿，這樣也就避免步入把高校教學工作當作一項重復疊加的體力勞動的誤區，體現了高校教師的個人價值。其次，不可否認，國內許多高校都存在不同程度的“科研先行”的發展理念。而對本科教學的重視程度有所缺失，尤其是對教學工作評價存在一定的盲區。而近期，四川大學設立了數百萬的“卓越教學獎”，在社會上引起了熱烈的反響。這也從一個側面體現了建立和健全相關的教師將科研反哺于教學的考核和獎勵的機制的必要性。因而要實現科研反哺教學，學校的相關的教學管理部門有必要建立和健全相關的教師將科研反哺于教學的考核和獎勵的機制，體現公平和公正。通過制度，一方面鼓勵和幫助高校教師將科研工作融入教學過程，并在一定程度上提高高校教師進行教學工作的自主性。另一方面，對高校教師的教學工作實現目標管理，而非只專注于日常事務管理。
具體機制可包括：（1）鼓勵教師結合各自的科研特色和優勢（橫向或縱向項目，工程案例或理論成果），將科研工作中掌握的本學科最新科研成果直接或間接地反映到課堂教學中，豐富課堂教學內容，并在一定程度上允許教學一線的教師有設立相應教案評估制度的自主性，并將其與教學考核相結合。（2）建立科研成果進教材的工作機制，鼓勵教師將最新科研成果逐步、有序地融入教材，同樣輔之以相應相關的考核、評估和獎勵。（3）本科生畢業設計是本科教學中的一個重要環節，應支持高校教師結合承擔的科研課題進行拆分、細化和簡化，從而指導本科生畢業設計，使學生了解和掌握最新的前沿科學知識。（4）在一定程度上允許科研哺于式教學在探索階段的不確定性，讓參與教改的教師吃“定心丸”，從而提高教師相關工作積極性和可行性。最后，還要注重科研反哺是教學工作的實物載體，其主要體現在教學實驗條件的改善和設立學生創新能力培養的實踐項目兩個方面。高校可以將相關科研項目作為依托，使相關的縱向項目科研經費固化為實驗儀器設備，再以工程實踐為基礎，應用相關的科研成果，自行設計和建設相關的各類專業實驗室。同時，在校內外培育一批集科研、產業、教學、實習為一體的產學研基地，這些基地不僅是學校科研人員從事基礎研究、應用開發研究的場所，更是科研反哺是教學中培養本科生創新能力的練兵場。此外，高校還應設立大學生創新能力培養的實踐項目，目前本校有例如上海大學生創新創業訓練計劃項目、上海大學生物理學術競賽、大學生節能減排大賽等諸多實踐項目，而且近年取得了一定的成果，其經驗亦可供其他院校借鑒。
3結論
本文分析了過程裝備與控制工程專業的特點，結合社會對本專業學生相關知識和能力的需求，以及我們在本專業的本科生教學中可能存在的問題和需求，指出了本專業的教學工作中引入科研反哺式教學的必要性。根據這些分析的結果，同時結合自身的教學體會和經驗，提出了一些過程裝備與控制工程專業科研反哺式教學改革的建議并加以實踐。綜合來看，這些教學改革都取得了預期的效果。
參考文獻
[1]車勇,葉濤,田會方.過控專業控制類課程群建設與實踐[J].高教論壇,2007.10(5):60-62.
[2]趙啟成.過控專業實驗工程化教學實踐與探索[J].教育教學論壇,2014.2(9):194-195.
[3]陳碧,范曉勇,高勇,黨睿,王玉飛.《過程裝備控制技術及應用》教改探索與實踐[J].榆林學院學報,2013.23(4):95-97.
[4]伍廣,李雪斌,董美英.過程裝備與控制工程專業教改與實踐[J].SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION,2010.33:5-6.
[5]馮穎,張建偉,孟輝波,禹言芳.基于“卓越工程師”培養的過控專業畢業實踐環節探索[J].教育教學論壇,2014.4(15):232-233.
[6]李麗,周毅鈞.過控專業創新人才培養和課程體系建設研究[J].淮南職業技術學院學報,2010.4(10):85-88.
[7]劉沖,沈甫明,蘇定馮.科研反哺教學的實施體會[J].西北醫學教育,2012.20(3):25-26.
[8]張鵬,張運九,劉旭濤.計算機輔助設計教學改革研究[J].農業網絡信息,2011(3):139-140.
[9]王霞,顧勛梅,潘祝山.離散數學教學改革及課程建設研究[J].計算機教育,2011(6):8-10.
[10]李欣,郭仁東,馬新宇.流體力學課程教學改革探討[J].沈陽教育學院報,2009.13(2):54-55.
[11]東美紅.以跨學科課題組合為特征的研究生教學新模式[J].教學檔案,2011(215):82-83.
[12]王小榮,林順洪,丁劍平,陳小亮.有限元法課程的教學改革探討[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2011(6):178-179.
作者：胡卓煥 王露露 蘇文獻 葉立 孫儷 單位：上海理工大學能源與動力工程學院
