摘 要 印染工廠設計是輕化工程專業的一門綜合性專業課程,對學生專業知識的融匯、貫通和應用十分重要, 同時這門課程對培養學生工程設計能力具有積極意義。本文基于國家“卓越工程師”培養理念,改變傳統教學模式,引入任務教學和對比教學的實踐教學方式,并調整課程考核方式,實施之后教學效果良好,充分提高了學生的工程設計能力,可以為其他類似課程或專業的教學提供一些參考和借鑒。
關鍵詞 卓越工程師 工程設計能力 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
Research on Practice Teaching Model for the Course of Printing and Dyeing
Factory Design Based on \"Outstanding engineers\" Cultivation Philosophy
WANG Haiying
(College of Food Science and Light Industry, Nanjing University of Technology, Nanjing, Jiangsu 211800)
Abstract Printing and dyeing factory design is a comprehensive professional course of light chemistry engineering, and it is very important to digest and apply the professional knowledge. This course also has a positive significance to cultivate the project design ability of the students. In this paper, based on the national \"Outstanding engineers\" cultivation philosophy, the change of traditional teaching mode was studied, task-based teaching mode and contrast-based teaching mode were introduced into the practice teaching and the examining mode of this course was also adjusted. By these modes, it could have a good teaching effect and enhance the engineering design ability of the students. This paper also could provide some references for other similar courses or professional teaching.
Key words outstanding engineers; engineering design ability; teaching reform
百年大計,教育為本,尤其在世界多極化、經濟全球化深入發展、科技進步日新月異,人才競爭日趨激烈的時代,基礎教育更是重中之重,尤其是創新型和實踐型人才的培養更是彰顯了其的重要性和緊迫性,為此,國家提出了“卓越工程師教育培養計劃” (簡稱“卓越計劃” ),旨在培養創新能力強、具備良好的實踐動手能力的工程技術人才,從而適應和支撐我國產業的創新和發展。①
本科教育的目的不僅是通過階段學習使學生掌握和了解各方面的知識,并對要從事的專業知識有一定深入了解外,更重要的是要使受教者有一定的實踐動手能力和解決生產實際問題的工作能力,從而使其在畢業之后能夠實現就業理想、滿足社會需要和在社會生活中實現自身價值。因此,本科教育要十分注重培養工程技術型應用人才,提高學生綜合素質,培養具有創新精神和實踐能力的綜合性人才,為滿足這樣的人才培養模式,就必須轉變教學觀念,開拓創新,積極開展新型的教學方法。②③④近 3年,為了在教學中貫徹這一理念,針對印染工廠設計這門專業課程,進行了教學方式的改變,在培養學生的實踐能力、設計能力和創新能力等方面取得了一定效果,具體做法及體會總結如下。
1 印染工廠設計專業課程傳統教學和考核模式
印染工廠設計是輕化工程本科專業的一門專業課,也是輕化工程專業課程設置中涵蓋相關基礎專業課程內容最多的一門,本課程主要對印染工廠設計的相關內容進行了介紹,通過教學,使學生掌握一定的工廠設計程序、要求,特別是印染工藝設計、計算和主生產車間布置,從而提高學生對印染廠的總體認識。該課程中內容不僅涉及生產中核心工藝設計,而且還有廠區平面布置、輔助廠房設計,水、電、汽能耗計算及管線排布等,是一門綜合性很強的課程,通過這門課程的學習,可以將學生的視角再提高一個層次,并對以后工作中的工藝管理和技術革新打下基礎。
常規的印染工廠設計課程教學,老師基本上遵循著理論知識課堂教學的模式,但這種方法存在一定的缺陷,課程中前半部分的內容主要涵蓋是有關國家對印染廠投資的政策、印染廠投資建廠的流程、市場考察及加工品種確定、加工產品工藝設計等,這部分的內容多采用課堂講授的形式,但當課程進行到下半部分,包括車間生產設備布置、廠房形式選擇和確定、柱網尺寸確定,工藝管線布置、廠區總平面圖布置等內容時,由于學生沒有相應的感官認識,而且這部分的內容很多涉及到跨學科的內容,因此學生在學習中很難真正理解這些內容,從而造成不愿認真聽課、教學質量下降的現象。當課程的教學內容結束后,對學生的考核也多采用卷面出題,試題內容多為一些設計原則和注意事項,但對學生真正動手設計能力的考核卻沒有,兩方面的原因綜合作用導致學生學習完這門課程后,對印染廠設計無從下手,如何解決設計中出現的問題的能力更是欠缺,對工廠生產、輔助、倉儲等方面的整體把握上沒有一個完整的理念。這種單方向講授的培養方法很難提高學生實踐工程能力,達不到我國關于卓越工程師培養的要求。
2 現場任務教學和對比教學方式的引入
2.1 現場任務教學
如何才能提高學生對綜合多學科知識的理解和興趣,本人認為,關于印染廠設計中綜合部分知識的學習,只有輔與一定的感官印象之后,才能理解、消化、吸收和加以運用,因此,在教學進程的后半部分,聯系了本專業實習基地,帶領學生進場實地教學,通過實物來加深理論知識,當然,現場觀摩如果只采用走馬觀花的方式,同樣達不到很好的教學效果,因此現場教學中,采用預先下達任務,以小組為單位,以現場教學廠房為例,逐步對印染廠設計中相關的功能車間劃分、設備平面布置、柱網尺寸測量、輔助廠房布置、主要染化料管線的排布等相關內容進行繪圖,當班級整體完成之后,對繪圖過程中學生產生的問題進行匯總,回去查閱資料,小組討論,然后在課堂中再對學生給出的答案進行分析、點評,討論,這樣的教學方式不僅提高了學習興趣,而且在學習中有任務的存在,會使學生在學習中投入精神、心思,能夠主動發現問題,對于答案的查找工作也提高了學生主動分析問題、查閱資料、歸納總結的能力。
2.2 對比教學
學生在畢業之后,會進入不同工廠工作,而在不同時期印染廠建廠時的背景不同,因此廠房內的設計形式各異,也各有優缺點,為了學生更全面的掌握設計要點,解決設計或以后實際工作中遇到的老工廠改造問題,因此在教學中也相應考慮了這方面的問題。在實習基地中有針對性的選取了在85年左右建廠的老廠房和2009年投資建成的新廠房作代表,實施對比教學,在工廠實地教學中,要求學生根據實際工廠情況,對新老兩種工廠在基礎建設、生產車間布置、主生產車間設備排布方式及附屬廠房在廠區內的規劃等方面進行對比,總結出優缺點,同時對早期投資興建的工廠已進行的生產技術改造進行總結,從而提升對老型工廠進行技改的認識。
3 考核方式的選擇
很多老師在本門課程結束時,一般情況下,均采用課內考試的方式給予成績評定,考試的內容相對簡單,多為設計過程中需要注意的一些原則性的問題,學生在考前需要背誦復習即可,但筆者認為這種考核方式不太適應這門課程的特點,這種考試其實只是考核了學生的記憶能力,但它對學生真正設計能力及如何解決設計過程中問題的能力的考核體現不突出,因此也不符合專業課程設置中安排本課程的意義。我們國家走的是一條中國特色新型工業化道路,走中國特色新型工業化道路,迫切需要培養一大批能夠適應和支撐產業發展的工程人才,因此從這點考慮,在本門課程的考核方式上進行變動,從而體現強化工程能力與創新能力為重點改革的人才培養模式。課程結束時,選擇不同類型、不同規模的預擬建印染工廠及老型印染工廠問題改造為題目,讓學生2-3人為一小組,任選一題目,充分查閱資料,自主完成相應內容的設計和技改,團體討論的力量和設計之中自主靈活的方式可以充分調動學生的積極性,從而真正提高課程學習之后的工程設計能力,實踐證明,在實際中,學生提出的問題興趣要遠遠超過普通課內考試復習,并且值得一提的是學生對如何自己動手查閱資料、歸納總結并解決問題的能力有了長足的進步。
4 討論
以國家關于卓越工程師的培養為理念,通過印染工廠設計實踐教學模式的引入,使學生不僅掌握了相關的基礎理論知識,如國家關于印染廠投資興建的政策、流程及印染廠設計中的一些原則問題,而且通過實踐教學及考核方式的變革,注重“教、學、做”合一的原則,使學生能將所學知識與實際聯系起來,并能運用所學知識完成相應的設計任務,真正提高了學生的工程實踐能力及創新能力,為促進學校工程教育改革和創新做了有益的探索。
注釋
① 林健.“卓越工程師教育培養計劃”專業培養方案再研究.高等工程教育研究,2011(4).
② 黃智芬.培養醫學生臨床技能與實踐能力的教學探討.中國中醫藥現代遠程教育,2011(4).
③ 劉志文,王英.輕工特色的生物技術專業人才培養體系的研究.科技資訊,2011(20).
④ 胡永祥,楊偉豐,蔣鴻,劉豐年.應用型通信工程專業實踐教學體系的構建.湖南工業大學學報,2011(3).