基于工程教育认证的专业课教学改革以油库设计和管理课程为例,本文是有关教学改革大学毕业论文范文和油库和工程教育认证和教学改革方面参考文献格式范文.
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［摘 要］工程教育认证的推进,将新的国际教育理念引入教学改革,必将对我国高校的人才培养产生深远的影响.高校可以以工程教育认证为背景,从教学理念、教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面,针对油库设计与管理课程,进行一些教学改革措施,以大幅提升学生解决工程实际复杂问题的能力,培养其自主创新能力和综合能力.
［关键词］工程教育认证；油库设计与管理；教学改革
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2018）04-0081-03
辽宁石油化工大学油气储运工程专业是以培养面向工程实际的工程技术人才为培养目标,以产、学、研合作教育为模式,以工程实践能力与创新意识培养为重点的应用型试点专业.2013年,该专业与东北石油管道公司共建的实践教育基地获批国家级工程实践教育基地,同年入选教育部“卓越计划”；2015年,成功申报了国家级石油天然气工程实验教学示范中心,辽宁省石油与天然气工程虚拟仿真实验教学中心,入选辽宁省向应用型转变试点专业；2017年通过了国家工程教育专业认证.
工程教育专业认证下的人才培养是目前高等工程教育培养观的重要转变,更重要的是可促进我国工程教育参与国际交流,实现国际本科工程教育的学位互认,从而为工程类学生走向世界提供具有国际互认质量标准的“通行证”[1].
油库设计与管理是油气储运工程专业的一门专业必修课.该课程一般在大四上学期开设,由于学生要找工作、考研复习等原因,这门重要的专业课程常被学生忽视,课堂的教学效果很不理想.有的学生觉得只要及格就行,等以后考上研究生可以再学；有的学生觉得找工作最重要,现在就业找到理想的工作太难,就将主要的经历用于东奔西跑,往来于各大型招聘会,耽误了专业课的学习.生产实习、课程设计等实践环节抄袭严重、敷衍了事.因此导致毕业设计时,好多学生甚至连最基本的专业知识都不会,给毕业设计指导工作带来困扰.如何平衡、解决好这些矛盾,使学生能够更好地学习专业知识,提高课堂教学质量,提升学生的综合能力,是值得每一位教师深思的课题.
因此,基于工程教育认证背景下的油库设计与管理教学改革研究成为该课程教师要解决的新课题.本文从目前课程教学中存在的问题着手,结合工程教育认证后新修订的培养计划中关于毕业生的基本要求,从教学理念、教学内容、教学方法及手段、考核方式等方面进行了研究,以期达到培养面向工程实际的、国际互认的工程技术人才的目标,大幅提升学生解决工程实际复杂问题的能力和自主创新能力.
一、更新教学理念、提升能力培养
师者,所以传道授业解惑也.传统的教学理念是以课程为导向、以教师为中心,教师教什么,学生就学什么.而工程教育认证遵循成果导向,以学生为中心的基本理念,强调学生学到什么和能做什么[2].因此,要更新教学理念,以全体学生为中心,根据培养计划中对毕业要求的规定,制订新的教学大纲,根据新大纲的安排进行教学活动的设计,聚焦学生的能力培养,对学生的学习效果进行评价.例如,为了培养学生运用工程基础和专业知识解决工程实际复杂问题的能力,在新大纲中设置油气储运工艺设计大作业环节,将油品的储存、运输、装卸综合起来,形成一个综合性作业.为了达到能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色的要求,在教学活动设计方面,教师要将学生进行分组,组成团队.每个团队设负责人,团队中各个成员根据自身的特长,分别承担不同的角色和任务,最后进行答辩评比.作业要求每位学生独立完成其所承担的任务,从查阅规范和手册到制订方案、设计计算、选择工艺流程,编写计算程序等.整个设计过程中,在遵循学生的思维和创意的基础上,教师只负责指导、答疑.
教师不仅仅是要传授专业知识,还必须做好学生职业发展的引导.这也是更新教学理念的首要问题,要让学生明确本课程的学习目的,充分认识到本课程的重要性.教师可以从找工作的笔试、面试,到将来攻读研究生的实际出发,从学生的发展出发,使学生意识到专业课学习的重要性.阐述如何平衡学习、考研和找工作的矛盾,让学生明白不能因噎废食,使学生积极地投入到专业课的学习中.
二、合理选用教材、优化教学内容
2014年以前,我校选用的是2006年郭光臣、董文兰主编的《油库设计与管理》,教材中系统阐述了油库工艺设计计算流程及相关的基础知识,以及油库管理方面的相关知识,随着新规范、新技术、新方法的不断发展,教材中的一些知识已经陈旧；2014年至今,我校选用的是中石化出版社的《油库技术与管理》教材,教材中在介绍了新规范、新技术、新方法的基础上,加入了油库环境保护的内容,符合工程教育认证关于环境和可持续发展的要求,但是关于油库工艺设计计算方面的内容不够系统,而且书中采用的也不是最新的设计规范,仍然需要将最新版规范融入教学中.因此,要综合两本教材的优点,优化教学内容.
另外,根据工程教育认证对培养计划的修订,由于实践学时的增加,在总学时受限的情况下,油库设计与管理的理论学时减少到48学时,其中8学时为实验学时.在理论授课学时大大减少的情况下,要系统讲述大量的知识,尤其需要优化教学内容.如关于储罐和油气计量的相关知识,在先修课程油罐及管道强度设计、油气计量技术中已经学习过,在本课程中不再讲授.
最后,根据教材内容,按照实际工程设计的流程安排章节,重新整合内容,打破原有章节的限制,将工程设计实践融入工艺设计内容讲授,理论联系实际,然后每一部分在设计计算之前,插入理论和管理基本知识内容介绍.例如,油库设计的第一步,就是要确定油库的库容.在根据周转系数法进行库容计算之前,就需要插入油库的基本概述,包括油库的作用和任务、油库的类型、油库的分级和分区、油罐的类型和选择原则、周转系数的概念以及油罐利用系数如何确定等理论知识.接下来的第二步流程,就是装卸设施的设计计算.分别对设计任务要求中的铁路、公路、水路和桶装作业的设施进行计算之前,插入关于铁路、公路、水路和桶装作业的实施、设备及工艺的介绍.然后依次进行各个流程,形成完整的设计脉络,学生就能更加清楚地了解工程设计的流程,为将来的毕业设计奠定良好的基础.
三、多媒体与板书相结合,调动学生的积极性
作为一种先进的现代信息技术,多媒体被广泛应用于教学中.多媒体教学可以图文并茂、生动形象地展示教学内容[3].本课程中涉及大量的图表,包括平面布置图、工艺流程图、相关的储存、装卸等各部分设施和设备图片,以及涉及相关规范中的参数表格等,通过多媒体课件,采用图片、动画和视频等方式直观地体现在课堂上,能给学生以亲临现场的感觉,比较直观.一些仿真系统的应用,可根据不同的工艺要求,由学生自己操作,完成作业任务,更加有利于学生理解掌握专业知识及其应用.例如,设计开发油库工艺系统仿真软件,可以将油库的储油区和装卸区结合在一起.要求学生在熟悉工艺流程的基础上,完成各种收发油和倒罐的流程操作,并能够处理突发事故时流程的切换等操作.
此外,由于理论学时的缩减,完成所有的教学内容,课堂教学节奏必然安排得比较紧凑.同时,需要讲授的内容很多,虽然采用多媒体课件教学节省了时间,但是课堂进度比较快,对于工艺设计理论计算内容的讲解并不适合.这部分内容逻辑性强,需要严谨的理论公式推导过程的讲授,并结合例题巩固,要采用传统的板书教学方式,才能使学生更好地理解、掌握和消化吸收.如水力计算、热力计算、泵的选择与校核、蒸汽伴热等,还是需要详尽的推导和讲解,让学生每一步都紧跟教师的思路和启发,方能取得更好的效果.
四、增加实践环节,理论联系实际
工程教育认证强调以学生为中心的教育理念,着重培养学生解决工程实际复杂问题的能力,学以致用尤为重要.为此,在制订培养计划时,增加油库课程设计和油气储运综合课程设计的实践环节.根据工程实际选取设计题目,并与设计大赛赛题相结合,使学生将所学的理论知识与设计实践紧密结合.从而锻炼学生针对复杂工程问题,从查找文献、学习各种规范,到设计方案、设计满足特定需求的工艺流程等,在设计中提高创新意识和创新能力,培养团队意识和沟通能力.例如,对区块面积100*100公里的区域,规划建油井数,若每口井油井产物为1.5×104t/a,对油井所产油水进行集输、处理的方案设计并实现安全经济的目标.然后给出地形地貌、气候条件及油品物性,70%合格原油从联合站通过管道往下游输送,设计输送工艺.30%合格原油存储在联合站油库,铁路外运,设计火车装车方案.将油气集输、输油管道设计和油库设计三门专业课设计内容结合在一起,可以考查学生对专业知识和设计能力的综合掌握情况.
鼓励学生积极参与和参加科研活动,也是理论联系实际的有效途径.培养学生能够基于科学原理,采用科学的方法对油气储运领域的复杂工程问题进行研究的能力,也是工程教育认证对毕业生的基本要求.在科研活动中,学生通过参与设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论,有效地运用了自己所学的各科理论知识,并将其融会贯通.同时配合创新能力、团队意识和沟通协调能力的提升,得到了有效的锻炼,从而更快地走上工作岗位.
五、学习文献检索,培养现代工具使用能力
使用现代工具是工程教育认证后毕业生要达到的毕业要求之一,其使学生能够运用文献检索工具,获得油气储运工程领域理论和技术的最新进展,这也是提升学生综合素质的一个重要方面.如课程中关于油库火灾、防雷、防静电及环境保护的部分,可以预先布置作业,要求学生通过文献检索的方式,搜集整理事故图片、现场案例分析,分析事故发生的原因及预防措施,然后在课堂上进行讨论交流.这样不但培养了学生解决实际问题的能力,拓展了学生探究式学习的空间,而且可以充分调动学生参与教学,丰富了课堂教学的多样性.
进入２１世纪,计算机应用和各种工程设计及模拟软件的应用日益普及,站场管理的自动化水平也越来越高,对工程技术人员提出了更高的要求.因此,专业课与工程实际结合相对紧密,教学中就更应该培养学生的计算机应用能力,使其熟悉常用软件的实践应用.例如,要将C++语言编程、AutoCAD绘图软件、ANSYS模拟软件和MATLAB计算软件等,都融入教学实践环节中进行应用.当然,这必须要求学生利用课余时间去学习和提高,以保证在有限的时间内,完成实践环节的各项任务.
六、融入双语教学,提升综合素质
双语教学是培养高校高素质人才的重要手段之一,在研究生教育中普遍被使用,并逐步扩展到本科教学中.伴随着经济全球化,工程人才的流动、国际工程项目的合作,具有较强的专业知识同时具有较高的专业英语水平的工程人才成为必需.而目前的专业外语课程设置一般仅为32学时,远远达不到跨文化背景下进行沟通和交流的要求,并且学生非常不重视专业外语的学习,学习只是为了应付考试.因此,在专业课教学中融入双语教学,既补充了专业外语学习时间上的不足,又提升了学生的专业外语水平,尽管学时有限,学生的英语水平参差不齐,但可以从专业词汇和专业术语着手,从基本理论介绍入手,逐步引入,使学生逐渐熟悉,完成双语教学的过渡,为今后学生的学习和工作打基础,使其能够使用语言工具,加强国际沟通与合作,掌握国际先进的技术和装备.
七、改革考核方式,着重实践能力考查
考试仍然是教学过程中的重要环节之一.它不仅可以衡量教学质量,而且可以考查教学效果.其不但能够考查学生的学习效果,还可以检验学生能力的提升[5].改革传统的考核方式,要从成绩评定方式和试题类型两方面着手,避免学生突击应付考试,使考试流于形式,而是使考试成为考核学生对本课程知识体系的掌握,把知识融会贯通,变成自己本事的有效手段.成绩评定方式多元化,平时成绩中,除了原有的考核方面,要增加工艺设计综合作业和文献检索作业所占比例；期末考试仍采用闭卷考试的形式,在试题类型方面做一些改变,除传统的填空、简答、计算以外,可以增加分析题、作图题、设计思路解析等题型,将理论知识与工程实际紧密联系.
八、结语
教学改革是一项系统工程,工程教育认证很重要的一项内容是持续改进,培养高素质、能够与国际接轨的工程技术人才.这需要在很多方面进行探索和实践,并不断总结,不断提高.无论是专业知识、科技前沿,还是教学方法、教学理念,都需要在今后的教学中去不断改进,只有这样才能达到满意的教学效果,培养出符合社会需求和国际认可的工程技术人才.
［参考文献］
［1］孙娜.我国高等工程教育专业认证发展现状分析及其展望［J］.创新与创业教育,2016,７（1）:29-34.
［2］李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念［J］.中国高等教育,2014（17）:7-10.
［3］刘承婷,刘保君,魏立新.多媒体教学在《油库设计与管理》课程中的应用［J］.课程教育研究（新教师教学）,2015（10）：１８.
［4］刘宝,李贞刚,阮伯兴.基于工程教育专业认证的大学课堂教学模式改革［J］.黑龙江高教研究,2017（4）:157-160.
［5］黄德智.关于高校课程考核方式改革的思考［J］.安徽农业大学学报:社会科学版,20０６,１５（1）:86-88.
［责任编辑：刘凤华］
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