時間:2023-04-24 17:37:21
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2道路安全工程
從上述內(nèi)容可以看到,道路安全系統(tǒng)戰(zhàn)略包含了很多內(nèi)容,除此之外還涉及了如道路工程、經(jīng)濟學等其他眾多學科內(nèi)容,這其中最主要的就是關(guān)于道路交通安全事故的防治,再結(jié)合事故傷亡率和緊急救援等內(nèi)容,我們又得出了道路安全工程的相關(guān)理論成果,道路安全工程的建設(shè)對道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的內(nèi)涵道路安全工程這一概念在我國尚處于發(fā)展的初期階段,相關(guān)的理論定義還不夠深入,結(jié)合了國外的相關(guān)研究我們可以得出,道路安全工程是從工程學的角度出發(fā),對道路安全系統(tǒng)中的有關(guān)道路環(huán)境的因素進行研究,將研究的總結(jié)的交通信息結(jié)合道路環(huán)境進行系統(tǒng)性的分析,確定科學合理的有關(guān)道路維護和解決交通安全事故的有效措施,從而不僅能夠減少道路安全事故發(fā)生的可能性,還能夠促進經(jīng)濟的快速發(fā)展。道路安全工程主要包括以下兩個層次的內(nèi)容:首先,關(guān)于新路的規(guī)劃和設(shè)計。我們要充分考慮到新路的規(guī)劃和設(shè)計是否會帶來安全隱患,同時也要對道路安全事故進行預(yù)防和控制,進行合理的規(guī)劃和設(shè)計;另一方面,關(guān)于舊路的整治。對已有道路的整治工作也不能忽視,既要對已有道路進行改善來預(yù)防事故,又要對之前頻發(fā)事故的道路進行整治來提高道路安全水平。
2.2道路安全工程對道路交通安全的作用道路的安全系統(tǒng)中的各個因素中,道路與交通環(huán)境的因素對道路交通安全的影響最直接,深入研究道路安全事故發(fā)生的原因并找到解決的具體措施對道路安全具有非常重要的意義。道路安全工程在道路安全中發(fā)揮了不可替代的作用,具體主要包括以下幾方面:其一,能夠充分結(jié)合道路與交通環(huán)境的因素進行系統(tǒng)化的分析,雖然在過去交通治理的過程中人們認識到了道路交通安全問題需要綜合各方面因素進行治理,但是卻沒能在實踐中得到實施,道路安全工程的提出使得道路交通安全從規(guī)劃設(shè)計到道路維護管理和事故安全處理都能形成一個整體的系統(tǒng),各有針對性的對道路安全事故進行預(yù)防和控制;其二,道路安全工程能夠加強對道路安全事故的預(yù)防。傳統(tǒng)的道路安全規(guī)劃中只關(guān)注單個因素是否符合標準,而道路安全工程則是從事故預(yù)防到后期事故處理都進行協(xié)調(diào)統(tǒng)一,防患于未然。另外,道路安全工程還關(guān)注道路交通安全事故頻發(fā)的道路狀況,將整治和預(yù)防有效結(jié)合。
城市作為社會文明進步標志之一,在國家政治、經(jīng)濟及文化諸多方面的作用日益突出,可以說城市化水平的高低是一個國家文明程度、社會進步和經(jīng)濟發(fā)達的重要參數(shù)所以大力發(fā)展城鎮(zhèn)建設(shè),對城市進行合理而健康的規(guī)劃和管理極為重要,城市軌道交通安全問題,貫穿于設(shè)計、施工、運營等全過程。在城市軌道交通安全問題越來越受到重視的今天,設(shè)計作為城市軌道交通安全建造與安全運營的首要環(huán)節(jié),設(shè)計單位及其廣大設(shè)計人員,應(yīng)如何面對軌道交通“安全問題”?本文就此幾方面進行探討。
一、城市軌道交通安全工程的概念
1.1定義
城市軌道交通安全工程,是影響城市軌道交通安全建造與安全運營的全部工作的總稱。
1.2安全工程的設(shè)計范圍
安全工程貫穿于各設(shè)計研究階段,這包括:預(yù)可行性研究階段;可行性研究階段;總體設(shè)計階段;初步設(shè)計階段;施工圖設(shè)計階段;后續(xù)服務(wù)階段。
1.3安全工程的設(shè)計內(nèi)容
按照“安全第一、預(yù)防為主”的方針,在設(shè)計中采取有效措施,避免因設(shè)計不合理導(dǎo)致城市軌道交通工程在施工和運營中發(fā)生安全事故,這就是城市軌道交通安全工程的設(shè)計內(nèi)容。對于下述安全事故,在設(shè)計時就應(yīng)給予充分考慮,以避免或減少事故損失。
1.3.1火災(zāi)
在火災(zāi)情況下,人員的傷亡,主要有以下幾方面:燒死燒傷;高溫灼傷;缺氧窒息;煙氣中毒;踩踏;不正確逃生方式造成的摔死、摔傷;引發(fā)其他并發(fā)癥等。
1.3.2撞擊
撞擊事故,包括:車撞車;車撞物;車撞人。
車撞車:追尾事故或乘客列車與其他車輛相撞(當線路不封閉時)。
車撞物:列車與永久性物體相碰,如:在永久性建筑物及構(gòu)筑物變形、斷裂、松動、脫落時,侵入限界,未能及時處理,而導(dǎo)致與列車碰撞或剮蹭;列車與臨時性物體相碰。
車撞人:列車與工作人員、乘客、闖入或穿越行車線路者、平交道口搶行者等相碰。
1.3.3電擊
產(chǎn)生電擊的因素很多,主要有:觸及電氣設(shè)備的帶電體(或絕緣破壞);觸及漏電電氣設(shè)備的外殼(接觸電位差超標);電纜金屬屏蔽層感應(yīng)電壓超標等。
1.3.4踩踏
在發(fā)生突發(fā)客流、突發(fā)事件、自動扶梯失控等情形下,處理不當,會造成不同程度的踩踏事故。產(chǎn)生突發(fā)客流的因素有:節(jié)假日(如北京清明節(jié))、大型群眾活動、惡劣氣象等。
1.3.5人為襲擊等
爆炸、縱火、毒氣等。
1.3.6建筑物垮塌
運營期間,車站、隧道、其他建筑物或構(gòu)筑物發(fā)生垮塌
1.3.7其他災(zāi)害
針對地震等地質(zhì)災(zāi)害、透水、洪水、雨雪風霧、沙塵等,設(shè)計應(yīng)考慮防震、防淹、防洪、防雷、防風等。
1.4施工期間
城市軌道交通工程,在施工安裝期間,也會發(fā)生各種各樣的安全事故,如:結(jié)構(gòu)開裂、坍塌以及建設(shè)項目周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降或坍塌等。施工不當或設(shè)計失誤會導(dǎo)致這些事故的發(fā)生。
1.5設(shè)計期間
項目前期決策失誤,雖不會直接威脅到人身安全,但會給項目帶來財產(chǎn)損失或影響項目經(jīng)濟效益。二、安全工程的設(shè)計原則
主要原則城市軌道交通安全工程的設(shè)計,應(yīng)以下述要求為目標,在正常使用時:
必須防止因乘客使用系統(tǒng)而造成對乘客的傷害與危險;必須防止系統(tǒng)對運營人員及其他人員的傷害與危險;必須防止運營設(shè)施及車輛遭受損害與損失。
城市軌道交通車輛和運營設(shè)備的選擇,必須技術(shù)成熟、安全可靠、滿足功能、維修方便、經(jīng)濟合理。乘客使用或操作的設(shè)備,必須易于識別,設(shè)置在便于觸及的地方,并保證不當?shù)牟僮骰蚴褂靡膊粫?dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險。必須為殘疾人、老人、孕婦及帶領(lǐng)兒童的人在使用該系統(tǒng)時提供安全舒適的措施。應(yīng)當在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風亭、列車車廂內(nèi)及其他運營場所的醒目位置設(shè)置保障城市軌道交通安全運營的各類發(fā)光導(dǎo)向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全標志。對于起火風險大的設(shè)施必須加以圍護,減少可能的火情蔓延;在對火情及有害燃燒氣體與熱量控制的基礎(chǔ)上,應(yīng)保障有效疏散措施;鋪設(shè)在地下車站、隧道及車輛上的電纜應(yīng)不含鹵化物,并避免燃燒時產(chǎn)生有毒氣體;一旦發(fā)生火災(zāi),通風排煙系統(tǒng)應(yīng)能進入火災(zāi)運行模式,以保障人員疏散或滅火。
三、防火設(shè)計的重點提示
在城市軌道交通工程的各種災(zāi)害中,火災(zāi)是首位的。所謂火災(zāi),是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。
3.1火源
在城市軌道交通工程中,引起火災(zāi)的火源是多方面的,歸結(jié)起來,主要有以下幾種。了解這些火源,將有利于防火設(shè)計。
電氣火災(zāi):絕緣老化、違反用電規(guī)定、電氣設(shè)備設(shè)計或安裝不當、過負荷、電氣短路等,都可能導(dǎo)致火災(zāi);生活用火引燃:如煙頭等引燃可燃物;生產(chǎn)用火引燃:如施工中由電焊、氣割、打磨、切割等的火花或其他火種引燃可燃物;人為破壞縱火。
3.2火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案的編制
在系統(tǒng)投入試運行前,設(shè)計單位應(yīng)協(xié)助業(yè)主單位編制火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案。
3.3建筑防火的設(shè)計要素
疏散通道、疏散門、安全出口、疏散用樓梯及自動扶梯、隧道聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置;疏散能力;設(shè)備及管理用房的門至安全出口的距離。
3.4消防給水與滅火裝置的設(shè)計要素
消防給水系統(tǒng)、滅火器配置、自動噴水(或噴霧)滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)
3.5防煙、排煙與事故通風系統(tǒng)的設(shè)計要素
機械防煙、排煙設(shè)施的設(shè)置、防煙、排煙系統(tǒng)與事故通風的功能、防煙分區(qū)的劃分、設(shè)備的排煙能力、排煙設(shè)備的耐熱能力、送風量的要求
3.6防災(zāi)用電、應(yīng)急照明與疏散指示的設(shè)計要素
消防用電的要求、應(yīng)急照明的連續(xù)供電時間、應(yīng)急照明的設(shè)置、疏散指示標志的設(shè)置
四、結(jié)語
城市軌道交通安全工程的設(shè)計工作,需要給與重點關(guān)注。這樣做的目的在于,強化城市軌道交通安全工程設(shè)計的重要性,使城市軌道交通安全工程的設(shè)計更加系統(tǒng)化、程序化、規(guī)范化。為實現(xiàn)這個目的,只研究設(shè)計導(dǎo)則還不夠,還應(yīng)該建立一套安全工程的設(shè)計評價體系。
隧道施工作業(yè)由于安全管理難度大、工作復(fù)雜,所以更應(yīng)該重視對施工人員、管理人員、項目責任人等的安全教育,但是目前對于許多施工單位來說,他們把過多的精力用于爭取新項目、爭取施工進度等,而忽略了安全管理這個重要問題。而且在安全管理人員這個崗位的安排上也存在嚴重的認識偏差,他們由于不重視安全生產(chǎn)管理,所以也將安全管理工作作為了一種變相的福利待遇,所以許多施工企業(yè)的安全人員除了雇傭兼職人員之外,多數(shù)時候都安排給了企業(yè)自己內(nèi)部的老員工。雖然老員工從事了多年的施工作業(yè),具有豐富的實踐經(jīng)驗,但是畢竟不是專業(yè)安全管理人員出身,不具備專業(yè)的安全管理理論知識和專業(yè)技能以及不具備新思維、新觀念,從而阻礙了安全管理水平的進一步提升。而且對于現(xiàn)有的安全管理人員,施工企業(yè)也不重視對其的安全知識教育和培訓(xùn)工作,再加上安全管理措施簡陋、設(shè)備缺乏,從而安全事故頻發(fā)便不足為奇了。
雖然安全管理獎懲制度幾乎已經(jīng)在所有的隧道施工建設(shè)單位當中確立起來,但是在具體執(zhí)行過程中卻存在非常嚴重的執(zhí)行不力問題。執(zhí)行不力表現(xiàn)在很多方面。首先是安全事故出現(xiàn)以后,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者與管理者往往將主要精力集中于如何安撫家屬、符合應(yīng)對社會輿論,而在責任人的追求上面十分不力,項目責任人、安全管理人員在事故發(fā)生之后所受到的責任追究往往較輕甚至沒有什么實質(zhì)性的懲罰。這就讓相關(guān)責任人從心理上認為就算不負責任、相互推諉、麻痹大意也沒什么大不了的,從而對待安全管理工作的態(tài)度也就不可能認真起來。這樣不僅會給企業(yè)造成嚴重的聲譽損傷,而且也是對企業(yè)員工及國家和人民的一種極不負責任的態(tài)度。一方面出了問題不會受到處罰,另一方面做出了成績也得不到應(yīng)有的獎勵,這種風氣的出現(xiàn),讓那些原本愿意盡職盡責的安全管理人員也從心理上產(chǎn)生了極度的不平衡感,覺得自己努力工作、加強管理也得不到應(yīng)有的收入,便逐漸產(chǎn)生了一種敷衍了事、得過且過的不負責任的態(tài)度。
加強安全生產(chǎn)管理意識不光是喊喊口號,而是要從具體施工程序上進行安全操作意識樹立。首先在隧道施工過程中必須加強施工前情況分析明確、施工前預(yù)先加固、盡量減少爆破次數(shù)、盡量減少階段性挖掘長度、加強支護架設(shè)、提高數(shù)據(jù)測量頻率等等。在每一個環(huán)節(jié)都認真落實安全生產(chǎn)的規(guī)范操作才能在工作中切實樹立起安全意識。其次是要加強管理人員執(zhí)勤工作力度,要建立專門的安全管理值班計劃并嚴格進行值班人員值班情況記錄,嚴格值班人員交接手續(xù)執(zhí)行。在施工過程中如果遇到需要進行爆破的情況,必須嚴格按照國家有關(guān)規(guī)定辦理,并且做好爆炸物品的采購、管理、使用、回收等各個環(huán)節(jié)的記錄工作。對于某些特殊地質(zhì)條件的隧道施工,必須事先制定一個或者多個應(yīng)急預(yù)案,力求萬無一失。
2鋼管的安裝施工
對于無法埋設(shè)、必須露天鋪設(shè)的管段可選擇鋼管。鋼管在運送到現(xiàn)場后必須要馬上采用兩油三布的方式進行防腐處理,在接口位置預(yù)留50cm的長度,在焊接安裝之后再進行防腐處理。鋼管在焊接之前必須要按照施工規(guī)范的要求來進行修口,之后再運送到施工的工作面進行焊接,在焊接的過程中,對口必須要有1.50~2.00mm之間的間隙,同時對其嚴格控制,在采用點焊固定之后再層層的進行焊接,以此來使焊接與防腐的質(zhì)量得到保障。
3管道水壓試驗
管道在進行安裝的過程中,鎮(zhèn)墩和管道的閥井等配套設(shè)施的施工應(yīng)同步進行,在鎮(zhèn)墩完成7d之后,應(yīng)按照已經(jīng)確定的管道試壓方案來進行管道水壓試驗,先對已經(jīng)制作完成的打壓套件進行逐段安裝,然后再對管道進行水壓試驗。在對管道進行水壓試驗之前,必須要先進行回填,回填至管頂上面50cm的位置,這樣就能夠確保在對管道水壓進行試驗的過程中,管道不會出現(xiàn)軸向滑動以及徑向震動。在對管道水壓進行試驗的過程中,必須要嚴格遵守分段試壓的原則,試壓的長度應(yīng)嚴格進行控制,確保在500~1000m之間。想要確保管道水壓試驗?zāi)軌虺晒Γ€有最關(guān)鍵的一點就是試壓泵以及試壓套件,試壓套件的材質(zhì)不能比主管的材質(zhì)差,同時必須要規(guī)范的進行加工,壓力表以及試壓泵的量程應(yīng)大于試驗壓力的1.30倍。在進行試壓的過程中,要先在試壓管段的下部與管道的軸線垂直的支管上安裝壓力表,并在管道上端安裝排氣裝置,在兩端部位都開挖完成之后,與背墻之間要盡可能的保持垂直,待試壓管段的管道兩端在進行穩(wěn)固的支撐之后再加壓,加壓時應(yīng)嚴格按照試驗的具體規(guī)定緩緩的進行加壓,管內(nèi)水壓一旦到達試驗要求的壓力之后應(yīng)及時進行拍照,并將照片做為驗收圖片的資料存檔。
4管道工程的回填施工
施工回填可以分成兩個階段,也就是水壓試驗段的管道在安裝完成之后先對管區(qū)進行回填,回填到管頂上大概為50cm高程的位置,管區(qū)如果是PE管段,回填則可以選擇≤10mm的顆粒料進行回填。跨路段的管道如果試壓合格則可以進行二次回填,在進行回填的過程中可以選擇分層夯實。跨路段的輸水管以及干支管所處位置的鄉(xiāng)村道路,路面寬一般為6~7m,路段的交通如果較為繁忙,管道在進行安裝之后為了對交通不造成影響,就必須及時進行回填,以確保交通能夠通暢。
一、引言
初入大學校門,安全工程專業(yè)新生絕大多數(shù)對本專業(yè)的認知甚少,僅有極少數(shù)做過一些調(diào)查和研究,但也不系統(tǒng)和不全面。他們對本專業(yè)既感到好奇又感到迷茫,迫切想知道本專業(yè)的性質(zhì)、特色、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及就業(yè)去向。如果不加以引導(dǎo),將對其今后的大學生活產(chǎn)生學習興趣缺乏、學習動力不足等負能量。為解析同學們的疑惑,提升其對本專業(yè)的認同感和科學研究興趣,按照學校的統(tǒng)一安排與要求,在大一新生中開設(shè)了《安全工程前沿》這門課程,由本專業(yè)教學經(jīng)驗豐富的教授授課,詣在使大一新生對安全工程課程體系有個總體了解,同時為其打開一扇通往安全科學技術(shù)領(lǐng)域新世界的大門。通過近幾年的教學實踐與思考,筆者所在教學團隊不斷完善課程教學大綱、授課計劃,在教學目的與教學方法上面進行了有益的探索。從學生的上課情況、提交的學習報告及其他反饋意見看,學生對該課程反響強烈,達到了預(yù)期的教學效果。
二、教學目的與意義
人才培養(yǎng)是高等教育的中心任務(wù)。安全工程本科培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應(yīng)國家重大需求和社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展需要,掌握安全科學、安全工程技術(shù)、安全管理和職業(yè)衛(wèi)生的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能,具備從事安全工程方面的研究、設(shè)計、檢測、評價、監(jiān)察和管理等工作能力和素質(zhì),德、智、體全面發(fā)展的高級專業(yè)人才[1-3]。依據(jù)培養(yǎng)目標與計劃,專業(yè)導(dǎo)論課應(yīng)為新生對所選專業(yè)進行解讀。主要回答專業(yè)(學科)是什么、為什么(學習這個專業(yè))、學什么(專業(yè)內(nèi)容)、怎么學(學習方法指導(dǎo))、做什么(就業(yè)規(guī)劃)等方面的一系列問題[4]。因此導(dǎo)論課對學生的學習有認識論和方法論的導(dǎo)引意義,也有幫助學生開闊視野,樹立與職業(yè)相關(guān)的正確人生觀、價值觀,進行高水準的職業(yè)生涯規(guī)劃的指導(dǎo)意義,對于學生具體專業(yè)或課程良好學習效果的取得及能力提高、思維方式養(yǎng)成等都有重要意義。簡言之,就是一個“賦能”過程,賦予學生創(chuàng)新創(chuàng)造的能力,助推其達到一個更高的平臺。成功的導(dǎo)論課可以輔助學生的成長,甚至影響學生的一生[5]。(一)喚醒學生自主學習熱情目前,我校教學計劃還沿用先基礎(chǔ)課,后專業(yè)基礎(chǔ)課,再專業(yè)課的“三步曲”。大一、大二主修基礎(chǔ)課,大三、大四主修專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。這樣的教學安排,部分學生在基礎(chǔ)課學習期間感到迷茫,主要表現(xiàn)為:其一,“我學了兩年的基礎(chǔ)課,怎么覺得對以后的專業(yè)學習沒有多大的益處”;其二,“學校有很多競賽或項目都需要專業(yè)知識支撐,我又沒有學過專業(yè)知識,我無法參加”;等等。這些困惑會導(dǎo)致學生基礎(chǔ)課學得不扎實或錯失很多參加競賽或項目的機會。出現(xiàn)這些現(xiàn)象,究其根源,學生還是延續(xù)了高中時期的學習氛圍與習慣,沒有從“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”。為此,導(dǎo)論課應(yīng)讓學生了解本專業(yè)的教學計劃體系、進度以及課程之間關(guān)系;正確認識基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的關(guān)系,認識到打好基礎(chǔ)的重要性,只要有了堅實的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能,以后的專業(yè)課程才更容易接受。同時,鼓勵學生主動反復(fù)與專業(yè)課教師聯(lián)系,積極爭取參與其科研活動,期間針對性查閱相關(guān)資料,參與國家和學校層面的競賽和項目申報。令人欣慰的是,每年都有大一、大二的學生找教師探討問題或?qū)で笙嚓P(guān)的資料。由于提前介入,加之準備較充分,均能取得較好的效果。通過競賽和項目的鍛煉,既學到了知識,又提高了技能,大學生活豐富飽滿。(二)激發(fā)學生對本專業(yè)的興趣古希臘哲學家柏拉圖說過:“良好的開始是成功的一半。”對于剛步入大學學堂的新生而言,首先要激發(fā)其對所選專業(yè)的興趣,否則將對今后的大學學習生活產(chǎn)生不利影響。前些年,因?qū)I(yè)推介工作不到位,曾發(fā)生過學生因不了解本專業(yè),對本專業(yè)沒有興趣而轉(zhuǎn)投其他專業(yè)深造的現(xiàn)象。著名心理學家皮亞杰認為,一切有成效的工作必須以某種興趣為先決條件。實踐證明,當人們對某方面事物感興趣的時候,這種興趣會引導(dǎo)他們積極地從事這方面的實踐活動。有了興趣,才能談如何學習,才能尋求學習的方法和技巧。托爾斯泰說過:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發(fā)學生的興趣。”為此,選擇近期發(fā)生的與本專業(yè)密切相關(guān)的典型案例為切入點,輔以多媒體等教學手段,剖析工程實例的解決方案,使學生了解所學知識在工程和研究中的應(yīng)用,激發(fā)學生的學習興趣,變被動學習為主動學習,為課程學習做好鋪墊。例如,在回答“安全工程是干什么?”時,以2015年8月發(fā)生的天津港特別重大火災(zāi)爆炸事故為切入點,引導(dǎo)出安全學科的研究內(nèi)容。簡言之,就是預(yù)防生產(chǎn)事故的發(fā)生,確保生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,并從如何預(yù)防此類事故的發(fā)生進一步引伸出專業(yè)課程的設(shè)置,這樣學生就對本學科有了整體印象,專業(yè)學習內(nèi)容及其關(guān)聯(lián)性也有了清晰的認識,從而有針對性地規(guī)劃大學生活。
三、教學方法
(一)運用新生已知知識講解教無定法,貴在得法。一個深入淺出、合理而恰當?shù)慕虒W方法是教學效果優(yōu)良與否的保證。在導(dǎo)論授課中發(fā)現(xiàn),由于課程中需要引用較多的專業(yè)術(shù)語,而學生不易吸收消化。鑒于大一新生知識結(jié)構(gòu)停留在高中層面,理解與掌握知識的能力不夠,需對教學方法做適當改進,以新生的發(fā)展特點和已知知識為基礎(chǔ),以啟迪學生思維為出發(fā)點,將創(chuàng)新理念、學習方法的指導(dǎo)融入到教學過程中。如,在講解礦山安全研究熱點之礦山采空區(qū)的危害、穩(wěn)定性評估、探測技術(shù)及控制技術(shù)時,就運用高中物理等相關(guān)知識,學生很感興趣,也容易理解和接受。教學時,采用通俗易懂的語言和啟發(fā)性的設(shè)疑,恰當提問,給學生制造更多思考和總結(jié)的時間與空間。鼓勵學生將理論學習和實際情況相結(jié)合,綜合運用所學知識解決生產(chǎn)生活中的實際問題。教學過程中,學生能保持高昂的學習興趣與熱情,達到了教學目的。(二)注重課堂教學互動課堂教學中發(fā)現(xiàn),師生雙邊合作交流的單位比率低。究其原因可能為:師生之間、生生之間不熟悉;設(shè)置的質(zhì)疑點有難度或提不起興趣;學生個體沒有充分表達的平臺;等等。學生是認知的主體,又是創(chuàng)造和發(fā)展的主體。教學應(yīng)充分尊重學生的主體地位,合理發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。為此對課堂教學進行了探索:提前布置討論主題,討論主題側(cè)重與學生密切相關(guān)的話題或與專業(yè)相關(guān)的課題,如“你報考這個專業(yè)的理由是什么”、“學習安全工程到底對社會發(fā)展有哪些重要的促進作用”等問題;讓學生自由組成討論小組,并推薦代表上臺發(fā)言,并強調(diào)表現(xiàn)優(yōu)秀的在課程成績上給予加分;先學生后教師對各組代表的發(fā)言進行點評。每位代表發(fā)言完后,帶領(lǐng)大家鼓掌祝賀。在這種交流互動中,學生的相互合作意識、溝通能力得到了加強和提高,這對于“90后”這一“拇指一族”而言意義特別。同時,通過互動式教學這一橋梁,拉近了教師與學生的距離,有助于了解學生的想法與興趣,并根據(jù)學生的反饋調(diào)整教學內(nèi)容與進度。
二、CDIO理念下的安全工程教學改革
(一)基于CDIO理念的課程體系建設(shè)
課程體系與專業(yè)培養(yǎng)模式息息相關(guān),構(gòu)建合理的課程體系是培養(yǎng)安全工程高素質(zhì)人才的關(guān)鍵。在此,我院擬結(jié)合安全工程專業(yè)的自身特點,以學生個性化發(fā)展為核心,以未來職業(yè)規(guī)劃為導(dǎo)向,基于CDIO理念構(gòu)建相應(yīng)的課程體系,形成一、二、三級課程群。安全工程專業(yè)的課程體系見圖2。其中,一級項目為安全工程導(dǎo)論課(安全科學發(fā)展動態(tài))及畢業(yè)論文(設(shè)計),學生能夠從中受到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作的系統(tǒng)訓(xùn)練。二級項目由公共基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程、專業(yè)特色課程等組成,專業(yè)類課程又可以進一步歸類為安全管理類、安全技術(shù)類;各門課程之間相互聯(lián)系,針對具體課程開設(shè)課程設(shè)計;三大實習包括認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習,旨在促進安全理論知識和工程實踐的融會貫通。二級項目主要以專業(yè)學習過程中的實踐、創(chuàng)新、綜合能力培養(yǎng)為目標,鼓勵學生參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。三級項目在二級項目下進行拓展,為加強核心課程與二級項目而設(shè)立的相應(yīng)課程群,如安全管理類課程包括管理學概論、安全管理與安全法學、安全心理學、保險與安全經(jīng)濟學等。 CDIO理念下的安全工程課程體系區(qū)別于傳統(tǒng)的重理論而輕實踐的教學模式,重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作精神和理論聯(lián)系實際的綜合能力。通過采取實驗課程的研究性教學、特定專業(yè)課程設(shè)計的設(shè)置、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目資助來貫穿相應(yīng)的核心課程,學生可望提高學習的積極性。
(二)實驗課的研究性教學
研究性教學是引導(dǎo)學生從自然、社會和生活中選擇并確定與專業(yè)相關(guān)的課題開展研究,主動思考,主動實踐,從中吸收知識、運用知識、解決問題,從而提高綜合素質(zhì)的一種實踐活動。實驗教學作為本科教學的重要組成部分之一,體現(xiàn)出綜合性、直觀性等特點,能夠激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,有利于提高學生的實踐能力。將研究性教學理念引入安全工程專業(yè)的實驗課程教學中,完全相符CDIO工程教育理念。安全工程專業(yè)的研究性實驗教學內(nèi)容可區(qū)分為基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計性、創(chuàng)新性三大類。基礎(chǔ)性實驗教學主要為強化專業(yè)理論理解和培養(yǎng)基本的實驗技能、動手能力;綜合性實驗教學旨在培養(yǎng)學生綜合運用所學理論和專業(yè)知識,分析、處理工程和前沿課題中的安全問題;創(chuàng)新性實驗是整個實驗教學的核心,由學生自發(fā)組建研究小組,圍繞教師的研究項目或?qū)W術(shù)前沿課題,通過查閱文獻、搭建實驗平臺、收集數(shù)據(jù)等,達到良好的實踐效果。因此,CDIO工程教育模式要求高校應(yīng)加大安全工程專業(yè)的綜合設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的扶植力度。此外,高校應(yīng)該大力建設(shè)開放性實驗室,向全體本科生開放,為學生參加各類學科競賽、自主實驗、參與創(chuàng)新項目、參與教師科研項目提供平臺。開放性實驗室可成為學生備賽的訓(xùn)練場,自己動手,積極性增加,也提高了實驗設(shè)備的利用率。學生借助該平臺選定實驗課題、選擇儀器設(shè)備、擬定實驗方案、處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果。指導(dǎo)老師和實驗室管理人員在實驗室開放、實驗資料、解答實驗問題等方面為學生提供全方位服務(wù),給學生創(chuàng)造一個研究型的學習環(huán)境。同時,實驗室還為全校學生創(chuàng)造了一個交友的平臺,許多獲過獎項的學生在這里可以起到很好的示范作用,高年級引導(dǎo)低年級,研究生指導(dǎo)本科生。安全工程專業(yè)實驗室必須加大相應(yīng)的經(jīng)費投入。各高校可以結(jié)合本校特色,設(shè)置安全系統(tǒng)工程實驗、安全人機工程實驗、工業(yè)通風實驗、礦井通風與除塵實驗、火災(zāi)爆炸實驗、機械安全實驗、安全檢測實驗、電氣安全實驗、鍋爐與壓力容器實驗、地下工程安全防治實驗、軟件模擬仿真實驗等。
(三)多樣化的實習教學模式
認識實習是讓學生了解安全工程專業(yè)的主要知識點及職業(yè)特性,為后續(xù)的專業(yè)學習奠定基礎(chǔ);通過共建校外產(chǎn)學合作認識實習基地,采取教學參觀與專題講座相結(jié)合的實習模式,加深學生對安全工程專業(yè)的認識。生產(chǎn)實習是在系統(tǒng)掌握安全工程專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程后實施,實習地點盡量滿足多樣化,如港口碼頭、建筑施工現(xiàn)場、火電廠、變電站、化工廠、造船廠、礦山等。畢業(yè)實習單位可由學生自主與就業(yè)單位取得聯(lián)系,或由指導(dǎo)老師推薦。畢業(yè)實習的內(nèi)容可以涉及機械制造、石油化工、礦山、核電、建筑、道路交通、港口、酒店消防、地鐵施工、金融保險、安監(jiān)部門等多個領(lǐng)域,與地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)、生產(chǎn)實況、科研現(xiàn)狀緊密結(jié)合。依據(jù)CDIO教育理念,必須加強校企合作,建立長期穩(wěn)定的實習基地,以保障各類實習基地的有效性與延續(xù)性。
(四)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的多樣性
課程設(shè)計主要以專業(yè)知識為基礎(chǔ),是安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要實踐環(huán)節(jié),有助于學生深入理解和靈活應(yīng)用所學的專業(yè)知識,并且可以進一步提高學生的綜合應(yīng)用能力與團隊協(xié)作能力。當前課程設(shè)計普遍存在一些不足之處,如課程設(shè)計題目偏少、時間安排不充足、教師重視程度不夠、考核方式不科學等,這是高校需要共同解決的一個問題。畢業(yè)設(shè)計是安全工程本科教學計劃的重要組成部分,其目的在于培養(yǎng)學生具有系統(tǒng)運用所學理論知識和技能分析和解決實際安全問題的能力,能夠從事安全技術(shù)與管理、安全科學研究及安全工程師的工作。安全工程專業(yè)畢業(yè)論文(設(shè)計)的選題應(yīng)該緊扣學生的畢業(yè)實習單位,以便讓學生更早融入工程實踐中,適應(yīng)新的社會環(huán)境。學生也可以根據(jù)未來的就業(yè)方向及科研興趣進行畢業(yè)設(shè)計題目的選擇,按照“導(dǎo)師—學生”雙向選擇的原則確定指導(dǎo)教師。保證畢業(yè)論文(設(shè)計)的選題盡量滿足工程設(shè)計需要,與實習項目相吻合。畢業(yè)設(shè)計題目類型多樣化,可涉及核電項目、建筑施工、公路隧道、煤礦水害、船舶重工、消防滅火、石油化工、銀行保險、礦山等多個行業(yè)的安全問題。
(五)科研訓(xùn)練項目的設(shè)立
安全工程作為具有高度社會責任感的特色專業(yè),要求畢業(yè)生在工作中要有較高的創(chuàng)新性思維和動手能力。開展科研訓(xùn)練是遵循CDIO工程教育理念的重要手段之一,有利于創(chuàng)建良好的創(chuàng)新型學習環(huán)境。為提高本科生的科研能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力,了解安全學科發(fā)展的前沿和動態(tài),可以組織和實施校級本科生科研訓(xùn)練計劃項目。同時,專業(yè)教師還應(yīng)該鼓勵學生積極申請國家級、省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目;學生也可以直接參與專業(yè)教師的在研課題。福州大學安全工程專業(yè)本科生近年獲批的立項課題涉及企業(yè)安全文化體系構(gòu)建、煤礦水害防治、建筑施工用電風險管理、學生公寓人機不安全因素辨識、校園安全風險分析、大學生職業(yè)安全健康素質(zhì)調(diào)研、手機人機界面設(shè)計、建筑工程安全培訓(xùn)模式構(gòu)建、防火涂料研制等。學生通過參與各類科研訓(xùn)練,由此貫穿項目構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行的全過程,不僅拓寬了安全工程領(lǐng)域的科學知識,而且有助于培養(yǎng)自身的工程設(shè)計能力和團隊協(xié)作能力。
(六)教學團隊的建設(shè)
為更好地貫徹CDIO工程教育理念,必須建立一支優(yōu)秀的教學團隊。當前從事安全工程專業(yè)教育的多數(shù)教師是在本科畢業(yè)后直接深造而走上教學崗位的,生產(chǎn)現(xiàn)場的實踐經(jīng)驗比較缺乏。各個高校可以有計劃地安排青年專業(yè)教師深入工礦企業(yè)一線掛職鍛煉,并建立相應(yīng)的獎勵制度;或主動聘請在各類企業(yè)中專門從事安全管理與安全技術(shù)的優(yōu)秀工程科技人員到高校任教,彌補專職師資隊伍工程經(jīng)驗不足的缺陷。安全工程專業(yè)教師要有終身學習的能力,不斷提高自身的工程實踐能力,以便及時將企業(yè)最新的技術(shù)進展反饋給本專業(yè)的學生。改革安全工程專業(yè)教師的考核方式,不能僅以論文為指標,還需注重教師的教學能力、工程實踐能力、團隊協(xié)作能力、人際交往能力和終身學習能力的綜合評價。實行本科生導(dǎo)師制。每個專業(yè)教師負責若干名學生的學業(yè)輔導(dǎo),定期與學生進行直接交流,加強學生在職業(yè)道德、誠信和職業(yè)素質(zhì)等方面的指引。
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2013)02-0050-02
畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)最后一個本科實踐教學環(huán)節(jié),旨在鞏固學生本科階段的所學知識,對井巷工程、采礦學、工程制圖、通風與安全工程學、礦山機械、礦山經(jīng)濟學等知識進行綜合應(yīng)用,對礦井設(shè)計形成一個系統(tǒng)工程,培養(yǎng)學生的運算、邏輯推理、工程制圖、科技論文撰寫與科研創(chuàng)新能力,為采礦工程本科就業(yè)提供可靠保障,并為煤礦企業(yè)輸送合格專業(yè)技術(shù)人員奠定堅實基礎(chǔ)[1]。然而,隨著煤炭不斷高強度開采,越來越多的生產(chǎn)礦井正在步入“深部開采”行列,對于采礦新技術(shù)的要求越來越高,科學的設(shè)計方法與技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫,所以,作為教學的最后一個環(huán)節(jié)――畢業(yè)設(shè)計的發(fā)展,對于采礦工程專業(yè)的發(fā)展尤為重要。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計是對實際生產(chǎn)礦井的地質(zhì)資料進行修改后,根據(jù)設(shè)計大綱的要求進行新建礦井設(shè)計,共需完成《井田開拓方式平面圖》、《井田開拓方式剖面圖》、《采區(qū)平面圖》、《采區(qū)剖面圖》與《工作面布置圖》,共5張二維平面設(shè)計圖紙,設(shè)計工作量較大,且傳統(tǒng)設(shè)計存在諸多不足,難以實現(xiàn)采礦工程專業(yè)的發(fā)展需求。這種傳統(tǒng)設(shè)計理念已經(jīng)無法滿足“安全高效”現(xiàn)代化礦井的建設(shè)需求。因此,對現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計形式、設(shè)計內(nèi)容與成績評定方法進行分析研究,提出有針對性的畢業(yè)設(shè)計改革方案,對于采礦工程專業(yè)本科教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的分析與創(chuàng)新能力,拓展學生的知識結(jié)構(gòu),提高學生的競爭能力,具有重要的現(xiàn)實意義[2]。
一、畢業(yè)設(shè)計中存在的問題
(一)圖形結(jié)構(gòu)形式單一
采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是完成礦井的初步設(shè)計,包括設(shè)計說明書、配套圖紙等內(nèi)容;其中主要包括礦井的生產(chǎn)能力及服務(wù)年限的確定、井田開拓、井底車場的設(shè)計、采區(qū)巷道布置及回采工藝、礦井通風與安全等;井田開拓方式平面圖、井田開拓方式剖面圖、采區(qū)平面圖、采區(qū)剖面圖與工作面布置圖,共5張二維平面設(shè)計圖紙,圖形結(jié)構(gòu)形式單一,二維圖形能夠充分表現(xiàn)出巷道的長度與斷面尺寸,而在刻畫巷道間的系統(tǒng)關(guān)系時,只能通過標注在巷道上的標高來完成,缺乏直觀性,學生往往對二維圖形“不感冒”,設(shè)計的興趣不大。
(二)設(shè)計成果應(yīng)用效果不好
采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計最終提交設(shè)計說明書以及相關(guān)配套圖紙,成果提交后對設(shè)計進行審核與答辯并歸檔。畢業(yè)設(shè)計成果中的一小部分會應(yīng)用在本科教學中,例如,在采礦CAD繪圖、采礦學、井巷工程與通風與安全工程學等課程的本科教學環(huán)節(jié)中,所應(yīng)用的內(nèi)容多為一些二維平面圖形,在應(yīng)用這些圖形進行教學時,需要對其進行人為的“三維”化處理,費時費力,教師也很少對這些圖形進行更新,由于學生的本體差異,對圖形的領(lǐng)會程度不一,總之,畢業(yè)設(shè)計成果應(yīng)用受到很大程度的制約[3]。
(三)設(shè)計呆板,缺少合作創(chuàng)新意識
學生每個人獨立完成一份設(shè)計,相互間沒有合作的關(guān)系存在,這就導(dǎo)致學生設(shè)計機械化,比較呆板,設(shè)計內(nèi)容層次較低,總體完成質(zhì)量不高,沒有從真正意義上使每名學生都能夠從畢業(yè)設(shè)計中得到真正的實踐學習和團隊合作意識。
(四)畢業(yè)設(shè)計成績綜合評價能力不足
傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計成績評定方法,主要由指導(dǎo)教師審核評閱后,給出評閱成績,然后進行答辯。畢業(yè)設(shè)計成績由以下幾部分組成:學生的工作態(tài)度、專業(yè)知識、基本技能和獨立思考與工作能力綜合成績;畢業(yè)設(shè)計圖紙與說明書完成質(zhì)量綜合成績;畢業(yè)答辯成績綜合成績;專題論文的質(zhì)量及應(yīng)用程度綜合成績。最終形成五級分制,即優(yōu)、良、中、及格、不及格。由于畢業(yè)設(shè)計人數(shù)較多,指導(dǎo)教師偏少等諸多問題的影響,采用該方法對學生畢業(yè)設(shè)計進行綜合評定時,設(shè)計指導(dǎo)組間教師知識的互補性難以得到實現(xiàn),由于答辯采用分組方式進行,答辯中難以實現(xiàn)統(tǒng)一評定標準。
二、本科畢業(yè)設(shè)計教學改革探討
(一)加強引導(dǎo),激發(fā)學生對采礦工程專業(yè)的主觀能動性
在大一入學時開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程,在專業(yè)導(dǎo)論課程教學中主要以認識礦山、認識采礦專業(yè)、了解現(xiàn)代化礦井、了解大型設(shè)備、了解煤炭企業(yè)文化,引入二維圖形與三維圖形進行專業(yè)興趣培養(yǎng),以二維圖形的“復(fù)雜性”調(diào)動學生的學習熱情,以三維圖形刻畫實際生產(chǎn)礦井巷道關(guān)系的“直觀性”加強對學生的興趣培養(yǎng)。
(二)對設(shè)計內(nèi)容進行調(diào)整,培養(yǎng)團隊合作意識
在開展畢業(yè)設(shè)計前期,可針對學生的簽約單位進行設(shè)計題目分配。以往的畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)實際生產(chǎn)礦井的地質(zhì)資料進行修改與模擬,以完成新建礦井的初步設(shè)計。然而,學生畢業(yè)后大多以“采區(qū)設(shè)計”為主,很難涉及新建礦井設(shè)計,對于采區(qū)設(shè)計的諸多細節(jié),由于時間原因很難全面涉及。因此,可以對設(shè)計內(nèi)容進行調(diào)整,對相同或相近地質(zhì)資料進行同組分配,
(三)加強中間環(huán)節(jié)的培養(yǎng),強化答辯管理
在畢業(yè)設(shè)計分階段指導(dǎo)過程中,結(jié)合二維平面圖形與三維立體圖形進行綜合對比分析與講解,學生理解透徹,教師在指導(dǎo)過程中省時省力,且對學生整體把握設(shè)計具有較好的應(yīng)用效果。學生可以做到“面向?qū)ο蟆痹O(shè)計,而不是以往的“程序化”設(shè)計[4]。
以往畢業(yè)設(shè)計成績評定,主要包括設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計圖紙評定(二維平面)、設(shè)計說明書、出勤和設(shè)計態(tài)度評定等內(nèi)容,該種評定方法往往存在以下問題:學生設(shè)計內(nèi)容相似度較高;對于巷道的層位關(guān)系把握不準,導(dǎo)致工程繪圖不科學,且欠美觀;由于學生專業(yè)知識掌握不同,教師在指導(dǎo)設(shè)計過程中重復(fù)工作量較大;由于學生的本體差異,對于問題的理解存在誤差,導(dǎo)致原則性的問題過多。
畢業(yè)答辯時,結(jié)合二維圖形與三維圖形進行答辯,能夠做到既有針對性,又有實效性。讓學生以講座的形式,把整個設(shè)計的設(shè)計思路、設(shè)計成果體現(xiàn)出來,完成畢業(yè)答辯的同時,又給學生留下最難忘的一次課。設(shè)計成績評定體系中引入三維圖形的評定,做到有約束的同時,又能充分調(diào)動學生的積極性。
(四)建立“三維圖形庫”,充分應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計成果
由于畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的“穩(wěn)定”,工程圖紙未能較好地應(yīng)用到教學中,無法對資源進行共享。在《煤礦地質(zhì)學》中要求學生掌握“礦圖”知識,例如,如何繪制剖面,如何確定立井工業(yè)場地壓煤、斷層對于采礦的影響,煤層賦存條件的改變對于采煤方法的影響等,無非是學生對于二維平面到三維空間的構(gòu)建過程;又如,對于礦井通風,在二維平面中很難構(gòu)建整個礦井的通風系統(tǒng)。
畢業(yè)設(shè)計改革的“三維圖形”可以積累成圖形庫,形成教學共享資源,使學生的畢業(yè)設(shè)計成果轉(zhuǎn)化成應(yīng)用模型,對于采礦工程專業(yè)思想的培養(yǎng),專業(yè)術(shù)語、煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范的理解,對于培養(yǎng)一名合格的采礦工程技術(shù)人員都具有重要意義。
(五)建立成績綜合評價模型
針對傳統(tǒng)成績評定方法的諸多不足,建立成績綜合評價模型。評價指標由工作態(tài)度與出勤、專業(yè)理論知識運用能力、方案論證與比較能力、說明書排版情況、相關(guān)規(guī)范與規(guī)程應(yīng)用能力、文獻檢索能力、圖紙規(guī)范性、圖紙綜合完成情況、手繪圖完成情況、答辯自述情況和回答問題綜合情況組成,構(gòu)成綜合評價指標B={B1,B2,…,B11};在論文答辯前,由指導(dǎo)教師與答辯組統(tǒng)一制定各指標權(quán)重W={W1,W2,…,W11}, 在答辯過程中,由答辯組根據(jù)學生的綜合情況給出相應(yīng)指標分值,該分值與指導(dǎo)教師給定的相應(yīng)指標分值共同構(gòu)成綜合評價指標矩陣:
并與指標權(quán)重W={W1,W2,…,W11}進行矩陣運算,例如有n名教師參與給一名學生打分,則有:
最后,根據(jù)矩陣運算結(jié)果得出該生畢業(yè)設(shè)計成績P=(P1+P2+…+Pn)/n。
綜上所述,通過原有畢業(yè)設(shè)計中加入三維圖形制作元素,能夠直接、有效地描述設(shè)計中存在的問題,幫助學生加強對設(shè)計中一些細節(jié)的理解,串聯(lián)各系統(tǒng)的同時,能夠綜合考慮實際,也能對其他同學、甚至下年級學生起到積極的輻射作用。通過畢業(yè)設(shè)計三維圖形的積累,能夠建立采礦三維圖形庫。對于畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容進行改革,能夠培養(yǎng)學生的團隊合作意識,豐富設(shè)計內(nèi)容的同時,設(shè)計更有針對性與實效性。對學生進行針對性分組,以小組協(xié)同作戰(zhàn)形式,學習內(nèi)容適當拓展到教學課程之外,即加強針對性的理論強化學習和制圖方法學習,協(xié)同作戰(zhàn)以形成資源共享,有效地提高學習效率和學習效果。建立成績綜合評價模型,能夠更加客觀地對學生設(shè)計成果進行綜合評定,便于通過成績分析進一步調(diào)整授課方案與布置設(shè)計任務(wù),可以針對煤礦企業(yè)需求及時調(diào)整成績評價指標體系與指標權(quán)重,可操作性較強。對畢業(yè)設(shè)計成果加強管理,特別是建立“三維圖形庫”,能夠充分利用畢業(yè)設(shè)計成果,對于專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課教學具有重大的現(xiàn)實意義。
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以我國社會主義現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的需要為依據(jù),以采礦工程與行業(yè)需求相結(jié)合為特色,改革專業(yè)人才培養(yǎng)方案,完善教材內(nèi)容,改革實踐教學,提高學生自覺認識、解決問題的能力和創(chuàng)新能力,形成創(chuàng)新性教學和專業(yè)人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)適應(yīng)于我國現(xiàn)代采礦技術(shù)發(fā)展的人才,為我國礦業(yè)類高校采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革起到示范和引領(lǐng)作用。
1.2改革的必要性
人才培養(yǎng)模式的改革就是要切實提高大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,全面提高采礦工程畢業(yè)生的綜合素質(zhì),為國家培養(yǎng)高水平專業(yè)人才,對我國人才培養(yǎng)事業(yè)和工程技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。隨著我國采礦技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代礦業(yè)對人才的要求也在不斷提高,為了培養(yǎng)適應(yīng)國家建設(shè)需求和具有國際適應(yīng)性的人才,本著以學生為本的基本教學理念,使學生的實踐能力、創(chuàng)新能力得到顯著提升。因此,無論是從科學發(fā)展的角度還是從適應(yīng)社會的角度來講,人才培養(yǎng)模式的改革都是必要的。
1.3改革的可行性
礦業(yè)工程系經(jīng)過近5年的建設(shè),通過引進高層次師資力量,培養(yǎng)年輕教師,解決了采礦工程專業(yè)師資力量不足的問題,已經(jīng)建成了一支高素質(zhì)的采礦工程專業(yè)師資隊伍。他們承擔了大量國家級基礎(chǔ)研究課題和應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題,并多次獲得國家和北京市優(yōu)秀教學成果獎,教學中注重能力的培養(yǎng),教學質(zhì)量較高,在目前和未來的教學中,力求擴大專業(yè)知識面,為采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供了良好的支撐。中國礦業(yè)大學(北京)經(jīng)過百年建設(shè)和發(fā)展,已成為211建設(shè)和985建設(shè)的重點大學,多年來一直在招生資源方面穩(wěn)步發(fā)展,生源充足。采礦工程專業(yè)是學校的龍頭專業(yè),發(fā)展態(tài)勢良好。因此,開展人才培養(yǎng)模式的改革具有較好的基礎(chǔ)和可行性。
2人才培養(yǎng)模式改革的內(nèi)容
采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的重點是強化基礎(chǔ)與專業(yè)特色并重,注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,加強實踐教學環(huán)節(jié)、創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。
2.1強化實踐教學環(huán)節(jié)
采礦工程專業(yè)本科生實踐教學環(huán)節(jié)主要包括校內(nèi)實驗和校外實習兩大部分,我們正是從這兩方面著手強化采礦工程專業(yè)本科實踐教學環(huán)節(jié)。
2.1.1充分利用校內(nèi)實驗教學資源,開展創(chuàng)新實驗教學
實驗室是學校最主要的教學資源,要強化實踐教學,首先要充分利用好這些校內(nèi)實驗教學資源。我們采取了實驗室對本科生完全開放的方式,讓學生們自己走進實驗室,學習掌握儀器設(shè)備的使用和實驗方法,激發(fā)學生主動開展實驗的興趣;另外,我們還為學生配備了專業(yè)的實驗指導(dǎo)教師,通過指導(dǎo)教師的引導(dǎo)和鼓勵,可以不斷激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能,動手進行有關(guān)創(chuàng)新思想的實驗。在這樣的創(chuàng)新實驗環(huán)境中,學生們得到了鍛煉和成長,他們的作品多次獲得全國大學生實踐作品大賽的獎勵。
2.1.2發(fā)展校外實習基地,保障校外實習效果
采礦工程專業(yè)校外實習主要存在兩方面的問題:一方面,由于學生實習對現(xiàn)場生產(chǎn)或多或少的產(chǎn)生了一定的影響,生產(chǎn)單位一般不愿意接待學生實習;另一方面,不是任何一座礦井都能適合進行校外實習,學生校外實習的礦井必需具備必要的規(guī)范要求,才能滿足校外實習的需要。建設(shè)一些設(shè)備和設(shè)施齊全、制度規(guī)范的實習基地是完成校外實習任務(wù),實現(xiàn)實踐教學目標的基本保障。學校多年來一直努力與煤礦企業(yè)聯(lián)合,建立專門為學生實習服務(wù)的校外實習基地,目前已經(jīng)建成了開灤、冀中、晉城等多個現(xiàn)場實習基地,滿足了學生現(xiàn)場實踐的需要。
2.2加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)
創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),原來作為本科生的選修科目,學生覆蓋率約為20%~30%。為了加強學生創(chuàng)新能力培養(yǎng),學校專門就本科生培養(yǎng)方案進行了針對性修訂,增加了創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)的必修內(nèi)容與選修內(nèi)容。必修內(nèi)容包括:科研導(dǎo)論課、科研選題訓(xùn)練和大學生創(chuàng)新訓(xùn)練項目;選修內(nèi)容包括:研究性實驗項目、大學生學科競賽、發(fā)表學術(shù)論文和科技創(chuàng)新與發(fā)明等。創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)設(shè)置具有以下要求。
2.2.1科研創(chuàng)新訓(xùn)練全覆蓋
所有在校本科生全部參加科研創(chuàng)新訓(xùn)練,完成必修內(nèi)容和6學分的選修內(nèi)容。必修內(nèi)容的安排是:第2學期學習科研導(dǎo)論課,第3學期完成科研選題訓(xùn)練,第4~7學期完成大學生創(chuàng)新訓(xùn)練項目。大學生創(chuàng)新訓(xùn)練項目分為教育部、北京市和學校三個等級,由學生自由申請,擇優(yōu)安排。選修內(nèi)容由學生選擇參加研究性實驗項目、大學生學科競賽、發(fā)表學術(shù)論文和科技創(chuàng)新與發(fā)明等,在校期間必須完成6學分以上的選修內(nèi)容。
2.2.2學院為本科生安排指導(dǎo)教師
學生通過了解教師的主要研究領(lǐng)域與方向來選擇指導(dǎo)教師,學院在學生報名的基礎(chǔ)上為本科生安排指導(dǎo)教師。專業(yè)老師的指導(dǎo)為本科生取得豐富的創(chuàng)新成果提供了強有力的保障,學生們和獲得各種獎勵的數(shù)量有了大幅度的增加。
2.3提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量
畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)的又一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),為了進一步提高采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,我們重點做了以下幾方面的工作。
2.3.1調(diào)動學生的主動性
畢業(yè)設(shè)計總體工作量大,經(jīng)歷的時間長,學生們?nèi)菀桩a(chǎn)生畏難情緒,因而在設(shè)計中難以主動地去認真做好設(shè)計,而是把設(shè)計當作一項任務(wù)被動地去完成,這樣就很難保證畢業(yè)設(shè)計的整體質(zhì)量。我們鼓勵學生要把畢業(yè)設(shè)計當作自己一件心愛的作品去大膽創(chuàng)作,調(diào)動他們的主動性、積極性,發(fā)揮他們的主觀能動作用,全身心投入到自己作品的創(chuàng)作之中,取得了較為理想的效果。
2.3.2提高教師的指導(dǎo)水平
我們非常注重教師在畢業(yè)設(shè)計中的指導(dǎo)作用,經(jīng)常組織畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師一起學習和交流畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中的心得和體會,找出各自在指導(dǎo)設(shè)計中存在的問題和不足,不斷提高教師的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)水平,進而通過教師給學生的指導(dǎo)帶來更多正面的影響。
2.3.3定期檢查設(shè)計進度
由于畢業(yè)設(shè)計持續(xù)的時間較長,容易產(chǎn)生設(shè)計進度方面的問題,因此進行設(shè)計進度的定期檢查非常重要。我們嚴格按照畢業(yè)設(shè)計大綱的進度要求,進行每一階段的設(shè)計進度檢查,對于進度滯后的學生限期完成,并取消其申報優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計的資格。
2.3.4嚴把畢業(yè)設(shè)計答辯關(guān)
學生完成畢業(yè)設(shè)計之后,學校組織學生進行畢業(yè)設(shè)計答辯。畢業(yè)設(shè)計答辯是學生畢業(yè)設(shè)計成果的綜合體現(xiàn),答辯委員會嚴格按照畢業(yè)設(shè)計大綱的要求,嚴把畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量關(guān),對于沒有達到大綱要求的畢業(yè)設(shè)計堅決不予通過,保證了學生畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
3人才培養(yǎng)模式改革的特色
3.1實驗室對本科生完全開放
由于實驗室對本科生完全開放,使1、2年級的本科生對基礎(chǔ)知識的學習有充分的認識,使基礎(chǔ)理論的學習扎實,并與后續(xù)的專業(yè)知識能夠融會貫通;使3、4年級本科生參與到科研項目的實驗研究,提高實踐能力和對專業(yè)知識的理解。
3.2強化實習教學環(huán)節(jié)
加強課堂上的教學與實踐教學相結(jié)合,制訂切實可行的實習計劃,并指派業(yè)務(wù)精湛的實習教師隨學生到現(xiàn)場,保證實習環(huán)節(jié)的落實。在實習過程中,由生產(chǎn)一線人員帶隊深入現(xiàn)場,了解生產(chǎn)過程,同時由現(xiàn)場人員開設(shè)講座,加深學生對所學知識的理解。
3.3創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)全覆蓋
所有的本科生都參加創(chuàng)新環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情。通過安排本科生創(chuàng)新指導(dǎo)教師,使得學生的創(chuàng)新活動得到了老師的悉心指導(dǎo),為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了強有力的保障。
3.4提高畢業(yè)設(shè)計與工程應(yīng)用的結(jié)合程度
目前中國礦業(yè)大學(北京)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計水平居全國前列,但仍存在設(shè)計觀念落后于工程實踐的缺陷,通過此次培養(yǎng)模式的改革,提高了畢業(yè)設(shè)計與實踐的整體結(jié)合水平。
0 引言
火羽流是火災(zāi)的初始基本形態(tài),在豎直方向上,火羽流可分為3個較為明顯的區(qū)域,即連續(xù)火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流區(qū)。羽流中心線溫度和羽流中心線速度是火羽流的重要特征參數(shù),因而一直是人們關(guān)注和研究的熱點。目前,許多學者對此做了大量的實驗研究[1-8],其中McCaffrey[2]通過實驗將羽流中心線上的平均溫度隨高度的變化和平均速度隨高度的變化分為了三個區(qū)域,即穩(wěn)定火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流去。并且隨著隨著經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)有的消防規(guī)范無法適應(yīng)現(xiàn)代的各種特殊建筑,性能化建筑防火分析與設(shè)計應(yīng)運而生,(Fire Dynamics Simulator)作為建筑火災(zāi)發(fā)展過程計算模擬的主要工具,也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文通過采用模擬油池火,并將模擬的結(jié)果和McCaffrey模型進行對比分析,主要分析了火焰中心線上的平均溫度和平均速度。
2 理論基礎(chǔ)
2.1 虛點源
Heskestad的理論模型中認為虛點源的表達式為
式中,D為火源直徑或當量直徑,m;Q為火源的熱釋放速率,KW。
2.2 自由擴散火焰的平均火焰高度
間歇性函數(shù)I(z)的值隨著高度的增大而由恒定值I逐漸減少,最終為零。平均火焰高度指的是間歇性函數(shù)I(z)的值降為0.5時所對應(yīng)的可燃物表面以上的火焰高度。Heskestad等分析了多種來源的實驗數(shù)據(jù),給出了如下描述無量綱火焰高度表達式為:
對于標準狀態(tài)下的火焰高度表達式為
(3)
式中L、D的單位為m;的單位為KW。上式的適用范圍為7
2.3 自由擴散羽流中心線上平均溫度
許多學者對火焰上方的浮力羽流進行了實驗研究,發(fā)現(xiàn)中心線上的平均溫度和平均速度遵循下列關(guān)系。
不同熱釋放速率下火焰中心線上的溫度和垂直速度的實驗值與理論值對比圖如圖1和圖2所示。
3 FDS模擬計算
3.1 數(shù)值模擬
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)值模擬技術(shù)也隨之不斷的發(fā)展。由于隧道火災(zāi)的實驗研究過程受限,要進行全尺寸實驗或縮小尺寸的模型實驗都需要消耗大量的人力和物力,進而使得數(shù)值模擬技術(shù)在隧道火災(zāi)方面的應(yīng)用也越來越廣,為隧道火災(zāi)的研究提供了一種有效的方法。目前主要的火災(zāi)發(fā)展模型有區(qū)域模擬、網(wǎng)絡(luò)模擬和場模擬。本文中采用5.0來實現(xiàn)對隧道火災(zāi)的模擬。其中5.0為美國國家標準研究所(NIST:National Institute of Standards and Technology)建筑火災(zāi)研究實驗室(Building and Fire Research Laboratory)開發(fā)的模擬火災(zāi)中流體運動的計算流體動力學軟件。該軟件采用數(shù)值方法求解受火災(zāi)浮力驅(qū)動的低馬赫數(shù)流動的NS方程,重點計算火災(zāi)中的煙氣和熱傳遞過程。
3.2 計算模型
如圖3所示,本文中采用的火源為0.4×0.4m的正方形火源,單位面積火源單位面積火源功率分布取57.5KW。計算區(qū)域為1.8×1.8×3.0m,火源位于計算區(qū)域底部中心,尺寸為0.4×0.4×0.1m,網(wǎng)格大小為0.02m。計算時間為90s,結(jié)果取10~90s的平均值。頂部與四周均為開口,環(huán)境風速為0。
即虛點源位于可燃物表面下方0.2574m的位置。
火焰高度采用計算公式
結(jié)合FDS的溫度分布圖如圖 可以看出,計算出來的火焰高度和模擬的火焰高度幾乎一致。
4.2 羽流中心線溫度分布
按照火羽流中心線上平均溫度與環(huán)境溫度之差隨高度的變化的計算公式為:
其中Z為0到3m,為對流熱流量,假設(shè)=0.7Q=6.44KW,=-0.2574m,T單位為℃。采用matlab編程可以得到火羽流中心線上的平均溫度分布圖,如圖6所示。其中圖4、5為FDS模擬的羽流中心線上的平均溫度分布圖。通過理論計算和數(shù)值分析可以看出在火焰的上方隨著高度的增高,羽流中心線上的溫度有所降低。由FDS模擬的情況和理論模型計算的情況大致相同。只是通過理論計算的最大溫度大于FDS模擬的溫度,通過FDS模擬的最大溫度為597.920C,而理論模型計算的最大溫度為8100C.這可能是由于模擬中還存在一些影響因素在模擬的過程中還沒有加以考慮。
7火羽流中心線上平均溫度隨高度的變化
4.3 羽流中心線速度分布
火羽流中心線上的平均速度隨高度的變化的計算公式為:
其中Z為0到3m,為對流熱流量,假設(shè)=0.7Q=6.44KW,=-0.2574m,T單位為℃。采用matlab編程可以得到火羽流中心線上的平均溫度分布圖,如圖10所示。其中圖8、9為FDS模擬的羽流中心線上的平均速度分布圖。通過理論計算和數(shù)值分析可以看出在火焰的上方隨著高度的增高,羽流中心線上的速度有所降低。FDS模擬的結(jié)果表面在羽流區(qū)間先是速度有所增加,接著速度開始隨著高度的增加而降低。
將數(shù)值模擬的結(jié)果,通過無量綱化可以得出火羽流中心線上平均溫度隨高度的變化圖,如圖7所示。其中橫坐標采用,縱坐標為,均采用對數(shù)坐標軸。可以看出與溫度分布類似,火焰結(jié)構(gòu)也可以大致分為三個區(qū)域:連續(xù)區(qū)、間隙區(qū)和羽流區(qū),由于油池火燃燒的過程中是需要考慮很多因素的,但是在FDS中并未全部考慮進去,所以模擬的情況和真實值還是存在一定的差值。
5 結(jié)論
通過利用火災(zāi)動力學模擬軟件(FDS)軟件對油池火災(zāi)中火羽流特性進行了模擬分析。采用Heskestad提出的計算方法,對火羽流的虛點源、火焰高度、火羽流中心線上的平均溫度以及平均速
度等進行了計算發(fā)覺計算的平均火焰高度和模擬的結(jié)果基本一致,羽流中心線上的溫度隨高度的分布和羽流中心線上的速度隨高度的分布和FDS模擬的趨勢是一致的,但是理論情況中的羽流中心線上的最大溫度比FDS模擬的結(jié)果更大一些。與此同時與基于實驗的McCaffrey模型進行對比分析了火羽流中心線上的平均溫度和平均速度隨高度的變化,發(fā)覺同樣呈現(xiàn)出三個區(qū)域即穩(wěn)定火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流區(qū)。
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1資源循環(huán)科學與工程專業(yè)建設(shè)的必要性
資源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),構(gòu)成生存環(huán)境的基本要素。而當今在全球經(jīng)濟及科學技術(shù)水平飛速增長下,人類活動伴隨著自然資源的消耗和廢棄物的產(chǎn)生,使得資源枯竭和世界環(huán)境污染問題日趨嚴重。為緩解一次資源的耗竭,滿足人類需求,實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展,對廢棄物進行合理的再生利用將成為目前最為有效的途徑。因此,廢物再生利用技術(shù)必將成為國家優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一。福州大學為響應(yīng)國家經(jīng)濟發(fā)展的新要求,與時俱進培養(yǎng)社會需要的全方位人才,在環(huán)境與資源學院籌建了“資源循環(huán)科學與工程”新專業(yè)。基于該學科的特性,論述了循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展需求下資源循環(huán)科學與工程專業(yè)建設(shè)的必要性,并圍繞培養(yǎng)目標提出專業(yè)建設(shè)新思路及模式探索,為高校資源循環(huán)科學與工程專業(yè)的發(fā)展積累有益的探索經(jīng)驗,為社會輸送符合經(jīng)濟發(fā)展要求的高素質(zhì)人才。
2基于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展需要的專業(yè)建設(shè)思路與探索模式
資源循環(huán)科學與工程專業(yè)(以下簡稱專業(yè))要求學生建立“資源循環(huán)”基本知識框架,能夠認知到資源循環(huán)在循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中享有重要地位,并積極主動對專業(yè)課程展開深入的學習。因此,該專業(yè)的培養(yǎng)目標為培養(yǎng)具備扎實資源循環(huán)理論基礎(chǔ)和能源與環(huán)境系統(tǒng)工程知識,能從事再生資源循環(huán)利用及新能源開發(fā)利用,能源環(huán)境保護以及固體廢物資源化開發(fā)、研究、設(shè)計與管理等復(fù)合型工作的高級人才。以培養(yǎng)目標為指導(dǎo)思想,專業(yè)的建設(shè)思路應(yīng)創(chuàng)新性地與社會需求緊密結(jié)合,輔以課堂理論教學,積極拓展實踐活動,激發(fā)學生的學習興趣,努力將其培養(yǎng)成符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。基于這一思路,文中在專業(yè)課程設(shè)置、實踐教學、學生創(chuàng)新教育及構(gòu)建教師團隊等方面進行了探索。
2.1課程設(shè)置
課程設(shè)置是專業(yè)建設(shè)的重要組成部分,充分體現(xiàn)了專業(yè)培養(yǎng)目標的定位和辦學特色。課程設(shè)置應(yīng)當基于專業(yè)培養(yǎng)目標,以社會對人才的需求為宗旨,致力于提高學生實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。以本校環(huán)境工程專業(yè)、安全工程專業(yè)等課程設(shè)置為鑒,輔以參考其他院校相關(guān)專業(yè)的異同點,提出了專業(yè)的課程設(shè)置。根據(jù)教學目標,課程設(shè)置分為公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)選修課、全校性選修課以及畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計等,主干課程為:資源循環(huán)導(dǎo)論、新能源技術(shù)、生物質(zhì)能技術(shù)、環(huán)境材料學、生物質(zhì)的開發(fā)與利用、再生資源分選利用、固體廢物資源化技術(shù)與工藝、再生資源工藝和設(shè)備、材料制備與加工原理、環(huán)境流體力學、普通化學、無機與分析化學、化工原理和有機化學。在課程規(guī)劃與設(shè)置中應(yīng)體現(xiàn)本學科的發(fā)展方向,并最大化實現(xiàn)教學內(nèi)容的科學規(guī)劃、課程體系優(yōu)化,同時突出實用性教學。而在教學過程中,教師應(yīng)輔以多媒體教學,改變單一枯燥的教學方式,充分利用課堂教學時間提高教學效果,以互動式教學積極調(diào)動學生的學習興趣,并讓學生認識到課程內(nèi)容的重要性[2]。
2.2實踐教學
實踐教學與課堂、社團和合作基地息息相關(guān),實習是實踐教學的主要開展形式,其包括認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習三類。認識實習環(huán)節(jié)主要在于通過課程教師和專業(yè)工程技術(shù)人員的面授課,以及工人師傅的現(xiàn)場解說,對企業(yè)運作方式及相關(guān)工藝過程有初步的認知。在實習過程中,應(yīng)指導(dǎo)學生學會從專業(yè)技術(shù)人員的詳細講解中,舉一反三融會貫通,提取有價值的實踐生產(chǎn)經(jīng)驗,對未來的就業(yè)領(lǐng)域形成初步的認知。通過各類實習的有序開展,使得枯燥的理論知識可視化,提高學生對本專業(yè)的學習興趣,并最大程度上實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合,不僅為學生在專業(yè)課學習中打下堅實的理論基礎(chǔ),也為畢業(yè)后走向工作崗位積累有用的實踐經(jīng)驗。2.2.1存在的問題作為學生綜合能力培養(yǎng)的關(guān)鍵實踐環(huán)節(jié),畢業(yè)設(shè)計可以提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計對人才培養(yǎng)的質(zhì)量和學生步入社會后能力的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用,是反映一個學校教學質(zhì)量、管理規(guī)范化程度、教師與學生水平的重要標志[3]。近年來,諸多原因?qū)е赂咝V挟厴I(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)仍存在許多問題,如:部分學生的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容重復(fù)老套過于簡單化,缺乏創(chuàng)新性和實際性,論文格式不統(tǒng)一;畢業(yè)設(shè)計時間安排不合理,實驗態(tài)度不認真,導(dǎo)致數(shù)據(jù)胡編亂造不具合理性,缺乏使用原理解釋實驗數(shù)據(jù)的能力,使得畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)流于形式;選題方式和指導(dǎo)方式缺乏互動性,學生在選題過程中沒有及時主動同指導(dǎo)老師交流溝通,教師對學生畢業(yè)設(shè)計過程缺乏有效性指導(dǎo)與建議,導(dǎo)致其質(zhì)量難以保證。2.2.2解決策略(1)與科研相結(jié)合,實現(xiàn)教學與科研共贏。將學生本科畢業(yè)論文題目與其指導(dǎo)老師的科研項目相結(jié)合,是實現(xiàn)教學與科研共贏的最佳方式。基于專業(yè)培養(yǎng)目標和教學基本要求的“互動式”教學模式,結(jié)合學生具體情況,指導(dǎo)老師將具體研究方向合理地分成若干個難易程度適中、工作量飽滿又不失新穎性的畢業(yè)設(shè)計題目供學生選擇。學生可以提前進入實驗室鍛煉基礎(chǔ)的操作技能,了解與本課題相關(guān)的背景和任務(wù),同時指導(dǎo)老師也有更多的機會與學生接觸,引導(dǎo)其明確課題的研究方向,并及時與學生討論畢業(yè)設(shè)計期間存在的問題,提出實質(zhì)性的修改意見。(2)與生產(chǎn)實際相結(jié)合,提高學生運用相關(guān)知識解決實際問題的能力。以實際生產(chǎn)過程中存在的具體問題來制定學生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)和目標,能使學生接觸現(xiàn)有的實用工程技術(shù),提高分析與解決實際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計的題目若由企業(yè)的工程技術(shù)人員給出,則畢業(yè)設(shè)計的要求、目的、任務(wù)和設(shè)計(實驗)成果應(yīng)由學校負責審查與評定。設(shè)計(實驗)過程可以選擇在企業(yè)內(nèi)完成,但畢業(yè)答辯需在學校進行,以保證對所有畢業(yè)成果有統(tǒng)一的評判標準。這種模式不僅可以解決目前出現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計題目缺乏創(chuàng)新性、與實際不符等具體問題,又可緩解“一師多生”指導(dǎo)力度不足,同時學生和企業(yè)也可相互了解,為就業(yè)的雙向選擇奠定了基礎(chǔ)。(3)與社會需求相結(jié)合,培養(yǎng)學生為社會服務(wù)的能力。國家培養(yǎng)人才究其根本就是為社會、為人民服務(wù),促進社會的發(fā)展。在當前的循環(huán)經(jīng)濟條件下提出的社會可持續(xù)發(fā)展,對創(chuàng)新高素質(zhì)人才提出了更高的要求,也促使各大高校不斷深化教學改革,積極改進人才培養(yǎng)模式。畢業(yè)設(shè)計與社會需求的有機結(jié)合,不僅能使畢業(yè)設(shè)計具有針對性地服務(wù)于社會,也使學校能夠根據(jù)社會需求發(fā)展動態(tài),及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案,改善課程結(jié)構(gòu)。同時也可提高學生的競爭意識和團隊合作能力,該模式符合社會發(fā)展要求,是創(chuàng)新型高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重點,是學生服務(wù)于社會的體現(xiàn)形式。(4)與學生興趣愛好、就業(yè)方向相結(jié)合,發(fā)揮主觀能動性。根據(jù)大學4年理論知識的儲備與專業(yè)技能的培養(yǎng),學生可依據(jù)自己的興趣自主選擇畢業(yè)設(shè)計題目,也可依據(jù)今后就業(yè)意向,選擇與本專業(yè)并非密切相關(guān)卻也符合學校要求的題目完成本科畢業(yè)任務(wù)。這種教學模式不僅能夠提高學生自身綜合素質(zhì),也能給學生提供展示自己的平臺,挖掘潛能突破自我,給未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。(5)加強指導(dǎo)教師與學生間的互動,提高畢業(yè)設(shè)計成果的質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計有序開展前期,要求學生進行大量的文獻檢索,收集資料歸納總結(jié),學會分析問題解決問題,該過程離不開指導(dǎo)老師的精心引導(dǎo)。教師應(yīng)跟進學生畢業(yè)設(shè)計的各個階段,通過不定期檢查或例行組會的方式加強與學生的互動,結(jié)合具體情況及時給出合理的修正建議,提高畢業(yè)設(shè)計的高效性與質(zhì)量保證。(6)完善規(guī)章制度,加強畢業(yè)設(shè)計過程的監(jiān)管力度。各學院院長、院教學督導(dǎo)組、指導(dǎo)老師應(yīng)對學生畢業(yè)設(shè)計的前期準備、理論剖析與文獻檢索能力、數(shù)據(jù)處理到得出設(shè)計成果的全過程進行嚴格的監(jiān)督與定期的檢查。畢業(yè)答辯是檢驗學生的畢業(yè)設(shè)計能否達到學校要求的關(guān)鍵,也是衡量教師指導(dǎo)水平的重要手段。送審過程中對于未達標的學生堅決不允許其申請答辯,答辯過程中,每一位委員會的教師都應(yīng)客觀認真、嚴格合理地依據(jù)學生的口頭報告與論文撰寫表現(xiàn)給予答辯成績,有利于學生保持良好的科學嚴謹態(tài)度與學習風氣。
2.3學生創(chuàng)新教育
資源循環(huán)科學與工程作為一個新興的朝陽專業(yè),在循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的要求下,必須緊緊圍繞創(chuàng)新精神深化教學改革,提高本科生的科研能力。(1)實驗教學環(huán)節(jié)中著重培養(yǎng)學生的實際動手操作能力,引導(dǎo)學生獨立思考,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,形成良好的的科學素養(yǎng)。將科研性實驗與課堂授課相結(jié)合,以科學前沿為導(dǎo)向,及時更新實驗方法,培養(yǎng)學生創(chuàng)新性能力。課堂教學中,可讓學生結(jié)合課堂知識撰寫科學文獻綜述,或做相應(yīng)的調(diào)查分析、例行小組學術(shù)報告會等,逐步形成科研創(chuàng)新思維。(2)鼓勵學生積極參與相關(guān)的校內(nèi)校外科研課題。針對有濃厚科研興趣、實踐能力較強的學生,鼓勵其加入教師的科研隊伍,完成相應(yīng)的科研任務(wù),提升自身的科研能力;或讓其到當?shù)氐钠髽I(yè)中進行相關(guān)的社會實踐,對現(xiàn)階段的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢有初步的了解。該模式不僅可以拓寬學生的知識面,也使得他們能夠?qū)嵉亟佑|到國內(nèi)外最先進的科研成果,通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研全過程,從而培養(yǎng)學生對整體知識的把握能力、歸納應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,增強學生的科研信心。(3)引導(dǎo)學生撰寫專利,鼓勵其參與申報過程,強化知識產(chǎn)權(quán)意識的重要性;鼓勵學生積極申報本校與大學生相關(guān)聯(lián)的科研訓(xùn)練項目(SRTP),指導(dǎo)其撰寫相關(guān)的科技論文,培養(yǎng)科研意識。學生自主選擇有興趣的科研項目,學校大力支持并給予一定的經(jīng)費補助,學生可自由選擇專業(yè)指導(dǎo)老師。該模式極大地激發(fā)了學生們對科研的熱情,這有助于培養(yǎng)求真務(wù)實的學術(shù)風氣,對日后從事相關(guān)專業(yè)工作奠定了良好的基礎(chǔ)[4]。(4)學校應(yīng)營造良好的科研氛圍,提供輕松的外在環(huán)境。高校的綜合實力評估不僅體現(xiàn)在強大的師資隊伍上,也包括所培養(yǎng)學生的綜合能力與在社會上的競爭能力。周期性的組織學生參加各界專家學者開設(shè)的學術(shù)研討會,了解先進的科學理論和技術(shù),建立科研競爭機制,擬定相關(guān)的科研條例,從各方面調(diào)動學生參加科學理論與科研實踐的積極性和主動性。2.4創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)教師團隊,保證人才質(zhì)量實力強大的專業(yè)建設(shè)與高水平的師資力量是息息相關(guān)的,著重建立一支高素質(zhì)、高水平的學科專業(yè)教師團隊是當前新專業(yè)建設(shè)的重中之重[5]。(1)加大力度引進本專業(yè)領(lǐng)域人才,制定各項優(yōu)惠條件招募高層次的人才,特別要向新專業(yè)建設(shè)時急需的學科專業(yè)帶頭人和主干課程的骨干教師拋出高枝,進一步優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu),為新專業(yè)的開設(shè)創(chuàng)造良好的內(nèi)在條件。(2)重視現(xiàn)有人才的培養(yǎng),充分發(fā)揮老教師的指導(dǎo)作用,促進青年教師的發(fā)展,支持教師進修訪學,提高整個師資隊伍的水平。(3)優(yōu)化教師聘用結(jié)構(gòu),以專職教師為主、兼職教師為輔的方式,實現(xiàn)社會教育資源的合理配置,同時也可聘請相關(guān)高水平的專業(yè)人員(如:企業(yè)單位、科研院所職員或其他高校等高水平的人員)擔任新專業(yè)的兼職教師,逐步建成結(jié)構(gòu)合理、極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)質(zhì)教師團隊,為新專業(yè)的建立打好基礎(chǔ)。(4)提高“雙師型”教師隊伍建設(shè)。結(jié)合“十三五規(guī)劃”要求,建議行政部門督促地方普通本科制定“雙師型”教師隊伍的建設(shè)與規(guī)劃、配套政策,落實培養(yǎng)引進專項的經(jīng)費是否到位,完善相關(guān)管理制度。
3結(jié)束語
循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展是未來中國經(jīng)濟發(fā)展的重點,而資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)是支撐循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),資源循環(huán)人才的培養(yǎng)則是循環(huán)經(jīng)濟、資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保證。面臨嚴峻的就業(yè)形勢,培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的人才至關(guān)重要。資源循環(huán)科學與工程專業(yè)是新興專業(yè),發(fā)展仍處于起步階段,各方面還有很大的進步空間。該專業(yè)的發(fā)展將以社會需求為宗旨,以培養(yǎng)復(fù)合型人才為導(dǎo)向,加強師資隊伍建設(shè),完善課程體系結(jié)構(gòu),加強專業(yè)性實驗室建設(shè),走出具有自身特色的專業(yè)建設(shè)之路。
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