流體力學(xué)學(xué)科評估范文
時(shí)間:2023-12-19 18:03:29
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篇1
關(guān)鍵詞 特色高校本科教育;課程群關(guān)聯(lián)模型;課程群建設(shè)
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)27-0077-02
課程群建設(shè)與課程體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對提高高校本科教育教學(xué)水平具有重要意義。隨著近年來的發(fā)展,高等本科教育課程體系與課程群的建設(shè)中取得大量成果。有學(xué)者針對“課程群”教學(xué)管理體系的建設(shè)與實(shí)踐進(jìn)行了研究[1]。有學(xué)者以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化特色專業(yè)為對象,對其課程群建設(shè)進(jìn)行了探索與實(shí)踐[2]。有學(xué)者提出一個(gè)課程體系優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式,從外部環(huán)境與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相互作用上區(qū)分了課程體系改革及優(yōu)化必須考慮的因素,優(yōu)化劃分為5個(gè)基本環(huán)節(jié)[3]。有學(xué)者以軟件工程專業(yè)為對象,展開課程體系與課程群建設(shè)的研究[4]。有學(xué)者針對課程集群嵌入產(chǎn)學(xué)研合作教育模式進(jìn)行了研究與實(shí)踐[5]。
綜合文獻(xiàn)分析,目前針對課程群建設(shè)的研究基本都是以某一專業(yè)或者獨(dú)立學(xué)科為對象,而針對以特色基礎(chǔ)課程為對象,建立課程群關(guān)聯(lián)模型的研究尚不多見。本文將針對這一問題展開研究。
1 特色高等院校本科教育教學(xué)
特色高等院校以建設(shè)有自身特色的專業(yè)為重點(diǎn),來培養(yǎng)學(xué)生具備某一特色領(lǐng)域的技術(shù)專長。比如交通類的包括航空航天類高等院校、鐵道類院校以及船舶類院校,還有其他的農(nóng)業(yè)類、林業(yè)類、礦業(yè)以及海洋類等多個(gè)類別的特色高等院校。為滿足多種不同行業(yè)需求,特色高等院校在各國高等教育中都占有較重的比例,而其他綜合類大學(xué),也都具備在某一方面的特色,因此,特色高等教育教學(xué)在高等教育中占有重要地位。
以上海海洋大學(xué)為例,上海海洋大學(xué)以海洋水產(chǎn)生命、海洋漁業(yè)、海洋工程以及食品等為發(fā)展重點(diǎn),突出以海洋為特色,學(xué)校辦學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生面向海洋行業(yè)的人才發(fā)展需要。本文以海洋類特色高等教育教學(xué)為入手點(diǎn),展開對課程群體系與模型建設(shè)的研究。
2 基于特色基礎(chǔ)課程的課程群分析
以特色基礎(chǔ)課程為對象,在建立課程群關(guān)聯(lián)模型之前,需要對相關(guān)課程進(jìn)行分析歸類。在海洋類特色高等工科院校中,流體力學(xué)是重要的特色基礎(chǔ)課程,是學(xué)生掌握其他相應(yīng)課程必備的基礎(chǔ)。本文以工程流體力學(xué)為對象,作為共享基礎(chǔ),采用層次式遞推方法研究建立課程群關(guān)聯(lián)模型。以工程流體力學(xué)為底層共享關(guān)聯(lián)對象,以專業(yè)為中層,構(gòu)建以海洋科學(xué)學(xué)院、海洋工程學(xué)院和食品工程學(xué)院三個(gè)二級學(xué)院課程為頂層的課程關(guān)聯(lián)模型。
依托培養(yǎng)計(jì)劃與教學(xué)大綱,在分析整理課程教材、實(shí)驗(yàn)教材以及實(shí)踐教材的基礎(chǔ)上,頂層課程分析與歸類內(nèi)容包括:
1)海洋工程學(xué)科中與工程流體力學(xué)關(guān)聯(lián)的課程主要包括工程流體、流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)、理論力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)以及機(jī)械原理等。
2)食品工程學(xué)科中與工程流體力學(xué)關(guān)聯(lián)的課程主要包括工程熱力學(xué)、制冷空調(diào)自動(dòng)化、熱能與動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、傳熱學(xué)、自動(dòng)化控制理論及系統(tǒng)、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備、流體輸配管網(wǎng)、建筑概論以及建筑環(huán)境學(xué)等。
3)海洋科學(xué)學(xué)科中與工程流體力學(xué)關(guān)聯(lián)的課程主要包括流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、海洋科學(xué)導(dǎo)論、氣象學(xué)、物理海洋學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、數(shù)值計(jì)算方法、水域環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)、海洋生態(tài)學(xué)、海洋化學(xué)、海洋要素計(jì)算及預(yù)報(bào)、魚類學(xué)、海洋漁業(yè)技術(shù)學(xué)、海洋調(diào)查方法以及漁業(yè)資源評估和管理等。
3 基于特色基礎(chǔ)課程的課程群關(guān)聯(lián)模型的構(gòu)建
綜合上述分析的層次結(jié)構(gòu),基于工程流體力學(xué)特色課程,以專業(yè)為中轉(zhuǎn)層,構(gòu)建課程群關(guān)聯(lián)模型,如圖1所示。
4 結(jié)束語
課程群關(guān)聯(lián)模型的構(gòu)建能夠使得課程的知識結(jié)構(gòu)與培養(yǎng)目標(biāo)依托課程群來實(shí)現(xiàn),理清課程之間的脈絡(luò),使得課程之間的聯(lián)系性更加緊密,交互性與融會貫通性更強(qiáng)。課程群關(guān)聯(lián)模型的構(gòu)建有利于提高教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)效益,增強(qiáng)學(xué)生掌握知識點(diǎn)、學(xué)科架構(gòu)的能力。在分析特色高等教育院校的特征后,本文以特色基礎(chǔ)課程為共享基礎(chǔ)層,以相應(yīng)專業(yè)為中層,以二級學(xué)院開設(shè)課程為頂層的層次化方式,構(gòu)建了課程群關(guān)聯(lián)模型,較好地梳理了課程結(jié)構(gòu)體系,使得學(xué)生更容易了解掌握課程關(guān)系。以海洋類特色高等教育院校為例,基于工程流體力學(xué)課程,采用上述方法,構(gòu)建了以工程、海洋與食品學(xué)院的課程群關(guān)聯(lián)模型,實(shí)施后的效果良好。本文提出的模式方法,為其他特色高等教育院校的課程體系與課程群建設(shè),提供了幫助和參考。
參考文獻(xiàn)
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篇2
論文摘要:以培養(yǎng)熱能動(dòng)力類高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),以“研究性教學(xué)”理念為引導(dǎo),整合技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)資源,加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),按照“拓寬基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、注重創(chuàng)新”的思路全面改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容、方法、手段,優(yōu)化培養(yǎng)過程,實(shí)現(xiàn)科研與教學(xué)結(jié)合,技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)與創(chuàng)新研修課程教學(xué)和大學(xué)生科技創(chuàng)新指導(dǎo)相結(jié)合,進(jìn)一步增多實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)對學(xué)生科研能力的培養(yǎng),在實(shí)踐中取得較好的效果。
高等教育肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才的重要使命。為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會的快速、健康和可持續(xù)發(fā)展,全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,教育部先后實(shí)施了“本科教學(xué)工作水平評估”和“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”等重大舉措,以期深化高等學(xué)校教學(xué)改革,提高人才培養(yǎng)的能力和水平,更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的需要。哈爾濱工業(yè)大學(xué)以此為契機(jī),全校范圍開展教育思想大討論和相關(guān)專題研討會,進(jìn)一步理清了學(xué)校精英教育的辦學(xué)指導(dǎo)思想和目標(biāo)定位,通過構(gòu)建通識教育與專業(yè)教育相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,面向國家與社會需求,培養(yǎng)“研究型、個(gè)性化、精英式”且具有國際競爭力的高素質(zhì)人才。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源學(xué)院教學(xué)工作具有優(yōu)良的傳統(tǒng),主要沿襲了原蘇聯(lián)的教學(xué)模式,培養(yǎng)了一大批各領(lǐng)域的杰出人才,培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)。但學(xué)院原有的培養(yǎng)模式的教學(xué)效果同學(xué)校確立的“研究型、個(gè)性化、精英式”培養(yǎng)目標(biāo)的要求還有差距。傳統(tǒng)教學(xué)方式是以知識的傳授為中心的,教師傳授的知識按形式邏輯演繹法的要求構(gòu)建成簡明的知識體系,[1]沒有體現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)、理論形成的過程,人類在科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明和工程應(yīng)用中許多巧妙的思維被淹沒在繁雜的理論知識中,不利于學(xué)生能力培養(yǎng)。開展“研究性教學(xué)”、培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力是教學(xué)改革的方向。[2]技術(shù)基礎(chǔ)課是基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間承前啟后的橋梁與紐帶,在學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)方面具有重要作用,技術(shù)基礎(chǔ)課的學(xué)生覆蓋面廣,教學(xué)改革能使更多學(xué)生受益。
一、確立研究性教學(xué)理念,明確基礎(chǔ)課教學(xué)目標(biāo)
研究性教學(xué)應(yīng)成為現(xiàn)代教學(xué)理念的構(gòu)成要素,它是對傳統(tǒng)的傳遞式——被動(dòng)接受式的教育理念的革新。研究性教學(xué)和學(xué)習(xí)的實(shí)踐要求把“答案”變成“問題”,進(jìn)而在對“問題”的追問中建構(gòu)教學(xué)和學(xué)習(xí)的方法。研究性教學(xué)和學(xué)習(xí)越來越受到廣大教師和學(xué)生的重視。[2]“組織工程流體力學(xué)”、“傳熱學(xué)”、“燃燒學(xué)”、“工程熱力學(xué)”等技術(shù)基礎(chǔ)課程的任課教師成立教學(xué)改革團(tuán)隊(duì),針對性地開展教育思想和理念的討論,以“研究性教學(xué)”理念為引導(dǎo),按照“拓寬基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、注重創(chuàng)新”的思路改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容、方法、手段,優(yōu)化培養(yǎng)過程,在普遍提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上,為學(xué)有余力的學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展提供了“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)精英式培養(yǎng),取得較好的效果。
圍繞學(xué)?!把芯啃?、個(gè)性化、精英式”的培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)一步明確熱能動(dòng)力類本科生專業(yè)知識、專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)。在繼承哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能動(dòng)力類專業(yè)教學(xué)優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上,開展先進(jìn)教育教學(xué)理念學(xué)習(xí)研究,完成了省級教改項(xiàng)目三項(xiàng)。積極實(shí)踐“研究性教學(xué)”的理念,培養(yǎng)熱能動(dòng)力類高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
二、加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),注重對青年教師的培養(yǎng)
1.搭建技術(shù)基礎(chǔ)課任課教師交流平臺
過去熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程的任課教師分屬不同的專業(yè)方向,承擔(dān)各自的技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作,交流很少。課題組成立后,建立了教學(xué)例會制度,課題組成員定期交流,討論技術(shù)基礎(chǔ)課的教育教學(xué)理念;分析技術(shù)基礎(chǔ)課程之間的聯(lián)系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)課程間的融會貫通、資源共享,為后續(xù)課程體系改革提供了前提條件;通過觀摩名師教學(xué)錄像、總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、討論教學(xué)的難點(diǎn)、疑點(diǎn),提高了教學(xué)團(tuán)隊(duì)整體的教學(xué)水平。2009年,熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評為國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
2.落實(shí)青年教師導(dǎo)師制
建立、完善了青年教師導(dǎo)師制度,為每位青年教師配備一名教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師,通過教學(xué)示范和課堂點(diǎn)評等環(huán)節(jié),青年教師教學(xué)水平迅速提高。教學(xué)團(tuán)隊(duì)40歲以下青年教師在學(xué)院的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得一等獎(jiǎng),在學(xué)校的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)。
三、開展全方位課程建設(shè),改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段
1.改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容
熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程原有的教學(xué)內(nèi)容相對陳舊,沒有突出對學(xué)生的專業(yè)能力的培養(yǎng)。按照專業(yè)發(fā)展需要和學(xué)科自身的科學(xué)性、系統(tǒng)性、完整性,逐步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。借鑒了國際一流大學(xué)的相關(guān)教學(xué)教材,對原有教材進(jìn)行修訂補(bǔ)充,增加了本領(lǐng)域科學(xué)和技術(shù)的最新發(fā)展和熱門問題。同時(shí),堅(jiān)持教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合,在授課過程中穿插授課教師的科研經(jīng)歷,一方面使授課內(nèi)容更為生動(dòng),另一方面也向?qū)W生們展現(xiàn)了專業(yè)未來前景,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
2.改革教學(xué)方法
針對技術(shù)基礎(chǔ)課傳統(tǒng)教學(xué)模式在學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng)方面的局限性,在教學(xué)中進(jìn)行一系列漸進(jìn)式改革。逐步摒棄“照本宣科”、“灌輸式”教學(xué)模式,根據(jù)課程和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),靈活運(yùn)用“啟發(fā)式”、“案例式”、“探索式”等多種教學(xué)方法。將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體、教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)等課堂教學(xué)要素有機(jī)組織起來,發(fā)揮整體的最大效能。教學(xué)以“培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力,為專業(yè)課程打基礎(chǔ)”為原則,將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來,強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過主動(dòng)探求問題解決的途徑和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問、積極發(fā)言,促進(jìn)師生互動(dòng),努力實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式。
靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法,通過讓學(xué)生從事類似于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理的學(xué)習(xí)活動(dòng),調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,掌握學(xué)習(xí)理論與發(fā)現(xiàn)問題的方法。例如筆者在流體力學(xué)教學(xué)的流動(dòng)阻力及能量損失這一章教學(xué)中,不但講解了教科書中要求學(xué)生掌握的知識,而且還收集了大量的史實(shí)資料,例如把雷諾、普朗特、尼古拉茲等科學(xué)家當(dāng)時(shí)研究的思路、考慮問題的方法以及研究方式的特點(diǎn)介紹給學(xué)生,并讓學(xué)生自己模擬或重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的發(fā)現(xiàn)過程,讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體會一下科學(xué)家創(chuàng)造性工作的過程。
嘗試將專利分析引入技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué),從公開的發(fā)明專利細(xì)節(jié)中,分析其理論基礎(chǔ)和發(fā)明人的創(chuàng)新思想及技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律。發(fā)明專利具有實(shí)用性,具有在工業(yè)上應(yīng)用的可能性,要解決的是工程實(shí)際問題。[3]對發(fā)明專利的分析是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力的有效方法。
教學(xué)過程注重基本理論在專業(yè)中的應(yīng)用,學(xué)生參與程度高,積極配合,課堂教學(xué)氣氛活躍,互動(dòng)效果好。
3.采用傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合
在教學(xué)過程中,筆者越來越感到傳統(tǒng)的教學(xué)方法和多媒體技術(shù)相結(jié)合對于提高教學(xué)質(zhì)量的重要性。研制的技術(shù)基礎(chǔ)課的CAI課件集文字、圖片、動(dòng)畫、錄像、聲音于一體,充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),使教學(xué)方法多樣化、現(xiàn)代化,改變了傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的單一模式。流體力學(xué)CAI使抽象的流體力學(xué)概念與理論形象化、具體化。例如:流線的定義——流線是表示某一瞬時(shí)流體各點(diǎn)趨勢的曲線,曲線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的流速方向相重合。傳統(tǒng)模式無法形象地表現(xiàn)出抽象的概念,用多媒體技術(shù)來顯示流線,結(jié)果一目了然。這些方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間、空間等方面的不足,特別是在調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,壓縮教學(xué)學(xué)時(shí)的改革中,它是解決教學(xué)內(nèi)容多與教學(xué)時(shí)數(shù)少這一矛盾的有效途徑之一。變靜為動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。省時(shí)省力,使教學(xué)化難為易,增加工程或?qū)嵺`實(shí)例,施行理論與實(shí)踐并重的教學(xué)方法,使教學(xué)效果明顯提高。
授課采用多媒體形式,幻燈片形象、生動(dòng)、內(nèi)容豐富但不繁雜,結(jié)合CAI課件講述,思路更加清晰,遇到相對復(fù)雜的問題,又以板書體現(xiàn),板書結(jié)構(gòu)清楚,讓學(xué)生能夠深刻理解所講述的內(nèi)容。學(xué)生認(rèn)真聽課、認(rèn)真做好筆記,積極配合教師。將多媒體技術(shù)的運(yùn)用與傳統(tǒng)教學(xué)手段、教學(xué)形式的改革統(tǒng)一起來,取得較好的教學(xué)效果。
4.改革課程考核方式,突出能力考察,推行累加式考試
革新傳統(tǒng)的考試模式,借鑒歐美大學(xué)的考核目標(biāo)、考試方法與考試思路,結(jié)合熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程特點(diǎn),深化考核內(nèi)容和考試方式改革。全面采用累加式考試方法,以綜合評價(jià)與過程評價(jià)為主,考試手段多樣,不僅限于筆試,根據(jù)課程情況,采用閉卷考試、開卷考試、課堂討論、平時(shí)作業(yè)、階段測試、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)編程、課程報(bào)告、專業(yè)外語資料閱讀、長摘要撰寫、實(shí)驗(yàn)等多種形式,全面考察和評價(jià)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用和解決實(shí)際問題的能力,充分挖掘課程的教學(xué)深度和廣度,從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力,考察學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。通過考試方法改革,改變過去期末一張考卷定成績的做法。實(shí)踐表明,考試方法改革對提高學(xué)生出勤率、促進(jìn)學(xué)生聽講和培養(yǎng)專業(yè)能力都是有益處的。
四、注重實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生科研實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力
1.整合實(shí)踐教學(xué)資源,建立開放式實(shí)驗(yàn)平臺
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是書本知識與工程實(shí)際相結(jié)合的重要紐帶,是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力、解決工程問題的綜合能力、自主創(chuàng)新能力的主要途徑,對提高本科教學(xué)質(zhì)量起著十分關(guān)鍵的作用。通過成立學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,整合學(xué)院原有的技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,構(gòu)建了相互配套、資源共享、類別層次清晰、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、充滿活力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理新體系。強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè),部分知識完全通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識和學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),技術(shù)基礎(chǔ)課任課教師參與開發(fā)引進(jìn)了多個(gè)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)裝置,增加設(shè)計(jì)性試驗(yàn),開闊學(xué)生視野,啟迪思維,提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和動(dòng)手能力。與研究所共建科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,為本科生科技創(chuàng)新提供實(shí)驗(yàn)平臺。
2.技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)精英式培養(yǎng)
由于授課學(xué)時(shí)等因素限制,技術(shù)基礎(chǔ)課的研究性教學(xué)效果受到制約。所以筆者認(rèn)為應(yīng)以學(xué)生科研能力培養(yǎng)為主線,統(tǒng)籌規(guī)劃研究性教學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié),將技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合,在教師相對穩(wěn)定的科研方向上,將科研項(xiàng)目內(nèi)容引入教學(xué),教師將科研成果與所講授內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,理論聯(lián)系實(shí)際,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。學(xué)生通過參與科研項(xiàng)目,加深對專業(yè)基礎(chǔ)課知識和理論的理解,科研能力和創(chuàng)新能力得到顯著提高。
五、教學(xué)改革效果
以“研究性教學(xué)”理念為引導(dǎo),開展教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和課程建設(shè),效果顯著。熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評為國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì),教學(xué)團(tuán)隊(duì)的青年教師成為教學(xué)骨干,40歲以下青年教師在學(xué)院的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得一等獎(jiǎng),在學(xué)校的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)?!肮こ塘黧w力學(xué)”、“傳熱學(xué)”課程被評為國家精品課程、“燃燒學(xué)”課程評為黑龍江省精品課程,“工程熱力學(xué)”課程被評為哈爾濱工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀課程。完成黑龍江省新世紀(jì)教學(xué)改革項(xiàng)目三項(xiàng),以上教學(xué)成果實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上共享。
本課題提出的熱能動(dòng)力類技術(shù)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學(xué)模式,經(jīng)過多年實(shí)踐,在對學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面取得了很好的效果,指導(dǎo)本科生多次在國家級和校級科技競賽獲獎(jiǎng)。本科生參與申請發(fā)明專利,并在核心以上專業(yè)期刊。
六、結(jié)語
在“研究性教學(xué)”理念引導(dǎo)下,整合技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)資源,教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員分布于不同專業(yè)方向,相互間的研討和交流促進(jìn)了教學(xué)理念和教學(xué)水平的提升,全方位改革課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段,將教學(xué)和科研、技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多元化專業(yè)教育和精英式培養(yǎng)。
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為了提高《爆破工程》課程教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求,依據(jù)高等院校土木類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。以其它學(xué)科為銜接,逐步講解爆破方法在土木工程中的應(yīng)用。應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)手段少的不足,拓展了學(xué)生的知識信息量,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:
土木類專業(yè);爆破工程;課程改革
爆破法施工廣泛應(yīng)用于采礦工程與土木建設(shè)工程中,對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著重要作用[1]。工程爆破在露天和地下采礦工程中最為普遍,也是迄今為止最高效的技術(shù)手段。因此目前國內(nèi)礦業(yè)工程類專業(yè)一般將爆破工程列為必修課程,爆破及相關(guān)的安全與技術(shù)也是采礦專業(yè)學(xué)生必須具備的專業(yè)技能。土木工程建設(shè)中,尤其在山嶺隧道開挖、地下空間利用中,爆破均作為施工的重要手段之一。在實(shí)際施工作業(yè)中,爆破作業(yè)一般委托專業(yè)的爆破公司進(jìn)行,而土木工程師更偏重于爆破工程的安全和質(zhì)量管理。為此,土木類專業(yè)開設(shè)的爆破工程應(yīng)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容上有所調(diào)整。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)從1999年恢復(fù)招收土木工程專業(yè)本科生,2005年為土木工程專業(yè)開設(shè)爆破工程課程,課程團(tuán)隊(duì)教師根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及實(shí)際需要,將爆破工程課程列為建筑工程專業(yè)及地下工程專業(yè)的選修課。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)編寫講稿,并在教學(xué)實(shí)踐過程中不斷總結(jié)與完善,經(jīng)過十余年的探索,基本確定了土木工程專業(yè)爆破工程課程內(nèi)容體系,并取得了較好的教學(xué)效果。
1結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),縮減教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)目標(biāo)
爆破工程教學(xué)內(nèi)容較多,而且涉及到巖石力學(xué)、工程地質(zhì)以及爆炸力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、波動(dòng)理論等與之交叉的學(xué)科。然而,在增加通識教育而壓縮專業(yè)學(xué)時(shí)的本科生教育大背景下,爆破工程教學(xué)學(xué)時(shí)由50~60學(xué)時(shí)調(diào)整至目前的30~40學(xué)時(shí)。內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的矛盾只能通過縮減教學(xué)內(nèi)容來解決,縮減的內(nèi)容必須結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行。傳統(tǒng)的爆破工程基本內(nèi)容包括以下4大類:第一類為基礎(chǔ)理論,包括較為復(fù)雜的炸藥爆炸理論,巖石爆破破碎機(jī)理等。這部分內(nèi)容占總內(nèi)容的35%左右;第二類為爆破對象及介質(zhì)屬性,包括介質(zhì)的可爆性分級、炸藥雷管等爆破器材屬性及特點(diǎn)、爆破網(wǎng)路等[2],此部分內(nèi)容占比25%左右;第三類為爆破工程技術(shù),為爆破技術(shù)的具體應(yīng)用,包括地下爆破、露天爆破、拆除爆破等,此部分內(nèi)容調(diào)整幅度大,占比30%~35%;第四類為爆破安全技術(shù),此部分內(nèi)容占比5%~10%左右。土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是使從事本專業(yè)的學(xué)生成為一名合格的土木工程師。土木工程師從事的是工程設(shè)施的勘測、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、保養(yǎng)維修等技術(shù)及相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),而爆破技術(shù)的應(yīng)用在很多土建工程的設(shè)計(jì)和施工階段都是不可或缺的。爆破法施工屬于土木工程建造過程中一種重要的技術(shù)手段,如爆破開挖是公路鐵路隧道、堅(jiān)硬巖石基坑及孔樁開挖工程、公路路塹成型工程的必要手段。這些工程設(shè)施在建造階段管理工作的重點(diǎn)在于如何在安全的前提下實(shí)現(xiàn)爆破方法的經(jīng)濟(jì)與高效。這要求土木工程師必須較深入了解爆破技術(shù),掌握安全控制要點(diǎn)。而在一些工程的施工準(zhǔn)備階段可能會涉及爆破拆除,如房地產(chǎn)開發(fā)前期的場地平整。這些拆除工程在實(shí)施過程中因爆破振動(dòng)帶來的結(jié)構(gòu)安全和擾民問題必須予以考慮。在設(shè)計(jì)階段對爆破法施工工藝進(jìn)行論證時(shí),可不考慮具體技術(shù)細(xì)節(jié),而著重考慮爆破手段的可行性及爆破安全問題,因此土工工程師必須對爆破安全技術(shù)有所了解。由于面臨的爆破問題多樣化,且課時(shí)有限,難以在課堂上面面俱到。應(yīng)強(qiáng)化理論在工程中的應(yīng)用,使學(xué)生掌握解決問題的方法和基本思路。只有這樣,才能在實(shí)際工程實(shí)踐沉著面對各式各樣的爆破工程實(shí)際問題。據(jù)此,筆者認(rèn)為,爆破工程第一類和第二類教學(xué)內(nèi)容不減少,注重培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論及其運(yùn)用。目前,國家提倡由專業(yè)的爆破公司進(jìn)行爆破作業(yè)。此時(shí)土木工程師從事更多的是爆破施工的管理工作,而不進(jìn)行爆破的設(shè)計(jì)與施工。與之相關(guān)的工作包括爆破專項(xiàng)施工方案的專家評審、爆后效果評價(jià)、驗(yàn)收與計(jì)量以及爆破安全的相關(guān)協(xié)調(diào)工作。因此應(yīng)壓縮傳統(tǒng)爆破工程中爆破工程技術(shù)部分的學(xué)時(shí),具體施工細(xì)節(jié)可少講或不講。針對行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及國家政策要求,在土木工程專業(yè)的爆破工程教學(xué)內(nèi)容中增加第五類知識點(diǎn)—爆破行業(yè)知識,包含爆破方案設(shè)計(jì)、評估、監(jiān)理的基本程序,嚴(yán)格的行政許可制度,火工品的追溯管理,系列的法律法規(guī)內(nèi)容等。因此,維持第一、二、四類教學(xué)內(nèi)容占比不變,將爆破工程技術(shù)內(nèi)容的占比調(diào)整為20%左右,爆破行業(yè)知識內(nèi)容占比在10%~15%左右。結(jié)合土木工程專業(yè)特點(diǎn),將爆破工程課程的教學(xué)目標(biāo)定為:學(xué)生能夠了解爆破器材基本性能和適用條件,了解爆破行業(yè)特點(diǎn)及相關(guān)程序,掌握巖石爆破基本的理論及安全控制要點(diǎn),具備進(jìn)行一般爆破工程設(shè)計(jì)與施工的能力。
2加強(qiáng)學(xué)科間聯(lián)系,根據(jù)學(xué)生已學(xué)知識,循序漸進(jìn)
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,將爆破工程安排在大三下學(xué)期。此時(shí)通識課程及專業(yè)基礎(chǔ)課已經(jīng)講授完畢,包括爆破工程的前置課程如大學(xué)化學(xué)、流體力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)等。然而土木工程專業(yè)本科生普遍對動(dòng)力學(xué)尤其是波動(dòng)力學(xué)了解甚少。地下工程專業(yè)僅在大學(xué)物理和材料力學(xué)中涉及較少的動(dòng)力學(xué)知識,建筑工程專業(yè)學(xué)生雖然學(xué)習(xí)過桿系結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和建筑抗震,但仍不能滿足教學(xué)要求。講授爆破工程過程中應(yīng)充分利用學(xué)生的已學(xué)知識,循序漸進(jìn)。在講授炸藥的爆炸方程、炸藥爆炸典型特征、炸藥的熱化學(xué)參數(shù)、爆破器材等知識點(diǎn)時(shí),應(yīng)充分利用大學(xué)化學(xué)已有知識,需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與推理,得到相關(guān)知識點(diǎn);巖石爆破機(jī)理涉及較復(fù)雜的波動(dòng)力學(xué)知識,如果從基本的動(dòng)力學(xué)方程開始講授,時(shí)間、效果都難以保證。直接從霍普金森效應(yīng)入手,結(jié)合大學(xué)物理的波的理論,引入波動(dòng)方程,與靜力學(xué)及一般動(dòng)力學(xué)進(jìn)行對比,說明波動(dòng)力學(xué)方程的物理含義及應(yīng)用價(jià)值。土木工程專業(yè)普遍對桿件內(nèi)力的觀念掌握較好而對應(yīng)力的認(rèn)知較少,這是由于結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等課程普遍引用內(nèi)力進(jìn)行分析,而爆破工程中更多使用的是應(yīng)力,這就需要教師增加應(yīng)力與內(nèi)力的聯(lián)系,并用實(shí)例進(jìn)行演示與說明。在講授巖石可爆性分級時(shí),可先引導(dǎo)學(xué)生回顧在地基工程課程中學(xué)的工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)。巖體分級是評價(jià)工程巖體的質(zhì)量及其穩(wěn)定性重要依據(jù),為將來的巖體開挖、加固支護(hù)設(shè)計(jì)提供參考,而巖體的可爆性分級是為了衡量巖體的開挖難易程度。雖然工程巖體分級是為了“立”,可爆性分級是為了“破”,兩者相互對立,而實(shí)際上又是統(tǒng)一的,都是工程建設(shè)的需要。除上述的例子以外,在講課中可以隨時(shí)聯(lián)系各學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行講解,由此引導(dǎo)學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行討論。這種聯(lián)系其他學(xué)科的教學(xué)方式既有利于培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì),也有利于形成創(chuàng)新能力。這種方法在實(shí)施過程中對教師的要求是極高的。首先,教師應(yīng)熟悉各學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度,才能使之與爆破工程課程內(nèi)容既能相互滲透,又不超出學(xué)生的理解能力和知識范圍;其次,教師需具備良好的知識遷移能力和創(chuàng)新能力,這樣才能幫助學(xué)生掌握各學(xué)科與爆破工程的內(nèi)在聯(lián)系,并在知識的相互聯(lián)系中發(fā)現(xiàn)問題。
3培養(yǎng)興趣,提醒學(xué)生牢記學(xué)習(xí)目的,引導(dǎo)學(xué)生展開自學(xué)
學(xué)生剛開始接觸爆破工程課程時(shí),由于對爆炸物品充滿好奇心,折服于爆破瞬間產(chǎn)生巨大的做功能力,因此在引言的講授階段被此門課程所吸引,上課時(shí)認(rèn)真聽講,教學(xué)效果也會很好。但隨著課程的開展,一些爆破基礎(chǔ)理論知識顯得枯燥乏味,初期建立起來的興趣會慢慢消失,出現(xiàn)上課注意力不集中甚至開小差等現(xiàn)象。要想解決這個(gè)問題,除了豐富教學(xué)方法教學(xué)手段,課堂上吸引學(xué)生注意力外,筆者認(rèn)為應(yīng)考慮以下兩個(gè)解決辦法。一是讓學(xué)生在課程的開始階段就要找到學(xué)習(xí)它絕對充足的理由,并且在學(xué)習(xí)的過程中注意引導(dǎo)。使學(xué)生認(rèn)識到爆破是未風(fēng)化堅(jiān)硬巖石(單軸抗壓強(qiáng)度大于60MPa)開挖最高效、最廉價(jià)的手段,有時(shí)甚至是唯一的手段。然而炸藥爆炸經(jīng)常被人看做是洪水猛獸,是脫韁野馬,稍有不慎就會產(chǎn)生重大的安全事故。因此要想對爆破進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)安全高效,必須認(rèn)真學(xué)習(xí)爆破的相關(guān)理論。二是采用以學(xué)代教的方式。由于課時(shí)受限,部分技術(shù)問題難以全部在課堂上講授時(shí),可以采用以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。這里說的以學(xué)代教并不是由學(xué)生走向講臺,講授教學(xué)大綱中規(guī)定內(nèi)容,而是指教師在課堂教學(xué)時(shí),拋出問題,與學(xué)生一起討論分析,由學(xué)生課下查找相關(guān)的文獻(xiàn)完成,下次上課時(shí)隨機(jī)叫學(xué)生解答,教師最終公布答案。讓學(xué)生帶著問題去自學(xué),以學(xué)代教,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能使學(xué)生產(chǎn)生競爭意識,利于濃厚學(xué)習(xí)氛圍的養(yǎng)成。
4因地制宜,積極運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)
爆破工程講授過程中,除采用傳統(tǒng)板書外,我們還積極應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),努力提高教學(xué)效果。每節(jié)課的講課的脈絡(luò)結(jié)構(gòu),重要知識點(diǎn)仍采用板書,這種視覺信息相對于聽覺信息更有利于學(xué)生理解與接受,留下的印象也更為深刻。但板書在短時(shí)間記錄的信息量相對較少,表現(xiàn)方法較為單一,而多媒體技術(shù)可將抽象內(nèi)容變得更加直觀,靜態(tài)結(jié)果變?yōu)閯?dòng)態(tài)的演化,既增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識、深化了理性認(rèn)識,還激發(fā)了學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,解決了學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾,提高了教學(xué)效率,改善了教學(xué)效果。
4.1數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用
炸藥爆炸包含高溫、高壓、復(fù)雜的過程,在空氣中爆炸動(dòng)態(tài)過程涉及流體動(dòng)力學(xué),熱物理學(xué)等知識,在巖石中爆炸還涉及巖石復(fù)雜的本構(gòu)及流固耦合左右以及強(qiáng)度理論等。純理論相對枯燥乏味,尤其是對于基礎(chǔ)知識相對薄弱的工科學(xué)生來說,此部分內(nèi)容是課程的難點(diǎn)。而此部分內(nèi)容是爆破技術(shù)的理論基礎(chǔ),學(xué)生必須重點(diǎn)掌握。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)[3]采用計(jì)算機(jī)模擬的方式解決這部分難題。數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用在爆破工程中各個(gè)領(lǐng)域,包含炸藥的爆轟、巖石爆破機(jī)理、拆除爆破等等??偨Y(jié)應(yīng)用的案例,與傳統(tǒng)的影像相比較,數(shù)值模擬技術(shù)在下面幾個(gè)方面具有不可替代的作用[4]。數(shù)值模擬在某種意義上比理論和實(shí)驗(yàn)對問題的描述更為深刻,更為細(xì)致,不僅可以讓學(xué)生了解問題的結(jié)果。而且可以隨時(shí)、連續(xù)、動(dòng)態(tài)地重復(fù)顯示事物的發(fā)展,了解其整體與局部的細(xì)致過程。(1)數(shù)值模擬可以直觀地顯示出目前還不易觀測到的、說不清楚的一些現(xiàn)象,容易為人理解和分析,還可以顯示出任何實(shí)驗(yàn)都無法看到的發(fā)生在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一些物理現(xiàn)象。(2)數(shù)值模擬技術(shù)非常容易實(shí)現(xiàn)相關(guān)性分析,當(dāng)前的數(shù)值模擬軟件一般支持txt文本輸入,使用者可以方便的進(jìn)行修改。分析者對某個(gè)結(jié)果的相關(guān)因素進(jìn)行分析時(shí),可以對參數(shù)值進(jìn)行變化,計(jì)算得到變化后的結(jié)果。(3)數(shù)值模擬軟件可以非常方便的提取各種物理參量,更容易對發(fā)生的物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的解釋,學(xué)生也更易掌握。(4)課程教學(xué)過程中的數(shù)值模型來源有兩個(gè):一為教師所在的科研團(tuán)隊(duì)建立;二為國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流過程中同行交流所得。(5)爆破工程教學(xué)中應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)將抽象問題直觀化、可視化,并大大縮短了知識點(diǎn)的教學(xué)時(shí)長,增強(qiáng)了學(xué)生對爆破理論的認(rèn)知。
4.2工程實(shí)例的展示
在講授爆破工程技術(shù)章節(jié),教師以板書的形式做一個(gè)典型的爆破設(shè)計(jì),由于以揭示設(shè)計(jì)流程及爆破參數(shù)間的聯(lián)系為主且受課時(shí)限制,因此工程規(guī)模偏小。而實(shí)際工程中,由于地質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備、安全等因素使得爆破設(shè)計(jì)相對復(fù)雜,為了使學(xué)生認(rèn)識到爆破設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須向?qū)W生展示實(shí)際工程的爆破設(shè)計(jì)。而由于涉及內(nèi)容眾多,難以采用板書形式,只能利用多媒體技術(shù)進(jìn)行,通過爆破工程實(shí)例,向?qū)W生講授爆破設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,包括總體要求、基本思路、參數(shù)取值、網(wǎng)路形式、安全校核、試爆結(jié)果、參數(shù)調(diào)整等,以圖片或視頻展示爆破施工環(huán)節(jié)的總體情況、工序、操作要求、特殊情況處理、爆后的總結(jié)等。俗話說:“百聞不如一見”。通過選擇典型案例作為教學(xué)資料,可以很好地啟迪學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們理解和分析問題的能力。由于教學(xué)中的案例來源于實(shí)踐,對學(xué)生具有很強(qiáng)的說服力。此外,以課題組教師主持、參與的爆破工程項(xiàng)目和課題研究以及國內(nèi)外典型爆破工程案例為基礎(chǔ),建立了適用于教學(xué)的“典型案例庫”。這些案例無論是地質(zhì)條件,還是環(huán)境因素,都具有很強(qiáng)的針對性和典型性,均有助于增強(qiáng)學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。工程實(shí)例展示做到了理論與實(shí)踐的結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果明顯。
5理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
爆破工程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),學(xué)生能夠親手接觸到爆破器材,培養(yǎng)動(dòng)手能力,利于學(xué)生理論知識的消化與掌握。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)共安排了6個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),包括演示為主的巖石的SHPB沖擊實(shí)驗(yàn)和以學(xué)生實(shí)際操為主的炸藥(導(dǎo)爆索)爆速測量及導(dǎo)爆管網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)。其中,SHPB沖擊實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生更深入地了解巖石在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)性能,這是爆破工程技術(shù)人員應(yīng)掌握的基本理論知識。爆速測量實(shí)驗(yàn)中教師可以直接以實(shí)物向?qū)W生展示,講解工業(yè)炸藥(乳化炸藥)與軍用炸藥的(黑索金)、導(dǎo)爆索與導(dǎo)爆管的區(qū)別;實(shí)驗(yàn)時(shí)將受試炸藥固定在木條上,學(xué)生可通過爆破硐的窗口直觀感受爆破過程;瞬間的光照、巨大的響聲、四處飛濺的木屑,直接體會到炸藥強(qiáng)大的做功能力。利用導(dǎo)爆管網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)?zāi)M剪力墻或礦山多排毫秒延期爆破,演示非電雷管延時(shí)累加性以及四通方便快捷性;通過變換網(wǎng)路形式展現(xiàn)非電網(wǎng)絡(luò)的靈活性;對比爆前爆后導(dǎo)爆管顏色講述非電網(wǎng)絡(luò)的安全性及易于檢查的特點(diǎn)。整體上看,學(xué)生實(shí)驗(yàn)出勤率優(yōu)秀,不存在缺勤現(xiàn)象,試驗(yàn)中參與程度非常高,基本做到了人人參與。為保證教學(xué)效果,教師要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的理論部分,過程中記錄數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)完成后匯總實(shí)驗(yàn)報(bào)告,根據(jù)報(bào)告情況計(jì)入課程成績。
6加強(qiáng)爆破安全教育
在建設(shè)工程和采礦工程等行業(yè)中,爆破技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[5]。但各類爆破工程事故時(shí)有發(fā)生,給人民生命財(cái)產(chǎn)也造成了巨大的損失。工程爆破必須以安全為前提,而僅以工程要求為目的不安全的爆破是失敗的爆破。為了保證爆破作業(yè)能安全地進(jìn)行,要求土木工程必須掌握爆破安全技術(shù)。爆破安全涉及兩方面內(nèi)容:一為爆破器材的安全;二為爆破工程的安全。對于爆破工程師來講,前者主要指爆破器材類型、數(shù)量準(zhǔn)確,運(yùn)輸、存儲、銷毀安全,后者指爆破施工過程中的操作安全及爆破有害效應(yīng)控制在既定范圍之內(nèi)。雖然爆破工程有單獨(dú)的章節(jié)用來講爆破安全,但筆者認(rèn)為這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)將安全教育貫穿所有的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)節(jié)里。突出案例教育以及個(gè)人的切身經(jīng)歷,向?qū)W生講述相關(guān)的安全操作要點(diǎn),尤其要揭示事故產(chǎn)生的原因,激發(fā)學(xué)生努力學(xué)好相關(guān)知識。
7結(jié)語
通過改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,調(diào)整教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了課程教學(xué)的系統(tǒng)化和規(guī)范化,增強(qiáng)了學(xué)生對本專業(yè)方向爆破工程應(yīng)用技術(shù)的理解和掌握,使得該課程更適應(yīng)土木類專業(yè)學(xué)生的實(shí)際需求。課程教學(xué)的實(shí)踐表明,將爆破工程與相關(guān)學(xué)科穿插貫通,應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù),能很好地培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì),極大地促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,有助于學(xué)生更深刻地理解爆破基礎(chǔ)理論。結(jié)合課程特點(diǎn)與現(xiàn)代技術(shù)手段改革教學(xué)手段與方式,已取得良好的教學(xué)效果,較好地實(shí)現(xiàn)了該課程的教學(xué)目標(biāo)。
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【關(guān)鍵詞】特色專業(yè) 精品課程 建設(shè)思路 保障體系
【中圖分類號】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1006-9682(2009)05-0021-03
我校是建國后最早(1951年)創(chuàng)辦的石油高等工程??茖W(xué)校,油氣田開發(fā)工程是我校58年辦學(xué)的優(yōu)勢學(xué)科及專業(yè),《采油工程》是石油工程學(xué)科及油氣田開發(fā)專業(yè)的主干專業(yè)課。在我?!坝蜌馓镩_發(fā)工程專業(yè)被教育部命名為國家級特色專業(yè)建設(shè)”的總體要求下,準(zhǔn)確定位特色專業(yè)的建設(shè)方向、目標(biāo)與方案,實(shí)質(zhì)上集中體現(xiàn)在《采油工程》的精品課程建設(shè)之中。設(shè)計(jì)好《采油工程》的建設(shè)方案,對保證我校油氣田開發(fā)工程國家級特色專業(yè)的建設(shè)方向及質(zhì)量具有十分重要的意義。
盡管我校的油氣田開發(fā)工程專業(yè)辦學(xué)已有近58年的歷史,其主干課程《采油工程》的教學(xué)經(jīng)歷了大專――中專――大專――本科多層次的變革,課程建設(shè)與改革一直都緊跟石油工業(yè)發(fā)展的需要,取得了許多教學(xué)改革成果,如“油氣田開發(fā)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)改革”獲得了教育部的示范稱號。但是,隨著我校石油工程學(xué)科建設(shè)的發(fā)展,油氣田開發(fā)工程本科專業(yè)辦學(xué)面臨激烈的市場競爭,特別是新時(shí)期人才需求規(guī)格的變化,作為體現(xiàn)石油工程學(xué)科及油氣田開發(fā)專業(yè)特色的主干課程《采油工程》需要適應(yīng)新的發(fā)展要求,改革教學(xué)內(nèi)容、方法、手段,特別是主干課程的教學(xué)如何體現(xiàn)我校石油工程學(xué)科建設(shè)的特色目標(biāo)――應(yīng)用型人才培養(yǎng)。為此,本文從專業(yè)特色出發(fā),探索《采油工程》精品課程建設(shè)的方向、目標(biāo)及方案。
一、專業(yè)特色決定精品課程建設(shè)的方向
我校58年來的辦學(xué)一直是緊緊圍繞中國石油工業(yè)的建設(shè)和發(fā)展目標(biāo)不斷改革,形成了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特色,在國內(nèi)外石油行業(yè)中享有良好聲譽(yù)。在高等教育發(fā)展迅猛的中國,把我校定位為應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地,是符合我校的發(fā)展要求的。但在普遍追求上層次、建設(shè)高水平本科大學(xué)的形勢下,準(zhǔn)確定位優(yōu)勢學(xué)科及專業(yè)的辦學(xué)特色,以及如何建設(shè)精品課程是眾多培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)型普通高校面臨的重要問題之一。
開展《采油工程》精品課程建設(shè),就是要追求新的水平和特色,緊緊圍繞我校油氣田開發(fā)工程特色學(xué)科的目標(biāo)。為此,我?!恫捎凸こ獭肪氛n程建設(shè)的方向及目標(biāo)是:在3~5年內(nèi),建設(shè)一支一流的雙師型師資隊(duì)伍、系統(tǒng)完善的教學(xué)內(nèi)容和工程技術(shù)應(yīng)用特色的教材、先進(jìn)的教學(xué)方法和手段、高水平的實(shí)驗(yàn)室、具有綜合性與先進(jìn)性的實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)習(xí)基地,以及體現(xiàn)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的教學(xué)管理體系。
二、體現(xiàn)特色是精品課程建設(shè)目標(biāo)的要求
特色專業(yè)下的主干課程建設(shè)方案首先要體現(xiàn)專業(yè)特色,只有有了自己特色的精品課程建設(shè)路線,才能把握我?!皯?yīng)用型人才”培養(yǎng)的主線。主要建設(shè)要求有:
1.雙師型教師隊(duì)伍。建設(shè)一個(gè)“團(tuán)結(jié)、和諧、學(xué)術(shù)、實(shí)踐”的雙師型教學(xué)梯隊(duì)是開展精品課程建設(shè)的核心,也是課程建設(shè)的一個(gè)長期目標(biāo)。保證“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”的特色,不僅需要教師具有高學(xué)歷、高學(xué)術(shù)、高職稱,更要教師具有工程應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的能力。
2.特色教材。所謂“巧婦難為無米之炊”,一本好的教材既有利于教師授課,更方便學(xué)生學(xué)習(xí),教材建設(shè)的目標(biāo)應(yīng)該是做到“學(xué)生易學(xué),教師易用,內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),工程性強(qiáng)”的特色,而目前缺的就是這樣一本工程性強(qiáng)的教材。
3.共享資源。精品課程建設(shè)的一個(gè)最重要的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。因此,精品課程應(yīng)該是精在資源,也就是要建設(shè)一個(gè)“優(yōu)質(zhì)、高效、共享、更新”的教學(xué)資源,把每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的資料數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的信息化、網(wǎng)絡(luò)化。
4.管理落實(shí)。課程建設(shè)的方方面面是極其復(fù)雜而瑣碎的,如果沒有一個(gè)統(tǒng)一、科學(xué)、公平、公正的管理模式,那么即使有再好的隊(duì)伍、再好的資源也將是一盤散沙。完善課程建設(shè)的管理制度,實(shí)現(xiàn)“建設(shè)――修改――建設(shè)――完善”的扎實(shí)開展,才能保證精品課程建設(shè)的質(zhì)量。
5.特色創(chuàng)新。所有的課程建設(shè)的基本內(nèi)容都是大同小異的,要想讓我校的《采油工程》課程建設(shè)能夠在眾多石油院校的同門課程建設(shè)中脫穎而出,必須要有創(chuàng)新的思維觀念、方法與手段,并將其融入到課程管理、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革中去,才能實(shí)現(xiàn)我們的特色和優(yōu)勢。
教師、教材、資源三維立體化建設(shè)是精品課程建設(shè)的重要任務(wù)。建設(shè)是基礎(chǔ),管理是保障,創(chuàng)新則是精品課程建設(shè)的靈魂,有創(chuàng)新,才會有特色和發(fā)展。一門課程只有立足于建設(shè)有自己特色的精品課程,才能不流于形式,才能從蕓蕓課程之中脫穎而出。我校的《采油工程》課程建設(shè)沒有自己的特色,就無法在國內(nèi)同類課程中占據(jù)地位,將使我校的油氣田開發(fā)專業(yè)失去特色,甚至連生存都沒有空間。
三、建設(shè)方案要體現(xiàn)專業(yè)特色
根據(jù)國家級特色專業(yè)建設(shè)的要求,精品《采油工程》的建設(shè)步驟設(shè)計(jì)為:
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)思想才能適應(yīng)精品課程建設(shè)的需要
精品課程應(yīng)該是體現(xiàn)了時(shí)代精神、符合現(xiàn)代教育教學(xué)思想、滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展進(jìn)步需要的新的課程理念,是能夠促進(jìn)學(xué)生全面、健康、和諧發(fā)展,具有科學(xué)性、先進(jìn)性、教育性及鮮明特色的高水平示范性課程。課程的精品意識是精品課程的靈魂,在課程建設(shè)過程中所表現(xiàn)出來的積極探索、勇于創(chuàng)新、追求卓越的精神,是精品課程不可或缺的品質(zhì)和精髓?;诖?,精品課程建設(shè)的核心,是要樹立起課程的精品意識。
開展精品課程建設(shè),關(guān)鍵在我們教師隊(duì)伍的觀念更新。教師是課程建設(shè)的主體和核心,首先要主動(dòng)轉(zhuǎn)變教育思想、更新教育觀念,把握我校石油工程專業(yè)人才培育目標(biāo)的定位:滿足石油工業(yè)國內(nèi)、國外市場對生產(chǎn)一線工程技術(shù)人才的需要,區(qū)別于其他石油院校人才培養(yǎng)的特色在于豐富的理論基礎(chǔ)和扎實(shí)的一線工程技術(shù)應(yīng)用能力、安心一線工程技術(shù)工作的不怕苦精神。我們必須轉(zhuǎn)變本科辦學(xué)強(qiáng)理論、輕技術(shù)應(yīng)用的思想,更新普通本科教育觀念,堅(jiān)持應(yīng)用型人才特色才能在激烈的市場競爭中求得生存和發(fā)展。
2.建設(shè)一支雙師型師資隊(duì)伍
首先,根據(jù)《教師教學(xué)崗位基本要求》和重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)要求,結(jié)合我校石油工程學(xué)科的教師結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,制定雙師型教師崗位責(zé)任及要求。特別是制定出每一位教師的培養(yǎng)目標(biāo)與進(jìn)步計(jì)劃,需要針對課程要求明確每位教師在教學(xué)各階段環(huán)節(jié)所需經(jīng)歷的教學(xué)輔導(dǎo)、課堂講授、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及操作實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等主要教學(xué)環(huán)節(jié)的素質(zhì)要求,促使教師從窄方向向?qū)拰I(yè)的轉(zhuǎn)變,從單一的理論教學(xué)向生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)型的轉(zhuǎn)變,熟練掌握和運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)方法,追求高質(zhì)量的教學(xué)效果。
其次,針對我校近五年新進(jìn)教師占50%的新情況,他們基本都是博士、碩士,專業(yè)方向分布均衡;具有博、碩士學(xué)位的新教師年輕活躍,英語能力和信息技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng),但專業(yè)方向窄、教學(xué)基本功不足、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)歷缺乏。因此,進(jìn)一步優(yōu)化教師的文憑層次、專業(yè)方向的結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮高層次人才優(yōu)勢,制定相應(yīng)的考核政策和激勵(lì)措施,把以博士學(xué)位教師為主體的精品課程教師隊(duì)伍派到油氣田的生產(chǎn)一線去,從事生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用,掌握生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)關(guān)鍵,特別是針對教科書中沒有或者難以描述的技術(shù)細(xì)節(jié),只有通過科研途徑多到生產(chǎn)一線去收集、總結(jié),才能使現(xiàn)場最新的生產(chǎn)技術(shù)成果成為采油工程教學(xué)的案例,保證教學(xué)內(nèi)容的生動(dòng)性和工程性,使他們盡快成為一流的骨干教師。這也是特色專業(yè)和精品課程建設(shè)的主要任務(wù)和目標(biāo)。
建設(shè)“學(xué)術(shù)帶頭人――骨干教師――主講教師――實(shí)習(xí)教師”隊(duì)伍體系和老帶新機(jī)制,是強(qiáng)化教師素質(zhì)、提高教師管理、培養(yǎng)新教師的科學(xué)途徑,在我校的跨越式發(fā)展中建設(shè)高素質(zhì)的雙師型教師隊(duì)伍尤其重要。制定青年教師培養(yǎng)發(fā)展計(jì)劃,進(jìn)行崗位培訓(xùn)和工程實(shí)踐鍛煉,通過定期組織教研活動(dòng),開展觀摩教學(xué)和示范性教學(xué),探討和交流教學(xué)方法,以促進(jìn)教師掌握和運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)方法;實(shí)行“老帶新”,就是要把我校的優(yōu)良師德師風(fēng)傳統(tǒng)在必須經(jīng)歷的輔導(dǎo)、課堂講授、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等主要教學(xué)環(huán)節(jié)中去形成、發(fā)揚(yáng),既要成為理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)的雙師型老師,又要做到教學(xué)環(huán)節(jié)的工作認(rèn)真、嚴(yán)格。
調(diào)動(dòng)教師參加建設(shè)的積極性是精品課程質(zhì)量的重要條件。要把教師崗位責(zé)任制與績效考核落到實(shí)處,主要做法有:把課程建設(shè)工作指標(biāo)化,任務(wù)分解到人,建設(shè)經(jīng)費(fèi)分解到指標(biāo)上,按計(jì)劃時(shí)間表進(jìn)行考核。
3.進(jìn)一步加強(qiáng)特色教材建設(shè)
教材是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革與建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ),更是精品課程建設(shè)、教學(xué)改革的主要成果形式之一。
我校的石油工程本科,是在58年應(yīng)用技術(shù)??疲ò?6年中專)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有工程應(yīng)用性強(qiáng)的特色。保持和發(fā)展我們的應(yīng)用型特色是我校石油工程本科建設(shè)的方向。我校李文華主編的教材《采油工程》,通過多屆師生使用反映其具有理論適度夠用、工程性強(qiáng)的特色,也受到油田用人單位的良好評價(jià)。目前,進(jìn)一步完善和修訂具有我校石油工程學(xué)科特色的新版教材,該教材的第二版已列入出版計(jì)劃。
4.完善教學(xué)方法和管理手段
不斷探索應(yīng)用型人才課程教學(xué)方法,不斷完善理論和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合模式。以專題講座、名師課堂、網(wǎng)上互動(dòng)以及學(xué)生導(dǎo)師制等多種形式,建立和學(xué)生對話交流的平臺,為學(xué)生提供發(fā)表個(gè)人見解和相互討論的機(jī)會,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力、工程實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力。通過標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一備課、教考分離、平時(shí)考核與期末成績相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)綜合評定學(xué)生課程成績,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
建立以學(xué)術(shù)帶頭人或?qū)W術(shù)骨干為組長的課程教學(xué)管理模式,對課程教學(xué)過程進(jìn)行統(tǒng)一管理。管理中需要建立完善的制度:
(1)實(shí)行院內(nèi)教師競聘上崗,考核方法公開、公平、公正;
(2)材,統(tǒng)一大綱,統(tǒng)一考試,統(tǒng)一實(shí)施安排;
(3)建立教學(xué)督導(dǎo)制度,以督為輔,以導(dǎo)為主,在課程進(jìn)行過程中實(shí)施質(zhì)量監(jiān)督;開展課程教學(xué)考核的綜合評價(jià)與信息反饋,包括對基礎(chǔ)課程(高數(shù)、化學(xué))專業(yè)基礎(chǔ)課程(油層物理、滲流力學(xué)、流體力學(xué))教學(xué)的質(zhì)量評估;
(4)要求教師在完成課堂教學(xué)的同時(shí),進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、課件設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以便形成完整的教學(xué)體系;
(5)尤其注重一些教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,如實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、輔導(dǎo)答疑、作業(yè)批改等,這些容易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)猶如“木桶理論”中的最短木板,制約著課程建設(shè)的發(fā)展和水平的提高。為此,我們不僅對任課教師進(jìn)行考核,還對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師進(jìn)行考核;不僅注重提高課堂教學(xué)質(zhì)量,還注重抓好教學(xué)過程的每一個(gè)中間環(huán)節(jié),特別是注重專業(yè)課程的素質(zhì)教育和研究型學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
5.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)
應(yīng)用型人才的特色培養(yǎng)在《采油工程》課程建設(shè)中不僅體現(xiàn)在理論教學(xué)的內(nèi)容與方法,更重要的是體現(xiàn)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。我校建設(shè)具有現(xiàn)代水平的“油氣開發(fā)系統(tǒng)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地”和多個(gè)校外實(shí)習(xí)基地。在新生入校后就開設(shè)了《石油工程導(dǎo)論》課程,在《采油工程》開課前安排油氣田生產(chǎn)實(shí)習(xí)五周外,課程中安排了10個(gè)學(xué)時(shí)的驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)(占總教學(xué)學(xué)時(shí)的比例達(dá)到14%),還分別安排了80學(xué)時(shí)的采油工程基地操作實(shí)訓(xùn)及課程設(shè)計(jì),極大地強(qiáng)化了工程意識和專業(yè)應(yīng)用技能,保證了我校精品課程建設(shè)的水平和特色。
四、立體保障課程建設(shè)
開展精品課程的建設(shè)需要人力、財(cái)力和相關(guān)條件的保障,強(qiáng)化以下方面的建設(shè):
1.繼續(xù)引進(jìn)高層次、高水平的年輕教師,包括有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的高級工程師。
2.制定相關(guān)政策,加大力度培訓(xùn)雙師型教師。
3.加大投資建設(shè)實(shí)習(xí)基地和實(shí)驗(yàn)室、多媒體教室及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)交互系統(tǒng)。
4.保障建設(shè)資金的落實(shí)及建立考核獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。
在精品課程建設(shè)中,課程負(fù)責(zé)人需要按照計(jì)劃對精品課程進(jìn)行逐項(xiàng)的過程管理。必須制定精品課程的中期檢查和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格組織驗(yàn)收,建立科學(xué)有效的精品課程評估機(jī)制,將立項(xiàng)評估、中期檢查、驗(yàn)收評估銜接起來。在評估自查中,精品課程建設(shè)負(fù)責(zé)人對精品課程建設(shè)全面負(fù)責(zé),對精品課程的建設(shè)任務(wù),學(xué)校應(yīng)組織督導(dǎo)小組不定期地進(jìn)行檢查,以及時(shí)了解和掌握課程建設(shè)的詳細(xì)情況和所取得的階段性成果,對不按學(xué)校要求進(jìn)行建設(shè)的課程,限期整改,對整改不合格的課程,終止其經(jīng)費(fèi)使用,對不符合精品課程條件的課程不予以認(rèn)定。只有對精品課程建設(shè)的全程進(jìn)行監(jiān)控,才能真正促進(jìn)精品課程建設(shè)工作的可持續(xù)發(fā)展。
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