工程師專業論文范文

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第1篇

常規的工科實踐教學環節由實驗、實習和設計三大部分組成。其中實驗由易到難，有演示性、驗證性、操作性實驗、綜合性、設計性、創新性實驗；實習形式由簡單到復雜，有認識實習、操作實習、見習型實習；設計方式由專項到綜合，有課程設計、畢業設計。按本科與碩士研究生實踐教學需要來設置，專業工程實踐教學分為校內和校外實踐教學環節。校內有與各專業工程課程相對應的實驗、實操（工程制圖、測量、各學習階段的課程設計）、畢業設計、學位論文。以畢業設計為例，其常見類型就有工程項目設計、工程施工（加工）技術和管理、專題研究、工程應用軟件開發等4種。由于畢業設計屬于本科生學習期間較高級的實踐教學，所以這4種類型的畢業設計可以根據培養目標、方式與教學條件的許可，不論在校內、校外進行都可以作為學習者完成畢業設計（論文）實踐學習方式。校外實踐教學環節就實踐而言，可以依托校外協同創新單位的土木工程技術開發研究中心或具有新技術、新工藝、新材料背景的工程項目進行綜合性、設計性、創新性實驗；實習教學環節主要是結合專業工程的場地（所）性、先進性、特殊性和豐富多樣性要求，進行校外各類工程的參觀認識實習、專業課程實習，施工（加工）技術與管理生產實習，畢業實習等。

二、土木工程實踐教學資源協同開發的原則與方法

現在的信息技術手段、網絡服務及移動終端設備已經完全具備對龐大的數據進行整合和處理應用的能力，故借助于云計算技術來收集、整合、處理、挖掘超量、繁復的工程實踐教學資源，不但能有效解決工程專業實踐教學中的眾多困擾，而且能為工程人才個性化培養及創建終身教育奠定堅實基礎。

1.開發原則

各種專業工程實踐教學資源的內容豐富、博大，所以在協同開發和挖掘相關資源時，應堅持“有所為，有所不為”的原則。應分專業類別廣泛收集各種實踐教學資源，并在收集和整合資源過程中，要注意以資源的全體和完整為主，不要片段、抽樣；要注重資源獲取的效率，不要以工程項目內容的絕對精確作取舍；要考量工程項目資源內容相關性，不必在因果邏輯上做深究[3]。要按照培養目標，從學習者實踐知識建構需要來識別資源的意義，在豐富、靈活、多樣、寬泛的基礎上，進行資源采集、處理和加工，讓運用者按需配置其專業工程實踐教學資源，能方便、高效地實現其教學價值。依據專業工程學科創新知識與能力培養所設定的目標，以協同創新的核心單位為主體，科學創設基于學生專業工程實踐學習需要的活動情境。即將有關資源分層次構造出各學習階段專業工程實踐的問題情境，以引導學生循序漸進式地經歷實踐的過程，使學生能自覺調動多種感官，如視覺、聽覺、觸覺以及語言表達等，尋找多種操作、動手、研討途徑，積累起豐富的土木工程實踐感性認識和動手操作經驗，激發學生對工程項目的類型、設計與施工條件、理論與技術方法、施工技術與組織管理、工程量、產品形態、建（制）造和場地環境、時空邊界條件等現象與相互關系產生濃厚的興趣和探究的欲望。

2.主要途徑

由于培養人才的責任主體是大學，校方的圖書與電子資源豐富，多建有信息網絡技術中心，軟硬件設施和技術人才相對充足，且信息技術在所涉土木工程專業教學需求與科研應用量巨大。建立學校與協同核心單位間工程實踐教育資源共享平臺是協同創新發展的一種必然趨勢，因此，校方應成為實踐教學資源共享建設的投資主體與推行者。協同開發與共享專業工程實踐教學資源的主要途徑，可從以下四方面進行：（1）建立一套運行機制。專業工程實踐教學資源建設是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程，必須建立良好的運行機制，以促進建設過程中各個環節的正規有序，實現統合，搞好頂層設計。（2）規范一套建設標準。用科學的標準來促進專業工程實踐教學資源系統的建構[4,5]。應建立面向協同中心所涉各類工程專業的不同實踐教學主題、覆蓋其各個層次、不斷動態更新的工程實踐教學資源建設標準，為實現各級各類資源系統的網絡互連、信息互通、資源共享奠定基礎。（3）搭建一個基于云服務的共享平臺。各類工程實踐教學資源只有不斷被其工程專業教學所應用、學習者所掌握，使其流動、開放和充分共享，才可持續。在各專用工程實踐教學資源庫和實踐教學課件建設的基礎上，通過云服務端資源集成，實現各門專業的各級各類實踐教學活動資源交換和資源共享。（4）培養和建立一支“雙師”實踐教學專業隊伍。專業工程實踐教學資源庫及課件開發、建設的每個環節都需要依靠高素質專業人員完成，因此，必須根據協同機制，整合學校與協同核心單位的人才資源，培養和造就一支懂教學、懂工程技術、懂教育教學管理的資源庫建設專業隊伍。

3.技術方法

構建一個基于云計算的數字化實踐教學資源處理平臺。實踐教學資源經數據處理，區分成關系化、結構化和非結構化數據，其中關系化數據是指二維關系約束的數據表，結構化數據包括了數字、符號等數據，非結構化數據包括了文本、圖像、聲音、視頻等數據，從而進行有效存儲、組織來自校內外協同創新單位的教學資源。利用處理平臺能夠對幾百甚至是幾千個分布式數據庫，或者分布式存儲集群中的內容進行分析。該處理平臺還能根據具體教學環節、層次需求建立相應服務，解決傳統的學習平臺資源無序、缺乏統一管理調配的問題。教師可以通過云服務平臺在技術項目上實現跨學校、跨地域合作，分享工程實踐與研究成果，為教學、學術研究提供便利；學生可以突破時空限制，使用現代化通訊工具隨時隨地全方位獲取優質的實踐教學資源。數據化工程實踐教學資源的開發流程與實現方式，可以概括為四步：分別是采集、導入和預處理、統計和分析，最后是資源實踐教學價值的發現與挖掘[6]。（1）以協同機制作保障，通過數據遷移、數據轉換、共享等有效手段[4]對數字化實踐教學資源進行收集、采集，把協同創新主體單位既有實踐教學資源重新整合起來，并加載到數據倉庫或數據集市中——存儲在遠程云服務端，成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。這樣才可以徹底消除學校或土建行業信息化建設中各相關單位存在的信息孤島以及信息碎片化現象，提高實踐教學資源的可使用率。還可通過MapReduce編程模型對實踐教學資源進行管理，以提高對海量教學資源分析的速度和效率[7]。（2）在完成資源收集之后，如果要對這些海量數據進行有效分析，還需將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫，或者分布式存儲集群，通過并行計算框架[7]，優化并行分析算法，如Mahout、R語言等，對這些分散乃至碎片數據進行過濾，在導入基礎上作一些簡單的清洗和預處理工作，以排除混雜、錯亂的工程信息，重復的資源數據，提高資源的質量。（3）從分布式數據庫，或者分布式計算集群的海量實踐教學資源中，提煉出連續的、低信息粒度的實踐教學素材，并擇優質實踐教學素材交于上層實踐教學統計、分析系統，進行普通的專業工程實踐需求分析和分類匯總等。（4）對實踐教學資源分析之后的資源內容進行實踐教學模擬和價值挖掘，是指利用數據挖掘算法，包括分類算法、回歸算法、聚合算法和降維算法等，對存儲在云服務端（分布式數據庫或者分布式計算集群）大量的、不完全的、模糊的數字化工程教學資源挖掘，以挖掘出隱藏在資源背后有價值的信息，為教師作出實踐教學組織安排奠定基礎。應用數據分析、挖掘等技術對存儲在云服務端的各種分散的關系化、結構化和非結構化實踐教學資源進行分析和挖掘，掌握學習者查詢其專業工程實踐資源的行為、知識點內容、知識應用能力等，以預測學習者對實踐知識與資源服務的需求，使教師能根據預測進行決策，更好地引導學習者學習；同時，也可應用數據分析技術對開設的課程進行效果評估，盡早地捕捉學生的學習不適應癥狀，進行學習預警和干預[8]，以便及時調整培養方案，為學習者推薦學習軌跡,開展自適應學習，自我導向學習[9,10]。例如：自適應學習既不是簡單的符號或文字，也不是言語或文字陳述的概念或原理，而是教師列展的一些具體的實例或問題。學習者的任務是通過考察實例、分析和解決問題來發現有關的知識，并積累解決問題的技能[11]。教師是用最適合的學習方法，讓學習者主動參與到學習過程中，接受各種各樣的挑戰。整個學習過程因為有學習效果的追蹤，記錄了學習者在每個任務上花費的時間，實時反饋給教師，如果學生遇到不能解決的問題時，教師會立即知道，并對其進行針對性的輔導。應用數據分析技術也可對協同科研創新合作過程及交互型工程技術服務過程進行分析和預測，從而應對過程中的資金、政策、機制、技術、成果、共享等環節潛在的矛盾與風險。

三、專業工程實踐教學資源共享應用

專業工程實踐教學資源和信息化技術是共享方案設計中不可或缺的兩大方面。構筑較快見效的共享建設方案可以“三層法”：基礎設施層、平臺服務層和共享應用服務層[12]。實踐教學資源共享應用是將云計算作為其技術支持，通過對實踐教學資源挖掘與實踐學習分析則會帶來工程實踐教學理念、方式和技術方面的巨大變革和創新。

1.教學資源的流動需求與信息技術相結合

工程實踐教學資源應用的關鍵也是其必要條件，就在于“信息技術”與“專業工程實踐教學”的融合。豐富多樣的專業工程實踐教學資源通過信息技術應用到大學教育中，對學習者未來事業會有更加直接的幫助；快捷的反饋信息是衡量實踐教學資源開發、應用過程對實踐教學各個方面和層次產生影響、效果的依據。將開發的數字課程應用到教學上。比如：創建自適應各專業的工程實踐學習課程，利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。還可創建各專業工程實踐定制化學習或終身學習課程，將工程實踐教學從同一模式的“批量化生產”變為“科學管理下的定制化學習過程，幫助學生培養更好的學習技能”，“讓學生了解如何利用時間、應對挑戰、成為終身學習的人”[9]。

2.當代網絡交流條件引發實踐教學組織方式變革

隨著具有語義網特征的數據基礎設施和數據資源發展起來，實踐教學組織的變革就越來越顯得不可避免。豐富多樣的工程實踐教學將召喚網絡結構產生無組織的教學組織力量。最先反映這種教學結構特點的，是各種各樣去中心化的WEB2.0應用，如RSS、維基、微信、博客、云儲存與計算等。各種專業的工程實踐教學資源中只有少量是結構化數據，如項目可研報告、立項審批、設計文件、計算書仍至工程圖紙、項目報建（批）、質量與安全監督、施工（生產）許可、施工組織設計（生產計劃）、竣工（產品）驗收等，其余大量的由半結構化數據和非結構化數據組成，如施工（生產）過程中具體的施工（生產）作業方式、方法，技術會議等以郵件、視頻、微博等的形式表現。海量的專業工程實踐教學資源之所以成為實踐教學的變革力量，在于它通過追隨實踐意義而獲得工程智慧。

3.以云計算為基礎的數據應用技術集成，可實現協同創新主體單位間專業工程教育資源共享

第2篇

    環境工程專業生產實習教學存在的主要問題

    生產實習教學可加深學生對污染控制、治理設備工藝原理的理解,鞏固所學理論知識,增強他們對環保專業的興趣和信心,培養他們建立工程意識。筆者認為目前環境工程專業生產實習教學普遍存在以下幾個問題。

    (一)專業課教學與生產實習教學時間和內容安排不合理

    我校環境工程專業生產實習的時間安排在第7學期初,學時為2 周。而專業課教學大部分集中在這個學期,實習期間,有的專業課教學計劃還沒完成,甚至有的課程還沒開始授課,許多基本的理論知識還沒有講授,學生對環保治理設施工藝原理還不了解,使得生產實習這個教學環節的效率不能達到最佳狀態,達不到理論聯系實際的目的。雖然實習指導教師在實習動員時會對一些基本的概念提前進行講解,但這樣做效率低,好多知識學生似懂非懂。最佳的生產實習時間應該安排在專業課學習計劃結束后,此時學生對環境工程專業理論知識有了完整的認識和理解,并且學生渴望通過實際工藝設備實習來鞏固和豐富自己所學的知識。

    另外,許多學校安排生產實習的內容和課堂理論教學內容不符。安排實習單位時沒有事先溝通,學生對實習內容事先沒有接觸過,實習帶隊教師不能深入給學生講解,甚至有的帶隊教師并未講授過環境主要專業課知識,學生實習不能達到提高理論知識的目的。

第3篇

網絡是現代社會良好的資源平臺。在冶金行業，由國際鋼鐵協會發起成立的鋼鐵大學網站是行業內認可度較高的專業網站。該網站涵蓋的知識面較廣，主要使用對象為在校師生和企業員工。在網站上，可以使用鋼鐵生產的所有原理，包括基本知識、冶金工藝、熱力學和動力學原理等。然而網站最突出的特色不是對這些知識的應用，而是一系列靈活的、涉及煉鋼生產的像游戲般的模擬。這對于年輕大學生們來說，很具有吸引力。我校冶金工程專業自2010年開始對國際鋼協舉辦的網絡煉鋼大賽給予了高度關注。經過兩年時間對該賽事進行深入調研和初步探索之后，于2012年參加了由中國金屬學會主辦、武漢科技大學協辦的“2012全國網絡虛擬煉鋼大賽培訓班”，事后就培訓的相關內容結合鋼鐵生產的基礎知識和計算機操作技巧，發展成專門的一門課，并將這門課納入到我校的“個性化教育”實踐環節，同時每年篩選出成績優異的學生參加全國煉鋼大賽。2013年3～4月，還曾協助河北省冶金學會承辦了河北省首屆網絡模擬煉鋼大賽，獲集體三等獎。

通過這兩屆“網絡煉鋼大賽”的開展，教師們發現學生參加大賽，有助于其將大學四年所學的知識尤其是專業知識融會貫通。例如，在網上模擬轉爐煉鋼工藝時，學生必須首先對煉鋼的工藝過程有全面的了解和掌握，熟知鋼鐵料和造渣材料的加入時間與方式、氧槍的操控制度（何時開始吹氧、純吹氧時間、氧流的大?。┑雀鱾€知識點，并將這些知識點有機結合到一起，運用到冶煉過程中，最終煉得符合規格要求的鋼種。事實上，網絡模擬煉鋼的過程，可以使學生真正體驗到當“爐長”的感覺，并有助于其建立煉鋼工藝的全局觀。通過成功地冶煉一爐鋼水，不僅使學生將整個鋼鐵生產串聯起來，了解各生產工藝的原理、特點和操作，還極大地滿足了他們的自我成就感，加深了學生與本行業的情感。最后，通過對畢業生的回訪了解到，他們在進入企業參加工作輪崗時，在很多崗位上都有一種“似曾相識”的感覺，因為網絡煉鋼培訓使其對工藝的各個環節有了較深刻的認識，也熟知了相應崗位上的操作。由此可見，網絡煉鋼訓練對畢業生工程實踐能力的提高起到了積極的作用。

二、開展實驗室開放項目，提升學生的創新能力和動手能力

實驗教學是實踐教學體系中的一個重要組成部分，是培養學生實踐能力和科技創新能力的關鍵環節。而實驗室開放項目與普通的實驗相比，在創新能力和動手能力方面的要求更高。作為成立不久的新專業，面對科研基礎薄弱、設備和經費不足的局面，如何促進實驗室開放項目的順利開展并且保證實施的效果，是全體教師關注的焦點。為此，系里分別從硬件環境、軟件師資和參研學生的篩選三個方面進行了充足準備。首先，冶金工程專業的實驗中心經過了大規模的升級改造，不僅新增了感應爐、高溫燒結爐等一系列教學科研設備，實驗中心的布局及環境也得到了良好的提升，為實驗室開放項目的開展提供了強有力的硬件保證。其次，在師資方面，經過自愿報名和專家組評選，最終挑選有經費、有能力的優秀教師指導開放項目，從而為項目的選題、經費和實施提供了保證。最后，在實驗室開放項目的學生人選方面分三個階段進行選定。第一階段，對自愿報名的學生進行摸底調查，調查內容主要是學習成績和學習時間的投入多少，選擇成績較好且學習時間投入較少的學生，這樣能保證被選中的學生有比較充足的時間進行項目的執行；第二階段，對選擇出來的學生進行簡單的項目背景介紹，引導其進入課題，之后分配給學生一到兩個月的自學時間，深入全面地了解課題，這是為了考察學生的自學能力、創新能力和查閱文獻的能力；第三階段為課題答辯環節，學生需要將查閱的文獻進行歸納總結、消化吸收，完全理解之后再在答辯環節表達出來。通過答辯的學生才是最終參加開放項目的人選。選定學生之后就可以深入開展項目，在項目執行過程中要嚴格遵循“以學生為主體”的原則，即從實驗方法的選擇、實驗方案的制定到具體的實驗操作，以及后期的數據處理等全部由學生來完成，教師則主要起到“三導”作用，即“引導、指導和督導”。因此，學生執行項目的過程實際上就是運用知識解決問題的過程，可以很好地鍛煉其動手能力和創造力。

三、充分利用生產實習，強化學生的職業認識

我校的實踐環節共包括以下幾個部分：金工實習、生產實習、畢業實習、課程設計、個性化教育、專業技能培訓、畢業設計（論文），其中在生產實習中，學生與企業的直接接觸時間最長，且有充足的機會與現場工人師傅討論交流，這是強化其職業認識的最佳途徑。目前國內高校生產實習的主要方式有跟班式、參觀式、現場講座式以及座談交流式。考慮到我校的生產實習周期短（一般2到3周）、任務重（煉焦車間、燒結車間、煉鐵車間、煉鋼車間、煉鑄車間等）以及學生自身的安全問題，歷年來的生產實習多采用“參觀式”。整個實習下來給學生的感覺就是“走走看看”，學生缺乏對崗位的深入了解，印象不深刻，實習效果較差。為此，自2012年開始專業對“參觀式”的實習方式進行了改進，并增加了現場講座式和座談交流式。在“現場參觀”的過程中，要避免“走馬觀花”，首先要對學生們明確實習的目的，及時下放任務書及實習計劃安排，然后有選擇、有重點地參觀：對有高爐、轉爐、軋機等設備的車間，多分配時間，多做講解；對煉焦爐、燒結機、制氧機、緩冷機等附屬設備則“提綱挈領”式講解。帶隊教師要盡量安排時間讓學生向一線工人師傅取經，內容包括現場操作經驗、崗位特點、工作制度等，使學生對各崗位有充分的認識。“現場講座式”實習方式是邀請具有5年以上工作經驗的工程師，為學生講解其負責的設備（如燒結機、高爐等）特點及該設備在整個工藝流程中的位置和作用、基本原理等內容。有的工程師在講座的過程中還進行現身說法，就大家敏感的考研、工作、自身職業發展和鋼鐵行業的歷史規律、最新動態等內容進行互動交流，效果頗佳。“座談交流式”實習主要是請有經驗的現場人員為學生解答一些參觀過程中遺留的與實際生產相關的問題，并就其多年的工作經驗和對本行業的了解對學生的價值觀進行引導，加深學生對本行業的認識，從而幫助學生樹立良好的職業意識。

四、區別安排畢業論文（設計），促進畢業生與未來對接

畢業論文（設計）是我校冶金工程專業實踐環節的最后一環，學生做完論文就面臨著就業或者進入高校繼續深造。由于我校的冶金工程專業暫時還沒有碩士點，因此，畢業論文（設計）模式按照“985工程”或“211工程”等高校通常采用的“博士帶碩士，碩士帶本科生”的方式難以實施，近幾年的畢業論文（設計）都是由指導教師親自指導，“手把手”式地教學生如何一步步進行實驗。這種方式存在以下三個問題：第一，由于每位教師指導的學生人數太多，而且學校要求“一人一題”，且四年內的論文題目不能相同和類似，因此每年的畢業論文題目都是教師們絞盡腦汁想出來的，缺乏必要的研究基礎和課題的深度。第二，做實驗需要有經費支撐，而指導教師大多參加工作時間尚短，處于課題研究的摸索探究期，未形成明確的研究方向，而且很少有經費入賬，因此對于他們而言，大部分畢業論文的費用只能自己籌集。第三，從學生角度考慮，這一環節的安排還涉及到與畢業去向的對接問題：對于畢業之后攻讀研究生的學生而言，跟著指導教師做科研是合適的和必需的，因為可以很好地鍛煉其深入鉆研課題的能力；但是對于畢業之后參加工作的學生而言，他們更需要多了解和熟悉工廠的布局、設備等情況，以縮短其就業后的適應期。根據師生的實際情況，并吸取兄弟院校的經驗，自2012年起對我校冶金工程專業的畢業設計實踐環節的實施進行了合理改革，在原來單一的“做實驗”型畢業設計基礎上，增加了設計型和在企業做課題的選題模式。安排的原則是：對畢業后參加工作的學生安排設計類課題和在簽訂工作的企業做課題，前者如設計工廠布局、高爐車間或轉爐車間、高爐、轉爐或軋機等，通過做設計讓學生深入掌握現場的車間格局、設備構造，并通過對設備的掌握進一步加深對工藝原理基礎知識的理解；而在企業做的課題往往是由企業提出，他們希望畢業生提前進入工作狀態。指導教師則全程監督指導，保證論文質量?？佳械膶W生則偏重于做畢業論文，通過文獻的查閱和綜述、實驗方案的設計和實驗過程的具體執行，培養學生的創新能力、思考問題和解決問題的能力，為考研學生日后繼續深造奠定堅實的基礎。

五、結語