1、预定计划的执行情况 经过两年的研究与实践，圆满完成了立项课题的全部计划任务。 为了突出专业特色与学科地位，并适应社会需求，以“弹药工程与爆炸技术”专业的教学改革为背景，对专业课教学改革进行探索和研究。以本科培养方案修订为改革龙头，合理依靠师资及学科资源优化专业课程体系，进行课程建设；探索“产学研”合作促进专业课理论教学、实验教学、实践教学及创新教育的方式和途径；尝试突出学生学习“主体”地位的课堂教学及考试模式改革方法；探索建设“兵器工程虚拟实验教学中心”进行弹药工程与爆炸技术专业实验教学改革的模式与方法。随着教学改革的实施和深入，可以有效适应社会用人需求及不同学生的学习需求，激发学生学习的兴趣和主动性，有效发挥企业在专业课教学中的积极作用，从而提高专业人才培养质量。 1）组织课题组到兄弟院校调研，学习兄弟院校在专业课教学改革方面的先进经验，运用到本专业课教学中； 2）本项目从改革应试教育、促进素质教育的指导思想出发，按照“加强基础、培养能力、提高素质、突出创新”的工作思路，开展弹药工程与爆炸技术专业课教学改革的研究，将传统的面向知识传授和积累的教学转变为面向实际应用的工程实践能力和自主学习能力的培养。以“多方向培养”为特色，修订了2013版本科培养方案，设置并优化专业课程体系； 3）以专业课《弹药优化设计》为试点，以在弹药设计领域应用“最优化设计”思想解决实际工程问题为主要教学目的，重点培养学生的专业知识应用能力，在教学理念、教学方式、实践环节、考试模式等方面均有革新，在课程教学中取得了较好的反响，调动了学生学习专业课程的积极性和主动性，促进了课程教学内容及教学方式的改革，对于提高专业课教学质量、培养高素质人才具有积极的参考意义。专业课《弹箭空气动力学》借鉴了《弹药优化设计》的教学改革模式，在课程教学中开始对传统教学模式进行改革尝试； 4）探索了建设“兵器工程虚拟实验教学中心”进行弹药工程与爆炸技术专业实验教学改革的模式与方法。提出基于虚拟实验中心的弹药专业实验教学改革的模式和方法，有利于科研成果促进教学，补充传统兵器实验不足，优化实验教学内容和方法，提高学生专业知识应用能力和实践创新能力，从而提高本科专业课教学质量。 5）弹药工程与爆炸技术专业课教学改革的研究成果拟在其他专业课教学中进行推广。 2、该项目研究的目的和意义 多年的专业教学工作中，一直存在教师在讲台上辛苦的讲课，学生在下面疲于记笔记、走神开小差、复习考研、甚至不来上课，考前复习画重点，学生集中几天死记硬背应付考试的情况，在毕业设计或研究生入学复试中体现出来的专业知识严重匮乏以及工作后再翻书本重新学习专业知识等种种情况，让我开始思考专业教学中存在的问题及如何改革的问题，本人觉得专业课教学改革刻不容缓，并在提高本科教学质量、提高毕业生工作能力、提高学校品牌知名度等方面具有重大的意义。 本科教学是高等学校的中心任务，专业课教学是培养学生专业素质和实践创新能力，培养学生综合运用基础课和专业基础课知识解决工程实践问题的能力的重要阶段，直接为学生就业及工作做技术准备。近年来，为了适应市场经济的发展，培养大批满足社会需求的“宽口径、厚基础、能力强、素质高”的专业人才，多数高校在教学体系改革过程中都采取了强化基础、淡化专业差别的措施，缩减专业课学时，一些原本必修的专业课变成了选修课甚至不得不取消，这些都在一定程度上削弱了专业课教学应有的意义和作用。 传统的主要依赖课堂教学的专业课教学模式在教学内容、教学方法、实践教学、考核方式等环节均不能很好满足目前我国高等工程教育改革与发展的需要。没有重视面向实际应用的工程实践能力和自主学习能力的培养是传统的工科专业课教学中存在的主要问题，体现在以下几个方面： （1）教学理念不够正确 传统专业课的教与学重点强调知识的传授和接受，专业课任课教师总是想给学生灌输所有“有用”的专业知识，以课堂教学为主要方式，以教师为中心，强调教师“教”的过程而忽视学生“学”和“用”的主观能动性。 另外，目前教学改革使得专业课教学受到了一定程度的削弱，表现为专业课课程总量下降，专业课的课时数明显减少，这就要求在较短的学时内讲授较多的内容，不利于专业课教学质量的提高。另外，本科专业课程大多数集中安排在第六、第七学期，很多学生在这一阶段都将主要精力放在准备研究生入学考试或找工作上，对专业课的学习存在应付考试的不正确心态，这也使得教师对专业课的重视程度及主动积极性大大下降，在选修课程中情况尤其严重。 （2）教学方法存在问题 在传统专业课教学中，专业课任课教师总是想给学生灌输所有“有用”的专业知识，以课堂教学为主要方式，以教师为中心，经常出现“满堂灌”的课堂画面，即教师在讲台上滔滔不绝的讲，学生疲于记笔记甚至开小差，把“教”和“学”变成了简单的体力劳动。 （3）实践环节有待加强 由于专业课课时的限制以及课程内容的庞杂性，专业课教学方式仍以讲授理论知识为主，虽然辅以一定的实验，但其效果不尽如人意。在传统的专业课实验教学中，学生在实验过程中处于被动，这限制了学生的思维和创造性的发挥，另外由于实验条件有限，使得学生实验只能停留在简单的重复性的验证实验阶段，基本上起不到培养学生实践能力和创新能力的目的。 （4）考核评价方式单一 目前多数专业类课程采用传统的考试方式——闭卷笔试，即教师出各种题型的试题，学生在规定时间内闭卷笔试，教师按标准答案进行阅卷，给出学生的期末考试成绩；考试内容大多局限于教材中的基本理论知识，缺乏对学生应用专业知识解决实际工程问题能力及研究水平的考察，记忆性成分所占比重过大，导致存在考前教师“划范围、圈重点”，考场上部分学生作弊的现象；期末总评成绩中，期末考试成绩占80%，平时成绩占20%，这就给学生造成了很大压力和侥幸心理，不利于学生创造性和主动性的发挥。这种片面单一的考核评价模式不利于调动学生平时学习的主动积极性，且与学校培养应用研究型专门人才的专业培养目标不吻合。 因此，专业课教学改革对于提高专业课教学质量，促进专业教学改革，培养高素质应用研究型专门人才是十分必要的。 3、研究成果的基本内容 以培养面向实际应用的工程实践能力和自主学习能力作为专业课教学的主要目标，对专业课的教学理念、教学方法、实践环节、考核评价等环节开展改革研究，对提高弹药工程与爆炸技术专业课教学水平，培养高素质应用研究型人才具有重要的意义。在弹药工程与爆炸技术专业课《弹药优化设计》教学中，尝试转变教学理念，尝试增加自学、课堂讨论、大作业等多种教学形式，并对考试方式进行革新。通过在弹药工程与爆炸技术专业课《弹药优化设计》与《弹箭空气动力学》教学中，进行教学改革实践，不断总结成效与不足，进一步完善改革方法。 （1）转变教学理念 结合弹药工程应用实践和相关科学研究项目，将教学重点转变为能力和素质的培养，即本着教、学、用三者高度统一的原则，以培养学生运用专业知识解决实践弹药工程问题的能力和自主学习的能力为宗旨。 （2）修订2013版本科培养方案 切实贯彻科学发展观，主动适应社会、经济、科学技术发展对专业人才培养的要求，体现面向现代化、面向世界、面向未来的战略发展方向，结合本专业学科建设与发展情况，依托师资优势及教学条件，修订弹药工程与爆炸技术专业本科培养方案，设置多个专业方向，扩大选择空间，拓宽专业就业方向，满足不同学生的需要。 本专业以“多方向培养”为特色对本科培养方案作了重要调整，将原来以“高精度弹药、弹药高效毁伤、弹药远程”为核心的“弹药工程与爆炸技术”专业方向扩充为“弹药工程”与“爆炸技术”两个专业方向，以满足不同学生的需要。“弹药工程”专业方向重点围绕“高精度弹药、弹药高效毁伤、弹药远程技术”构建课程体系；“爆炸技术”方向在掌握弹药工程基本知识的前提下重点面向民用工程爆破应用方面构建课程体系。拓宽专业知识面，突出科学性与先进性，为学生自主学习创造条件。 （3）教学方式多样化 “产学研”合作使教师更多地接触到企业科研生产一线，在完成专业课课堂教学任务时，突出学生在专业课教学中的学习“主体”地位，改变传统的“填鸭式”、“满堂灌”的教学方式，结合科研及生产实践，探索“案例式”、“项目式”等有效的教学方式，以及“课程设计”、“大作业”等有效的考试方式，通过学生分析讨论、合作设计、解决问题的形式使学生更多的参与到专业课教学过程中，开发学生主动探索和主动发现的能力，提高学生综合运用知识、独立工作、分析和解决问题的能力，从而大大提高专业课的课堂教学质量。 在《弹药优化设计》教学中，采用大作业的形式，要求学生结合弹药设计领域的具体问题，应用优化设计的思想建立数学模型，运用掌握的优化方法求解模型得出最优设计方案。重在考核学生对优化知识的应用情况，旨在实现优化方法与弹药设计的结合，要求学生将几门专业课的知识结合起来用“最优化设计”的思想发现并解决具体工程问题。在对2009级弹药学生的教学实践中取得了较好的反响，拟在以后的教学中提高大作业所占比分。 针对大作业中学生提出的问题及解决方案与学生进行探讨，加深学生对“最优化设计”思想的理解与应用。 （4）构建合理的考试模式 重点放在考核学生对专业知识的应用能力上，在考试内容、考试方式、考试成绩评价方法等方面进行革新，构建科学合理的考核评价模式。 在《弹药优化设计》教学中，学生成绩由随堂测验成绩、大作业、平时成绩、实验成绩四部分组成，随堂作业占60分，大作业20分，平时成绩10分，实验成绩10分。 （5）基于“兵器工程虚拟仿真实验教学中心”的专业课实验教学改革 实践教学环节是高校专业课教学的重要环节，弹药工程与爆炸技术专业课实践教学主要包括专业课程实验、专业课程设计、毕业生产实习、实训实践、毕业设计等，主要专业实验包括：弹箭拆装实验、弹箭特征量测试、弹道学实验、战斗部威力及毁伤效应实验、弹药灵巧/智能技术实验、爆破器材性能特点实验等。这些实验的特点是费用高、维护难、存在一定危险性、复杂机理难以揭示并且大多是演示性实验。而且，在这些实验中，实验大纲、实验原理、实验步骤、操作规范等均由教师设计制定，实验中遇到的问题基本由教师解决，学生在实验中处于被动地位，缺乏自主组织实验并解决问题的机会，很难去主动思考实验的基本原理，不利于提高学生解决问题的能力。 融合计算机网络技术、虚拟现实技术、专业理论、计算机仿真等技术构建“兵器工程虚拟实验教学中心”，改革弹药专业实践教学环节是一种可行的解决途径，能够改革传统的实践教学模式，解决传统实践教学中存在的问题，提高学生在实验中的主动性，有利于将科研成果转化为教学资源，从而提高学生的专业课知识应用能力和实践创新能力。 依托“兵器工程虚拟仿真实验教学中心”的建设，提出改革专业实验教学环节的模式和方法，并进行实验教学内容改革。为学生创造良好的实验环境，优化专业实验教学的内容及过程，有效地促进科研成果服务于本科教学，注重学生“知识、能力、素质”的培养，将会大大提高弹药工程与爆炸技术专业的本科教学质量。 （6）教学论文 在以上研究的基础上，撰写了两篇教学论文： 1）“弹药工程与爆炸技术专业课教学改革研究”，化工高等教育，2014.5，审稿中； 2）“弹药工程与爆炸技术专业课实验教学改革研究”，中北大学学报（社科版）增刊，2014.6。 4、成果的特色与创新之处 （1）创新性 强化“专业知识重在应用”的教学理念，探索了专业课教学中教学理念、教学方法、实践环节、考核评价等方面的改革方法。 以“多方向培养”为特色，修订本科培养方案；彰显学科专业特色，设置与优化专业课程体系；突出学生“主体地位”，改革专业课教学与考试的方式方法；依托“兵器工程虚拟仿真实验教学中心”，探索专业课实验教学模式及内容的改革。 （2）系统性 专业教学是高等教育教学的一项重要、必要的环节，将专业课教学作为一个系统考虑，对教学理念、培养方案、课程设置、教学方法、实践环节、考核评价的各个环节进行深入研究和实践，充分体现了系统性强的特点。 3）实践性 提出的专业课教学改革方法具有较强的可操作性和实用性，极大有利于提高教学质量、促进高等学校人才培养目标的实现，提高学校专业品牌知名度，具有较大的推广价值。 5、实践推行情况 修订了2013版本科培养方案，设置并优化了课程体系； 正在建设“兵器工程虚拟仿真实验教学中心”，正在修订各专业课教学大纲，包括实验教学大纲； 以《弹药优化设计》为试验科目，探索了教学及考试改革的方式方法； 专业课《弹箭空气动力学》借鉴了《弹药优化设计》的教学改革模式，在课程教学中开始对传统教学模式进行改革尝试； 专业课教学方法改革的理念及方法拟在其他专业课教学中进行推广。 6、有哪些问题尚需深入研究 1）大作业的形式及内容探讨； 2）其他可行且有效的教学方式研究。 |
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