摘要:以礦物加工工程專業為例,從疫情期間畢業設計的教學現狀出發,探索了提升畢業設計實效性的路徑。基于明道云平臺的畢業設計指導模式堅持以學生為中心,以提升學生的綜合素質和創新能力為目標,把現代信息技術運用于設計指導過程,構建了完整的畢業設計網絡教學平臺。
關鍵詞:礦物加工工程;明道云平臺;畢業設計
畢業設計是礦物加工工程專業學生在大學本科學習階段最重要的實踐訓練環節。通過畢業設計,學生要完成一個相對完整的選煤(選礦)工程設計或研究項目,進而掌握工程設計的基本技能,全面應用礦物加工專業理論和專業知識,解決生產和科研的實際問題,進一步提高工程設計能力和科學研究能力、創新思維能力、組織能力等[1]。同時,教師對學生畢業設計的指導效果也間接反映了學校教學水平的高低。因此,提高畢業設計的教學質量,也是高校教學改革的重要組成部分。
1畢業設計中存在的主要問題
以山西工程技術學院礦物加工工程專業為例,學生在畢業設計的過程中,需要廣泛搜集選煤廠的原始資料,結合前期畢業實習過程中對選煤企業車間設備布置、工藝流程設計的現場認知,對現場煤質資料進行綜合、整理、分析和計算,在此基礎上選擇分選方法,制定合理的工藝流程,并進行方案比較。接下來對最佳的工藝方案進行流程計算、設備選型,完成廠房的設備布置,最后繪制工藝流程圖、設備流程圖、廠區平面布置圖等,同時撰寫設計說明書[23]。
在新冠肺炎疫情期間,學生如何有效開展畢業設計工作?教師如何實現對學生的遠程指導?這是很多專業指導教師面臨的一個難題。隨著現代信息技術的進步,出現了很多網絡資源和工具,如騰訊會議、雨課堂、慕課等,在一定程度上滿足了老師和學生在線上進行畢業設計工作的指導和交流[45]。但是由于客觀原因,畢業設計過程中仍存在不少問題。
(1) 無法進行個性化指導
由于一名教師要同時負責指導多名學生,在有限的線上指導時間內,只能對一些共性問題進行集中指導,而每個同學的設計選題均來源于生產實踐,各不相同,原始煤質資料也來源于不同的選煤廠,因此個性化指導明顯不足。
(2) 過程監控和考核有待完善
由于學生的畢業設計都在電腦上進行,離開了老師的線下監督,存在對網絡上他人畢業設計的抄襲現象,這無法真實反映學生的設計能力和創新思維,使得學生有較強的依賴性。
(3) 由于礦物加工工程專業的特殊性,很多時候需要借助特定軟件或工具進行工藝流程圖的在線繪制、修改,以及對煤質資料等原始數據進行在線整理、分析、計算等,而傳統的網絡工具和軟件難以滿足上述要求。
2明道云平臺介紹
明道云是一個具有創新性的應用程序服務平臺,它允許用戶無需編寫代碼即可快速搭建個性化的企業應用,這為沒有軟件開發和編程經驗的工作人員帶來極大便利。這些應用覆蓋了銷售、運營、人事、采購等多個核心業務領域,并且能夠整合企業內部各個業務環節的數據。此外,明道云提供了豐富的功能和組件,包括工作表、視圖、角色與權限管理、工作流引擎、統計圖表、自定義頁面以及與其他系統和服務的集成接口。這些特性使得明道云不僅能夠幫助企業提高工作效率和管理水平,還能促進跨部門的協同工作和信息的有效傳遞。
明道云還具備強大的自動化工作流功能,能夠執行審批流程、數據修改和自動化更新等任務。為了便于用戶在不同設備和應用平臺上訪問和使用,明道云支持SaaS模式和私有化部署,并提供完善的多端界面設計。該平臺的成熟性和易用性使其成為許多企業在數字化轉型過程中不可或缺的工具之一,尤其在提升組織和業務敏捷性的過程中扮演著重要角色[6]。
綜上所述,明道云是一個幫助企業快速構建和定制業務應用的平臺,旨在簡化企業的IT管理和數據分析過程。
具體來講,明道云通過內設的7個功能模塊的組合來構建一個應用,7個功能模塊分別為:工作表、視圖、角色和權限、工作流、統計圖表、自定義頁面和外部門戶。
(1) 工作表:用于收集和存儲業務數據。錄入任何數據前,都需要建立對應的工作表,例如員工表、客戶表、訂單表、庫存表等。
(2) 視圖:業務數據在不同場景下的展示頁面,可以根據業務場景,向操作人員展示出不同的數據。
(3) 角色和權限:控制成員對業務數據增刪改查的操作權限。
(4) 工作流:可以實現業務數據的自動化處理和自動流轉。
(5) 統計圖表:用于統計多種維度的數據,幫助用戶分析做決策。
(6) 自定義頁面:可以放置快捷按鈕,統計圖表等,常用于配置儀表臺,駕駛艙或工作臺。
(7) 外部門戶:邀請外部人員加入使用,打通內外用戶,實現前后貫通,內外暢達。
明道云作為成熟的零代碼網絡平臺,通過強大的數據在線共享、數據關聯、設置視圖、自由配置頁面按鈕(技術參數)、自動運行工作流程等功能特點,使其在很多行業得到了越來越廣泛的應用,也為礦物加工工程專業的畢業設計工作提供了新的思路[7]。礦物加工工程專業的畢業設計,要求學生綜合應用所學的礦物加工專業知識理論進行選煤廠(選礦廠)的初步設計,包括設計原始資料的分析整理、選別流程的制定、數質量流程的計算、水量流程和介質流程的計算、設備選型、車間廠房的布置以及廠區總平面布置等內容。學生在利用明道云網絡平臺進行畢業設計時,可以不受電腦等在線學習設備的限制,可以隨時隨地利用終端設備(手機等)進行移動學習,即使在異地也可進行,隨時和老師進行交流、討論。老師可以在視圖設置功能區查看、修改學生的工藝流程圖,在工作表編輯區查看學生的原始資料、流程計算,實現設計資料和數據在線共享,建立數據關聯。在聊天功能區老師可以隨時發布信息和安排畢業設計任務。通過這種移動學習模式,學生運用所學的專業知識根據畢業設計任務書的要求進行畢業設計是切實可行的。
3明道云平臺應用
3.1畢業設計網絡教學平臺的構建
在畢業設計開始前,指導教師在明道云平臺上創建一個用戶,命名為“××級礦物加工專業畢業設計”,并成為管理員。然后新建幾個工作表:如原煤篩分組成、原煤浮沉資料、質量流程等。在此基礎上通過工作流方式對每個工作表進行格式編輯。
3.2學生利用終端設備對原始資料的錄入
網絡教學平臺建成后,引導學生加入用戶群。每個學生要先將給定的設計原始資料(包括煤質資料、原煤篩分資料、浮沉資料等)錄入到相應的工作表中,并熟悉掌握各工作表的數據關聯。
3.3工藝流程的計算
畢業設計中期,學生利用已經錄入的原煤篩分、浮沉資料,合理選擇工藝流程,在此基礎上繪制工藝流程圖。指導老師在線上進行審核指導,對工藝流程的具體問題提出修改意見。學生可以方便地在電腦上進行流程圖的修改、完善和補充,避免了以前在草圖上繁雜的修改過程。合理的工藝流程既要契合原始煤質資料,又要體現選煤技術的先進性,還要考慮設備的運行成本。經過經濟技術的綜合比較,學生在確定選煤方案后要完成數質量流程的計算、設備選型等任務。計算過程中用到的所有技術參數和相關指標都要提前錄入系統,例如淘汰工藝設計計算時,用到的在不同I值和分選密度δp條件下的分配率,以及重介分選工藝設計計算時,用到的在不同Ep值和分選密度δp條件下的分配率等。這樣學生在計算時就不用查閱厚重的工具書、設計規范和設計手冊,極大地提高了畢業設計工作效率[8]。
3.4設備選型
設備選型是礦物加工工程專業畢業設計的一項重要內容,這就需要學生了解各種選煤設備的性能特點和實際使用情況。在滿足工藝要求的基礎上,經過技術經濟比較后選取技術先進、性能優異的設備。通過明道云平臺,可以將選煤設備的型號規格、技術參數等錄入系統,學生在移動端可以參考,根據自己的工藝流程選取合適的設備。
3.5畢業設計線上指導與交流、討論
因為疫情的影響,很多同學不能返校或居家隔離,畢業實習無法去現場,因此與畢業設計有關的資料無法收集完整,導致論文進度滯后,部分學生在和老師的交流過程中流露出一定的煩躁情緒,影響了畢業設計的質量和進度。針對這種情況,指導教師應及時進行心理疏導,增強學生完成設計任務的信心和決心。更為重要的是,老師通過明道云網絡平臺經常和學生進行線上指導答疑,及時了解學生的設計問題,特別是對流程計算等一些共性問題進行了詳細解答和指導。
4結語
為保障疫情期間學生的畢業設計工作也能正常推進,采用明道云網絡平臺進行礦物加工工程專業的畢業設計線上指導,體現了以下特點:
(1) 畢業設計數據在線共享,學生可在遠程移動端編輯,教師可隨時修改、反饋。
(2) 工作表之間實現數據關聯,可以快速篩選和顯示核心數據,在設置視圖區,學生可以根據關聯的煤質資料繪制可編輯的工藝流程圖,快捷高效。
(3) 學生在進行設備選型時,可以利用系統中的相關技術參數和技術指標,提高畢業設計的效率。
(4) 在談論區可以和學生及時互動答疑,了解每個學生的設計進度和困惑,給出針對性的修改意見。
參考文獻:
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[5]中華人民共和國教育部.《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》(教高廳〔2020〕2號)[EB/OL].2020.
[6]張晉霞,牛福生.提高礦物加工工程專業本科畢業設計質量的探索[J].科技創新導報,2010(29):123.
[7]邱冠周,黃圣生.礦物加工工程學科創新人才培養體系的探索與實踐[J].高等工程教育研究,2002(5):22-25.
[8]沈笑君,李明明.礦物加工專業畢業設計改革的探索[J].煤炭技術,2008(4):148-149.
基金項目:山西省高等學校教學改革創新項目(J20221234)
作者簡介:武立俊,男,山西孝義人,副教授,碩士,研究方向:煤炭清潔高效利用。