時間：2023-03-17 17:58:23
導(dǎo)語：在版圖設(shè)計畢業(yè)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：MEMS設(shè)計；教學(xué)方法；多媒體教學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0186-02
一、引言
微機電系統(tǒng)技術(shù)也Q為微機械（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System），是融合硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術(shù)設(shè)計和制作特征尺寸在微米量級的電子機械器件。微機電系統(tǒng)是集傳感、執(zhí)行、信號處理和控制電路、接口等于一體的微型器件或系統(tǒng)。常見的產(chǎn)品包括微加速度計、微流控芯片、微馬達等。目前，全球制造技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展環(huán)境正發(fā)生深刻變化，中國制造面臨著新的機遇與挑戰(zhàn)，而MEMS技術(shù)能服務(wù)于航空航天等諸多領(lǐng)域，具有巨大的經(jīng)濟前景和積極社會意義。近年來，針對MEMS領(lǐng)域的巨大人才需求，高等院校陸續(xù)開設(shè)了適合高年級本科生和研究生學(xué)習(xí)的MEMS專業(yè)課程，MEMS設(shè)計教學(xué)是其中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，目標是使學(xué)生掌握與MEMS設(shè)計相關(guān)的理論、版圖設(shè)計、有限元計算、數(shù)據(jù)分析等，能應(yīng)用理論與方法獨立開展設(shè)計工作，培養(yǎng)符合現(xiàn)代MEMS設(shè)計所需的應(yīng)用與創(chuàng)新能力。
二、問題分析
以往的MEMS課程對相關(guān)設(shè)計理論、方法、技術(shù)亦有一些介紹，但實踐環(huán)節(jié)較為薄弱。我國僅少數(shù)院校設(shè)有正規(guī)的MEMS專業(yè)，可借鑒的成熟教學(xué)模式少，我們在實踐中也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些問題：
1.教學(xué)重點確定。MEMS設(shè)計涉及知識點多，例如微流體力學(xué)、有限元等，都可以擴展為獨立課程。如何確定教學(xué)重點，在有限學(xué)時內(nèi)將基本點講透徹，讓學(xué)生能確實掌握重點知識和有效開展實踐，是亟待解決的問題。
2.教材選擇。教材是教學(xué)過程中必不可少的工具，也是學(xué)生獲取知識的主要源泉，MEMS設(shè)計既涉及到多領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，同時也具有很強的實踐特征，需要學(xué)生能借助有限元等將理論應(yīng)用到器件設(shè)計中，而目前國內(nèi)的書籍或偏重概念和原理性的介紹，或是類似軟件使用說明書，難以找到能貫穿符合現(xiàn)代工程需要的由理論至實踐的設(shè)計類教材。
3.軟件實踐環(huán)節(jié)的具體實施。軟件實踐是開展MEMS設(shè)計教學(xué)不可或缺的環(huán)節(jié)，由于MEMS設(shè)計中往往涉及到多個物理場的耦合計算，需要選擇合適的教學(xué)軟件和教學(xué)實例，難度和工作量要適中，便于學(xué)生在短時間內(nèi)熟悉基本操作，同時也要反映MEMS器件設(shè)計的特點，讓學(xué)生感覺到利用教學(xué)軟件逐步探究的樂趣。
三、教學(xué)方法改進
1.教學(xué)計劃和教案的構(gòu)建。針對目前缺少合適教材的情況，教研組自行編制了適合高年級本科生和研究生的教案，如圖1所示，從種類繁多的MEMS器件中選擇了具有代表性的撓性微加速度計、微流控芯片、薄膜泵三類器件為對象。以器件的關(guān)鍵技術(shù)指標為牽引，建立科學(xué)的授課體系結(jié)構(gòu)，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，逐步引入理論基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)、分析方法等。這三類器件的共性特點是：（1）能承載靜電學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)、熱力學(xué)等基本理論；（2）拓撲結(jié)構(gòu)相對簡單，利用不太密集的網(wǎng)格劃分就可以得到相對滿意的結(jié)果，學(xué)生能夠在有限時間內(nèi)切實體會到多場耦合構(gòu)建、網(wǎng)格劃分、計算格式、后處理等技巧，提高了學(xué)習(xí)效率；（3）便于逐次推進教學(xué)進程，有助于提高學(xué)生興趣，降低學(xué)習(xí)難度。
2.軟件平臺的選擇。目前，市場上有許多能夠用于MEMS設(shè)計的軟件，其中一些功能非常強大，包括了版圖設(shè)計、工藝仿真與優(yōu)化等前后端模塊。考慮到實際需求，最終選擇Comsol軟件為工具，與其他軟件相比，雖然它在計算精度上略顯不足，但其具有適合于教學(xué)的獨有優(yōu)勢：（1）提供靈活便捷的多場耦合平臺，多場耦合是MEMS器件的重要特點，而Comsol在提供了強大的耦合模塊的同時，也提供了從基礎(chǔ)模塊自行構(gòu)建架構(gòu)的方法；（2）軟件運行速度快、對硬件平臺要求不高，這使得借用公共機房就可以開展軟件實踐，并能在課堂有限時間內(nèi)完成授課―實踐―答疑―總結(jié)的過程。（3）提供了大量案例庫，為課后學(xué)習(xí)提供了參考。我們還引入了AutoCAD等輔助軟件，以彌補單一軟件的不足。
3.互動的上機實踐教學(xué)模式。以往的授課中，教師在理論分析上耗費時間較多，雖然能夠從基礎(chǔ)理論到器件分析的各層面進行描繪。但受體裁制約，講授時間冗長，單元之間的前后關(guān)聯(lián)性過強，學(xué)生參與感差，教師則很難營造出活潑的互動教學(xué)氣氛。近年來，我們建立了多媒體互動教學(xué)的條件，以器件分類為根據(jù)，將教學(xué)內(nèi)容聚焦為既有關(guān)聯(lián)又獨立的若干單元，每單元均包含理論簡介、案例講解、答疑、實踐操作等，而將冗長的理論推導(dǎo)過程舍棄或留給學(xué)生課下自學(xué)。下面以低濃度物質(zhì)在微流道混合為例說明單元授課的具體實施方法：首先，簡要介紹微混合的應(yīng)用背景和定量指標需求，解讀非穩(wěn)態(tài)對流―擴散方程；然后借助Comsol軟件具體講解模型帶入、與流動模型的耦合、高階格式與低階格式的區(qū)別、Pe數(shù)約束條件，以及借助濃度分布圖等來分析結(jié)果等；再給出空白的幾何模型，讓學(xué)生根據(jù)要求獨立實踐；最后留出時間對共性問題答疑，并簡要介紹最新動態(tài)，提供文獻給學(xué)生課后擴展學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)效果評估
1.通過學(xué)習(xí)后，學(xué)生普遍能夠?qū)⑽锢怼⒒瘜W(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)理論和軟件工具相結(jié)合，獨立解決MEMS器件耦合問題。以課后作業(yè)之一：“微混合器設(shè)計”為例：研究生經(jīng)學(xué)習(xí)后，能獨立構(gòu)思微混合器的結(jié)構(gòu)，完成模型設(shè)計和網(wǎng)格劃分，然后將電場―流場―溶質(zhì)分布結(jié)合進行耦合計算，實現(xiàn)性能評估等，最后提交設(shè)計報告，有些設(shè)計體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膭?chuàng)意。
2.學(xué)生能夠在后續(xù)的畢業(yè)論文或創(chuàng)新實踐中自覺綜合Comsol軟件及其他工具，解決實際微機電工程設(shè)計問題，包括慣性組件散熱、點膠控制、微射流等問題，并在后續(xù)實踐中與教師保持長期互動。其中部分方案體現(xiàn)出很強的多場耦合特色，教師也能從相關(guān)領(lǐng)域汲取營養(yǎng)，對具體需求有更深入了解。不僅達到了學(xué)以致用的目標，也實現(xiàn)了“教學(xué)相長”。
3.課堂氣氛活躍，學(xué)生勇于提問、勤于思考和動手，向教師反映學(xué)習(xí)MEMS設(shè)計“很有趣”、“學(xué)到了知識”、“原來如此！”等，并從自身感受出發(fā)，提出改進教學(xué)的意見。
五、結(jié)語
在教學(xué)改革實施的過程中我們明顯感到，合理和科學(xué)的教學(xué)計劃和實施方法，既能引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)習(xí)理論知識和掌握實踐方法，也能給他們充分發(fā)揮思維和想象力的空間，通過教學(xué)改革舉措，使教學(xué)質(zhì)量得到明顯改善，有效提升了學(xué)生微機電工程設(shè)計方面的工程實踐和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：全程導(dǎo)師制 模塊化 階段化 地理科學(xué) 實踐能力
中圖分類號： G420 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）05（a）-0000-00
2002年，北京大學(xué)首先在國內(nèi)實行本科生導(dǎo)師制，引起了教育界的廣泛關(guān)注。隨后，國內(nèi)各高校都在探索建立高等教育導(dǎo)師制，以更好地貫徹全員育人、全過程育人、全方位育人的現(xiàn)代教育理念，更好地適應(yīng)素質(zhì)教育的要求和人才培養(yǎng)目標的轉(zhuǎn)變[1]。教育部“關(guān)于進一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見”（教高[2007]2號）指出，高校應(yīng)推進人才培養(yǎng)模式和機制改革，創(chuàng)造條件組織學(xué)生積極開展創(chuàng)新性實驗和實踐，參與科學(xué)研究，提升學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。地理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)決定了實踐教學(xué)的特殊作用，只有重視地理教學(xué)實踐活動，才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中鍛煉能力，積累經(jīng)驗，提高綜合素養(yǎng)。本文提出采用全程導(dǎo)師制對地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生進行模塊化和階段化實踐，強化學(xué)生的養(yǎng)成性、創(chuàng)新型實踐能力。
1全程導(dǎo)師制的涵義和意義
1.1全程導(dǎo)師制的涵義
導(dǎo)師制可以根據(jù)時間分為全程導(dǎo)師制、高年級導(dǎo)師制和年級導(dǎo)師制，也可以根據(jù)指導(dǎo)過程分為科研導(dǎo)師制和綜合導(dǎo)師制[2]。所謂“全程導(dǎo)師制”，顧名思義，是伴隨學(xué)生整個學(xué)業(yè)進程的全程指導(dǎo)，既強調(diào)“全時段指導(dǎo)”，即對學(xué)生大學(xué)四年進行全程循序漸進的科學(xué)指導(dǎo)，也強調(diào)“全方位引導(dǎo)”，即導(dǎo)師對學(xué)生的思想品德、專業(yè)學(xué)習(xí)、綜合素質(zhì)和個性發(fā)展等方面進行全方位引導(dǎo)，使其全面成長。“全時段指導(dǎo)”方面，根據(jù)大學(xué)四年學(xué)習(xí)時間內(nèi)學(xué)生的特點、專業(yè)特點等指導(dǎo)學(xué)生制定每個階段的主要學(xué)習(xí)目標、專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容、社會實踐、社團活動等。“全方位引導(dǎo)”主要包括思想品德上的引導(dǎo)、學(xué)科及專業(yè)指導(dǎo)、專業(yè)技能訓(xùn)練、科研能力訓(xùn)練、考研指導(dǎo)、就業(yè)指導(dǎo)[3]。而秦家沛[4]認為“全方位”應(yīng)該包括思想教導(dǎo)、學(xué)業(yè)輔導(dǎo)、生活督導(dǎo)、心理疏導(dǎo)、就業(yè)指導(dǎo)等方面。
本文的“全程導(dǎo)師制”是指在本科生導(dǎo)師全程指導(dǎo)下，通過研制實施本科生教師職業(yè)技能體系和訓(xùn)練方案、研制實施全程養(yǎng)成性實踐教學(xué)體系、開展第二課堂建設(shè)和學(xué)分認證等途徑，探索并建立常態(tài)化、規(guī)范化、制度化長效運行機制，促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)同發(fā)展，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.2全程導(dǎo)師制的意義
實施全程導(dǎo)師制，有多方面的意義。首先，有利于貫徹“教育以學(xué)生為本、辦學(xué)以教師為本”的思想理念，充分發(fā)揮教師培養(yǎng)學(xué)生的主導(dǎo)作用，學(xué)生與導(dǎo)師之間建立了明確的、相對固定的、連續(xù)的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)關(guān)系，形成人才培養(yǎng)的“教師-學(xué)生”二元主體結(jié)構(gòu)。其次，導(dǎo)師對學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)、思想、心理、就業(yè)等諸方面進行全方位的指導(dǎo)、幫助，并通過自身的人生觀、價值觀、嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神以及優(yōu)秀的人格品質(zhì)影響學(xué)生，指導(dǎo)頻率高、針對性強、內(nèi)容有深度，有利于學(xué)生迅速成才；再次，打破“輔導(dǎo)員―班主任制”管理模式，有助于完善高校學(xué)生教育管理工作，有利于學(xué)生各種困難、困惑、困擾的及時解決，幫助學(xué)生健康成長。
2地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生實踐能力體系
地理學(xué)是研究地球表層自然要素與人文要素相互作用與關(guān)系及時空規(guī)律的科學(xué)，跨自然科學(xué)與社會科學(xué)，具有較強的認知性和實踐性。專業(yè)實踐是地理學(xué)人才培養(yǎng)過程中必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、實驗技術(shù)以及創(chuàng)新精神[5]。
根據(jù)地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標，實踐能力可以分為三大模塊（表1）：
（1） 教師職業(yè)技能。教師職業(yè)技能是教師從事教育教學(xué)工作必備的專業(yè)性基本技能和技巧，是培養(yǎng)師范生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。通過制定教師職業(yè)能力訓(xùn)練體系，加強教師倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生對地理教育教學(xué)的濃厚興趣，陶冶地理師范生愛課堂、愛學(xué)生的職業(yè)情操；優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，加強信息技術(shù)課程建設(shè)，強化教學(xué)環(huán)節(jié)，逐步提高學(xué)生的教師教學(xué)水平和職業(yè)技能；通過地理教材分析，地理課程標準解讀等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生開展教育教學(xué)研究的能力。
（2） 地理專業(yè)實驗與實踐能力。地理專業(yè)實驗與實踐能力是地理師范生從事地理教學(xué)或考研究生的專業(yè)保證。通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，確定實驗操作的必選內(nèi)容和可選內(nèi)容，開展養(yǎng)成性實驗培訓(xùn)，提高學(xué)生動手操作能力；加強野外實習(xí)（包括自然地理與人文地理綜合實習(xí)）路線設(shè)計與管理，培養(yǎng)學(xué)生仔細觀察、分析問題的能力；引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計綜合性實驗、研究創(chuàng)新性實驗，開展生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域觀測、實驗研究。
（3） 第二課堂素質(zhì)拓展。第二課堂是課堂教學(xué)的延伸，是地理實踐教學(xué)的有機組成部分，也是素質(zhì)拓展的重要載體和完成人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。通過專業(yè)社團活動策劃、寒暑假“三下鄉(xiāng)”活動增強學(xué)生服務(wù)社會的能力；通過參加專業(yè)知識競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計等，開闊學(xué)生視野，增長智慧，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升學(xué)生考研和就業(yè)競爭力。
3實踐能力提升全程導(dǎo)師制運作
3.1實踐能力提升的階段劃分
第Ⅰ階段，是實踐能力提升的準備階段，即大學(xué)一年級上學(xué)期。本專業(yè)導(dǎo)師、地學(xué)研究專家、中學(xué)教育專家聯(lián)合引導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)實踐認知，參觀實踐設(shè)施設(shè)備與基地，了解實踐環(huán)節(jié)與實踐條件，培養(yǎng)學(xué)生的實踐興趣。
第Ⅱ階段，是實踐能力提升的基礎(chǔ)階段，即大學(xué)一年級下學(xué)期至三年級。所有學(xué)生參與本階段的教育教學(xué)實踐、實驗操作實踐、第二課堂實踐。基本目標是初步具備教育教學(xué)職業(yè)能力，顯著提升實驗操作能力，能開展創(chuàng)新實驗設(shè)計與研究，增強服務(wù)社會的能力。重點結(jié)合專業(yè)成長特點指導(dǎo)學(xué)生開展教學(xué)技能訓(xùn)練、科技實踐活動、社團活動、開放實驗項目，指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)校及上級部門組織的社會實踐、專業(yè)實習(xí)及大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”賽等科研創(chuàng)新活動，拓寬學(xué)生知識面和掌握專業(yè)基本技能。
第Ⅲ階段，是實踐能力提升的強化階段，即大學(xué)四年級。根據(jù)學(xué)生的個人發(fā)展意向（教學(xué)、考研等），進行個性化輔導(dǎo)。基本目標是各方向?qū)W生能力均有明顯突破，就業(yè)和考研競爭力顯著增強。同時，全程輔導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文立題、實驗設(shè)計、撰寫等。
3.2第Ⅱ階段模塊化導(dǎo)師制培養(yǎng)
形成導(dǎo)師團隊，采取“一對多”指導(dǎo)，即將導(dǎo)師分為教師職業(yè)能力、專業(yè)實踐能力、素質(zhì)拓展能力三個團隊，每個團隊的老師分別指導(dǎo)一定數(shù)量的學(xué)生，導(dǎo)師可以吸納研究生在內(nèi)部形成本科生-研究生-導(dǎo)師團體。
（1） 教師職業(yè)能力模塊，改革師范生技能實踐性教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，擴充實踐環(huán)節(jié)和學(xué)時。除了開設(shè)地理教學(xué)論，還應(yīng)開設(shè)地理教材分析、地理課堂教學(xué)研究、地理教育心理研究等課程，將地理教育方法滲透到專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容中；加強師范技能訓(xùn)練，強化粉筆字、毛筆字、鋼筆字、版圖、版畫、普通話等基本技能，大力培養(yǎng)師范生的授課技能；建立中學(xué)教育實習(xí)、見習(xí)基地，優(yōu)化高校～中學(xué)聯(lián)合指導(dǎo)師范生機制，并積極開展實習(xí)支教和置換培訓(xùn)。強化教學(xué)實習(xí)實訓(xùn)，定期組織學(xué)生深入中學(xué)課堂觀摩，請中學(xué)地理教學(xué)名師為師范生上示范課，通過他們的實際經(jīng)歷對師范生言傳身教[6]；鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生參加全國師范生技能大賽；引導(dǎo)學(xué)生密切關(guān)注學(xué)校地理教育和課堂教學(xué)存在的問題，以問題為中心，以沙龍組織為形式，深化教育教學(xué)研究，提高學(xué)生教研能力。
（2） 專業(yè)實驗實踐模塊，堅持“抓三基（基本原理、基本方法、基本操作）、推三新（新體系、新內(nèi)容、新方法）、促三能（學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力）”思路，優(yōu)化實驗教學(xué)課程內(nèi)容，改革實驗教學(xué)模式，夯實學(xué)生實驗操作基本能力；規(guī)范學(xué)生專業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)，探索合作建設(shè)實踐基地的運行模式，進一步完善校地、校企合作機制，拓展見習(xí)實訓(xùn)基地，培養(yǎng)學(xué)生自覺參加野外考察、綜合實習(xí)，形成養(yǎng)成性實踐體系；吸納學(xué)生參與教師團隊的科研項目，建立教師～研究生～本科生合作分工研究和互相學(xué)習(xí)機制，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)研究和論文撰寫的能力。組織學(xué)生開展科學(xué)討論、學(xué)術(shù)報告交流，鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生申報主持大學(xué)生創(chuàng)新項目，撰寫發(fā)表科研論文，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)實踐創(chuàng)新能力和科研能力為重點。
（3） 素質(zhì)拓展實踐模塊，引導(dǎo)學(xué)生組織社團活動，推動社團實踐內(nèi)容上創(chuàng)新，水平上提高，規(guī)模上突破。重點建設(shè)地理協(xié)會，引導(dǎo)學(xué)生進行科普活動的策劃、組織，將地理協(xié)會、地球環(huán)境與災(zāi)害科普館等打造成學(xué)生服務(wù)社會、專業(yè)知識轉(zhuǎn)化的實質(zhì)平臺；利用寒暑假“三下鄉(xiāng)”指導(dǎo)學(xué)生下鄉(xiāng)宣傳地理相關(guān)的環(huán)境、資源、災(zāi)害等知識，同時圍繞當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展熱點問題開展專題實習(xí)，撰寫咨詢報告，將實習(xí)目標由傳統(tǒng)的、作為課堂教學(xué)的延伸和補充，提高到現(xiàn)代的、全面提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力、實施素質(zhì)教育的新高度。拓寬學(xué)生的知識面，增強其社會活動的能力；鼓勵學(xué)生參與專業(yè)競賽，組建學(xué)生興趣創(chuàng)新小組，組織學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)業(yè)設(shè)計大賽并建立創(chuàng)業(yè)平臺，參與“挑戰(zhàn)杯”比賽、專業(yè)知識竟賽等。培養(yǎng)學(xué)生愛學(xué)習(xí)、愛思考、愛生活的熱情，全面提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。
3.3第Ⅲ階段方向分流導(dǎo)師團隊強化訓(xùn)練
第Ⅲ階段以導(dǎo)師組形式開展團隊指導(dǎo)工作，根據(jù)學(xué)生的個人發(fā)展傾向進行個性化輔導(dǎo)。聘請中學(xué)高級教師和教育專家以及本單位教學(xué)經(jīng)驗豐富的教授組成“教學(xué)技能提升導(dǎo)師組”，對意向從事教學(xué)工作的學(xué)生進行教學(xué)能力強化訓(xùn)練；聘請科研院所研究人員、本單位博士為主體的“考研輔導(dǎo)導(dǎo)師組”，對意向考研學(xué)生進行全程咨詢、輔導(dǎo)和指導(dǎo)，增強學(xué)生考研競爭力，提高學(xué)生考研錄取率。
畢業(yè)綜合實習(xí)和論文撰寫仍采取雙向選擇的“一對一”方式指導(dǎo)和團隊答辯方式進行。
4結(jié)語
全程導(dǎo)師制應(yīng)用到地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生實踐能力提升時可以分為準備階段、基礎(chǔ)階段和強化階段。基礎(chǔ)階段模塊化運作，每位學(xué)生均要參加3個模塊的實踐訓(xùn)練，以達到全面發(fā)展、綜合素質(zhì)的提升；強化階段根據(jù)學(xué)生就業(yè)、考研的方向進行分流后強化訓(xùn)練。基礎(chǔ)階段分別重基礎(chǔ)和學(xué)生個人能力，分成3大導(dǎo)師組，每個導(dǎo)師單獨指導(dǎo)多名學(xué)生。強化階段重能力提升和團隊協(xié)作，形成學(xué)生教育實習(xí)、考研準備兩個導(dǎo)師團隊。
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將理想融入中華民族的奮斗史
1978年，王光謙有幸從59萬人中突出重圍，成為恢復(fù)高考后的第二批大學(xué)生。他至今清晰地記得，高考成績348分，剛剛超過重點大學(xué)分數(shù)線兩分，與一心向往的清華大學(xué)失之交臂。后來，他被調(diào)劑到武漢水利學(xué)院治河系，班級76人，幾乎都是像他一樣的“調(diào)劑生”，他們是“”后武漢水利電力學(xué)院治河系第一批學(xué)生，入學(xué)前他甚至對“治河系”所學(xué)所用一無所知。
“中華民族的歷史就是一部治河史。”初入課堂，老師的一句話瞬間點燃了王光謙內(nèi)心的澎湃激情。“當(dāng)時我們的專業(yè)重點就是治理黃河，包括國家其他大江大河的治理。這下我們就高興了。”二十年后再回憶當(dāng)時的一幕，沉穩(wěn)的王光謙臉上仍舊掠過了一抹自豪，正是這種自豪與激情，撐起王光謙和同學(xué)們對治河專業(yè)最初的信心和熱愛，也成為他們?nèi)蘸笸渡碛诖说膭恿υ础?/p>
“”10年的禁錮，讓沖破了知識禁忌的1978級大學(xué)生成為最為用功的一批大學(xué)生。王光謙和同學(xué)們也是如此，每天晚上10點半熄燈后，校園的路燈下、宿舍走廊里都有很多學(xué)生用功苦讀的身影。武漢水利電力學(xué)院治河系1958年設(shè)立，治河系是中國乃至世界獨有的專業(yè)，又經(jīng)歷了10年浩劫，學(xué)習(xí)資料少得可憐，王光謙的專業(yè)教材都是老師自己動手刻臘板、手工油印的。大學(xué)期間，老師帶著治河系學(xué)生參觀三門峽水利工程，滔滔黃河水，河邊凜冽的夾雜著沙子的大風(fēng)、寸草不生的沙丘……震驚了這個江漢流域長大的孩子。但是王光謙同時看到了三門峽工程由于泥沙淤積造成的遺患，當(dāng)時又值長江干流第一座大型水利樞紐工程葛洲壩工程建設(shè)期間，泥沙淤積問題的日益凸顯，工程未來的使用價值令人擔(dān)憂。
“治河”二字的分量在王光謙心中陡然增加，“責(zé)任”壓上肩頭――兒時課本上大禹治水的故事，而今即將成為自己未來投身的事業(yè)。
在當(dāng)時，搞水利是非常艱苦的。三門峽水庫施工時，清華大學(xué)水利系曾有很多專家和學(xué)生常年駐守工地，參與設(shè)計施工；在鄭州水利部黃河水利委員會，有4萬人為黃河治理問題忙碌著。但是王光謙似乎覺得這一切都是他應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。他的畢業(yè)論文就是“關(guān)于黃河泥沙準確測量”問題的論述，為此他還特意去了三門峽水庫，在黃河水利科學(xué)研究所，聽到總工程師講黃河治理的種種難題，想到自己的理想，王光謙心中不禁豪情翻涌。對于他們這一代新水利人來說，那是一段激情燃燒的歲月，他們都曾在內(nèi)心里發(fā)誓：“一定能夠把黃河治理好。”自從王光謙的雙腳第一次站在了黃河岸邊，就再未離開。
青年人要敢挑擔(dān)子
1982年，王光謙和同班的另外兩名同學(xué)一同考上清華大學(xué)水利系，攻讀水利工程碩士研究生，師從著名水利專家夏震寰、費祥俊。歷經(jīng)曲折的中國水利專業(yè)，終于又迎來一批新的接班人。王光謙的專業(yè)方向是泥沙運動基礎(chǔ)理論研究，也就是河流動力學(xué)。一旦摸清河流泥沙流動規(guī)律，就能對各條大江大河的泥沙治理問題給出相應(yīng)答案。他從心里認定了這個專業(yè)。
與自己的老師相比，王光謙他們無疑是幸運的，走進清華園的時候，迎接他們的是中國改革開放、開始重視知識的科學(xué)的春天。然而，壓力也迎面而來，他們站在了水利專業(yè)嚴重斷代的橫截面上，一邊青黃不接，一邊經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，全國大江大河水利工程陸續(xù)論證、上馬，急需水利工程專業(yè)人才對工程各項基礎(chǔ)問題把關(guān)。專業(yè)老師拼命教，學(xué)生們拼命學(xué)，但人才還是跟不上。
中國第一位在美國攻讀博士學(xué)位的水利專家黃萬里先生，當(dāng)時已經(jīng)86歲高齡，還堅持給他們上課。王光謙與這位大師有過相當(dāng)多的交流，這是一段令王光謙難忘的時光，更是讓他倍感壓力的日子。“黃先生曾經(jīng)連續(xù)給我們開過七次講座，給我們傳授他的理論體系。”黃萬里彼時雖已耄耋之年，上課時仍舊一絲不茍――雪白的西服、紅領(lǐng)帶，大師風(fēng)范盡顯。王光謙首先從黃萬里身上感受到科學(xué)的尊嚴。
王光謙最難忘的，則是黃萬里的眼淚。“上課時，講到國家水利工程建設(shè)上出現(xiàn)的一些問題，而他又無力糾偏時，黃先生總是淚流滿面，他不住地自責(zé)科學(xué)家沒有盡到自己的責(zé)任，中國人才還是不夠。他一哭，我們就受不了了。”王光謙笑了一下，然后好一會兒沉默不語。
黃萬里和前輩大師們心系祖國水利事業(yè)，甚至不惜自己的一切，讓年輕的王光謙刻骨銘心。他從此牢記一個科學(xué)家應(yīng)有的品質(zhì)，也感受到了前所未有的壓力。
1992年，王光謙博士后出站。
1993年，王光謙出任清華大學(xué)水利系泥沙研究室主任，時年31歲。清華大學(xué)泥沙研究室是錢寧院士一手創(chuàng)建的，擔(dān)任室主任就是接過了老師們的重托。
跨越半個世紀的光陰，在前輩殷切期待與國家發(fā)展的迫切需要中，王光謙咬緊牙關(guān)告訴自己要頂住壓力，扛起擔(dān)子。
王光謙坦言剛工作的那幾年，他很絕望。不但沒有了老師的指導(dǎo)、前輩的保護，一切靠自己判斷、摸索，還要帶領(lǐng)一支隊伍，對國家和人民負責(zé)。水利專業(yè)不是一個理論專業(yè)，它所得出的每一個結(jié)論，都將轉(zhuǎn)換成國家政策或水利工程，直接關(guān)系到百姓生產(chǎn)生活安全。這個專業(yè)的魅力與壓力，都在于此。
三峽工程壩區(qū)泥沙模型試驗研究是王光謙博士后出站后，在清華大學(xué)水利系參加的第一個重要工作。三峽工程泥沙問題是爭論時間最長，也是我國工程泥沙研究投入力量最大的課題。王光謙和同事們用了5年時間，成功證明經(jīng)過80年的泥沙淤積，三峽水庫的庫容從剛建成的398億立方米減少到220億立方米，達到?jīng)_淤平衡，以后也能夠保持近200億立方米的有效庫容，不會出現(xiàn)泥沙淤積使三峽水庫報廢的局面。他們?yōu)槿龒{工程增加了一道保險鎖。
此后10年間，在黃河治理研究之余，王光謙帶領(lǐng)團隊先后參與了三峽大壩截流、南水北調(diào)中線調(diào)研等重大工程。上世紀90年代以來所有國家重大水利工程項目中，都有王光謙的身影。他也因此先后獲得國家科技進步二等獎、一等獎及10余項省部級獎勵。
由于1998年的大洪水給國民經(jīng)濟和人民生活帶來了深重影響，國家更加重視并加強了與洪水相關(guān)的災(zāi)害研究。在國家自然科學(xué)基金委工程與材料學(xué)部原水利學(xué)科主任陳式慧的建議下，“江河泥沙災(zāi)害形成基理及防治措施”課題得以立項。“這個國家"九五"期間最大的項目，被出乎意料地交由當(dāng)時還只有30多歲的倪晉仁和王光謙帶領(lǐng)一群年輕人來完成。“擔(dān)子越重我們的團隊越有向心力，結(jié)果證明，我們沒有辜負人們的信任和期望。”王光謙說。
“如果說我們現(xiàn)在還有點成就，都是壓力壓出來的。”王光謙時常回想初出茅廬便要獨當(dāng)一面的壓力，黃萬里先生的眼淚、國家項目的重要性，都曾讓他心生惶恐。走到今天的高度，王光謙頗有感慨：“青年人要敢于挑戰(zhàn)，敢挑擔(dān)子。社會與單位，也要給青年人充分的空間和信任。”
治理黃河是一項系統(tǒng)工程
上世紀50年代，我國社會上曾流行一句新民諺：“圣人出，黃河清”。這其實是百姓對黃河水患根治的一個熱切愿望。王光謙還記得同專業(yè)的一個學(xué)弟就叫黃河清，黃河水患之?dāng)_，百姓愿望之強可見一斑。而王光謙所研究的，恰恰是黃河能否澄清的問題。
從攻讀博士生開始，王光謙的專業(yè)方向就是高含沙水流問題，這是黃河特有的現(xiàn)象。這個問題，王光謙已經(jīng)堅持研究了20年。20年來，泥沙將他與黃河連在一起。
說起河流泥沙，必然要說起黃河。這條桀驁不馴、多災(zāi)多難的河流，曾被稱為中國之憂患，關(guān)于黃河洪水災(zāi)害，史不絕書。治理黃河，歷來是中華民族安民興邦的大事。“黃河的問題就是泥沙的問題。”王光謙說，中國水庫泥沙淤積嚴重，例如黃河三門峽水庫因淤積損失庫容57%，青銅峽水庫78%，大渡河龔嘴水庫80%，汾河水庫45%，全國水庫因淤積總庫容損失達40％。因此在多沙河流上修建大型水利樞紐工程，水庫泥沙淤積問題是面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，甚至決定著工程的成敗。我國在這方面的經(jīng)驗教訓(xùn)是非常深刻的。黃河干流的三門峽水庫，設(shè)計時以防洪發(fā)電為主，沒有認識到泥沙淤積的重要影響。水庫運行兩年后，泥沙在庫區(qū)大量淤積，潼關(guān)高程急劇抬升，使得匯入庫區(qū)的支流渭河尾閭水位不斷抬高、泄水不暢，八百里秦川和古都西安遭受洪水和鹽堿化的嚴重影響，不得不對工程進行大規(guī)模改建，增加排沙洞排沙。在水庫運用方式上，放棄了“蓄水?dāng)r沙”，采用“蓄清排渾”的運用方式，保證了水庫發(fā)揮部分效益。在黃河中，每立方米水中的含沙量最高能達到1600公斤，這是驚人的，造成的后果就是在黃河下游形成地上河。在開封，地上河最高超過地面13米，而黃河下游的河床高度，還在以每年10厘米的速度往上增高。“任其發(fā)展，后果將不堪設(shè)想。”
除了泥沙淤積，在過去20年中，黃河還在不斷發(fā)生著其他變化。王光謙曾經(jīng)看到的水量充足的黃河，上世紀70年代中期以后每年都斷流；小浪底水利工程作為緩解上游泥沙進入黃河，并不能長遠解決問題……水利部原部長汪恕誠曾針對黃河問題提出“四不”，即河道不斷流、堤防不決口、污染不超標、河床不抬高。在“四不”要求中，有三項是王光謙研究的領(lǐng)域，而有效做到這三點，黃河的安全就有保證。
河道不斷流。上世紀70年代以來，沿黃地區(qū)對黃河水資源進行大規(guī)模開發(fā)利用，引用水量劇增，黃河斷流頻繁發(fā)生。斷流的原因是用水超過黃河的供水能力，解決的辦法是進行黃河全流域統(tǒng)一的水量調(diào)度，合理分配使用水資源。王光謙積極參加水量調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)工作，帶領(lǐng)清華大學(xué)教師和研究生組成的課題組，數(shù)十次到鄭州黃河水利委員會水量調(diào)度局，完成黃河流域水量調(diào)度系統(tǒng)，為確保母親河不斷流提供技術(shù)支撐。現(xiàn)在，王光謙帶領(lǐng)團隊已經(jīng)為黃河沿途各省取水制定了按比例分配的原則，同時開發(fā)了一套軟件管理系統(tǒng)，加上小浪底水庫的蓄水功能，也使黃河水資源更加充沛，基本解決了黃河斷流問題，2006年，王光謙因此獲得國家科技進步二等獎。
堤防不決口。王光謙帶領(lǐng)團隊對黃河調(diào)水調(diào)沙工作進行關(guān)注，同時針對黃河下游游蕩性河道的特質(zhì)，摸清黃河河道變化規(guī)律，為保持黃河下有百年安瀾、減小決口的危險努力貢獻。2008年，王光謙再次獲得國家科技進步獎二等獎。
河床不抬高。“黃河泥沙源于黃土高原，但是我們致力于通過一定工程措施減緩泥沙淤積速度。”隨著一個問題一個問題的解決，王光謙也從而立之年步入不惑，對黃河治理的態(tài)度也在不斷發(fā)生著變化。“當(dāng)年意氣風(fēng)發(fā)，一心要讓黃河問題在我們這一代人手上解決，結(jié)果往往讓自己一籌莫展。”他開始重新品味說的話“要把黃河的事情辦好”，可見，治理黃河是一項長期的系統(tǒng)工程。他終于明白，其實，治理黃河首先要維護黃河“健康”，科研工作也必須遵循規(guī)律一步步推進。
王光謙和同行們已經(jīng)開始設(shè)想把高含沙水中的沙通過河底管道直接輸送到海里，同時把水還回黃河中去。“或許等將來科技發(fā)展了，這個辦法將根治黃河千百年來的水患，但是現(xiàn)階段條件不具備時，自己所需要做的就是協(xié)助政府，做出正確決策。”從一門心思地“根治”，到能夠辯證地看待黃河問題，似乎這些水利人和黃河都有些釋然。從“人定勝天”到和諧共生，王光謙做到的不僅是科學(xué)研究方法上的改變，更是人與自然關(guān)系方面認識的深化。
泥沙研究就在中國
1989年王光謙博士畢業(yè)參加工作時，每個月工資120元人民幣。而那時在美國讀書的博士研究生，每個月工資就能拿到1500美元。王光謙也有無數(shù)次機會可以出國，他卻從未動心。
“我國河流眾多，其中流域面積在100平方千米以上的河流達5萬多條，流域面積在1000平方千米以上的有1500多條。這些河流具有兩個突出特點：一是水資源在時空上分布極不均勻；二是不少河流，特別是北方河流，由于水土流失嚴重，大量的泥沙從流域內(nèi)侵蝕而下，并被輸移到河流中，使得河流挾帶了大量的泥沙，造成河道和水庫的嚴重淤積抬高，這不僅給水利水電工程建設(shè)帶來了許多問題，也給河道防洪、沿岸工農(nóng)業(yè)發(fā)展和人民生活帶來了嚴重的影響。與水資源問題相比，泥沙問題在我國尤為突出。因此泥沙問題的研究具有重要意義。”
“中國有世界上最復(fù)雜的江河，水利又關(guān)系到國計民生，國家最重要的事情在于此，我就應(yīng)該堅守。”他是這樣淡淡地解釋自己的理由。他總認為自己和前輩們相比已經(jīng)不知幸福多少倍了，當(dāng)年黃萬里、錢寧這些老先生到黃河考察，騎著毛驢，走幾十天也走不完全程，現(xiàn)在交通便捷，王光謙2007年隨全國政協(xié)常委視察團，24天穿越黃河流經(jīng)8個省區(qū)對黃河沿岸社會經(jīng)濟發(fā)展情況和黃河本身進行調(diào)研，不到一個月時間就幾乎走完了黃河全程。
他也時常想起自己求學(xué)時的艱苦環(huán)境，在改革開放之初的年代，國家還無力重視地區(qū)交通建設(shè)，水利工程所在地往往地處偏僻，交通極為不便，而現(xiàn)在，水利設(shè)施則是當(dāng)?shù)刈钪木皡^(qū)。在“景區(qū)”里工作，已經(jīng)讓王光謙心里十分滿足。他經(jīng)常自豪地說：“在中國的版圖上，我沒有盲點。”