時間:2022-03-30 16:51:37
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇課程設(shè)計(jì)個人總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1.1電氣控制類課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的思路
課程設(shè)計(jì)是綜合一門或多門課程知識的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。對于電氣控制類專業(yè),比如自動化和電氣工程及其自動化等專業(yè),常見的課程設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)程序課程設(shè)計(jì)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、電氣工程綜合課程設(shè)計(jì)、可編程邏輯控制課程設(shè)計(jì)和工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)等,大部分課程設(shè)計(jì)都具有“硬件和軟件相結(jié)合”的特點(diǎn),實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng),與企業(yè)需求結(jié)合非常緊密,契合度較高。基于該類課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn),在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中,筆者打破原有的課程設(shè)計(jì)教學(xué)思路,采用與企業(yè)深度合作,將企業(yè)需求職位的專業(yè)和技能要求融入課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中,對學(xué)生進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的同時,注重培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容結(jié)合相關(guān)企業(yè)的某個工程項(xiàng)目,教學(xué)過程盡可能與工程項(xiàng)目的運(yùn)作過程接近,使學(xué)生熟悉工程項(xiàng)目的運(yùn)作流程和不同職位的工作內(nèi)容和專業(yè)技能要求。學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式,由3~5人組成一個工作小組,根據(jù)企業(yè)需求,每位成員都有相對獨(dú)立的任務(wù)分工。通過這種方式的課程設(shè)計(jì),學(xué)生可以對企業(yè)的需求有深入的了解,對自己的能力有進(jìn)一步的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上結(jié)合自己的專長和愛好,學(xué)生可以盡早明確自己的工作方向,完善個人的職業(yè)規(guī)劃,最大可能成為企業(yè)需求的綜合性人才。
1.2基于企業(yè)需求的電氣控制類專業(yè)的職位
在課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式中,課程設(shè)計(jì)的過程盡可能與企業(yè)中工程項(xiàng)目的運(yùn)作過程接近。根據(jù)對企業(yè)職位設(shè)置的調(diào)研,筆者將該教學(xué)模式中團(tuán)隊(duì)中各成員的職位和任務(wù)說明如下:
(1)項(xiàng)目管理工程師是一個團(tuán)隊(duì)的核心人物,負(fù)責(zé)制定和管理項(xiàng)目進(jìn)程,組織必要的討論和會議。對于項(xiàng)目管理工程師而言,如何調(diào)動團(tuán)隊(duì)內(nèi)每個成員的工作積極性,最大程度地發(fā)揮成員的專長是其主要任務(wù)。可見,良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學(xué)生畢業(yè)后的個人創(chuàng)業(yè)或某些管理職位提供了基本的訓(xùn)練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項(xiàng)目的核心技術(shù)工作,包括系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、繪制圖紙等。在國內(nèi)外倡導(dǎo)工程教育的背景下,工程師的工作尤其要與企業(yè)需求和行業(yè)規(guī)范相結(jié)合,指導(dǎo)教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴(yán)格的要求。
(3)外觀或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需要機(jī)械類專業(yè)的知識,不是電氣控制類專業(yè)的主要學(xué)習(xí)范疇,在教學(xué)實(shí)施過程中將機(jī)械類與電氣控制類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行混合,組成一個更加專業(yè)的團(tuán)隊(duì),不僅有利于更好地完成任務(wù),而且擴(kuò)大了團(tuán)隊(duì)成員的知識面。而且,一般情況下電氣控制類專業(yè)的學(xué)生也會學(xué)習(xí)機(jī)械制圖(或AutoCAD),若設(shè)計(jì)要求不是很高,他們也能完成任務(wù)。
(4)銷售工程師在企業(yè)人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業(yè)的畢業(yè)生中,有不少同學(xué)都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業(yè)需要有該類專業(yè)背景的畢業(yè)生,另一方面電氣控制類專業(yè)某些學(xué)生善于言談,親和力強(qiáng),更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論,做全面的市場調(diào)研,提煉產(chǎn)品特色和產(chǎn)品賣點(diǎn),制定完整的銷售計(jì)劃。
(5)秘書的主要任務(wù)是會議記錄,制作項(xiàng)目陳述PPT,撰寫論文等文字性工作。從方案設(shè)計(jì)開始,秘書就開始構(gòu)思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結(jié)資料,大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經(jīng)常和每一個成員溝通,盡量按照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的標(biāo)準(zhǔn)完成課程設(shè)計(jì)論文的撰寫。
2課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的實(shí)施
2.1對課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的要求
團(tuán)隊(duì)人數(shù)要適宜,若人數(shù)過多,任務(wù)分配不均,必然有成員的工作較輕松,易偷懶,造成不團(tuán)結(jié);若人數(shù)過少,每個人承擔(dān)任務(wù)較多,不能起到成員間交流合作,培養(yǎng)良好職業(yè)素養(yǎng)的目的。經(jīng)過實(shí)踐,根據(jù)任務(wù)復(fù)雜程度,一個課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的組成人數(shù)以3~5人為宜。團(tuán)隊(duì)中每個成員根據(jù)需要可以承擔(dān)多項(xiàng)工作,比如項(xiàng)目管理工程師可以兼任其他任何職位,外觀設(shè)計(jì)工程師兼任銷售工程師,采購人員兼任秘書;而軟件和硬件工程師一般獨(dú)立設(shè)置,而且在項(xiàng)目軟件編程任務(wù)較多時,可以采用模塊化設(shè)計(jì),由多個人共同承擔(dān)。團(tuán)隊(duì)內(nèi)每位成員按照分工都有自己明確的工作任務(wù),具有強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感。而且,由于是團(tuán)隊(duì)工作的性質(zhì),團(tuán)隊(duì)之間的競爭更為激烈,在工作過程中每位成員也會強(qiáng)烈地感受到集體的凝聚力和榮譽(yù)感。在這種情況下,個體能力強(qiáng)并不意味著集體的成功,只有大家團(tuán)結(jié)合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此,在做好課程設(shè)計(jì)的同時培養(yǎng)了成員的工作主動性、積極性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。
2.2選題要求
多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)的電氣控制類課程設(shè)計(jì)都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目,設(shè)計(jì)題目單一,與專業(yè)技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用脫節(jié)[4],而且容易查找到現(xiàn)成的資料,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。由于以團(tuán)隊(duì)形式工作,人數(shù)增加,可以適當(dāng)?shù)卦黾诱n程設(shè)計(jì)題目的難度。課程設(shè)計(jì)選題可以結(jié)合教師科研項(xiàng)目,與企業(yè)進(jìn)行深度合作并能為其解決實(shí)際問題的綜合性選題最好。比如在單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中,與某企業(yè)合作,設(shè)計(jì)題目為“多功能電壓力鍋”;在工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)中,與某自動化公司合作,設(shè)計(jì)題目為“恒壓供水系統(tǒng)的PLC控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控”[5]。在課程設(shè)計(jì)過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的基本功能,還可以在圖紙的完整性和規(guī)范性、系統(tǒng)的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2.3工作流程
在課程設(shè)計(jì)實(shí)施過程中,教師引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的工作過程盡可能與實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)作過程接近[6],在任務(wù)量、時間節(jié)點(diǎn)等方面制定詳細(xì)的計(jì)劃,使成員在具有一定壓力下,既緊張又有條理地完成任務(wù)。課程設(shè)計(jì)基本工作流程如圖1所示。小組會議是一個較為正式的環(huán)節(jié),由項(xiàng)目管理工程師主持,秘書做會議記錄,指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師以及組內(nèi)成員參加,目的是引導(dǎo)學(xué)生明晰工作目標(biāo)和工作內(nèi)容,合理安排時間,順利完成任務(wù)。在第一次會議上,項(xiàng)目管理工程師陳述系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,各成員分別總結(jié)前期研究內(nèi)容和明確后期的工作步驟和內(nèi)容,并制定詳細(xì)的工作計(jì)劃。在團(tuán)隊(duì)成員分工后,項(xiàng)目管理工程師也可以根據(jù)需要多次組織會議,秘書做好會議記錄,為最終的論文提供素材。指導(dǎo)教師在以學(xué)生主導(dǎo)的會議中,有目的、有意識地引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中有計(jì)劃地學(xué)習(xí)、研究問題,綜合運(yùn)用自己的理論、專業(yè)和實(shí)踐知識進(jìn)行解決問題,從而提高實(shí)踐創(chuàng)新能力[7]。指導(dǎo)教師通過提問掌握每個學(xué)生的工作進(jìn)展情況,并對存在的問題做出正確的啟發(fā),鼓勵學(xué)生進(jìn)行互動討論。各成員總結(jié)自己的階段性成果,提出工作中遇到的困難,成員之間充分溝通。項(xiàng)目陳述和答辯環(huán)節(jié)是課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新模式中重要的一個環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力、表達(dá)能力和PPT的制作和展示能力,使其學(xué)生在公眾下能夠不怯場,敢于表現(xiàn)自己。
2.4考核與評分
在課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)思路和創(chuàng)新模式的引導(dǎo)下,考核也要更新觀念,要與人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致。借鑒荷蘭高校對學(xué)生實(shí)踐能力的考核方法,不僅注重基于任務(wù)分工表現(xiàn)出的實(shí)踐應(yīng)用能力,而且還要兼顧學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中展現(xiàn)的思路創(chuàng)新、表達(dá)溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[8]。由于課程設(shè)計(jì)的教學(xué)時間一般為一至兩周,所以考核與評分不能過于繁瑣,筆者在兩輪課程設(shè)計(jì)實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)了一套與培養(yǎng)目標(biāo)一致、相對公平和便于實(shí)施的考核評分方案,如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成[9],各占50%,其中小組成績由指導(dǎo)教師根據(jù)不同分項(xiàng)及其權(quán)重給出,個人成績由指導(dǎo)教師和組內(nèi)成員共同給出。組內(nèi)成員互評均分權(quán)重為0.2,這個獨(dú)創(chuàng)的考核細(xì)節(jié)大大激發(fā)了學(xué)生的工作熱情并營造了工作團(tuán)隊(duì)內(nèi)互幫互助的和諧氛圍,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
3課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的支撐體系
(1)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)。對于應(yīng)用型大學(xué)而言,高水平的師資隊(duì)伍是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)出企業(yè)需要的應(yīng)用型人才,必須建立一支綜合素質(zhì)強(qiáng)的“雙師型”教師隊(duì)伍。而大多數(shù)教師從學(xué)校畢業(yè)又進(jìn)入學(xué)校授課,本身沒有在企業(yè)工作過,教師的工程素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,具有豐厚工程背景又有學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教師有計(jì)劃分批次輪流到企業(yè)鍛煉的常規(guī)制度;另一方面,吸引企業(yè)的優(yōu)秀工程師兼職或全職到教師崗位,充分發(fā)揮其多年來的企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實(shí)踐教育缺失的根本途徑[13-14]。一方面大力吸引企業(yè)參與到高校實(shí)踐教學(xué)過程中來,在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容上廣泛征詢和適當(dāng)采納相關(guān)業(yè)內(nèi)專家的意見;另一方面,增加學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練和專業(yè)拓展課程的學(xué)習(xí)機(jī)會,理論聯(lián)系實(shí)際,開拓視野,拓寬思路,促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新靈感,為課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式提供強(qiáng)有力的實(shí)踐平臺支撐。與相關(guān)企業(yè)建立長期合作關(guān)系,良性循環(huán),最大可能實(shí)現(xiàn)更多學(xué)生畢業(yè)和就業(yè)上崗的零過渡,校企共同培養(yǎng)“適銷對路”的應(yīng)用型人才。
(3)開設(shè)公共選修課。公共選修課是高校面向全體學(xué)生開設(shè)的綜合素質(zhì)培養(yǎng)課程,對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)完善,知識面擴(kuò)大,興趣和個性發(fā)展和綜合素質(zhì)提高有重要意義。對于工科專業(yè)來說,根據(jù)企業(yè)對人才的需求,高校開設(shè)如市場營銷、會計(jì)、社交技巧等人文類和經(jīng)濟(jì)類選修課,不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,而且學(xué)生也可以結(jié)合自身職業(yè)生涯規(guī)劃科學(xué)地進(jìn)行選課,為將來的職業(yè)儲備和積累知識[15]。
4結(jié)語
課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一個重要環(huán)節(jié)。它可以使學(xué)生了解如何將課堂上所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實(shí)際工程中,并且通過課程設(shè)計(jì)更好地掌握課堂上所學(xué)的知識,從而為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
對于土木工程專業(yè)建筑工程方向的學(xué)生而言,課程設(shè)計(jì)通常包括:民用房屋建筑設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)、混合結(jié)構(gòu)房屋墻體及條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼屋架設(shè)計(jì)、門式剛架廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、土木工程施工組織設(shè)計(jì)和一般土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)等。每一門課程設(shè)計(jì)都是相對應(yīng)課程的一個重要實(shí)踐性環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生動手能力及思考和創(chuàng)新意識的一個重要手段,是理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的重要途徑,也是體現(xiàn)素質(zhì)教育的一個重要方面。由此可見,提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量對于提高建筑工程人才培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
要提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量需要從課前準(zhǔn)備、加強(qiáng)指導(dǎo)、注重設(shè)計(jì)過程、做好成績考核及成果總結(jié)等多方面人手。當(dāng)然要保證上述每一方面的工作質(zhì)量,教師的責(zé)任心尤其重要。”下面結(jié)合筆者在建筑工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的教學(xué)實(shí)踐,談幾點(diǎn)建議。
2認(rèn)真做好必要的準(zhǔn)備工作
2.1精心選題及合理確定設(shè)計(jì)分量
在以往的課程設(shè)計(jì)中,有些指導(dǎo)老師為減少麻煩,把某一設(shè)計(jì)選題用很多屆,致使設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊,從而影響了學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性。也有的課程設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)任務(wù)分量過大,導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程草草收兵,應(yīng)付了事;而另一方面,也存在個別的課程設(shè)計(jì)分量過少,使得設(shè)計(jì)過程中學(xué)生閑暇多,用到的知識少,動手能力得不到很好的鍛煉,從而影響了教學(xué)質(zhì)量。因此,在課程設(shè)計(jì)選題時,應(yīng)結(jié)合新的教學(xué)內(nèi)容和土木工程領(lǐng)域的新發(fā)展,不斷補(bǔ)充和更新設(shè)計(jì)內(nèi)容。對部分的課程設(shè)計(jì),應(yīng)盡可能選用近期設(shè)計(jì)的工程或正在實(shí)施的工程,以便學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中能看到實(shí)物,以增強(qiáng)他們的感性認(rèn)識和設(shè)計(jì)積極性。比如,多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、土木工程施工組織設(shè)計(jì)和一般土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)等都應(yīng)盡量將選題與實(shí)際工程結(jié)合起來。同時,在選題時,應(yīng)考慮設(shè)計(jì)時間、復(fù)雜程度、提交成果的工作量等來確定合理的設(shè)計(jì)分量,使參與設(shè)計(jì)的學(xué)生都能經(jīng)歷一個完整的練習(xí)過程,收到較好的效果,從而達(dá)到課程設(shè)計(jì)預(yù)期的目的。
2.2認(rèn)真編寫設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性材料,是課程設(shè)計(jì)教學(xué)中不可缺少的內(nèi)容之一。有些指導(dǎo)老師為了省事,在課程設(shè)計(jì)開始的當(dāng)天才口頭布置設(shè)計(jì)任務(wù)或在黑板上大致抄寫幾條;有些老師雖然布置了較完整的設(shè)計(jì)任務(wù),但任務(wù)書過于簡單,對完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)步驟、依據(jù)、設(shè)計(jì)進(jìn)度、成果內(nèi)容等未做出明確的交代,故指導(dǎo)性不強(qiáng)。每一門課程設(shè)計(jì)都應(yīng)該按照教學(xué)大綱的要求明確設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)和要求。在課程設(shè)計(jì)正式開始之前,指導(dǎo)老師應(yīng)提前編寫好內(nèi)容詳盡的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,并發(fā)給學(xué)生,讓他們有一個熟悉的過程。指導(dǎo)書一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:(l)設(shè)計(jì)目的、任務(wù);(2)設(shè)計(jì)依據(jù);(3)設(shè)計(jì)參考圖紙及相關(guān)資料;(4)設(shè)計(jì)步驟與要求;(5)成果內(nèi)容;(6)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排;(7)紀(jì)律要求;(8)成績考核標(biāo)準(zhǔn)。如有必要,還應(yīng)編人相應(yīng)的設(shè)計(jì)例題,供學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時參考。
2.3準(zhǔn)備必要的資料
工程設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者需要應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)范、圖集、標(biāo)準(zhǔn)、定額等基礎(chǔ)資料。如房屋建筑課程設(shè)計(jì)中需要收集當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和水文地質(zhì)資料等原始數(shù)據(jù),并提供《西南地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通用圖》及有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn);又如多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要準(zhǔn)備《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》等各類資料;再如根據(jù)四川省現(xiàn)行的工程造價(jià)編制方法,土建工程概預(yù)算課程設(shè)計(jì)需要提供國家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》、《全國統(tǒng)一工程量清單編制規(guī)則》、《四川省建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)定額》、《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額四川省估價(jià)表》(2004)、某一時期的材料指導(dǎo)價(jià)、各類標(biāo)準(zhǔn)圖集等。由于經(jīng)費(fèi)問題及應(yīng)用范圍上的限制,指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的需要對上述資料中的必要部分進(jìn)行收集整理,作為指導(dǎo)書的附件,這樣可以幫助學(xué)生盡快做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備和更充分地理解設(shè)計(jì)內(nèi)容,為高效而順利地完成課程設(shè)計(jì)提供保證。另一方面,由于資料種類和內(nèi)容較多,對于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學(xué)生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設(shè)計(jì)和今后的工作打下基礎(chǔ)。
3加強(qiáng)指導(dǎo)與管理
3.1加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程中的指導(dǎo)工作
對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo),僅是抽空到教室里對學(xué)生提出的問題給予解答是不夠的。因?yàn)橛械膶W(xué)生在設(shè)計(jì)過程中提不出什么問題,有的學(xué)生總是參考同學(xué)的設(shè)計(jì)步驟,他們甚至對書上、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或定額中的內(nèi)容理解錯了,就按他們自己錯誤的理解去做,影響了設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。指導(dǎo)教師安排的指導(dǎo)時間每一天應(yīng)不少于4學(xué)時,且具體時段應(yīng)相對固定,以保證學(xué)生能按進(jìn)度完成設(shè)計(jì)任務(wù)。同時,對課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)應(yīng)把被動解答問題與主動提出問題相結(jié)合,對一些容易出現(xiàn)錯誤或混淆不清的地方進(jìn)行提或在黑板上予以提示,了解學(xué)生的具體做法或算法,并通過檢查中間結(jié)果來發(fā)現(xiàn)問題。同時,對計(jì)算中或繪圖中一些共性、難點(diǎn)問題應(yīng)講解。
3.2加強(qiáng)對設(shè)計(jì)過程的管理
課堂教學(xué)有固定的時間,可以通過考勤、課后作業(yè)及講評等手段檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而保證一定的教學(xué)質(zhì)量。目前對課程設(shè)計(jì)的管理則較為松散,有的指導(dǎo)老師在成績考核中只依據(jù)學(xué)生最后提交的設(shè)計(jì)成果予以評定,對設(shè)計(jì)過程幾乎沒有任何監(jiān)控或記錄,因此導(dǎo)致學(xué)生的松懈和抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生,甚至出現(xiàn)抄襲的學(xué)生得高分的情況,這顯然不利于提高學(xué)生主動完成設(shè)計(jì)的積極性,也不利于設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。對課程設(shè)計(jì)過程中的管理可采取如下做法:
(1)明確指導(dǎo)時間。
(2)合理劃分和安排設(shè)計(jì)進(jìn)度。
(3)對設(shè)計(jì)進(jìn)度中的各個中間環(huán)節(jié)明確其具體要求(內(nèi)容及必須完成時間),并不斷檢查;錯誤的地方可直接在初稿中批示出來;前一步驟未完成者不得進(jìn)人下一階段的設(shè)計(jì)。
(4)最后必須提交正式的成果和檢查過的初稿或底稿;沒有接受中間過程檢查的學(xué)生,最后提交的成果不予批改,以不及格論。
通過上述的管理與督促,能夠收到較好的效果。
4采取措施確保設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果
4.1設(shè)計(jì)分組或設(shè)計(jì)選題
在布置課程設(shè)計(jì)的任務(wù)時,應(yīng)分組或分題,不能全班做同一題目。如果每個人完成完全相同的內(nèi)容,不利于培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和主動學(xué)習(xí)的能力。比如鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)考慮不同的平面尺寸、荷載、建筑構(gòu)造做法、材料強(qiáng)度等,還可以要求采用不同的樓蓋類型,以確保一人一題,每人可以完成相對獨(dú)立的設(shè)計(jì)任務(wù)。又如,房屋建筑課程設(shè)計(jì)需要繪制較多的圖紙,可以在課程教學(xué)中期即公布設(shè)計(jì)題目,并采取學(xué)生選擇與教師分配相結(jié)合的方法確定分組或選題,這樣學(xué)生有更多的時間學(xué)習(xí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)思方案,在課程設(shè)計(jì)周開始前即可初步確定合理的設(shè)計(jì)方案,為下一步完成施工圖設(shè)計(jì)提供了保證。再比如土建工程概預(yù)算課程設(shè)計(jì),一般的實(shí)際工程其工程量較多,在指導(dǎo)過程中,可以把課程設(shè)計(jì)的班級分成幾個小組,一些小組模擬招投標(biāo)中的甲方做標(biāo)底,另一些則作為不同的投標(biāo)單位(乙方)計(jì)算報(bào)價(jià),最后讓他們進(jìn)行比較競爭。
由于每一小組是合作完成課程設(shè)計(jì),所以必須要求小組成員每人獨(dú)立完成相應(yīng)的內(nèi)容,然后成員中間再進(jìn)行互審,促使他們?nèi)ニ伎?,去發(fā)現(xiàn)別人的和自己的不足,從而提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)的主動性和積極性。PKPM結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模、電算及施工圖繪制,同時通過與手算的結(jié)果對比分析,校核手算的正確性;土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)也可以應(yīng)用某種預(yù)算軟件進(jìn)行分析、匯總、打印,提高設(shè)計(jì)效率。通過上機(jī)操作,可以讓學(xué)生對目前工程設(shè)計(jì)中一些常用的軟件有所了解,同時也可以提高他們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和獨(dú)立思考能力,并從一定程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。當(dāng)然,課程設(shè)計(jì)又不完全等同于工程設(shè)計(jì),學(xué)生不能完全依賴于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓(xùn)練必不可少。
4.2安排上機(jī)操作時間
在課程設(shè)計(jì)中,還應(yīng)安排一定的上機(jī)時間,要求每個學(xué)生會應(yīng)用一種與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的軟件上機(jī)操作。譬如,房屋建筑設(shè)計(jì)可采用Au量oCAD、天正建筑等軟件進(jìn)行施工圖繪制;結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可采用PKPM結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模、電算及施工圖繪制,同時通過與手算的結(jié)果對比分析,校核手算的正確性;土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)也可以應(yīng)用某種預(yù)算軟件進(jìn)行分析、匯總、打印,提高設(shè)計(jì)效率。通過上機(jī)操作,可以讓學(xué)生對目前工程設(shè)計(jì)中一些常用的軟件有所了解,同時也可以提高他們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和獨(dú)立思考能力,并從一定程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。當(dāng)然,課程設(shè)計(jì)又不完全等同于工程設(shè)計(jì),學(xué)生不能完全依賴于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓(xùn)練必不可少。
【關(guān)鍵詞】基于項(xiàng)目;數(shù)據(jù)庫;課程設(shè)計(jì);教學(xué)研究
數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)實(shí)踐課,該課程總的學(xué)習(xí)目標(biāo)是讓學(xué)生熟練掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的相關(guān)理論知識,并能夠理論聯(lián)系實(shí)際,解決實(shí)際問題。通過數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的能力,讓學(xué)生具備較好的數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目實(shí)踐能力,掌握過硬的職業(yè)技能。本文對數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的主要問題進(jìn)行了細(xì)致的分析,提出了基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)的詳細(xì)教學(xué)方案。
1.數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)中存在的主要問題
(1)學(xué)生參與數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)的積極性不高、知識和技術(shù)儲備不夠。
(2)學(xué)生重編程實(shí)現(xiàn)而輕分析和設(shè)計(jì)。
(3)課程人員組織和時間安排不太合理,任務(wù)設(shè)計(jì)和要求偏低。
(4)課程考核方式、評價(jià)體系和管理過程不夠科學(xué)。
2.基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施
2.1 基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)方案
本文提出的基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)教學(xué)方案是指設(shè)計(jì)能夠吸引學(xué)生興趣、難易適中、選題豐富并且能夠滿足不同層次的學(xué)生需求的項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù),參照軟件公司分析、設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的基本步驟和人員組織形式來安排和組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)。其重點(diǎn)在于把學(xué)生的課程設(shè)計(jì)任務(wù)提高到軟件工程項(xiàng)目的高度,并通過模擬實(shí)訓(xùn)加以實(shí)施。按照軟件工程傳統(tǒng)方法學(xué)的思想,結(jié)合數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟,將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件的開發(fā)簡單劃分為需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和測試四個階段。每個階段的任務(wù)均在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,由項(xiàng)目組成員通力協(xié)作、自主完成。在每個階段結(jié)束后,采用項(xiàng)目評審的方法,對每個小組每個學(xué)生的具體工作進(jìn)行階段性評審,學(xué)生分組匯報(bào)工作成果,并按照軟件工程的要求提交階段性技術(shù)文檔。項(xiàng)目模擬實(shí)訓(xùn)根據(jù)課程設(shè)計(jì)選題采用項(xiàng)目小組的形式進(jìn)行分工,項(xiàng)目規(guī)模和難度由指導(dǎo)老師和項(xiàng)目小組全體成員根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書協(xié)商決定。每個項(xiàng)目小組由一名同學(xué)擔(dān)任項(xiàng)目組長,項(xiàng)目組長可以根據(jù)小組內(nèi)每個人的能力和經(jīng)驗(yàn)合理分配任務(wù)。每個學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過程中,擔(dān)任不同的角色。在工作中,項(xiàng)目小組的成員相互溝通和交流,組與組之間也可以相互借鑒學(xué)習(xí),提高學(xué)生的參與積極性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
2.2 基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)方案的實(shí)施
2.2.1 課程設(shè)計(jì)的選題
數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑,其設(shè)計(jì)題目應(yīng)該具有一定的應(yīng)用背景,讓學(xué)生能夠遵循軟件工程的基本原理設(shè)計(jì)一個具有實(shí)用價(jià)值的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),使所學(xué)知識能夠融會貫通。
精心準(zhǔn)備和策劃設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目,是實(shí)施基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)教學(xué)的關(guān)鍵。在確定項(xiàng)目時應(yīng)綜合考慮以下幾方面的因素:(1)能將數(shù)據(jù)庫的理論知識和實(shí)際應(yīng)用技能較好的結(jié)合在一起;(2)所選項(xiàng)目數(shù)量要足夠多,涉及面要廣而且是學(xué)生比較熟悉和有興趣的應(yīng)用領(lǐng)域;(3)項(xiàng)目的難易程度要能夠滿足不同層次的學(xué)生的需求;(4)項(xiàng)目的整個開發(fā)流程要規(guī)范,以項(xiàng)目為主線,引導(dǎo)學(xué)生把掌握的程序編程知識、數(shù)據(jù)庫和軟件工程等理論應(yīng)用到軟件開發(fā)實(shí)踐當(dāng)中去,讓學(xué)生掌握軟件開發(fā)的整個開發(fā)流程,具備項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)歷。
2.2.2 課程設(shè)計(jì)的人員組織
按照開發(fā)流程,參照軟件公司的人員組織形式,將班級的學(xué)生分組,每組5至6人,以學(xué)生自由組合為基礎(chǔ),教師可根據(jù)學(xué)生的興趣和特長、編程水平、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力、性格特點(diǎn)、男女搭配等因素進(jìn)行調(diào)整。每個同學(xué)可以擔(dān)任不同的角色:如項(xiàng)目管理員,系統(tǒng)分析員,系統(tǒng)設(shè)計(jì)員,系統(tǒng)開發(fā)員等。
每個小組由其成員推選產(chǎn)生一名項(xiàng)目組長,負(fù)責(zé)制定本小組的開發(fā)計(jì)劃、工作任務(wù)的分配和調(diào)度、監(jiān)督實(shí)施等工作。在組長的指揮下,對小組成員進(jìn)行分工,語言表達(dá)能力強(qiáng)善于溝通的同學(xué)負(fù)責(zé)聯(lián)系工作和調(diào)查研究,美工好的同學(xué)負(fù)責(zé)界面設(shè)計(jì),編程能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)代碼的編寫,程序設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和程序調(diào)試,寫作能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)技術(shù)文檔的書寫等。教師要負(fù)責(zé)幫助把握進(jìn)度,提醒學(xué)生合理分配工作時間等。
按小組形式開發(fā)項(xiàng)目,不但有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和提高學(xué)生的管理能力,而且更接近工作實(shí)際。
2.2.3 綜合設(shè)計(jì)過程
學(xué)生發(fā)揮各自的特長分工協(xié)作,運(yùn)用已學(xué)軟件工程、數(shù)據(jù)庫理論思想和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理念、C#或C++等編程語言,具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。開發(fā)設(shè)計(jì)過程按以下順序進(jìn)行——自選課程設(shè)計(jì)課題,調(diào)查用戶需求,總結(jié)歸納數(shù)據(jù)流程,分析性能,書寫需求分析及總體設(shè)計(jì)報(bào)告(包括數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)庫概念模型、邏輯模型、系統(tǒng)功能模塊),完成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),進(jìn)行系統(tǒng)整合和測試,功能完善,匯報(bào)設(shè)計(jì)成果(包括撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告、系統(tǒng)驗(yàn)收、結(jié)果匯報(bào))。主要分為需求分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施和成果展示。
(1)需求分析是保證項(xiàng)目順利完成的前提。需求分析做得不好,甚至?xí)?dǎo)致整個系統(tǒng)返工重做。因此,在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中學(xué)生必須根據(jù)教師提供的項(xiàng)目背景資料,通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)或相應(yīng)的組織、部門、企業(yè)去查找相關(guān)資料,結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),對數(shù)據(jù)和處理進(jìn)行分析,畫出各層數(shù)據(jù)流圖,做好詳細(xì)地需求分析。教師要對學(xué)生的需求分析報(bào)告進(jìn)行指導(dǎo)和評價(jià)。
(2)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。本階段主要包括數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要求學(xué)生在需求分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)E—R模型,詳細(xì)描述實(shí)體的屬性及實(shí)體之間的聯(lián)系;實(shí)現(xiàn)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換,并對關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化;定義主鍵、外鍵、視圖、索引等。此外學(xué)生還應(yīng)該設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的功能模塊圖。教師通過檢查學(xué)生設(shè)計(jì)的E-R圖、關(guān)系模型和功能模塊圖,對每個組進(jìn)行分析、評價(jià)和指導(dǎo)。
(3)項(xiàng)目實(shí)施。項(xiàng)目實(shí)施即數(shù)據(jù)庫的實(shí)施、運(yùn)行與維護(hù)階段,主要包括應(yīng)用系統(tǒng)的編程與調(diào)試。指導(dǎo)教師為學(xué)生提供技術(shù)支持,適時組織討論、講解和歸納總結(jié)為學(xué)生提供解決問題的新思路、新方法。
(4)成果展示。學(xué)生以項(xiàng)目組的形式完成了項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)與開發(fā)后,各個小組將在課程設(shè)計(jì)末期進(jìn)行成果匯報(bào)和展示,接受教師和其他同學(xué)的評價(jià)。通過作品展示和評價(jià),可以激發(fā)學(xué)生的競爭意識,促進(jìn)項(xiàng)目組成員之間的交流與協(xié)作。
2.2.4 課程設(shè)計(jì)的時間安排
針對課程設(shè)計(jì)時間安排上的不合理問題,采取雙管齊下的方式。首先增加教學(xué)計(jì)劃中數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)的教學(xué)學(xué)時,由原來的2周改變?yōu)?周,使得學(xué)生有足夠的時間來完成課設(shè)任務(wù)。其次,提前讓學(xué)生進(jìn)入分組和選題環(huán)節(jié),并將每個人要完成的任何合理分配,讓學(xué)生提前進(jìn)入做好項(xiàng)目的知識儲備、調(diào)研等前期準(zhǔn)備工作。
2.2.5 課程設(shè)計(jì)的考核與評定
加強(qiáng)過程考核,提高對課程設(shè)計(jì)的總體要求,細(xì)化評價(jià)指標(biāo)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,不僅要提交軟件系統(tǒng),還要提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告,并進(jìn)行分組匯報(bào)。課程設(shè)計(jì)的最終成績由以下幾部分組成:考勤lO%,平時抽查1O%,答辯20%,課程設(shè)計(jì)報(bào)告30%,系統(tǒng)演示30%。其中前四項(xiàng)由教師評分,系統(tǒng)演示由學(xué)生評分,每組各選派一名代表給大家演示系統(tǒng)并介紹基本情況,由各組分組討論,對其它組開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)和評分,最后取平均分并公布成績。
為學(xué)生提供展示自我的平臺,建立完善的考核指標(biāo)和體系,這樣不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,也有利于提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)庫理論實(shí)際問題的能力。
3.總結(jié)
通過基于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)教學(xué)研究,不僅使學(xué)生能夠在理解數(shù)據(jù)庫理論的基礎(chǔ)上,實(shí)際動手開發(fā)一個實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng),而且在一系列的開發(fā)設(shè)計(jì)過程工作中能夠樹立學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)管理思想,能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自主管理、主動學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維、綜合運(yùn)用、動手實(shí)踐等能力。使數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)真正成為學(xué)生驗(yàn)證理論的“實(shí)驗(yàn)場”,成為開發(fā)學(xué)生潛力、培養(yǎng)實(shí)戰(zhàn)能力的“戰(zhàn)場”,成為體驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)過程的“運(yùn)動場”。
參考文獻(xiàn)
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一、課程設(shè)計(jì)的目的與基本要求
在全國開設(shè)動力機(jī)械及工程專業(yè)方向的高校中,很多都安排"內(nèi)燃機(jī)課程設(shè)計(jì)"這一教學(xué)環(huán)節(jié),旨在通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生應(yīng)用、鞏固、豐富、提高所學(xué)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)知識,加深對所學(xué)理論知識的理解,獲得與專業(yè)有關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)技能以及綜合運(yùn)用理論知識分析和解決實(shí)際問題的方法與能力。因此,課程設(shè)計(jì)是對前期理論與實(shí)踐教學(xué)效果的檢驗(yàn),也是對學(xué)生綜合分析能力與獨(dú)立工作能力的培養(yǎng)與檢查過程。
課程設(shè)計(jì)通常包括:設(shè)計(jì)目標(biāo)和內(nèi)容制定、方案選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)報(bào)告和圖紙的提交、答辯及教師的成績評估。課程設(shè)計(jì)目標(biāo)和題目選擇由實(shí)踐教學(xué)大綱確定,設(shè)計(jì)目標(biāo)必須清晰和明確,設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容必須符合專業(yè)方向要求,在深廣度與分量上要求合理;方案選擇是由學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成;設(shè)計(jì)計(jì)算即學(xué)生本文由收集整理根據(jù)所學(xué)相關(guān)理論知識進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的過程;設(shè)計(jì)繪圖是工科學(xué)生必須具備的能力,一般可以手繪或利用繪圖軟件在電腦上完成;設(shè)計(jì)報(bào)告為學(xué)生在設(shè)計(jì)結(jié)束時完成和提交的成果;教師最后根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生設(shè)計(jì)效果進(jìn)行評估,并給出成績。
二、原課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排和存在的問題
1.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排
課程設(shè)計(jì)安排在第6學(xué)期末進(jìn)行,為期3周。指導(dǎo)教師提供一套四缸發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)橫向和縱向參考圖紙,要求每個學(xué)生根據(jù)實(shí)際比例畫出橫向和縱向圖,并熟悉其中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),然后進(jìn)行發(fā)動機(jī)在某轉(zhuǎn)速下的運(yùn)動分析,并提交一份相應(yīng)的設(shè)計(jì)報(bào)告,最后教師利用兩天時間對學(xué)生的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行答辯評分。
2.存在的問題
(1)原課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排中繪圖工作量大,在兩周左右時間內(nèi)要求每個學(xué)生在認(rèn)識、消化和整理原圖的基礎(chǔ)上,完成兩張四缸發(fā)動機(jī)的橫向和縱向圖,這對于大部分學(xué)生來說是一件很難完成的事情。所以,到最后造成的結(jié)果就是大部分學(xué)生無法達(dá)到課程設(shè)計(jì)基本要求,即學(xué)生并不能通過課程設(shè)計(jì)掌握發(fā)動機(jī)的工作特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn),掌握基本尺寸和結(jié)構(gòu)的確定原則以及計(jì)算方法,更談不上在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。另外,學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中沒有應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行設(shè)計(jì),從而背離了課程設(shè)計(jì)鍛煉學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力、盡可能實(shí)現(xiàn)零距離上崗的目的。
(2)課程設(shè)計(jì)答辯是以教師提問為主的"問、答"方式,不能全面地考核學(xué)生們對課程設(shè)計(jì)的掌握程度。更重要的是,學(xué)生們對自己的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果并沒有系統(tǒng)地總結(jié),對自己的成功與不足之處沒有一個明確的認(rèn)識,使他們在今后的學(xué)習(xí)中沒有明確的努力方向,這并不是一個好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(3)課程設(shè)計(jì)的組織形式單一。課程設(shè)計(jì)的目的之一就是要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。從人才培養(yǎng)的過程來看,在一個人的經(jīng)驗(yàn)還很不豐富的情況下,團(tuán)隊(duì)合作是迅速提升其分析問題和解決問題能力的最好途徑之一,也是知識共享、成長最快的方式。然而,原課程設(shè)計(jì)還只是處于單打獨(dú)斗、一人一題的局面。為了在短時間內(nèi)迅速完成自己所承擔(dān)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,每個學(xué)生都只顧埋頭做自己的事情,這樣也直接造成學(xué)生們在遇到問題的時候,沒有互相討論、互相學(xué)習(xí)、相互借鑒的可能,同時,對于職業(yè)意識、合作精神的培養(yǎng)也沒有起到應(yīng)有的效果,這也不符合我們所倡導(dǎo)的工程教育的理念。
三、課程設(shè)計(jì)的改革探索
1.改進(jìn)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
內(nèi)容安排中減少機(jī)械重復(fù)的畫圖工作量,將四缸發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)改成二缸機(jī)設(shè)計(jì),并強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)理念,安排2人一組,每個學(xué)生只要求手畫一張縱向圖或橫向圖,另加兩張用繪圖軟件繪制的零件圖,由此一方面補(bǔ)充了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)計(jì)中應(yīng)用的培訓(xùn),也使得學(xué)生
有時間對設(shè)計(jì)進(jìn)行全面思考,保證了對設(shè)計(jì)計(jì)算過程的理解。
2.加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在內(nèi)燃機(jī)輔助設(shè)計(jì)中應(yīng)用的培訓(xùn)
分別以動力機(jī)械及工程專業(yè)的兩大主干課程"內(nèi)燃機(jī)原理"和"內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)"為基礎(chǔ),將學(xué)生分為內(nèi)燃機(jī)工作過程熱力學(xué)計(jì)算和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算兩大組,加強(qiáng)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。要求進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)工作過程熱力學(xué)計(jì)算的學(xué)生根據(jù)熱力計(jì)算公式,對內(nèi)燃機(jī)各熱力參數(shù)、指示參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并繪制示功圖,它對內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。要求進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算的學(xué)生以發(fā)動機(jī)運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)仿真分析為目標(biāo),掌握發(fā)動機(jī)運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析問題的思路與方法,并能將思路與方法付諸于程序語言進(jìn)行仿真,通過仿真結(jié)果進(jìn)一步加深對發(fā)動機(jī)發(fā)火順序、轉(zhuǎn)矩波動和軸承負(fù)荷圖的理解。
3.設(shè)計(jì)過程進(jìn)度安排階段化
第一階段:大約1~2天時間,進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)總體設(shè)計(jì)和方案選擇,在產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)中要選擇和確定內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù),在進(jìn)行熱計(jì)算和外特性計(jì)算及主要零部件設(shè)計(jì)前,首先要選擇零部件的類型、布局方式,如:氣缸的布局方式、燃燒室的選擇等。
第二階段:大約2~3天時間,進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)工作過程熱力學(xué)計(jì)算和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算,學(xué)生依據(jù)分組情況分別按要求進(jìn)行具體的計(jì)算。
第三階段:大約8~9天時間,進(jìn)行繪圖工作,每個學(xué)生手畫一張縱向圖或橫向圖,另加一張用繪圖軟件繪制的零件圖。
關(guān)鍵詞:實(shí)物模型;課程設(shè)計(jì);項(xiàng)目教學(xué)
在中等職業(yè)學(xué)校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)過程中,學(xué)校常常根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)以及學(xué)校具備的設(shè)備資源等因素,在學(xué)生的培養(yǎng)過程中更多地偏向培養(yǎng)學(xué)生的加工操作技能,而學(xué)生的自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能力較低,學(xué)生在以后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)過程中難以得到更好的發(fā)展。因此,如何提高學(xué)生的創(chuàng)造性并充分發(fā)揮自己的專業(yè)技能,培養(yǎng)高素質(zhì)的技能人才,已成為中職學(xué)校在未來教育教學(xué)過程的重點(diǎn)和難題。
一、當(dāng)前中職學(xué)校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生的技能學(xué)習(xí)情況
1.專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)
本專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)方面主要有:《機(jī)械制圖》《公差測量》《金屬工藝》《模具制造工藝》《沖壓模具設(shè)計(jì)》《塑料模具設(shè)計(jì)》《CAD/CAM軟件》等。學(xué)校會根據(jù)課程特點(diǎn)分別采用項(xiàng)目教學(xué)、一體化教學(xué)等多種教學(xué)模式,學(xué)生都基本掌握模具專業(yè)的相關(guān)技能知識。
2.實(shí)踐技能訓(xùn)練
在當(dāng)前,中職學(xué)校都推行2+1的教學(xué)模式(兩年在校學(xué)習(xí),一年在校外進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí))和雙證制(學(xué)生在畢業(yè)時除具備畢業(yè)證書外,還要考取1~2個中級技能證書)。學(xué)校會根據(jù)自己具備的教學(xué)資源,在學(xué)生就讀期間進(jìn)行相關(guān)的技能訓(xùn)練,如,鉗工實(shí)習(xí)、制圖測繪實(shí)習(xí)、數(shù)控加工實(shí)習(xí)(以銑床加工為主)、模具組裝加工實(shí)習(xí)等。一般每個實(shí)習(xí)項(xiàng)目安排課時4~5周,每學(xué)期進(jìn)行兩個實(shí)習(xí)項(xiàng)目。
學(xué)生在實(shí)習(xí)期間主要以應(yīng)付技能考證為主,整個實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)過程基本圍繞即將考核的范疇進(jìn)行訓(xùn)練,如,某種類型零件的重復(fù)加工。學(xué)生在實(shí)習(xí)期間基本按照教師給定的內(nèi)容和步驟進(jìn)行操作,學(xué)生的機(jī)床設(shè)備操作技能都有較大的提高,但獨(dú)立完成能力和創(chuàng)造應(yīng)用能力較差。
3.課外學(xué)習(xí)情況
中職學(xué)校與高等院校有較大的區(qū)別,如,學(xué)生的教學(xué)和管理模式、學(xué)校的設(shè)備資源和學(xué)習(xí)氛圍等。中職學(xué)生的自由度受到較大的限制,學(xué)生的活動空間較小,缺乏學(xué)術(shù)氛圍。中職學(xué)校在課余時間能為學(xué)生提供的教學(xué)資源和機(jī)會相對較少。如,有的學(xué)校對一些專業(yè)會開辦興趣小組、競賽活動等。但參加活動的學(xué)生人數(shù)相對較少,未能普及到大多數(shù)學(xué)生,大多數(shù)學(xué)生在課余時間都在做與本專業(yè)不相關(guān)的事情,學(xué)生的技能學(xué)習(xí)和訓(xùn)練只能通過課堂時間來
完成。
4.學(xué)校設(shè)備資源的使用狀況
一方面,由于學(xué)校推行2+1的教學(xué)模式和雙證制,學(xué)生的課程安排比較緊張;另一方面,由于很多學(xué)校最近幾年通過上等級、政府對職業(yè)教育的投入的加大,學(xué)校的設(shè)備在數(shù)量上不斷得到增加,類型上不斷得到豐富。如,模具專業(yè)的設(shè)備由原有的數(shù)控銑床、加工中心、沖床、磨床、線切割機(jī)床等傳統(tǒng)類型機(jī)床,已經(jīng)豐富到快速成型、電火花成型、注塑機(jī)、三坐標(biāo)測量儀、高速沖壓等設(shè)備。受到教學(xué)時間和師資的影響,很多設(shè)備都沒有很好地應(yīng)用到日常教學(xué),被當(dāng)作擺設(shè)而放置在一邊。
二、以設(shè)計(jì)和制造實(shí)物模型為目的的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式的
構(gòu)建
1.項(xiàng)目實(shí)施的目標(biāo)和方向
以設(shè)計(jì)和制造實(shí)物模型為目的的教學(xué)模式是指建立以課程設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的項(xiàng)目教學(xué),在課程設(shè)計(jì)過程中通過調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積
極性,有效地把學(xué)生的專業(yè)知識應(yīng)用到實(shí)踐生產(chǎn)中,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力。通過零件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及工件加工,掌握零件的加工工藝流程的制訂和熟悉各種機(jī)床設(shè)備的使用。在課程設(shè)計(jì)過程中通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作,共同完成工作任務(wù)。學(xué)生最終通過學(xué)校具備的設(shè)備資源和加工手段完成設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)各零件的加工和組裝。
2.項(xiàng)目內(nèi)容的制訂
課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求為:設(shè)計(jì)一套比較復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)組合體(如,車輛模型、模具組合機(jī)構(gòu)、家電和電子設(shè)備組合模型等),并通過學(xué)?,F(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備和加工工藝能力,把設(shè)計(jì)的組合機(jī)構(gòu)
加工成實(shí)體模型。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的制訂主要由學(xué)生自行設(shè)計(jì),或由指導(dǎo)教師制訂供學(xué)生選擇,學(xué)生自行設(shè)計(jì)的方案需經(jīng)指導(dǎo)教師審
核同意后才能進(jìn)行。
3.參與人員組成與職責(zé)
課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)的開展由于涉及學(xué)校教學(xué)人員和設(shè)備的使用,必須得到學(xué)校的大力支持,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)首先要關(guān)心和支持,并選派適合的相關(guān)專業(yè)教師成立工作小組,全體模具專業(yè)的學(xué)生共
同參與??紤]到學(xué)生的技能情況,本課程設(shè)計(jì)主要在二年級以上的班級進(jìn)行。
學(xué)生成立課程設(shè)計(jì)工作小組,小組成員人數(shù)為3~5人,其中
1人為組長,負(fù)責(zé)主持小組日常工作開展。工作小組成立后上報(bào)指導(dǎo)教師備案,并不得隨意更改。小組成員共同制訂設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),并完成各零件的制作。
指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)制訂課程設(shè)計(jì)的要求、制訂工作流程和工作規(guī)
范,審核學(xué)生的課程設(shè)計(jì)方案,并督促檢查各小組學(xué)生的工作進(jìn)展情況,班主任協(xié)調(diào)管理。
4.學(xué)生開展課程設(shè)計(jì)的流程
(1)學(xué)生接受課程設(shè)計(jì)任務(wù)后2周內(nèi)完成工作小組的組建和設(shè)計(jì)內(nèi)容的制訂,并上報(bào)指導(dǎo)教師審核。
(2)設(shè)計(jì)方案經(jīng)審核同意后,小組成員在5周內(nèi)完成機(jī)構(gòu)零
件圖和組裝圖的設(shè)計(jì)及繪畫。設(shè)計(jì)結(jié)束后要上交二維零件圖紙
和三維設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖,主要使用軟件為AutoCAD、Pro-E、CAXA、
MasterCAM等。
(3)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢后,小組成員與指導(dǎo)教師共同分析各零件加工的可行性和工藝特點(diǎn),修改設(shè)計(jì)內(nèi)容,直到能適應(yīng)學(xué)校設(shè)備加工的要求,要求兩周內(nèi)完成。
(4)學(xué)生制訂各零件的加工方案、加工工藝設(shè)計(jì)(制訂加工藝表),并制訂和上報(bào)加工計(jì)劃,要求三周內(nèi)完成。
(5)指導(dǎo)教師把加工計(jì)劃報(bào)實(shí)訓(xùn)管理部門,由實(shí)訓(xùn)管理部門安排加工設(shè)備和加工指導(dǎo)教師,指導(dǎo)教師監(jiān)督和輔助學(xué)生的零件加
工過程,學(xué)生開始零件的加工和組裝,要求五周內(nèi)完成。
(6)零件完成加工后進(jìn)行機(jī)構(gòu)組裝、調(diào)試和其他后續(xù)處理,并達(dá)到具備較好的性能和美觀效果,要求三周內(nèi)完成。
(7)機(jī)械機(jī)構(gòu)成品修整完畢上交、課程設(shè)計(jì)個人總結(jié)上交、工藝圖表和設(shè)計(jì)過程資料匯總上交。
(8)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組成員共同評議學(xué)生設(shè)計(jì)作品,并進(jìn)行總結(jié),舉辦設(shè)計(jì)展示會。
5.課程設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)
(1)課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行時間主要在學(xué)生課余時間和實(shí)習(xí)期間。
(2)加工設(shè)備、工具等非損耗件由學(xué)校提供使用。根據(jù)加工生產(chǎn)的需要,零件加工用的材料、刀具等消耗用品要由學(xué)生自備(目的是讓學(xué)生提高材料和工具的使用效率,珍惜實(shí)習(xí)機(jī)會)。
(3)學(xué)生在使用學(xué)校設(shè)備設(shè)施時要自覺遵守日常使用管理規(guī)范要求。
(4)學(xué)校積極配合課程設(shè)計(jì)的開展,提供相應(yīng)設(shè)備、工具滿足課程設(shè)計(jì)工作的需要。學(xué)生課程設(shè)計(jì)成果為學(xué)校和學(xué)生共享。
(5)為鼓勵和促進(jìn)課程設(shè)計(jì)的開展,學(xué)校對學(xué)生課程設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評比,獲得優(yōu)秀設(shè)計(jì)的小組成員將給予“優(yōu)秀畢業(yè)生”和“優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)”稱號,優(yōu)先推薦到優(yōu)質(zhì)企業(yè)就業(yè)。
三、困難和不足
在整個課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程中,出現(xiàn)的困難和不足有以下幾個
方面:
1.學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動性和積極程度直接影響課程設(shè)計(jì)的
開展。
2.課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行主要在課余時間進(jìn)行,受學(xué)校管理制度的影響,學(xué)生的業(yè)余時間和空間有限。
3.學(xué)生可使用資源也受到學(xué)校管理模式和設(shè)備資源的制約,
如,在設(shè)計(jì)過程中需要計(jì)算機(jī),部分學(xué)生在學(xué)校沒有個人計(jì)算機(jī);學(xué)生使用機(jī)床設(shè)備與日常教學(xué)生產(chǎn)安排發(fā)生沖突等。
4.學(xué)生的個人知識水平和實(shí)際操作能力直接影響課程設(shè)計(jì)的效果和質(zhì)量,輔導(dǎo)教師必須及時給予幫助。
5.工件制作過程中,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師必須作出適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和監(jiān)督,才能保證工件的質(zhì)量以及生產(chǎn)安全,從而加大教師的工作量。
在中職學(xué)校開展這種新型、高層次的教學(xué)模式,是一種開創(chuàng)性的、挑戰(zhàn)性的嘗試。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要有高瞻遠(yuǎn)矚的規(guī)劃,各部門工作人員積極配合,教師認(rèn)真指導(dǎo),學(xué)生積極主動參與才能順利開展本次項(xiàng)目教學(xué)。在未來,我們堅(jiān)持走適合自己的道路,探索適應(yīng)學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方法,讓學(xué)生成為社會的棟梁。
參考文獻(xiàn):
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[2]李勤道.基于工作過程和行為導(dǎo)向課程教學(xué)設(shè)計(jì)的認(rèn)識與實(shí)踐[J].山東電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2012(03).
【模電課程設(shè)計(jì)心得體會范文一】 時間總是過得很快,經(jīng)過一周的課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),我已經(jīng)自己能制作一個高保真音頻功率放大器,這其中的興奮是無法用言語表達(dá)的。
學(xué)習(xí)模電這段時間也是我們一學(xué)期最忙的日子,不僅面臨著期末考試,而且中間還有一些其他科目的實(shí)驗(yàn),更為緊急的是,之前剛做完protel99的課程設(shè)計(jì),本周必須完成模電的課程設(shè)計(jì)。任務(wù)對我們來說,顯得很重。昨天剛考完復(fù)變,為了盡快完成模電的課程設(shè)計(jì),我一天也沒歇息。相關(guān)知識缺乏給學(xué)習(xí)它帶來很大困難,為了盡快掌握它的用法,我照著原理圖學(xué)習(xí)視頻一步一步做,終于知道了如何操作。
剛開始我借來了一份高保真音頻功率放大器的電路原理圖,但離實(shí)際應(yīng)用差距較大,有些器件很難找到,后來到網(wǎng)上搜索了一下相關(guān)內(nèi)容,順便到學(xué)校圖書館借相關(guān)書籍,經(jīng)過不斷比較與討論,最終敲定了高保真音頻功率放大器的電路原理圖,并且詢問了兄弟班關(guān)于元器件的參數(shù)情況。為下步實(shí)物連接打好基礎(chǔ)。
在做電路仿真時,我畫好了電路原理圖,修改好參數(shù)后,創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)列表時系統(tǒng)總是報(bào)錯,無論我怎樣修改都不行,后來請教同學(xué),他們也遇到了同樣的困惑。任何事情都不可能是一帆風(fēng)順的,開始是創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表時出現(xiàn)問題,后來是沒有差錯但出來的仿真波形不是預(yù)計(jì)中的,這確實(shí)很難修改。輸出時仿真波形總是一條直線,我弄了一晚上也找不出原因,整個人也顯得焦躁不已。
接下來,開始了我們的實(shí)物焊接階段。之前的電工實(shí)習(xí)讓我簡單的接觸到了焊接實(shí)物,以為會比較輕松,但實(shí)際焊接起來才發(fā)現(xiàn)此次與電工實(shí)習(xí)中的焊接實(shí)物有很大的不同,要自己對焊板上元件進(jìn)行布置和焊接電路元件連線,增加了很大的難度。由于采用了電路板,為了使步線美觀、簡潔,還真是費(fèi)了我們不少精力,經(jīng)過不斷的修改與討論,最終結(jié)果還比較另人滿意。
經(jīng)過這段課程設(shè)計(jì)的日子,我發(fā)現(xiàn)從剛開始的matlab到現(xiàn)在的pspice,不管是學(xué)習(xí)哪種軟件,都給我留下了很深的印象。由于沒有接觸,開始學(xué)得很費(fèi)力,但到后來就好了。在每次的課程設(shè)計(jì)中,遇到問題,最好的辦法就是問別人,因?yàn)槊總€人掌握情況不一樣,不可能做到處處都懂,發(fā)揮群眾的力量,復(fù)雜的事情就會變得很簡單。這一點(diǎn)我深有體會,在很多時候,我遇到的困難或許別人之前就已遇到,向他們請教遠(yuǎn)比自己在那冥思苦想來得快。
雖然最終實(shí)物做出來了,但這并不是我一個人做出來的。通過這次課程設(shè)計(jì),我明白了一個團(tuán)隊(duì)精神的重要性,因?yàn)閺念^到尾,都是大家集體出主意,來解決中間出現(xiàn)的各種問題。從原理圖的最終敲定,到波形的仿真,到元器件的選擇與購買,到最后實(shí)物的焊接與調(diào)試,這都是大家分工合作的結(jié)果,正是因?yàn)榇蠹遗浜系媚酰宽?xiàng)工作都完成得很棒,銜接得很好,才使我們很快的完成了任務(wù)。
盡管現(xiàn)在只是初步學(xué)會了高保真音頻功率放大器設(shè)計(jì),離真正掌握還有一定距離,但學(xué)習(xí)的這段日子確實(shí)令我收益匪淺,不僅因?yàn)樗l(fā)生在特別的時間,更重要的是我又多掌握了一門新的技術(shù),收獲總是令人快樂,不是嗎?
【模電課程設(shè)計(jì)心得體會范文二】 在這次的模電課程設(shè)計(jì)中,我們對模電數(shù)電有了更清晰的認(rèn)識。但是在一開始看見題目的時候,還是比較頭疼的,不知道如何下手,但是隨著慢慢的摸索,思路慢慢的出現(xiàn)了。這之間變化還是蠻大的,從最開始的不愿意動手到后來的因?yàn)橐粋€環(huán)節(jié)沒搞清楚而搞一晚上,這樣的大反差讓我們更進(jìn)一步的了解了模擬電子技術(shù)這一門深奧而實(shí)用的課程。
課程設(shè)計(jì)本身要求將以前所學(xué)的理論知識運(yùn)用到實(shí)際的電路設(shè)計(jì)當(dāng)中去,在電路的設(shè)計(jì)過程中,無形中加深了我們對模擬電路和數(shù)字電路的了解及運(yùn)用能力,對課本以及以前學(xué)過的知識有了一個更好的總結(jié)與理解;以前的模電實(shí)驗(yàn)只是針對某一個小的功能設(shè)計(jì),而此次課程設(shè)計(jì)對我們的總體電路的設(shè)計(jì)的要求更嚴(yán)格,這需要通過翻閱復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識確立了實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)方案,然后逐步細(xì)化進(jìn)行各模塊的設(shè)計(jì),進(jìn)而一步步調(diào)試排除錯誤
老師提供了多種不同類型的題目,自動油煙控制報(bào)警器這個任務(wù)難度相對適中,難度系數(shù)也比較適合,因此我們選擇了這個題目。最初拿到題目之時,覺得無從下手,而且時間也的確非常緊迫。可能是由于模電數(shù)電這兩門,特別是數(shù)電這門課程學(xué)過很久了,內(nèi)容有些生疏,不得不翻出以前的課本,大致的瀏覽一下,即使不成竹于胸,也能初步的了解。通過瀏覽,很多的知識因此回憶起來了。
但是問題并沒有得到根本性的解決。首先,我只是知道此次的課程設(shè)計(jì)任務(wù)需要的一些集成芯片,例如電壓比較器、da轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼管等。但是并不知道如何把它們組合起來,組成一個系統(tǒng)的,模塊清晰,能夠很好完成功能的整體。于是我們上網(wǎng)搜,圖書館查閱資料,看書,問同學(xué)。終于能夠從整體上來把握。思路也逐漸的清晰了起來,整體的框架在我的腦海里慢慢的顯現(xiàn)。很快,便有了整體的方案。把這個任務(wù)分成幾個比較系統(tǒng)的模塊,分別是報(bào)警濃度設(shè)置和顯示模塊,比較控制模塊,煙霧傳感器輸入模塊,三極管開關(guān),驅(qū)動模塊。接下來分別考慮了分塊電路的細(xì)節(jié)。最后如期的完成了初步的設(shè)計(jì)雛形。
有了方案的指導(dǎo),接下來的幾天就相對比較容易搞定,需要做的就是連接好電路,盡管這是一項(xiàng)依葫蘆畫瓢的步驟,但是要求的是絕對的用心和細(xì)致,稍有錯誤,就很難在錯綜復(fù)雜的線路中檢查出來,有時候就是一個小問題,卻會浪費(fèi)了我們很多時間,這印證了一句話細(xì)節(jié)決定成敗!不管做的實(shí)驗(yàn)有多么復(fù)雜或者多么簡單,我們都應(yīng)該抱著一顆謹(jǐn)慎細(xì)致的心去完成它,遇到困難不毛躁,一個個排除,一定會得到我們想要的結(jié)果的。雖然只有短短一周的課程設(shè)計(jì),但是我們有許多的感想,總結(jié)起來如下:我覺得在做任何事情之前都必須的有一個大的綱領(lǐng),也就是一個方向和目標(biāo),好讓你不會走錯路和走彎路。當(dāng)然,這個的前提是綱領(lǐng)是對的。就這里而言,也就是我們的設(shè)計(jì)方案了。不難看出,所有的東西都是圍繞著這個方案在進(jìn)行的,那么我們就寧愿多花些時間在方案的完備性上,也就是常言道的磨刀不誤砍柴工。沒有準(zhǔn)確的做好這一步,后面也無從談起。從事我們這一行的必須要有動手能力。有了方案,就必須能夠準(zhǔn)確的實(shí)施,并且能夠在實(shí)施的過程中不斷的去糾正它,控制它,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反饋來改進(jìn)最初的方案,最終又能夠完善最初的方案,使之成熟。如果很好的保持了這樣一個良性的循環(huán)。做出來的方案又怎么會不夠完美呢?而且,動手的過程需要的是細(xì)致,耐心,準(zhǔn)確。不要把這個過程當(dāng)作是一個機(jī)械的操作,而是要帶著你的設(shè)計(jì)思想,在思考中行進(jìn)。不怕做的慢,因?yàn)槭炷苌?,多多練?xí)即可加強(qiáng)熟悉程度。雖然此次并沒有在這個過程中遇到很大的困難,但是實(shí)際當(dāng)中,動手能力是我們急需加強(qiáng)的一項(xiàng)技能。本次課程設(shè)計(jì)還讓我們認(rèn)識到要有取有舍,考慮最適合而不是最優(yōu)?,F(xiàn)實(shí)中,只能是理論上的最優(yōu)。而在實(shí)際的步驟中,就需要我們進(jìn)行取舍,留下什么,去掉什么,都是要求我們認(rèn)真考慮的,我堅(jiān)持的一個原則就是,從整體上考慮,在無法避免的情況之下,可以犧牲部分模塊的完備性來保證整體的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。當(dāng)然,如果能夠找到一種替代的方案或者模塊,是最理想不過的了。
總的來說,這次的任務(wù)完成的不錯。學(xué)到了很多東西。使我對模擬數(shù)電這兩門課有了進(jìn)一步了解。我過去沒有過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),所以鍛煉了我學(xué)習(xí)的主動性。把課堂上學(xué)到書本知識靈活的應(yīng)用到了實(shí)際操作當(dāng)中,同時,這讓我更深刻地認(rèn)識到做事要細(xì)心、耐心,學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,敢于面對問題,思考如何解決問題。最主要的我想還是一個整體的思路而不是局限于一個部分。通過整體性能與部分模塊的博弈而選出最佳的方案。這才是最大的收獲。而從小的方面來說,通過此次的模電設(shè)計(jì),能夠很好的理解到這個課程甚至是我們專業(yè)設(shè)計(jì)課程的大致思路與思想,為以后更多的課程設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
【模電課程設(shè)計(jì)心得體會范文三】 1、通過這次課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計(jì)過程中,我們通過這個方案包括設(shè)計(jì)了一套電路原理和pcb連接圖,和芯片上的選擇。這個方案總共使用了74ls248,cd4510各兩個,74ls04,74ls08,74ls20,74ls74,ne555定時器各一個。
2、在設(shè)計(jì)過程中,經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況,就是心里想老著這樣的接法可以行得通,但實(shí)際接上電路,總是實(shí)現(xiàn)不了,因此耗費(fèi)在這上面的時間用去很多。
3、我沉得做課程設(shè)計(jì)同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng),由于課本上的知識太多,平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能,而且考試內(nèi)容有限,所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中,我們了解了很多元件的功能,并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。平時看課本時,有時問題老是弄不懂,做完課程設(shè)計(jì),那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能,平時看課本,這次看了,下次就忘了,通過動手實(shí)踐讓我們對各個元件映象深刻。認(rèn)識來源于實(shí)踐,實(shí)踐是認(rèn)識的動力和最終目的,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個期末測試之后的課程設(shè)計(jì)對我們的作用是非常大的。
4、經(jīng)過兩個星期的實(shí)習(xí),過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過,也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情,點(diǎn)點(diǎn)滴滴無不令我回味無長。生活就是這樣,汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。
通過實(shí)習(xí),我才真正領(lǐng)略到艱苦奮斗這一詞的真正含義,我才意識到老一輩電子設(shè)計(jì)為我們的社會付出。我想說,設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦,但苦中也有樂,在如今單一的理論學(xué)習(xí)中,很少有機(jī)會能有實(shí)踐的機(jī)會,但我們可以,而且設(shè)計(jì)也是一個團(tuán)隊(duì)的任務(wù),一起的工作可以讓我們有說有笑,相互幫助,配合默契,多少人間歡樂在這里灑下,大學(xué)里一年的相處還趕不上這十來天的合作,我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了;我想說,確實(shí)很累,但當(dāng)我們看到自己所做的成果時,心中也不免產(chǎn)生興奮; 正所謂三百六十行,行行出狀元。
我們同樣可以為社會作出我們應(yīng)該做的一切,這有什么不好?我們不斷的反問自己。也許有人不喜歡這類的工作,也許有人認(rèn)為設(shè)計(jì)的工作有些枯燥,但我們認(rèn)為無論干什么,只要人生活的有意義就可。
社會需要我們,我們也可以為社會而工作。既然如此,那還有什么必要失落呢?于是我們決定沿著自己的路,執(zhí)著的走下去。同時我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊(duì)的工作,團(tuán)隊(duì)需要個人,個人也離不開團(tuán)隊(duì),必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個人的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。實(shí)習(xí)中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須讓每個人都知道,否則一個人的錯誤,就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。
關(guān)鍵詞:??圃盒?食品機(jī)械 課程設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)07-0086-01
當(dāng)前,高職高專教育主要是以一線就業(yè)為直接導(dǎo)向的專業(yè)技術(shù)教育,這就要求專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中需要更加系統(tǒng)的介紹專業(yè)知識,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用基礎(chǔ)知識綜合應(yīng)用分析實(shí)際生產(chǎn)問題,從而提高其綜合素質(zhì)。[1]《食品機(jī)械與設(shè)備》是食品類專業(yè)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)活動直接影響到學(xué)生的專業(yè)知識面和綜合運(yùn)用能力。目前,該課程主要沿用傳統(tǒng)教學(xué)方法,學(xué)生往往是考前突擊,應(yīng)付考試,教學(xué)效果一般;而一些學(xué)者對該課程進(jìn)行教學(xué)改革研究,利用多媒體技術(shù)豐富課堂,可以有效提高教學(xué)質(zhì)量[2],但學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)仍然存在空缺。
一、課程設(shè)計(jì)概述
課程設(shè)計(jì)是指課程內(nèi)容完成后,集中一段時間,以單獨(dú)或分工合作的形式,繞某一設(shè)計(jì)課題,通過查閱資料、確定方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖等步驟[3],完成既定任務(wù)的專業(yè)實(shí)踐活動,是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。
1.課程設(shè)計(jì)的目的和作用
課程設(shè)計(jì)作為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,其目的在于鞏固基礎(chǔ)知識、提高學(xué)生綜合分析運(yùn)用能力,具體作用如下。
首先,課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固理解、融會貫通的過程;其次,培養(yǎng)學(xué)生對文獻(xiàn)材料的收集、整理、再加工能力;再次,課程設(shè)計(jì)是理論知識與工程實(shí)踐的有效結(jié)合,可以提升學(xué)生綜合分析問題、處理問題的能力;此外,課程設(shè)計(jì)還可以提高學(xué)生整體思維和創(chuàng)新能力[4]。
2.課程設(shè)計(jì)流程
課程設(shè)計(jì)主要由選題、指導(dǎo)與管理、考核三個環(huán)節(jié)組成。其中,選題是關(guān)鍵,指導(dǎo)和管理是過程控制,考核是最終的檢驗(yàn)。
二、食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)實(shí)施
1.課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求
課程設(shè)計(jì)題目為《**生產(chǎn)線設(shè)計(jì)》,擬從焙烤、飲料等常見食品中選擇一個或一類產(chǎn)品,結(jié)合其生產(chǎn)工藝特點(diǎn),制訂生產(chǎn)方案,選擇、裝配生產(chǎn)設(shè)備,完成生產(chǎn)線設(shè)計(jì)示意圖,形成設(shè)計(jì)報(bào)告書及答辯PPT。
1.1設(shè)計(jì)報(bào)告書應(yīng)涵蓋以下內(nèi)容:(1)產(chǎn)品方案,包含產(chǎn)品名稱、配方、工藝參數(shù)等;(2)生產(chǎn)方案,計(jì)劃年度或月度產(chǎn)量,班組生產(chǎn)產(chǎn)量及人員需求;(3)生產(chǎn)線設(shè)備,包含設(shè)備選型,擬定選用廠家報(bào)價(jià)等;(4)生產(chǎn)線示意圖;(5)物料衡算;(6)投資估算與利潤預(yù)測等。
1.2課程設(shè)計(jì)要求:(1)設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容要求:產(chǎn)品方案應(yīng)符合食品加工科學(xué)要求;生產(chǎn)方案和設(shè)備應(yīng)科學(xué)合理;物料衡算可只考慮生產(chǎn)消耗;投資估算和利潤應(yīng)符合基本財(cái)務(wù)準(zhǔn)則;(2)設(shè)計(jì)報(bào)告格式要求:設(shè)計(jì)報(bào)告最終形成word文檔,按畢業(yè)論文格式整理;(3)設(shè)計(jì)報(bào)告不得出現(xiàn)雷同卷,否則不計(jì)成績;(4)時間要求:答辯前一天提交電子版和紙質(zhì)版設(shè)計(jì)報(bào)告書,以及答辯PPT文檔。
2.課程設(shè)計(jì)的過程和管理
課程設(shè)計(jì)時間為兩周。首先,下發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求,組織學(xué)生選題,擬定設(shè)計(jì)方案和工作計(jì)劃;之后,學(xué)生查閱資料并進(jìn)行生產(chǎn)線設(shè)計(jì);然后,撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告,制作匯報(bào)PPT;最后,舉行答辯,評委評比。
設(shè)計(jì)過程中的教師指導(dǎo)采用現(xiàn)場答疑和在線答疑相結(jié)合的方法。首先,安排老師在固定時間在教室針對高難度及公共問題進(jìn)行集中答疑;同時通過微信和QQ群等網(wǎng)絡(luò)工具構(gòu)建學(xué)生自我討論和教師點(diǎn)評指導(dǎo)的在線答疑平臺,隨時為學(xué)生答疑,解決學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中遇到的問題。
設(shè)計(jì)過程中指導(dǎo)老師對學(xué)生進(jìn)行管理,記錄學(xué)生出勤情況,并最終根據(jù)出勤情況給出平時成績。
3.課程設(shè)計(jì)的考核
課程設(shè)計(jì)考核從平時表現(xiàn)、設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯成績等三個方面分別計(jì)分,滿分100分,其中平時表現(xiàn)占10%,設(shè)計(jì)報(bào)告50%,答辯成績40%。最終課程設(shè)計(jì)成績以40%權(quán)重計(jì)入課程考核。
3.1平時表現(xiàn)是根據(jù)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中的出勤情況綜合給分,由指導(dǎo)老師給出。
3.2設(shè)計(jì)報(bào)告成績按內(nèi)容、格式、科學(xué)性等三個方面分別給出成績,且以給定權(quán)重合計(jì)得到報(bào)告成績,評分要求如表1所示,該部分成績由指導(dǎo)老師給出。
3.3答辯成績于答辯結(jié)束后由三位評委老師按照PPT制作、問題回答、個人儀表、語言表達(dá)等四個部分分別給出,各項(xiàng)之和為該評委總分,最后取平均值即為該生答辯成績。
三、食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)實(shí)施中的問題與討論
1.專業(yè)課程體系的系統(tǒng)化和匹配性問題
《食品機(jī)械與設(shè)備》作為食品類的專業(yè)基礎(chǔ)課一般在第三學(xué)期開設(shè),此時食品專業(yè)課程學(xué)習(xí)并不充分,只有《食品工藝學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課同步開設(shè),這使得食品機(jī)械課程設(shè)計(jì)的開展出現(xiàn)系列問題,影響了課程設(shè)計(jì)的最終效果。課程設(shè)計(jì)規(guī)劃時可整體考慮專業(yè)課程先后順序與銜接,知識點(diǎn)的融會貫通,達(dá)到更好的實(shí)踐教學(xué)效果。
2.學(xué)生材料收集整理能力亟待提高
實(shí)踐表明,課程設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生對資料收集整理能力欠缺,特別是對學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資料的查閱、收集、整理能力,部分學(xué)生在設(shè)計(jì)開展前從未了解過文獻(xiàn)資料。通過課程設(shè)計(jì)的開展,普及了文獻(xiàn)資料的查閱、收集方法,為學(xué)生以后求知發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。
3.課程設(shè)計(jì)中的職業(yè)道德教育
課程設(shè)計(jì)之初,學(xué)生普遍表現(xiàn)態(tài)度不端正,出勤情況差,缺乏必須的職業(yè)素養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)中通過企業(yè)生產(chǎn)流程的模擬、工作態(tài)度的培養(yǎng),將職業(yè)道德教育融入到課程設(shè)計(jì)中,可以有效的提升學(xué)生的職業(yè)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德。
四、總結(jié)
綜上所述,通過多次實(shí)踐證明,食品機(jī)械課程設(shè)計(jì)深化了課程體系的改革,作為一種實(shí)踐教學(xué)模式,課程設(shè)計(jì)可以更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),拓展學(xué)生的知識面寬度,提升學(xué)生分析綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生全面思考,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升,增強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)中的競爭力。課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式可以為大專院校其他專業(yè)課程的教學(xué)提供一定借鑒作用。
參考文獻(xiàn)
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構(gòu)建具有交叉學(xué)科性質(zhì)的課程設(shè)計(jì)
在歷年的教學(xué)經(jīng)歷中,筆者深刻地體會到信科專業(yè)是一個就業(yè)領(lǐng)域?qū)?、知識范圍廣的寬口徑專業(yè)。雖然本專業(yè)本科學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)普遍較寬泛,學(xué)生就業(yè)面普遍較廣,但仍有少部分本科學(xué)生對專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及就業(yè)前景缺乏正確認(rèn)知。最極端的情況是,極少數(shù)學(xué)生從入學(xué)以來不認(rèn)同本專業(yè),對本專業(yè)從心里抗拒。原因在于初始就讀本專業(yè)是被動選擇,并且在就讀過程中對本專業(yè)所具有的特點(diǎn)以及優(yōu)勢不甚了解,以致消極被動地接受本學(xué)科專業(yè)課程,存在只求通過考試就萬事大吉的消極想法,而在課余時間花費(fèi)大量時間學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識或者參加其他專業(yè)的資格認(rèn)證考試,只待畢業(yè)后轉(zhuǎn)往其他學(xué)科領(lǐng)域就業(yè)。這個問題影響了部分學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性。除此之外,信科的專業(yè)設(shè)置具有知識面廣、操作性強(qiáng)的特點(diǎn),學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)難度較大、課堂氣氛較沉悶、實(shí)踐環(huán)節(jié)不夠等。這些問題由多種因素造成,其主要原因之一在于傳統(tǒng)教學(xué)模式中的實(shí)踐環(huán)節(jié)不受關(guān)注,使學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于理論,整體教學(xué)效果欠佳。針對上述問題,引入基于多學(xué)科交叉的信科課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式,讓學(xué)生通過所學(xué)知識解決其他專業(yè)的特定問題,使學(xué)生從學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中獲得興趣及成就感,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力,提高其專業(yè)學(xué)習(xí)興趣?;诮徊鎸W(xué)科的信科專業(yè)課程設(shè)計(jì)有利于學(xué)生將專業(yè)課程包含的基礎(chǔ)知識實(shí)際運(yùn)用到某個非本專業(yè)的具體問題,較好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力和從多學(xué)科角度分析、解決問題的能力,適應(yīng)當(dāng)今社會快速發(fā)展的需要?;趯W(xué)科交叉的專業(yè)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)模式具體如下:(1)通過選取一些具有代表性的學(xué)生案例,調(diào)查分析近年本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)熱點(diǎn)趨勢及對應(yīng)的技術(shù)、能力要求;(2)開展對本校其他學(xué)科尤其是農(nóng)業(yè)類學(xué)科的調(diào)研,著重分析它們與數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)學(xué)科的結(jié)合點(diǎn);(3)實(shí)施課程設(shè)計(jì)交叉性命題,在尊重學(xué)生個人興趣的基礎(chǔ)上,注重將專業(yè)課程的基礎(chǔ)知識與其他學(xué)科的問題結(jié)合起來,分別開展結(jié)合不同學(xué)科方向的課程設(shè)計(jì)并由學(xué)生自主選題及探討。
信科專業(yè)的交叉學(xué)科課程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
信科專業(yè)的交叉學(xué)科課程設(shè)計(jì)主要是在信科專業(yè)基礎(chǔ)上引入其他專業(yè)學(xué)科的問題,這些問題的解決依靠信科專業(yè)與其他專業(yè)之間的融合交叉。相比單一的信科專業(yè)課程設(shè)計(jì),交叉學(xué)科課程設(shè)計(jì)將覆蓋更多的學(xué)科知識,待解決問題會更復(fù)雜,培養(yǎng)出的學(xué)生適應(yīng)力更強(qiáng)。學(xué)科交叉型的課程設(shè)計(jì)要取得成效,必須要考慮到各方面的細(xì)節(jié)問題,尤其是學(xué)生的實(shí)際水平,實(shí)際教學(xué)需要和學(xué)生的專業(yè)興趣,因此學(xué)科交叉型課程設(shè)計(jì)題目最好來源于學(xué)生就業(yè)時所面對行業(yè)的要求,或?qū)W生應(yīng)具備的綜合知識結(jié)構(gòu)及本校的優(yōu)勢學(xué)科。首先調(diào)研本校各優(yōu)勢傳統(tǒng)學(xué)科與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)科的結(jié)合關(guān)系,尋找可能的交叉點(diǎn),其次對其解決方案所需的技術(shù)做分析研究,確保交付給學(xué)生的課程設(shè)計(jì)題目難度不會超出學(xué)生的知識架構(gòu)。為此,在多門信科專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)題目構(gòu)造過程中,綜合考慮上述影響因素,結(jié)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)傳統(tǒng)的優(yōu)勢學(xué)科,給出一些較為典型且簡單的跨學(xué)科課程設(shè)計(jì)題目。例如,在2012年上半年度的“管理與決策支持系統(tǒng)”課程中,給出的課程設(shè)計(jì)題目有股票推薦系統(tǒng)、大學(xué)生心理健康評估系統(tǒng)、貴金屬走勢預(yù)測系統(tǒng)、購物推薦系統(tǒng)、常見疾病診斷系統(tǒng)。在2010年和2011年下半年的“數(shù)據(jù)庫原理與方法”課程中,給出的課程設(shè)計(jì)題目有耕地資源信息系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)、主要農(nóng)作物歷年收成信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)人口信息系統(tǒng)、植物資源信息系統(tǒng)、動物資源信息系統(tǒng)、化學(xué)信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)、食品安全追蹤信息系統(tǒng)。以上課程設(shè)計(jì)題目均帶有一定的學(xué)科交叉性質(zhì)且具有較好的可行性。課程設(shè)計(jì)題目給定后,由選課學(xué)生自由組隊(duì)并選題。學(xué)生在選題前,必須先查找相關(guān)的專業(yè)資料,清楚各個題目要解決的問題,并從中選擇感興趣的題目;然后再結(jié)合理論課及實(shí)驗(yàn)課中所學(xué)的理論及操作,總結(jié)得出實(shí)施方法;最后概括出完成該課程設(shè)計(jì)題目可以采用的幾套技術(shù)方案,從中選出一套最合理的技術(shù)方案并實(shí)施。上述過程在必要時可以由老師評論學(xué)生的構(gòu)想,進(jìn)一步給出指導(dǎo)意見。這個過程中同組與不同組之間的組員可以提出問題,相互交流,學(xué)生根據(jù)本組成員最終討論通過的方案進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)。
教學(xué)效果
通過上述具有學(xué)科交叉性質(zhì)的課程設(shè)計(jì)構(gòu)造方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),學(xué)生對所學(xué)專業(yè)課程涵蓋知識的實(shí)際運(yùn)用有了一定體會;這個過程使信科專業(yè)的學(xué)生與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)其他傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)有了交集,不僅激發(fā)學(xué)生的好奇心、自豪感和學(xué)習(xí)積極性,拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面,而且提高學(xué)生分析能力和運(yùn)用知識的實(shí)際操作能力,為其將來參加工作培養(yǎng)了必要的專業(yè)素質(zhì)。,相比以往的單一學(xué)科課程設(shè)計(jì),對學(xué)生提出了更高的要求,不僅使學(xué)生掌握了基本的實(shí)踐操作,還使學(xué)生在解決問題過程中潛移默化地提高了問題分析能力和知識運(yùn)用能力;同時學(xué)生也提高了具體問題的總體方案設(shè)計(jì)、技術(shù)路線的選擇以及針對實(shí)際問題的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、分析和挖掘等綜合能力。交叉性質(zhì)的課程設(shè)計(jì)通過多學(xué)科間的滲透與融合,解決課程教學(xué)內(nèi)容較封閉的缺陷和學(xué)生知識面窄等多種弊端。在交叉課程設(shè)計(jì)教學(xué)及實(shí)踐過程中,很多學(xué)生掌握了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)技術(shù)路線的技巧,提高了動手能力、學(xué)習(xí)積極性和主動性,教師也提高了專業(yè)課程的教學(xué)效果。
結(jié)語
通過構(gòu)建具有交叉學(xué)科性質(zhì)的課程設(shè)計(jì),激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,取得較好的教學(xué)效果。在課程設(shè)計(jì)的過程中改變了以往以教師為主角的教學(xué)方式,學(xué)生展開課程設(shè)計(jì)方案和技術(shù)討論,成為專業(yè)課課程設(shè)計(jì)教學(xué)的主體,化被動為主動。針對將學(xué)科交叉的理念應(yīng)用到專業(yè)課課程設(shè)計(jì)中這一主題的探討與實(shí)現(xiàn),上述實(shí)踐方案及學(xué)科交叉性課程設(shè)計(jì)內(nèi)容較為簡單。未來的工作是要根據(jù)以后開設(shè)的信科專業(yè)課程,更加緊密的結(jié)合各學(xué)科的研究熱點(diǎn),探討如何將這些熱點(diǎn)與信科的專業(yè)課教學(xué)結(jié)合起來,使信科專業(yè)學(xué)生能夠有機(jī)會在課程設(shè)計(jì)過程中參與到最新熱點(diǎn)的研究之中。
作者:劉鵬飛單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院
摘 要 本文在調(diào)研分析高校機(jī)械專業(yè)課程的基礎(chǔ)上,分析總結(jié)機(jī)械類專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題,從教學(xué)體系、內(nèi)容、方法和手段等方面,對機(jī)械類專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行了綜合改革探索,表明這些教學(xué)改革措施對提高機(jī)械類學(xué)生的工程思維和工程能力效果顯著。
關(guān)鍵詞 綜合教學(xué)改革 課程實(shí)驗(yàn) 課程設(shè)計(jì) 應(yīng)用型本科人才
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.08.025
On Mechanical Course Experiment and Course
Design Comprehensive Reform
ZHANG Lingli, ZHAO Jian, WANG Wenjin, ZHANG Jing
(School of Control and Mechanical Engineering, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)
Abstract: On the basis of surveying and analyzing mechanical courses in university. It is analyzed and summarized in the paper against to the existing problems of experimental and course design for mechanical courses in the teaching link. The comprehensive reform exploration has been carried on the teaching of mechanical course experimental and course design in the aspect of teaching system, methods, ways and means. It is illustrated that those teaching reform methods have remarkable effects in aspect of improving engineering thought and ability for mechanical undergraduates.
Keywords: comprehensive teaching reform; course experimental; course design; practical undergraduate
根據(jù)機(jī)械類本科人才培養(yǎng)要求及社會發(fā)展需要,學(xué)生在校期間應(yīng)得到系統(tǒng)化工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),具體表現(xiàn)在識圖及工程語義的表達(dá)及其包括機(jī)械產(chǎn)品的加工、制造、裝配和調(diào)試等實(shí)踐能力。因此,對機(jī)械類本科生在校期間應(yīng)注重這兩方面的培養(yǎng)。機(jī)械類本科生所學(xué)主干課程的實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分,它們是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
目前,本科院校開設(shè)的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所涉及的教學(xué)課程較多,但各門課程的實(shí)驗(yàn)各自獨(dú)立開設(shè),互不聯(lián)系,沒有從專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)和課程綜合學(xué)習(xí)的角度出發(fā),形成機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)多為常規(guī)驗(yàn)證性的,內(nèi)容較為陳舊,實(shí)驗(yàn)手段較落后,設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的綜合實(shí)驗(yàn)很少;實(shí)驗(yàn)僅僅作為理論課的輔助教學(xué),學(xué)生也不重視,實(shí)驗(yàn)的成績并不能反映出學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退?在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上,學(xué)生只能按照教師事先搭接好的實(shí)驗(yàn)平臺和設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法嚴(yán)重制約了學(xué)生實(shí)際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。①
在課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中,很多院校在選擇設(shè)計(jì)題目時一直選用傳統(tǒng)、單一的二級減速器,雖然減速器的設(shè)計(jì)包含了齒輪、軸和軸承等典型軸系零件的設(shè)計(jì),學(xué)生所學(xué)到的知識也能得到較全面的綜合應(yīng)用,但是中國制造業(yè)的不斷發(fā)展,又對機(jī)械類專業(yè)設(shè)計(jì)者提出了新要求,在這種形勢下,以往的教學(xué)模式暴露出了諸多問題,具體表現(xiàn)為:設(shè)計(jì)題目相對單一,設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)量不足,導(dǎo)致部分同學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)果雷同,存在抄襲現(xiàn)象;②學(xué)生盲目模仿,甚至照搬照抄;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,存在不能綜合考慮零件的強(qiáng)度、剛度、工藝、裝配、和密封等問題。③這些都致使學(xué)生的設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新能力得不到應(yīng)有的鍛煉。
針對上述問題,結(jié)合機(jī)械專業(yè)特點(diǎn),本文主要從機(jī)械類本科生所學(xué)主干課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)入手,提出一套面向機(jī)械類學(xué)生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革方案。
1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué),建立全新的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
遵循模仿、掌握、熟練和創(chuàng)新的認(rèn)識規(guī)律,必要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該保留,設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例適當(dāng)增加,通過綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開放性課外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新能力和密切配合的團(tuán)隊(duì)精神。
(1)整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,建立科學(xué)完整的實(shí)驗(yàn)體系。突破實(shí)驗(yàn)原有的課程界限,把一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用單元形式進(jìn)行教學(xué),每一單元設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn),再把另一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組合在一起,設(shè)置成為機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)單元,形成分層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。各實(shí)驗(yàn)單元既互相獨(dú)立又相互聯(lián)系。機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分三個層次:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),通過綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和科技創(chuàng)新活動,既提高了學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新思維能力,又培養(yǎng)了相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。
(2)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,引入案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入案例式教學(xué)手段,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo),用典型的教學(xué)案例將機(jī)、電知識結(jié)合在一起,調(diào)動學(xué)生參與討論、分析及實(shí)踐的積極性,進(jìn)一步提高學(xué)生認(rèn)識、分析和解決工程實(shí)際問題以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力,形成培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識、自主學(xué)習(xí)方法、溝通能力和合作精神能力的一種教學(xué)方法。
(3)創(chuàng)設(shè)開放性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。在規(guī)定范圍內(nèi)允許學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)題目,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),整個實(shí)驗(yàn)過程在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成,無固定實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,這種教學(xué)模式既能讓學(xué)生認(rèn)識到機(jī)械方案設(shè)計(jì)的重要性,又強(qiáng)化了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的意識和動手能力。同時,增加成果展示和學(xué)生互評環(huán)節(jié),促進(jìn)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)交流和創(chuàng)新意識的激發(fā)。
(4)探索設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。嘗試在設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)過程采用自主形式,即允許學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)題目。例如,機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接實(shí)驗(yàn),這個實(shí)驗(yàn)完全由學(xué)生自己設(shè)計(jì)傳動方案,整個裝配、調(diào)整、測試、數(shù)據(jù)采集及分析過程也由學(xué)生獨(dú)立完成。這樣就極大地調(diào)動了學(xué)生動手的興趣,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式排除了由教師統(tǒng)一定傳動方案、實(shí)驗(yàn)步驟,禁錮學(xué)生創(chuàng)新思維的現(xiàn)象。
(5)開放實(shí)驗(yàn)室,開展課外實(shí)踐性教學(xué)活動。將實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動基地,教師引導(dǎo)學(xué)生自由組建項(xiàng)目小組,由學(xué)生自行尋找課題或根據(jù)競賽主題確定題目,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)論證,通過小組分析、研究和討論確定項(xiàng)目內(nèi)容,最終根據(jù)設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)意理念,在教師指導(dǎo)下形成設(shè)計(jì)作品,作品可參加校級或市級機(jī)械創(chuàng)新大賽,在實(shí)踐過程中促進(jìn)學(xué)生間交流,拓寬知識面,開闊眼界。同時,可以將學(xué)生暴露出的問題進(jìn)行總結(jié)并引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課外科技創(chuàng)新活動形成良性循環(huán)。
2 改革課程設(shè)計(jì)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力
課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)踐性和實(shí)用性強(qiáng),結(jié)合機(jī)械類專業(yè)特色,培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)以致用”成為應(yīng)用型創(chuàng)新人才,為后續(xù)面向卓越工程師培養(yǎng)的課程教學(xué)體制改革進(jìn)行有益的初步探索。
(1)改革課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,引入“能力導(dǎo)向”原則。能力導(dǎo)向原則是以能力為中心設(shè)計(jì)課程體系,以能力為目標(biāo)改進(jìn)教學(xué)方法,以能力為標(biāo)準(zhǔn)考評教學(xué)效果。④⑤面向機(jī)械類學(xué)生,我們以學(xué)生為中心,以能力導(dǎo)向?yàn)樵瓌t,構(gòu)建了完善的課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系,目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生基本設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新性設(shè)計(jì)能力,專業(yè)設(shè)計(jì)能力和相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)能力。根據(jù)學(xué)校自身特色和社會需要擬定課程設(shè)計(jì)題目,打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)兩級齒輪減速器局限,在部分有能力的同學(xué)中開設(shè)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)內(nèi)容,選定以工程實(shí)際為背景的設(shè)計(jì)題目,把構(gòu)思、方案設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)與CAD相結(jié)合,并進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練,形成一個面向工程實(shí)踐的教學(xué)體系。
(2)把學(xué)生的課外創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品,納入到課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。在部分有能力的同學(xué)中開展課外創(chuàng)新性設(shè)計(jì)活動,設(shè)計(jì)過程嘗試采用項(xiàng)目式實(shí)踐模式,教師提出項(xiàng)目的目標(biāo),不規(guī)定題目,不指定方法,不提供參考資料;由學(xué)生自行探索,允許幾個人組成小組,共同完成項(xiàng)目,成果可以作為課程設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核。這種教學(xué)模式既培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作的能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,極大地挖掘了學(xué)生的潛力。
(3)將CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)中,提高繪圖效率。把現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段引入到課程設(shè)計(jì)中,如利用機(jī)械專業(yè)常用設(shè)計(jì)軟件AutoCAD、PRO/E、UG、SolidWorks等,鼓勵學(xué)生使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建三維模型,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和裝配仿真等,最后可將零件的三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖,并進(jìn)一步完成尺寸和公差的標(biāo)注,這樣,既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又將學(xué)生從繁雜的繪圖中解放出來,提高繪圖效率,同時,學(xué)生對整個設(shè)計(jì)過程及結(jié)果具有更加直觀和形象的了解,使學(xué)生將注意力集中在設(shè)計(jì)方法上,有更多時間去思考產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì),真正體驗(yàn)到機(jī)械設(shè)計(jì)的樂趣。
3 開辟第二課堂,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
利用實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)這兩個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)組織學(xué)生進(jìn)行課外科技創(chuàng)新活動,通過課外實(shí)踐性教學(xué)活動,鍛煉學(xué)生從方案確定、到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、再到工藝實(shí)現(xiàn)等工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力、動手能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,挖掘?qū)W生自身潛力,施展學(xué)生創(chuàng)造才能。一方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等可以為課外實(shí)踐性教學(xué)活動打下良好的實(shí)踐基礎(chǔ);另一方面,課外實(shí)踐性教學(xué)活動又使實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)得到了延伸。例如我校機(jī)械專業(yè)的同學(xué),6人自由組成一設(shè)計(jì)小組,進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì),學(xué)生們從設(shè)計(jì)方案的確定、參數(shù)的選擇,零件的設(shè)計(jì)、校核及繪圖再到零件的加工等都是在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成,其中一組同學(xué)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品“思維空間”平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合演示教具,參加全國第六屆機(jī)械創(chuàng)新大賽和天津市第五屆機(jī)械創(chuàng)新大賽,分別獲二等獎和一等獎榮譽(yù)。通過我校的教學(xué)實(shí)踐改革證明,學(xué)生主動學(xué)習(xí)、溝通能力、理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新思維意識有了很大的提高。
4 結(jié)語
本文立足機(jī)械類本科生所學(xué)主干課程的課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì),通過具體實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生第二課堂,就教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行全面改革,提出了以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo),注重動手能力的培養(yǎng),發(fā)揮學(xué)生的想象力,使學(xué)生在獲取知識(自學(xué))、共享知識(團(tuán)隊(duì)工作)、應(yīng)用知識(解決問題)、總結(jié)知識(創(chuàng)新)和傳播知識(溝通)過程中得到能力提升的改革思路,教學(xué)改革已初見成效。實(shí)踐證明,這種改革更能充分地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的積極性,提高學(xué)生實(shí)際動手能力、協(xié)作能力及創(chuàng)新能力,教學(xué)效果顯著,為把學(xué)生培養(yǎng)成應(yīng)用型本科人才打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]機(jī)電類專業(yè)CDIO卓越工程師教育課程體系培養(yǎng)模式
[中圖分類號]G640[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437(2013)08-0046-03
一、卓越工程師教育與CDIO的關(guān)系
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是國家宏觀的培養(yǎng)目標(biāo)要求,其工作思路是借鑒世界先進(jìn)國家高等工程教育的成功經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)建具有中國特色工程教育模式,通過教育和行業(yè)、高校和企業(yè)的密切合作,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的多種類型優(yōu)秀工程師。CDIO工程教育理念和培養(yǎng)模式注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的工程技術(shù)能力,尤其是項(xiàng)目組織、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力,以及較強(qiáng)的溝通和協(xié)調(diào)能力,體現(xiàn)了當(dāng)今工程教育的國際共識。可見,CDIO人才培養(yǎng)模式和理念與卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的教育理念是高度一致的,而且CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,應(yīng)該作為實(shí)現(xiàn)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的重要途徑,也是加入卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)。
二、機(jī)自專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)要求
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)是典型的工科機(jī)電類專業(yè),培養(yǎng)卓越工程師正是這類專業(yè)教育教學(xué)所追求的理想目標(biāo)。根據(jù)近年來專業(yè)進(jìn)行CDIO工程教育改革實(shí)踐取得的經(jīng)驗(yàn),開展卓越工程師教育培養(yǎng)模式的探索具有更積極的意義,而且卓越工程師教育對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)要有具體的要求。
1.接受通用知識的基礎(chǔ)教育,具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識,較強(qiáng)的外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ),初步的經(jīng)濟(jì)管理知識。
2.接受專業(yè)基礎(chǔ)教育,較系統(tǒng)地掌握機(jī)械制圖、力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電學(xué)、機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)領(lǐng)域的基本知識和技能。
3.接受專業(yè)基本技能訓(xùn)練,掌握本專業(yè)必須的零件測繪、力學(xué)分析計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、測試、數(shù)據(jù)分析、文獻(xiàn)檢索和基本工藝操作等方面的基本實(shí)踐技能。
4.接受專業(yè)知識教育與專業(yè)技能訓(xùn)練,具有本專業(yè)領(lǐng)域或方向所必需的專業(yè)知識,了解專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)行業(yè)的政策、法律和法規(guī),了解本專業(yè)及相關(guān)學(xué)科前沿及發(fā)展趨勢。
5.接受工程意識與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)與訓(xùn)練,具有綜合運(yùn)用所學(xué)理論、分析解決工程實(shí)際問題的能力,能夠參與生產(chǎn)、并具有基本的運(yùn)行和維護(hù)能力,具有進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力。
6.獲得綜合素質(zhì)的教育與培養(yǎng),具有較強(qiáng)的交流溝通、環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作的能力,具有較好的組織管理能力,具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全和服務(wù)意識,具有應(yīng)對危機(jī)與突發(fā)事件的初步能力,以及較高的綜合素質(zhì)和職業(yè)道德修養(yǎng)。
三、課程體系改革規(guī)劃與實(shí)踐
課程體系改革始終是貫徹CDIO工程教育改革理念,落實(shí)人才培養(yǎng)方案的具體保證。
(一)調(diào)整兩課開設(shè)學(xué)期,優(yōu)化課程布局
兩課是標(biāo)示中國特色高等教育的重要課程,共有356學(xué)時,16個必修學(xué)分,一般集中開設(shè)在大學(xué)一、二年級,在限制每學(xué)期計(jì)劃學(xué)時的要求下,一些基礎(chǔ)性課程被迫后延,對學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)和訓(xùn)練非常不利。本專業(yè)在CDIO工程教育改革實(shí)踐過程中,多方考察、學(xué)習(xí),并與學(xué)校主管領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處領(lǐng)導(dǎo)多次研究,做出了調(diào)整兩課開設(shè)學(xué)期的重大決定。將兩年完成的兩課主要教學(xué)任務(wù)調(diào)整為四年完成,即每學(xué)年開設(shè)一門政治哲學(xué)類課程,保證兩課四年不斷線:大一第一學(xué)期開設(shè) “思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)”,大二第一學(xué)期開設(shè)“中國近代史綱要”,大三第一學(xué)期開設(shè)“基本原理”,大四第一學(xué)期開設(shè)“思想和中國特色社會主義理論體系概論”。在兩課教學(xué)過程中,可以通過課程內(nèi)容的改革,重點(diǎn)教育和培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德和社會責(zé)任感。在大三、大四學(xué)年開設(shè)政治課更有利于準(zhǔn)備考研的學(xué)生學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí),大二調(diào)整兩課余出的學(xué)時由技術(shù)基礎(chǔ)課來遞進(jìn)填補(bǔ),優(yōu)化了課程布局,為學(xué)生開展創(chuàng)新訓(xùn)練提供了專業(yè)基礎(chǔ),更有利于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
(二)公共基礎(chǔ)課程體現(xiàn)工程應(yīng)用意識
英語課分層次教學(xué),入學(xué)即可參加大學(xué)四、六級考試,通過者可以進(jìn)入專業(yè)實(shí)驗(yàn)室接受工程意識和創(chuàng)新能力訓(xùn)練。
數(shù)學(xué)課教學(xué)內(nèi)容與方式改革,在講述數(shù)學(xué)知識的過程中,啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方式,教會應(yīng)用數(shù)學(xué)理論進(jìn)行工程建模的方法,數(shù)學(xué)中的實(shí)例應(yīng)該以機(jī)械工程的具體對象為目標(biāo),使學(xué)生體會到學(xué)以致用的感覺,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
大學(xué)物理課教學(xué)內(nèi)容與方式改革,在講授物理知識的基礎(chǔ)上,傳授和訓(xùn)練進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的基本方法、基本技能,訓(xùn)練觀察現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析的能力,為工程實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
(三)技術(shù)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)工程意識
在大一第二學(xué)期新增開設(shè)機(jī)械工程導(dǎo)論課程,介紹機(jī)自專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃、學(xué)科發(fā)展、工程案例,為學(xué)生提供一個開發(fā)產(chǎn)品、裝備和系統(tǒng)的理論知識與工程實(shí)踐的基本思維框架;勾勒出一個工程師的任務(wù)和職責(zé),以及如何應(yīng)用科學(xué)知識來完成這些任務(wù)的思維方法;并有意識地引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)必要的個人能力和人際交往能力;進(jìn)行學(xué)為所用的工程意識的啟蒙教育。
改革機(jī)械制圖課程體系,增加三維圖形教學(xué)內(nèi)容,將獨(dú)立開設(shè)的零件測繪教學(xué)環(huán)節(jié)融入機(jī)械制圖理論課的進(jìn)程中,理論與實(shí)踐應(yīng)用綜合在一起,同步進(jìn)行,初步培養(yǎng)學(xué)為所用的工程意識。
機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系改革,將獨(dú)立開設(shè)的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)和機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)調(diào)整到對應(yīng)的理論課學(xué)期,將課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與理論課內(nèi)容綜合在一起,同步進(jìn)行。在機(jī)械原理或機(jī)械設(shè)計(jì)理論課開始之初,將課程設(shè)計(jì)的任務(wù)布置給聽課學(xué)生,并要求理論課程結(jié)束時完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。教師講授理論課時始終關(guān)注課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,督促和指導(dǎo)學(xué)生完成所講相關(guān)內(nèi)容的課程設(shè)計(jì)任務(wù),使學(xué)生邊學(xué)、邊練、邊用,理論緊密聯(lián)系實(shí)際,不斷建立學(xué)為所用的工程意識。機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程與原培養(yǎng)計(jì)劃比較,分別提前1個學(xué)期開課,以便為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課提供前期知識。
(四)專業(yè)課程增強(qiáng)實(shí)踐能力訓(xùn)練
專業(yè)課程的改革方式是減少專業(yè)課的理論授課學(xué)時,大幅度增加實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)時,盡量將CDIO理念貫穿于課程教學(xué)中。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、對主要課程及學(xué)時比例進(jìn)行了綜合調(diào)整,構(gòu)成如表1所示,其中單片機(jī)原理及應(yīng)用、井下作業(yè)設(shè)備與工具和海洋石油裝備概論為新增課程,目的是增強(qiáng)機(jī)電基礎(chǔ)和突出石油特色;合計(jì)增加100個實(shí)驗(yàn)學(xué)時、88個理論學(xué)時。取消了獨(dú)立的專業(yè)英語課程,設(shè)置兩門以上的專業(yè)課程采用雙語教學(xué),從而保證學(xué)生專業(yè)外語應(yīng)用水平;專業(yè)英語(64學(xué)時)和思想和中國特色社會主義理論體系概論(96學(xué)時)后置余出的160個必修課程學(xué)時基本平衡了增加的專業(yè)課理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時。
表1課程改革新增實(shí)驗(yàn)學(xué)時課程列表
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(五)課程設(shè)計(jì)實(shí)施CDIO模式
“機(jī)構(gòu)分析創(chuàng)新設(shè)計(jì)”和“機(jī)電一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)”是東北石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)參加教育部CDIO工程教育改革試點(diǎn),實(shí)現(xiàn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的目標(biāo),為培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生的個人、人際交往和團(tuán)隊(duì)合作能力,產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造和控制能力,而分別在大二和大三短學(xué)期新增設(shè)的2個理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)。目的是為學(xué)生逐步獲得優(yōu)良的工程素質(zhì)和綜合能力(學(xué)會求知、學(xué)會做人、學(xué)會做事、善于合作)奠定基礎(chǔ)。
每個班分成6~7個設(shè)計(jì)小組,每個小組獨(dú)立承擔(dān)一個設(shè)計(jì)題目,由4~5人組成,自選組長,組長負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)小組任務(wù)分配、組織管理和工作協(xié)調(diào)。每個小組提交一份設(shè)計(jì)報(bào)告和每個小組成員的個人工作過程記錄(手寫),并進(jìn)行ppt匯報(bào)答辯。機(jī)構(gòu)分析創(chuàng)新設(shè)計(jì)提交的設(shè)計(jì)報(bào)告包括:設(shè)計(jì)分析說明書、CAD 設(shè)計(jì)圖紙;機(jī)電一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提交的設(shè)計(jì)報(bào)告包括:設(shè)計(jì)分析說明書、CAD 設(shè)計(jì)圖紙、控制原理圖、電氣回路圖、程序設(shè)計(jì)圖。
課程設(shè)計(jì)的考核方式進(jìn)行了如下探索:
1.組長給定本設(shè)計(jì)小組成員的個人貢獻(xiàn)或成績排序。設(shè)計(jì)小組組長根據(jù)小組同學(xué)的個人貢獻(xiàn)、合作表現(xiàn),按分差不小于2分給出小組成員個人成績,或給出小組成員成績排序。
2.指導(dǎo)教師組成的答辯組評定設(shè)計(jì)小組成績。答辯組根據(jù)每個小組設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告撰寫的質(zhì)量(結(jié)構(gòu)層次、語言表達(dá)、分析計(jì)算、撰寫規(guī)范);設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量(圖紙完整、表達(dá)正確、符合規(guī)范);答辯過程表現(xiàn)(匯報(bào)講述、回答問題、PPT質(zhì)量)等項(xiàng)目按百分制綜合給出該組設(shè)計(jì)的綜合成績。小組的答辯綜合成績?yōu)樾〗M成員的個人成績中間值偏上。
3.指導(dǎo)教師還可以根據(jù)設(shè)計(jì)小組每個同學(xué)的平時表現(xiàn)(出勤情況、工作態(tài)度、提問情況)調(diào)整個別同學(xué)的個人成績,更好地維護(hù)公平性。
4.學(xué)生自評與團(tuán)隊(duì)成員互評可以調(diào)整小組組長給出的成績排序偏差。小組成員自評主要考核學(xué)生的誠實(shí)性;團(tuán)隊(duì)成員互評主要考核學(xué)生的公正性和團(tuán)結(jié)互助精神。
(六)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施CDIO模式
大四第二學(xué)期全部進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),將畢業(yè)設(shè)計(jì)從13周延長至18周,有利于完整系統(tǒng)地實(shí)施CDIO工程教育模式。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備、進(jìn)行和總結(jié)的全過程中,對各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。首先在選題上,采取指導(dǎo)教師申報(bào)題目,然后由教研室從中優(yōu)選確定,保證工程實(shí)際設(shè)計(jì)題目占到80%的比例。將確定好的設(shè)計(jì)題目下發(fā)給學(xué)生,使學(xué)生有很大的選擇權(quán)利,在個別嚴(yán)重沖突的題目上,由教研室做適當(dāng)調(diào)整。這樣做,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性。
學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,把幾年中所學(xué)的理論知識綜合應(yīng)用于工程實(shí)際,不僅鍛煉了他們分析研究問題的能力,而且增強(qiáng)了他們的工作責(zé)任感,從而使他們投入更多的精力;遇到疑難問題,指導(dǎo)教師能及時地給予啟發(fā),并與之研究、討論,激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。對于常出現(xiàn)的問題事先講給學(xué)生,使其自檢、互檢,有問題及時修改,爭取交出一份質(zhì)量較高的畢業(yè)設(shè)計(jì)答卷。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后階段,教師根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)書對設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格審查,杜絕在答辯時出現(xiàn)“設(shè)備無法安裝、機(jī)構(gòu)不能轉(zhuǎn)動、機(jī)件互相碰撞、工件不能加工”等原則性問題。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,多數(shù)學(xué)生基本掌握了進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和解決工程實(shí)際問題的方式和方法,并培養(yǎng)了創(chuàng)新意識,已具備直接服務(wù)于生產(chǎn)與工程建設(shè)的能力。在教師嚴(yán)格要求、認(rèn)真把關(guān)下,學(xué)生完成較好的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,經(jīng)過近兩年的統(tǒng)計(jì),學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)修改后直接應(yīng)用于工程實(shí)際生產(chǎn)的占18%左右。
四、CDIO實(shí)踐總結(jié)
2010年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)代表東北石油大學(xué)成為教育部CDIO工程教育模式第二批試點(diǎn)院校。經(jīng)過多年的實(shí)踐探索,機(jī)自專業(yè)基于CDIO教育理念的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)逐步形成,對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方向、教學(xué)計(jì)劃、課程教學(xué)大綱、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)大綱、課程教學(xué)體系等進(jìn)行了卓有成效的改革與建設(shè)。
東北石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)已經(jīng)分別在機(jī)自07級、08級、09級的部分課程和環(huán)節(jié)逐步開展了CDIO工程教育模式的探索性實(shí)踐,完成了機(jī)電一體化原理及應(yīng)用、數(shù)控加工技術(shù)、電氣控制技術(shù)、液壓與氣動、機(jī)械控制工程、石油鉆采機(jī)械等課程為載體的CDIO三級項(xiàng)目實(shí)施試點(diǎn)工作,都取得了預(yù)期的效果,并獲得了良好的經(jīng)驗(yàn);機(jī)自2010級、2011級的人才培養(yǎng)方案已經(jīng)融入了CDIO理念,并根據(jù)調(diào)整后的課程體系有序地進(jìn)行全面實(shí)踐和總結(jié);機(jī)自2012級、2013級的人才培養(yǎng)方案在CDIO實(shí)踐基礎(chǔ)上又加入了卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的新要求,正在進(jìn)行著初步的實(shí)踐探索。
CDIO工程教育模式的廣泛實(shí)踐有效促進(jìn)了本專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃和科技創(chuàng)新活動的開展。在創(chuàng)新實(shí)踐活動中,學(xué)生明確自己的發(fā)展目標(biāo),積極性、主動性非常高, 2010~2013年本專業(yè)學(xué)生承擔(dān)或完成 “國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”15項(xiàng),發(fā)表科技論文10篇,獲得以“挑戰(zhàn)杯”為主的科技競賽獎勵30余項(xiàng)。
五、結(jié)束語
東北石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)在CDIO工程教育改革實(shí)踐過程中不斷探索和總結(jié),逐漸積累了一些工程教育改革的經(jīng)驗(yàn),基本建立起CDIO工程教育的實(shí)施環(huán)境,為培養(yǎng)一批工程意識好,實(shí)際工作能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生奠定了良好的基礎(chǔ)。同時,我們也在實(shí)踐中漸進(jìn)性地理解卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的內(nèi)涵,并逐步明確:CDIO工程教育與卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的理念是一致的,卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃是宏觀指導(dǎo)方針,CDIO是具體實(shí)施模式和重要基礎(chǔ)。
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課程設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決復(fù)雜問題的能力,學(xué)科競賽可以提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的綜合實(shí)踐能力。將學(xué)科競賽的內(nèi)容和形式引入到傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中,再從課程設(shè)計(jì)中選擇優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)和作品進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng),二者的有機(jī)結(jié)合,不但可以提高實(shí)踐教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,增強(qiáng)創(chuàng)新能力,而且可以為參加科技競賽打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:
學(xué)科競賽;課程設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)學(xué)科;創(chuàng)新實(shí)踐
大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)中的重要工作之一[1],各高校師資和學(xué)生水平不同,培養(yǎng)目標(biāo)也不完全相同,所采取的方法也各有千秋。西南交通大學(xué)曾采取制訂創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃、建設(shè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、培養(yǎng)造就教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等措施[2];武漢大學(xué)提出計(jì)算機(jī)學(xué)科拔尖創(chuàng)新人才小班制培養(yǎng)方法[3]。課程設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決復(fù)雜問題的能力,學(xué)科競賽可為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件,沈陽工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)采取了二者相結(jié)合的方法提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力,取得了一定的效果。
一、計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽簡介
近年來各個學(xué)科都陸續(xù)出現(xiàn)了不同類型的學(xué)科競賽,和計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)的競賽分為3類,分別是算法類、軟件應(yīng)用開發(fā)類和硬件開發(fā)類。其中算法類競賽的典型代表是ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽,可以提高學(xué)生的計(jì)算思維能力[4,5];軟件應(yīng)用開發(fā)類包括中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽、普通高等學(xué)校本科大學(xué)生移動應(yīng)用開發(fā)大賽、全國大學(xué)生信息安全競賽[6,7]、中國軟件杯大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽等;硬件開發(fā)類代表是全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽[8,9]。上述競賽由國家教育部門、地方政府和相關(guān)公司多方主辦,競賽項(xiàng)目涉及本學(xué)科的研究熱點(diǎn)和前沿技術(shù),對提高學(xué)生實(shí)踐能力并激發(fā)創(chuàng)新精神有很大的幫助。但由于多數(shù)學(xué)生缺少參賽經(jīng)驗(yàn),缺乏自信,導(dǎo)致學(xué)生積極性不高,參賽學(xué)生人數(shù)并不多,失去了提高自身能力的非常好的機(jī)會。如何將學(xué)科競賽引入到日常教學(xué)中,讓更多的學(xué)生受益,而不是僅局限于極少一部分學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力是值得探索的課題。
二、計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)中的重要組成部分,是對理論教學(xué)的一個有益補(bǔ)充,是對學(xué)生進(jìn)行的比較全面、系統(tǒng)的綜合性工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的一個主要環(huán)節(jié),不同的課程設(shè)計(jì)有不同的方法,例如中山大學(xué)提出計(jì)算機(jī)信息類綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)方法[10],湖南大學(xué)提出基于ISP技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)施方法[11]。教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科本科專業(yè)分成四個方向,分別是計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程和信息技術(shù),對各個方向分別給出了6個課程設(shè)計(jì)范例[12],見表1。不同學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)不一樣,開設(shè)的課程設(shè)計(jì)也不完全相同,我校根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)從第2學(xué)期至第7學(xué)期各有一門作為單獨(dú)課程開設(shè)的綜合性課程設(shè)計(jì),分別是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐、計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫與軟件工程課程設(shè)計(jì)、算法課程設(shè)計(jì)及專業(yè)課程設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)存在題目比較陳舊、學(xué)生合作意識差、成績評定主要由教師決定等問題。
三、學(xué)科競賽和課程設(shè)計(jì)融合方法
課程設(shè)計(jì)是學(xué)科競賽的基礎(chǔ),學(xué)生只有掌握了相應(yīng)課程知識,才能有機(jī)會參加學(xué)科競賽,競賽能夠使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識,具有更多的創(chuàng)新思想。例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法課程設(shè)計(jì)與ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽相互促進(jìn)。下面以我校《數(shù)據(jù)庫與軟件工程課程設(shè)計(jì)》為例,說明學(xué)科競賽與課程設(shè)計(jì)相融合提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的實(shí)施過程。該課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)完《數(shù)據(jù)庫原理》和《軟件工程》課程后實(shí)踐性和綜合性比較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),要求學(xué)生能在3周時間內(nèi)將理論知識加以綜合運(yùn)用,開發(fā)一個小型信息系統(tǒng)。
1.團(tuán)隊(duì)成員取長補(bǔ)短的優(yōu)化組隊(duì)原則。
計(jì)算機(jī)學(xué)科的競賽通常以團(tuán)隊(duì)的方式組織,如果團(tuán)隊(duì)成員能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,整體的力量將會更加強(qiáng)大。組長要負(fù)責(zé)總體協(xié)調(diào),需要有良好的組織協(xié)調(diào)能力;技術(shù)人員要負(fù)責(zé)解決關(guān)鍵技術(shù)問題;文檔編寫人員要具有較好的文字表達(dá)能力;答辯人員要具有較好的語言表達(dá)能力。這樣的組合方式可以使學(xué)生互相學(xué)習(xí)別人的長處,彌補(bǔ)自己的不足。所以在課程設(shè)計(jì)中我們也采取這種優(yōu)化組隊(duì)方式,學(xué)生根據(jù)自身情況自愿組合,教師考查各組學(xué)生情況后,再進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2.精選歷屆競賽題目或自選創(chuàng)新題目。
題目確定有兩種方式:一是從以往的計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽中挑選出符合課程培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生水平的競賽題目;二是鼓勵學(xué)生根據(jù)興趣愛好自己確定題目,教師把關(guān)確認(rèn)題目的合理性、實(shí)現(xiàn)的可行性和工作量等問題。要求每隊(duì)一題,題目不能相同。
3.項(xiàng)目組給出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生根據(jù)所選題目通過網(wǎng)絡(luò)和書籍查找相關(guān)資料,結(jié)合所學(xué)理論知識對課題進(jìn)行仔細(xì)分析,同時需要了解軟件用戶實(shí)際需求,可以把同學(xué)或教師當(dāng)作用戶,進(jìn)行需求調(diào)研,在此基礎(chǔ)上提出切實(shí)可行的實(shí)施方案,并進(jìn)行方案論證,包括需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、測試方案等幾個方面。
4.組間互評,論證設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性。
每個小組以答辯的方式進(jìn)行方案匯報(bào),教師和其他小組成員一起對方案進(jìn)行分析、評價(jià)和指導(dǎo)。組間的互評目的是調(diào)動學(xué)生的積極性,讓其有主人的感覺,他們既是參賽者又是評委,這樣大家可以取長補(bǔ)短,意見也更加全面。
5.以團(tuán)隊(duì)為單位的項(xiàng)目研發(fā)與測試。
即設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)施階段,根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行編程和系統(tǒng)測試。教師定期為學(xué)生提供技術(shù)支持,和組內(nèi)學(xué)生一起討論,對學(xué)生出現(xiàn)的普遍問題,進(jìn)行講解,為學(xué)生提供解決問題的新思路。
6.以團(tuán)隊(duì)為單位的項(xiàng)目展示與組間評價(jià)。
學(xué)生完成整個項(xiàng)目后,各個小組將撰寫項(xiàng)目報(bào)告,提交最終作品并進(jìn)行答辯,接受包含指導(dǎo)教師在內(nèi)的驗(yàn)收教師組和學(xué)生組間互評。這個環(huán)節(jié)主要考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度、項(xiàng)目研發(fā)水平、總結(jié)表達(dá)等能力,觀察團(tuán)對成員實(shí)踐過程中在設(shè)計(jì)、編碼、測試等方面的亮點(diǎn)。此過程主要強(qiáng)調(diào)以團(tuán)隊(duì)為單位的評價(jià),按照科技競賽比賽規(guī)則,通過比較各組作品以及答辯過程評出小組等級。
7.以個人為單位的組內(nèi)成員互評、自評。
每個學(xué)生在小組內(nèi)發(fā)揮的作用和大小不同,貢獻(xiàn)也不同,課程設(shè)計(jì)最后的成績也不同。小組成員要根據(jù)每個人的實(shí)際情況公正地給出每個成員(包括自己)在小組中的位置,清晰地意識到自己及他人在組中發(fā)揮的作用,互相了解優(yōu)勢和劣勢。
8.選拔優(yōu)秀學(xué)生團(tuán)隊(duì)和作品。
評選出優(yōu)秀作品,在教師指導(dǎo)下進(jìn)一步進(jìn)行完善,準(zhǔn)備參加計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)科技競賽。
四、學(xué)科競賽和課程設(shè)計(jì)融合成果
采取上述方法進(jìn)行的學(xué)生培養(yǎng),既可以使優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)脫穎而出,為參加上一級比賽做好準(zhǔn)備,使其能在激烈的競爭中取得好成績,提高學(xué)校參與競賽的人數(shù),提高獲獎數(shù)量和等級,也可以使絕大多數(shù)普通學(xué)生在各個方面得以鍛煉,提升專業(yè)能力,如方案設(shè)計(jì)能力、系統(tǒng)開發(fā)能力和集成調(diào)試能力等,提升非專業(yè)能力,如表達(dá)能力、文檔撰寫能力、PPT制作能力和組織能力等,并讓其感覺到只要通過努力并做好充分的準(zhǔn)備,競賽的難度是沒有那么大的,提高參賽的積極性和自信心。中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽由教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、軟件工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會等聯(lián)合主辦,包括軟件應(yīng)用與開發(fā)類、軟件服務(wù)外包類等小類,我校在2012年只報(bào)名參加了一項(xiàng)省賽,2013—2014年,我們將課程設(shè)計(jì)和中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽相結(jié)合,取得了如下成績,如表2所示。可見學(xué)科競賽和課程設(shè)計(jì)的融合,促進(jìn)了參賽數(shù)量和獲獎等級的提高。
五、結(jié)語
計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽和課程設(shè)計(jì)相融合的方法不僅改變了傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式,而且改變了傳統(tǒng)科技競賽校內(nèi)推薦方法。傳統(tǒng)的推薦模式是學(xué)生接到競賽通知后,自行組隊(duì)參加比賽,存在的問題是競賽準(zhǔn)備時間短、作品不完善,另外沒有經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生直接參加競賽,對比賽的規(guī)則和要求沒有經(jīng)驗(yàn),獲獎的概率小,獲獎的等級低。通過課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)地創(chuàng)新性培養(yǎng),提前選拔優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)并進(jìn)一步重點(diǎn)培養(yǎng)代表學(xué)校參加校外競賽,可增強(qiáng)學(xué)生的核心競爭力,提高學(xué)校的競爭力。在課程設(shè)計(jì)成績評定時綜合了組間評價(jià)、組內(nèi)成員互評和自評,改變了傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的評價(jià)方式,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時促進(jìn)了組內(nèi)和組間學(xué)生的交流合作。
作者:邵虹 崔文成 單位:沈陽工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院
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1.設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容的改革
對于“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”題目的選擇尤為重要。首先,設(shè)計(jì)的題目要夠多,這樣學(xué)生的可選擇性才夠大;其次,設(shè)計(jì)內(nèi)容要新穎有趣,有一定的使用價(jià)值,每個題目都可以鞏固學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程重要的知識點(diǎn),比如:電壓超限報(bào)警電路的設(shè)計(jì)可鞏固學(xué)習(xí)比較器和555電路以及各種邏輯門的使用;編碼電子鎖的設(shè)計(jì)可鞏固學(xué)習(xí)觸發(fā)器和門電路;多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會用到包括寄存器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容;廣告燈控制電路包括了可逆計(jì)數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報(bào)警電路等單元部分,會用到顯示譯碼器、計(jì)數(shù)器和555電路等電子知識。指導(dǎo)教師在告訴學(xué)生設(shè)計(jì)題目的同時還要把實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源給學(xué)生講清楚,學(xué)生可在這些限定的條件下進(jìn)行設(shè)計(jì),比如:實(shí)驗(yàn)室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器,邏輯門只有與非門。這樣,學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應(yīng)地改成實(shí)驗(yàn)室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識,能夠隨機(jī)應(yīng)變。當(dāng)然如果實(shí)驗(yàn)室確實(shí)無法提供器件,也要鼓勵學(xué)生自己去購買,這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能,提高他們親歷親為的能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.預(yù)設(shè)計(jì)方案的確立
進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)時要鼓勵學(xué)生用模塊化的分析和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生通過查閱資料,根據(jù)設(shè)計(jì)要求自行確定實(shí)施方案,給學(xué)生提供更大的自,使學(xué)生能夠相對獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)踐,充分揚(yáng)其所長。由于學(xué)生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響,初步的設(shè)計(jì)方案難免存在遺漏和錯誤,教師要對學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行把關(guān),保證他們的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)基本功能。同時,也可通過集體答疑的方式組織學(xué)生公開講解設(shè)計(jì)方案,讓學(xué)生互找問題、討論解決方法,從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的目的。這些方法增強(qiáng)了教學(xué)的互動性,同時也為學(xué)生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間,調(diào)動了學(xué)生們學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計(jì)方案確定以后就要進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件,它提供了大量的仿真元件模型,且儀器儀表種類之多是很多電子實(shí)驗(yàn)室無法比擬的。通過Multisim進(jìn)行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)中存在的問題,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,同時增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,加深了學(xué)生對理論知識的理解,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,也使學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。最后,學(xué)生把初步的設(shè)計(jì)方案上升到理論的高度,寫出一份詳細(xì)的預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告,包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、總體方案的設(shè)計(jì)、單元電路的設(shè)計(jì)、元器件的選擇與參數(shù)計(jì)算,畫出總體電路圖,列出所用元器件的詳細(xì)列表和參考文獻(xiàn)。這樣,做到設(shè)計(jì)思路清晰明了,為后面的安裝調(diào)試做好充分的準(zhǔn)備。
3.安裝調(diào)試
按照自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安裝調(diào)試,是學(xué)生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告中元器件列表領(lǐng)取器件,然后分模塊進(jìn)行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整體布局的美觀、規(guī)范,比如:電源線和地線要分開,各成一列,并分別用不同顏色的導(dǎo)線進(jìn)行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進(jìn)行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,有些學(xué)生只要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手,指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生從信號輸入的一端開始逐個模塊進(jìn)行調(diào)試,排除故障的方法要從大范圍到小范圍,最終找到故障的確切地點(diǎn)。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學(xué)生自己查找、分析原因,找到解決的方法。通過調(diào)試使學(xué)生加深對電路工作原理的理解,學(xué)會調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后,不要馬上拆線交給老師完事,指導(dǎo)老師要鼓勵學(xué)生用調(diào)試好的電路做實(shí)驗(yàn),例如:可以對單元電路的輸出進(jìn)行實(shí)際的測算,并跟理論分析結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供鍛煉的平臺,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)積極性。
4.撰寫總結(jié)報(bào)告
總結(jié)報(bào)告是學(xué)生對課程設(shè)計(jì)全過程的系統(tǒng)總結(jié),不能等同于平時的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,因此,學(xué)生應(yīng)按規(guī)定的格式進(jìn)行書寫??偨Y(jié)報(bào)告的圖紙要規(guī)范,所有圖紙都按工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求。這樣可提高學(xué)生的方案表達(dá)能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì),為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。
5.建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵
在注重結(jié)論正確的同時,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)整個設(shè)計(jì)方案實(shí)施的全過程。成績評定包含五個部分:一是預(yù)設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果,占總成績的25%;二是實(shí)驗(yàn)動手能力(包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等),占總成績的30%;三是學(xué)生的答辯情況,占總成績的10%;四是設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神,占總成績的10%;五是總結(jié)報(bào)告(包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會等)占總成績的25%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的任何一個環(huán)節(jié)都能認(rèn)真對待,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
二、改革的效果
1.培養(yǎng)了學(xué)生對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的信心由于設(shè)計(jì)題目與實(shí)際緊密聯(lián)系,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自覺性,學(xué)生在獨(dú)立完成電路后興奮不已,很多同學(xué)對自己設(shè)計(jì)并調(diào)試成功的電路愛不釋手。
2.提高了學(xué)生多方面的能力在動手實(shí)踐設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生們從通過查找資料給出預(yù)設(shè)計(jì)方案到互相配合著進(jìn)行安裝調(diào)試,最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動性和創(chuàng)造性,提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。
三、結(jié)束語