時(shí)間:2023-10-07 15:58:03
開(kāi)篇:寫(xiě)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)的結(jié)論,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題
(一)教師給定的設(shè)計(jì)題目少,內(nèi)容單一、陳舊
過(guò)去我們課程設(shè)計(jì)題目均是給定電力系統(tǒng)的局部接線方式和運(yùn)行方式,通過(guò)改變系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定,對(duì)系統(tǒng)中某些線路及變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)、整定計(jì)算、靈敏度校驗(yàn)、繼電器元器件型號(hào)參數(shù)選擇等相關(guān)設(shè)計(jì)工作。這種設(shè)計(jì)方式由于系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單,許多參數(shù)需要具體給定,運(yùn)行方式變化很少,這種局限性使得學(xué)生發(fā)揮的空間較小,不能使設(shè)計(jì)與工程實(shí)際相結(jié)合,對(duì)電力系統(tǒng)的整體概念建立不起來(lái),對(duì)電力系統(tǒng)的接線方式、最大、最小及正常運(yùn)行方式等不能全面分析,內(nèi)容相對(duì)單一。在設(shè)計(jì)過(guò)程中僅僅參考某些類似的習(xí)題及相應(yīng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,難免會(huì)有學(xué)生互相抄襲。這種傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)方式既不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性,更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)教學(xué)形式單一
在課程設(shè)計(jì)中,指導(dǎo)教師根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》這門(mén)課所涉及的主要內(nèi)容,結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況給出不同的設(shè)計(jì)題目和原始資料,為了使學(xué)生在兩周時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù),通常課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)會(huì)結(jié)合實(shí)際題目詳細(xì)講解設(shè)計(jì)方案、內(nèi)容、步驟、設(shè)計(jì)規(guī)范及要求、設(shè)計(jì)報(bào)告的格式等等內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和設(shè)備手冊(cè),參考某些類似習(xí)題及以往學(xué)生課程設(shè)計(jì)資料進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,指導(dǎo)教師雖然每天去教室指導(dǎo),但由于多數(shù)學(xué)生不能夠主動(dòng)提出問(wèn)題,教師無(wú)法全面了解學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和錯(cuò)誤,造成提交的設(shè)計(jì)報(bào)告存在許多錯(cuò)誤,甚至?xí)霈F(xiàn)一些原則性錯(cuò)誤。另外,由于缺乏對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果及結(jié)論進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證,學(xué)生既不知道計(jì)算結(jié)果是否正確,也不知道設(shè)計(jì)結(jié)論是否合理,這樣就大大削弱了課程設(shè)計(jì)的重要意義。
(三)成績(jī)?cè)u(píng)定缺乏規(guī)范性和合理性
傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的方法是根據(jù)學(xué)生所提交設(shè)計(jì)報(bào)告的正確性、合理性、完整性、規(guī)范性情況,結(jié)合學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的出勤率、態(tài)度是否端正以及主動(dòng)性等,按照不同方面的分值比例,給學(xué)生評(píng)出優(yōu)、良、中、及格或不及格的成績(jī)。往往這種成績(jī)?cè)u(píng)定方法會(huì)造成同一小組中不同學(xué)生差別不大,甚至?xí)霈F(xiàn)小組中主要參與設(shè)計(jì)人員的成績(jī)由于報(bào)告書(shū)寫(xiě)稍差等原因得分較低的現(xiàn)象,造成成績(jī)不能準(zhǔn)確反映學(xué)生的真實(shí)能力。另外,由于缺乏對(duì)所得結(jié)論進(jìn)行實(shí)際或模擬驗(yàn)證的手段,無(wú)法考核學(xué)生的設(shè)計(jì)動(dòng)手能力及實(shí)踐技能。
二、教學(xué)改革措施
為適應(yīng)我國(guó)“卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)”和學(xué)校應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式要求,針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端,我們結(jié)合近兩年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出了將電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相結(jié)合的方法和具體措施,改革繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法。
(一)根據(jù)“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)的要求,結(jié)合專業(yè)課理論和實(shí)際工程,確定合理的課程設(shè)計(jì)題目
合理的課程設(shè)計(jì)題目對(duì)于學(xué)生加深理解和掌握所學(xué)專業(yè)理論知識(shí),熟悉相關(guān)工程設(shè)計(jì)規(guī)范,掌握有關(guān)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟十分重要。設(shè)計(jì)題目一方面要緊密結(jié)合理論課程的專業(yè)知識(shí),盡可能涵蓋該專業(yè)課程的主要內(nèi)容,另一方面要與實(shí)際工程設(shè)計(jì)緊密結(jié)合,盡可能采用已經(jīng)實(shí)際運(yùn)行并具有一定規(guī)模的供配電系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)資料,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),樹(shù)立學(xué)以致用的思想,提高學(xué)生的專業(yè)興趣,還能指明學(xué)生將來(lái)從事的專業(yè)方向。此外,設(shè)計(jì)題目還可根據(jù)相應(yīng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)結(jié)論進(jìn)行仿真或模擬驗(yàn)證。這樣就可以使學(xué)生在完成理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,在實(shí)驗(yàn)室能夠得到驗(yàn)證。當(dāng)驗(yàn)證結(jié)果正確時(shí),可以使學(xué)生感到有成就感,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生的自信心。考慮以上方面,結(jié)合不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,教師提供課程設(shè)計(jì)題目的難易程度和工作量大小既要有區(qū)別,也要適中,保證所有學(xué)生能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì),又不使得一些學(xué)習(xí)稍差的同學(xué)因?yàn)轭}目難度或工作量較大沒(méi)能夠按期順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)而打擊其積極性。例如:根據(jù)一些大型企業(yè)(如鋼鐵廠、煉油廠)或地區(qū)電力系統(tǒng)的實(shí)際接線方式,選擇有2~3個(gè)發(fā)電廠(每個(gè)發(fā)電廠有2~4臺(tái)發(fā)電機(jī)組)與1個(gè)無(wú)窮大電源系統(tǒng),選擇3~5個(gè)大型用電負(fù)荷構(gòu)成的具有雙回路、環(huán)路接線方式的閉式電力網(wǎng)絡(luò),針對(duì)該網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電機(jī)、變壓器及線路(架空線及電纜線路)進(jìn)行保護(hù)方式選擇及參數(shù)計(jì)算和裝置選擇。這可以使學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接線方式有一個(gè)比較全面的了解,而且便于學(xué)生理解系統(tǒng)在不同情況下的最大、最小及正常運(yùn)行方式,從而更進(jìn)一步理解各段保護(hù)以及上、下級(jí)之間的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性以及近后備、遠(yuǎn)后備保護(hù)的概念及相互間的關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)接線方式、運(yùn)行方式及繼電保護(hù)作用的全面理解和掌握。
(二)加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和管理,確保設(shè)計(jì)過(guò)程的嚴(yán)密性和正確性
針對(duì)部分學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度不夠,存在得過(guò)且過(guò)、相互抄襲現(xiàn)象,指導(dǎo)教師應(yīng)投入足夠的精力和時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì),除了嚴(yán)格審核學(xué)生設(shè)計(jì)方案是否合理、中間設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算結(jié)果是否正確,還要組織學(xué)生討論和分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。例如,對(duì)于給定的電力系統(tǒng)如何分析其最大、最小及正常運(yùn)行方式是一個(gè)比較難的問(wèn)題,既要考慮線路及設(shè)備的并列及分列運(yùn)行情況,又要考慮因其他線路或設(shè)備故障引起負(fù)荷電流或短路電流的變化等,讓學(xué)生通過(guò)討論全面了解系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式,確定系統(tǒng)在不同 運(yùn)行方式下的負(fù)荷電流、短路電流及功率流向等,另外,還要查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)手冊(cè),才能確定合理的保護(hù)方案。另外,在各種保護(hù)的整定計(jì)算時(shí),部分學(xué)生對(duì)一些公式的應(yīng)用存在較多問(wèn)題,主要是對(duì)公式中一些電流量的含義理解不明確。例如:在線路-變壓器組接線方式中的線路電流保護(hù)中,瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作電流值一般應(yīng)按照最大運(yùn)行方式下變壓器二次側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)流過(guò)變壓器一次側(cè)的短路電流整定,很多同學(xué)用的是變壓器二次側(cè)短路電流。在被保護(hù)范圍內(nèi)有變壓器時(shí),校驗(yàn)靈敏度既要考慮保護(hù)裝置的接線方式,又要考慮變壓器的繞組接線方式,在變壓器差動(dòng)保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)時(shí)也存在類似的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)討論經(jīng)常出錯(cuò)的問(wèn)題,加深了對(duì)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》課程理論知識(shí)的理解,提高學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析和解決這些實(shí)際問(wèn)題的能力。
(三)將《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)》與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,確保設(shè)計(jì)結(jié)論的準(zhǔn)確性和完整性
在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案中,通常安排《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)》課時(shí)為兩周時(shí)間,我們教研室近三年來(lái),把《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)》與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,讓學(xué)生利用一周時(shí)間基本完成設(shè)計(jì)課題的理論分析、方案確定、整定計(jì)算、設(shè)備選型等設(shè)計(jì)工作,第二周在實(shí)驗(yàn)室中,利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,根據(jù)自己的設(shè)計(jì)結(jié)論,設(shè)計(jì)一個(gè)與課題相近的模擬供電系統(tǒng),再將課程設(shè)計(jì)中確定的各種保護(hù)裝置應(yīng)用到該供電系統(tǒng)中,并進(jìn)行相應(yīng)的安裝調(diào)試與整定。通過(guò)改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式,設(shè)置多個(gè)不同地點(diǎn)、不同類型(短路、接地等)的模擬故障,來(lái)驗(yàn)證上、下級(jí)各段保護(hù)動(dòng)作的選擇性、快速性、靈敏性及可靠性,從而確保理論設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和完整性。由于系統(tǒng)及保護(hù)裝置均比較復(fù)雜,在實(shí)際的安裝、調(diào)試及操作過(guò)程中,可能會(huì)遇到很多實(shí)際問(wèn)題,比如計(jì)算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、接線錯(cuò)誤、繼電器動(dòng)作值不準(zhǔn)確等等,在指導(dǎo)教師的幫助下,在同學(xué)的相互討論中,利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析并解決問(wèn)題,這樣不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和專業(yè)興趣,還能使學(xué)生學(xué)到一些課本上講不到的知識(shí),在該過(guò)程中,由于指導(dǎo)教師必須與學(xué)生一起安裝、調(diào)試,對(duì)學(xué)生的各方面能力有較全面的了解,對(duì)評(píng)定課程設(shè)計(jì)的成績(jī)亦會(huì)更加合理,且能較公正地反映學(xué)生的能力。
關(guān)鍵詞 焊接工藝 課程設(shè)計(jì) 工程實(shí)踐
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
新的教育形勢(shì)下,本科生的實(shí)踐教學(xué)和工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)越來(lái)越重要,設(shè)計(jì)類的課程和教學(xué)在工科教育中的地位更為突出。本科生課程設(shè)計(jì)是高等教育質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)內(nèi)容,是實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的組成部分。旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),具備解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)不但可以幫助學(xué)生鞏固、擴(kuò)展和融會(huì)專業(yè)的課程內(nèi)容,而且通過(guò)相應(yīng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)的完成來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維及綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。①
焊接工藝是根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、圖樣和技術(shù)要求,結(jié)合現(xiàn)有條件,運(yùn)用現(xiàn)代化焊接技術(shù)知識(shí)和先進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),確定出的產(chǎn)品加工方法和程序,是焊接過(guò)程中的一整套技術(shù)規(guī)定。制定焊接工藝是焊接生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是管理生產(chǎn)、設(shè)計(jì)焊接工裝和焊接車間的主要依據(jù)。焊接工藝課程設(shè)計(jì)是焊接專業(yè)本科生必修的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是將專業(yè)理論知識(shí)與焊接材料及制造焊件有關(guān)的實(shí)施要求和加工方法聯(lián)系起來(lái)的橋梁。在進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)計(jì)之前,學(xué)生需具備機(jī)械制圖、材料科學(xué)基礎(chǔ)、焊接方法、焊接冶金學(xué)等課程的知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì),在啟發(fā)與督促學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論與專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生初步具有分析材料焊接性的能力,并能根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,正確確定焊接方法、編制焊接工藝,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
1 本學(xué)院焊接工藝課程設(shè)計(jì)的建設(shè)背景
從河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院實(shí)際情況來(lái)看,近幾年新增的理工科類專業(yè)并不多, 僅是根據(jù)國(guó)家政策、市場(chǎng)需求、師資力量、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)才會(huì)設(shè)立新的專業(yè)。基于此,2009年機(jī)電工程學(xué)院根據(jù)已有的師資力量與實(shí)驗(yàn)力量,在材料成型與控制工程專業(yè)的基礎(chǔ)上設(shè)立了焊接專業(yè)。由于是新增專業(yè),缺乏經(jīng)驗(yàn),相關(guān)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式并不成熟。制定合理的焊接工藝課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱,確定合適的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、開(kāi)拓創(chuàng)新、綜合設(shè)計(jì)等能力,具有重要的意義。為了確保焊接工藝課程設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性,本教研室教師參考相關(guān)院校的課程設(shè)計(jì)情況后經(jīng)集體討論與研究后制定了課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱,確定了課程設(shè)計(jì)的實(shí)施形式。在此,分析與研究了工科專業(yè)相關(guān)課程設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)目前本學(xué)院焊接專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀,制定出切實(shí)可行的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式,以期培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工程設(shè)計(jì)能力與知識(shí)應(yīng)用能力,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作實(shí)踐等打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
2 傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)雷同、陳舊,與現(xiàn)實(shí)脫離;師資力量有限
已往的課程設(shè)計(jì),一個(gè)班(大約30 人)的學(xué)生往往只有幾個(gè)有限的題目。 設(shè)計(jì)任務(wù)相對(duì)較陳舊,與國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與工程實(shí)際脫節(jié),學(xué)生看到較為落后的設(shè)計(jì)題目,缺乏設(shè)計(jì)興趣; 部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)題目相似會(huì)有輕視或者投機(jī)取巧的想法,甚至?xí)l(fā)生抄襲現(xiàn)象,不利于學(xué)生的成長(zhǎng)與教育,課程設(shè)計(jì)的意義與作用無(wú)法體現(xiàn)。在課程設(shè)計(jì)師資方面,由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)和師資條件的限制,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中一個(gè)班往往只配備一個(gè)指導(dǎo)教師。 一個(gè)老師的思路、精力與時(shí)間是有限的,提供的題目有限,教師與學(xué)生之間面對(duì)面的指導(dǎo)與交流也有限。
2.2 教學(xué)方法落后,課程設(shè)計(jì)組織形式松散,考核方式欠科學(xué)
傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法較為原始,其固有模式與程序沒(méi)有突出學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的主體性地位,削弱了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師的主要工作是輔導(dǎo)、答疑與成績(jī)?cè)u(píng)定。輔導(dǎo)和答疑是隨機(jī)和非強(qiáng)制性的,上交的說(shuō)明書(shū)也為書(shū)面作業(yè)。部分學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒或者對(duì)自己要求不嚴(yán)格,平時(shí)不按任務(wù)執(zhí)行,說(shuō)明書(shū)抄襲同學(xué)或找人。僅僅通過(guò)評(píng)閱上交的說(shuō)明書(shū)衡量學(xué)生的成績(jī)是不全面的,并且只重結(jié)果不重過(guò)程的放羊式的放開(kāi)教學(xué)也存在需要改進(jìn)的地方。
2.3 學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不夠,缺乏工程意識(shí),溝通交流不足
不少學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的目的與意義認(rèn)識(shí)不夠,僅把課程設(shè)計(jì)看做是一門(mén)考查課,認(rèn)為只是簡(jiǎn)單地根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到課程設(shè)計(jì)是相關(guān)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程與實(shí)踐能力的綜合提升及訓(xùn)練的過(guò)程。看似簡(jiǎn)單的焊接工藝性設(shè)計(jì),從工程實(shí)踐的角度要使焊接材料的選擇和工藝設(shè)計(jì)合理,決非易事,需要付出大量的勞動(dòng)。科學(xué)合理的課程設(shè)計(jì)應(yīng)該保證與推動(dòng)學(xué)生在聯(lián)系、應(yīng)用理論課程的基礎(chǔ)上,通過(guò)認(rèn)真思考、融會(huì)貫通,在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考與設(shè)計(jì)的能力。
3 課程設(shè)計(jì)的建設(shè)思路與實(shí)踐探索
3.1 設(shè)計(jì)題目多樣化、系統(tǒng)化、實(shí)踐化;加強(qiáng)、協(xié)調(diào)、優(yōu)化師資力量
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐與研究現(xiàn)狀,使設(shè)計(jì)題目圍繞一個(gè)主題,把學(xué)生分成幾個(gè)大組,每個(gè)大組的學(xué)生圍繞一個(gè)主題,保持了課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性;而設(shè)計(jì)選用的焊接材料或焊接工藝不同,避免了學(xué)生的互相抄襲,保證了單個(gè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與完成的獨(dú)立性,同時(shí)要求每組學(xué)生進(jìn)行討論與總結(jié),最后做出課程設(shè)計(jì)的主要結(jié)論,有利于培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力與團(tuán)隊(duì)精神。
學(xué)科的交叉融合是目前科學(xué)研究和發(fā)展的大趨勢(shì),不同專業(yè)的教師在檢索國(guó)內(nèi)外最新研究與工程現(xiàn)狀后可以協(xié)作命題。由于所選課題是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)與工程應(yīng)用熱點(diǎn),學(xué)生的參與性增強(qiáng),課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量也得到保證。本教研室指派了4位教師參與了焊接工藝課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作(每位老師輔導(dǎo)7~8個(gè)學(xué)生)。教師科研方向、學(xué)術(shù)專長(zhǎng)不同,選題和成果具有多樣性。每個(gè)老師所帶的人數(shù)少,易于了解與管理學(xué)生;便于因材施教,可針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行深入的輔導(dǎo)與引導(dǎo)。
3.2 加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)過(guò)程管理;擇優(yōu)答辯, 改進(jìn)考核方法
以往的放羊式管理模式存在一定的弊端。本教研室積極推進(jìn)課程設(shè)計(jì)的科學(xué)合理進(jìn)行,固定課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí)間,教師在此期間要保證在崗,能夠和學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面的交流與指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生確立課程設(shè)計(jì)的完成以學(xué)生自己的獨(dú)立設(shè)計(jì)為主,順利完成從理論課程的學(xué)習(xí)到工程實(shí)踐設(shè)計(jì)的過(guò)渡。對(duì)設(shè)計(jì)中碰到的問(wèn)題,督促與鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)尋找信息與答案,對(duì)于普遍或重要的問(wèn)題可要求小組內(nèi)討論,必要時(shí)指導(dǎo)教師可進(jìn)行引導(dǎo)與解答,但以學(xué)生自主解決問(wèn)題為主要目的。
開(kāi)題時(shí),保證對(duì)學(xué)生文獻(xiàn)檢索情況進(jìn)行細(xì)致到位的檢查與記錄,保證課程設(shè)計(jì)一開(kāi)始的規(guī)范性;設(shè)計(jì)過(guò)程中,定期檢查設(shè)計(jì)進(jìn)度并認(rèn)真記錄,保證整個(gè)課程設(shè)計(jì)有條不紊地進(jìn)行。 發(fā)現(xiàn)進(jìn)度慢的設(shè)計(jì)督促要求其合理進(jìn)度。課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)的成績(jī)?cè)u(píng)定不再僅僅依靠學(xué)生上交的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和現(xiàn)場(chǎng)答辯成績(jī),是學(xué)生平時(shí)的考勤與表現(xiàn)、文獻(xiàn)檢索情況,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和答辯成績(jī)的綜合評(píng)定結(jié)果。
3.3 引導(dǎo)增進(jìn)工程實(shí)踐觀念;鼓勵(lì)推動(dòng)交流合作
在基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生雖然進(jìn)行了系統(tǒng)的理論知識(shí)學(xué)習(xí),但在接近實(shí)踐的課程設(shè)計(jì)中沒(méi)有工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)各種焊接方法、工藝細(xì)節(jié)和材料的焊接性等不夠熟悉。教師應(yīng)根據(jù)已有的理論課程特點(diǎn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)與引導(dǎo),比如材料科學(xué)基礎(chǔ)的金屬材料就是課程設(shè)計(jì)中的母材,焊接冶金學(xué)中學(xué)過(guò)的焊條也是課程設(shè)計(jì)中采用的焊接材料,教師可啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系已學(xué)過(guò)的金屬材料的特點(diǎn),與焊接工藝相接合,完成指定材料的焊接工藝課程設(shè)計(jì),圓滿完成從理論課堂知識(shí)到工程實(shí)踐設(shè)計(jì)的跨度。課程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,制定出不同的工藝設(shè)計(jì)方案。 課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。在工程實(shí)踐中,一個(gè)項(xiàng)目的完成或一個(gè)新設(shè)計(jì)的成功,是各個(gè)部門(mén)各成員共同努力的結(jié)果,不是單獨(dú)的個(gè)人能夠做到的。教師按整機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)劃分小組,要求與督促學(xué)生在主要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論,不僅使學(xué)生獲得科學(xué)研究的初步訓(xùn)練,而且親身實(shí)踐參與了共同完成課題的合作過(guò)程。
4 結(jié)論
目前河南工業(yè)大學(xué)全體教職工正在認(rèn)真努力進(jìn)行博士點(diǎn)授權(quán)單位的建設(shè)工作,這也是本校教學(xué)工作進(jìn)一步提高的大好機(jī)會(huì)。焊接工藝課程設(shè)計(jì)的教學(xué),不僅隨著時(shí)代的潮流與時(shí)俱進(jìn),不合理的地方也將不斷地改進(jìn)與提高。結(jié)合本校的發(fā)展情況與師資力量,參考國(guó)內(nèi)高校的課程設(shè)計(jì)模式及優(yōu)缺點(diǎn),我們提出焊接工藝課程設(shè)計(jì)教學(xué)建設(shè)與探索的思路與措施,亟待在教學(xué)與實(shí)踐中得到長(zhǎng)足、切實(shí)的改進(jìn)、提高與發(fā)展。
1構(gòu)建的要點(diǎn)
在構(gòu)建“產(chǎn)品全過(guò)程”式課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容時(shí),首先將各項(xiàng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)統(tǒng)籌規(guī)劃,選題圍繞同一產(chǎn)品展開(kāi),選擇一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械為設(shè)計(jì)對(duì)象,例如減速器。側(cè)重于將相關(guān)的理論教學(xué)、實(shí)習(xí)內(nèi)容交叉融匯,并考慮為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),以建立各實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的有機(jī)聯(lián)系。哈爾濱商業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)共分為6項(xiàng),根據(jù)其內(nèi)容的銜接關(guān)系,分別設(shè)置在不同的學(xué)期,見(jiàn)表1。
2課程設(shè)計(jì)的方式與方法
在傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中,無(wú)論是教師的指導(dǎo)方法,還是學(xué)生的完成方式都很僵化。對(duì)此,本文提出了創(chuàng)新型的課程設(shè)計(jì)方式與方法,其特點(diǎn)是:①指導(dǎo)方式與方法更加靈活化、多樣化。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,突破了傳統(tǒng)的單純理論指導(dǎo)方式,采用理論指導(dǎo)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的方法,帶領(lǐng)學(xué)生回到實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)分析、解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題和難點(diǎn)。②突出協(xié)作精神以契合人才培養(yǎng)目標(biāo)。由于課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容圍繞“產(chǎn)品全過(guò)程”,所以,學(xué)生的完成方式可由原來(lái)的一人一題改為多人一組,每個(gè)小組成員分工不同,需要整個(gè)“團(tuán)隊(duì)”的團(tuán)結(jié)合作才能完成一個(gè)完整的課題,并且一個(gè)“團(tuán)隊(duì)”一旦組建,即具有連續(xù)性,會(huì)一直存在于全部的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中。這種方式可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),而“具有協(xié)作精神”也正是工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。
3課程設(shè)計(jì)的考核
完整、規(guī)范的考評(píng)體系是實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量和效果的有力保障,實(shí)踐教學(xué)組織與管理工作的重點(diǎn)就是建立考核標(biāo)準(zhǔn)。由于課程設(shè)計(jì)的考核既涉及理論知識(shí),又涉及分析、操作等實(shí)踐技能,所以,其考核方式不能完全照搬理論教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)力求做到以下兩點(diǎn):①考核標(biāo)準(zhǔn)能夠真實(shí)反映教與學(xué)雙方的實(shí)際水平。一方面,課程設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考查設(shè)計(jì)方案的深度及可行性。在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估時(shí),要組織所有的指導(dǎo)教師進(jìn)行綜合審查,保證考核結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。另一方面“,產(chǎn)品全過(guò)程”式課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)也體現(xiàn)在考核標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。在對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行評(píng)定時(shí),要考慮學(xué)生的“進(jìn)步程度”。由于設(shè)計(jì)對(duì)象具有連續(xù)性和一致性,學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)的“團(tuán)隊(duì)”基本不變,在考核成績(jī)時(shí),如果把“團(tuán)隊(duì)”及其成員在本次課程設(shè)計(jì)中的進(jìn)步程度考慮在內(nèi),既可以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也可以更加真實(shí)地反映出學(xué)生的實(shí)踐能力。②要注重過(guò)程管理、監(jiān)督及教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控。不同于理論教學(xué)環(huán)節(jié)的考核,課程設(shè)計(jì)應(yīng)采用過(guò)程檢查和最終答辯相結(jié)合的方式,總成績(jī)由過(guò)程表現(xiàn)成績(jī)、階段檢查成績(jī)、答辯成績(jī)組成。
4課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件建設(shè)
首先,建立相應(yīng)的工作程序和組織保障。例如,在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,從指導(dǎo)教師資格審查、選題、設(shè)計(jì)、答辯等方面要嚴(yán)格把關(guān),要求指導(dǎo)教師對(duì)選題、設(shè)計(jì)過(guò)程、答辯等每一階段都要認(rèn)真審閱、指導(dǎo)和簽署意見(jiàn)。教師只有嚴(yán)格遵守教學(xué)程序,規(guī)范教學(xué)行為,教學(xué)過(guò)程才能得以實(shí)現(xiàn)。其次,加大實(shí)習(xí)基地的建設(shè)力度。良好的實(shí)習(xí)基地不僅是實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的強(qiáng)有力保證,也是課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)得以完成的必要基礎(chǔ)。通過(guò)著力建設(shè)校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地,可以建立起產(chǎn)學(xué)雙方共同參與、雙向推動(dòng)的運(yùn)行機(jī)制,為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。
5結(jié)論
本文立足于工業(yè)工程專業(yè)四年制本科教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為核心,對(duì)課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與創(chuàng)新。“產(chǎn)品全過(guò)程”式課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)了各項(xiàng)課程設(shè)計(jì)之間的有機(jī)聯(lián)系,使學(xué)生得到了連續(xù)、系統(tǒng)、全面、深入的實(shí)踐訓(xùn)練,有效提升了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。本文的研究可從不同方面解決多種教學(xué)問(wèn)題,具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性,這種創(chuàng)新型的課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系已在哈爾濱商業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)的本科教學(xué)工作中實(shí)施,應(yīng)用效果顯著,對(duì)同類院校的工業(yè)工程專業(yè)或相近專業(yè)的教學(xué)改革也具有參考和示范作用。
作者:蘭爽董世成馬麗心宮運(yùn)啟單位:哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院哈爾濱商業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院
一、課程設(shè)計(jì)課程基本情況
水污染控制工程是環(huán)境工程本科專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)主干課,也是一門(mén)工程應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課程。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)水體環(huán)境污染的分析評(píng)價(jià)、水污染治理的規(guī)劃設(shè)計(jì)和工程管理能力,以及開(kāi)展水污染控制的科學(xué)研究能力。要達(dá)到上述教學(xué)目的,沒(méi)有充分合理的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)是不可能實(shí)現(xiàn)的。課程設(shè)計(jì)是高等學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,是強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),也是卓越計(jì)劃培養(yǎng)的重點(diǎn)內(nèi)容。與水污染控制工程課程配套且獨(dú)立設(shè)課的課程設(shè)計(jì)作為重要實(shí)踐環(huán)節(jié),是連接基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際的紐帶和橋梁,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題能力的有效手段。水污染控制工程課程設(shè)計(jì)是涉及到相關(guān)專業(yè)課程間的融合與應(yīng)用的工程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求完成污水處理設(shè)施平面及高程布置、主要單體構(gòu)筑物的詳圖設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。通過(guò)該課程相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),有助于提高學(xué)生對(duì)水污染處理理論與技術(shù)的理解,對(duì)于培養(yǎng)工科學(xué)生的工程素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)新能力具有重要的作用。
二、改革總體思路
(一)目前存在的問(wèn)題“水污染控制工程”理論課程重點(diǎn)講授污染物去除過(guò)程的基本理論以及處理單元的工作原理和工藝流程,用于學(xué)習(xí)水污染控制工程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)則很少。“水污染控制工程”課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生初步具有分析和解決水污染控制方面實(shí)際問(wèn)題的能力,即要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識(shí)和初步工程應(yīng)用能力。而學(xué)生本身工程基本知識(shí)及綜合設(shè)計(jì)能力較弱,這對(duì)課程的教學(xué)效果有直接的影響。學(xué)生在進(jìn)行“水污染控制工程”課程設(shè)計(jì)之前,沒(méi)有工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、沒(méi)有做過(guò)工程類的課程設(shè)計(jì),而對(duì)“水污染控制工程”課程設(shè)計(jì)這樣涉及到相關(guān)專業(yè)課程間的融合與應(yīng)用的工程設(shè)計(jì)還是第一次。學(xué)生對(duì)利用工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力較弱,對(duì)實(shí)際工程的感性認(rèn)識(shí)也較少。在明顯缺乏工程基本知識(shí)的情況下,學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)往往感覺(jué)無(wú)處下手。課程設(shè)計(jì)通常又是以單個(gè)人的形式開(kāi)展,在缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)能力的情況下,為了在有限的時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù),會(huì)出現(xiàn)盲目照抄課本或互相抄襲,不能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的現(xiàn)象,不利于學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。而且,目前課程設(shè)計(jì)是由一個(gè)老師指導(dǎo)學(xué)生,教師任務(wù)重、工作量大,有時(shí)難免會(huì)存在指導(dǎo)不周的情況。(二)改革思路———團(tuán)隊(duì)合作的課程設(shè)計(jì)模式組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì):水污染控制工程課程設(shè)計(jì)涉及的理論課程較多,包括水污染控制工程、水力學(xué)、水泵與水泵站等課程,因此我們把講授各門(mén)課程的老師組成一個(gè)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),通過(guò)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)模式的構(gòu)建,使各個(gè)教師在設(shè)計(jì)的不同階段發(fā)揮自己的作用,不僅可提高學(xué)生的課設(shè)能力,同時(shí)也深化了不同課程教師對(duì)相關(guān)課程的認(rèn)識(shí),從多方面加強(qiáng)教師的教學(xué)水平,提高教學(xué)質(zhì)量。組建師生課設(shè)團(tuán)隊(duì):課設(shè)以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行,1名導(dǎo)師和5個(gè)同學(xué)組建一個(gè)團(tuán)隊(duì),鼓勵(lì)各團(tuán)隊(duì)根據(jù)場(chǎng)址位置、水廠規(guī)模、自然和地理水文等條件,在團(tuán)隊(duì)成員互相合作的基礎(chǔ)上,詳細(xì)地論證所確定的工藝流程,提出個(gè)性化的創(chuàng)新方案并進(jìn)行構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)備選型,這不僅提高了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解、運(yùn)用和創(chuàng)新。(三)改革后課設(shè)的具體實(shí)施方案1.組建課程設(shè)計(jì)教師團(tuán)隊(duì):由5名具有實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的雙師型老師組建課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組,每位老師參與全程指導(dǎo),且根據(jù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的不同階段,不同的教師發(fā)揮不同的作用。教師之間互相協(xié)作、討論,確定最佳的指導(dǎo)方案2.組建課程設(shè)計(jì)師生團(tuán)隊(duì):團(tuán)隊(duì)成員通過(guò)開(kāi)放合作的自主學(xué)習(xí)以及在學(xué)習(xí)方法、個(gè)人性格和興趣等方面的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮成員的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí),有效彌補(bǔ)各成員在思維模式、能力和精力等方面的不足。為合理科學(xué)構(gòu)建師生團(tuán)隊(duì),指導(dǎo)教師要先了解學(xué)生的實(shí)際情況,根據(jù)學(xué)生的知識(shí)、能力水平和學(xué)習(xí)態(tài)度等,依據(jù)“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則,將1名指導(dǎo)教師和5個(gè)學(xué)生組成一課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。3.合理命題,一人一題。由教師團(tuán)隊(duì)一起討論,合理確定題目,題目不僅要能覆蓋水污染控制工程理論的各個(gè)知識(shí)點(diǎn),同時(shí)還要盡可能多地涉及到教學(xué)大綱中的重點(diǎn)、難點(diǎn),且題目要多樣化,以擴(kuò)展和深化學(xué)生所學(xué)知識(shí)。4.強(qiáng)化下達(dá)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)過(guò)程中的授課和指導(dǎo)等環(huán)節(jié)。一人一題給出任務(wù)書(shū),由學(xué)生選擇,在不同的設(shè)計(jì)階段,輔助課堂教學(xué)。由于學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力較弱,課程設(shè)計(jì)過(guò)程中由5位老師進(jìn)行了5次的理論授課。主要針對(duì)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)使用、繪圖要求、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹,使學(xué)生獲得開(kāi)展課設(shè)的基本知識(shí)和手段。同時(shí)教師通過(guò)針對(duì)性地參加每個(gè)小組的討論答疑,幫助學(xué)生分析和解決課設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,以提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。5.水廠參觀、規(guī)范制圖的學(xué)習(xí)和專業(yè)人員的指導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)“卓越計(jì)劃”本科學(xué)生工程實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此應(yīng)采取多種有效手段,為學(xué)生深入社會(huì)進(jìn)行工程實(shí)踐創(chuàng)造條件。選擇有代表性的污水處理工程作為課設(shè)實(shí)習(xí)基地,課設(shè)期間帶領(lǐng)學(xué)生到基地進(jìn)行1~2次的參觀學(xué)習(xí),同時(shí)聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),有針對(duì)性地給學(xué)生講解構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)和安裝方式,5位校內(nèi)指導(dǎo)教師隨時(shí)解答學(xué)生的問(wèn)題,使理論與實(shí)踐相結(jié)合、技術(shù)與工程相結(jié)合;同時(shí)聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行繪制工程圖知識(shí)的培訓(xùn)。6.CAD圖紙的繪制和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)。5名教師全程指導(dǎo)學(xué)生的繪圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě),并要對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行分階段檢查,及時(shí)指出問(wèn)題予以糾正。7.答辯制度和考核標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格建立和執(zhí)行。課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,每位同學(xué)都需參加答辯,這對(duì)學(xué)生的工程素質(zhì)的提高是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
三、結(jié)論
我校的改革實(shí)踐證明,執(zhí)行“卓越計(jì)劃”的環(huán)境工程專業(yè)的“水污染控制工程”課程設(shè)計(jì)教學(xué)中引入團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)模式的思路與方法取得了較好的效果,不僅有利于培養(yǎng)和提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力,也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),對(duì)學(xué)生工程知識(shí)、工程素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)有很大幫助。
作者:溫青 李茹民 譚淑媛 單位:哈爾濱工程大學(xué) 材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院
摘要:化工原理課程設(shè)計(jì)是與化工原理課程相配套的一個(gè)必修的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。文章從理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、工程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等4個(gè)方面總結(jié)了化工原理課程設(shè)計(jì)在提升化工原理教學(xué)質(zhì)量中的作用。
化工原理主要介紹化工生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞理論(三傳理論)以及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)計(jì)算等知識(shí)ti.-I,教學(xué)內(nèi)容中包含大量理論公式的推導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)公式的運(yùn)用。化工原理課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完化工原理課程的相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容后所安排的教學(xué)環(huán)節(jié),不僅與化工原理課程的內(nèi)容緊密相連,還要運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程.AutoC aD機(jī)械制圖、化工儀表自動(dòng)化及操作控制、化_L設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工制圖等先修課程的知識(shí),是一項(xiàng)綜合性實(shí)踐訓(xùn)練陰。該教學(xué)環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生以下3個(gè)方面的能力和素質(zhì):(1)系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的基本計(jì)算技能和文獻(xiàn)資料利用能力,逐步培養(yǎng)其工程意識(shí);(2)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決二(.程實(shí)際問(wèn)題的能力;(3)塑造學(xué)生良好的設(shè)計(jì)理念。
在完成課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,學(xué)生需掌握廠程技術(shù)人員所必需具備的基本技能和工程素質(zhì),比如工具書(shū)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的使用,經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇,專業(yè)文獻(xiàn)資料的查閱、設(shè)計(jì)成果的分析判斷等等,因此課程設(shè)計(jì)可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用能力和對(duì)_L程問(wèn)題的解決能力,是對(duì)學(xué)生的一次綜合訓(xùn)練,也是對(duì)所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的一次總結(jié),更是對(duì)化工原理和化工設(shè)備課程教學(xué)效果的一次檢驗(yàn)。本文主要通過(guò)以下4個(gè)方面總結(jié)了課程設(shè)計(jì)在提升化工原理教學(xué)質(zhì)量中的作用。
1 加深學(xué)生對(duì)“三傳理論”和單元操作的理解
動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞理論(三傳理論)以及常用單元操作是化工原理的主要教學(xué)內(nèi)容,雖然在平時(shí)的課堂教學(xué)中可通過(guò)多媒體教學(xué)、動(dòng)畫(huà)演示、課堂實(shí)驗(yàn)、課后練習(xí)、練習(xí)輔導(dǎo)等方面增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化工原理基本理論和基本操作的感性認(rèn)識(shí)和理解,但由于課堂教學(xué)的內(nèi)容多,理論知識(shí)比較抽象,學(xué)習(xí)任務(wù)較繁重,學(xué)生自覺(jué)完成課程學(xué)習(xí)的動(dòng)力明顯不足,教學(xué)效果差強(qiáng)人意。課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生在指定的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)單元操作的設(shè)計(jì),愁一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)一般均涉及物料衡算、熱.衡算、相平衡關(guān)系、傳熱傳質(zhì)速率關(guān)系等典型單元操作的基本內(nèi)容,經(jīng)歷流程設(shè)計(jì)到!幾藝設(shè)計(jì)計(jì)算、主體設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和附屬裝置的選用等過(guò)程,因此學(xué)生在具體設(shè)計(jì)中必須全而理解和應(yīng)用“三傳理論”,并選用合適的單元操作過(guò)程。過(guò)程必然影響結(jié)果,課程設(shè)計(jì)作為一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)在實(shí)踐中有效地督導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的消化,從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。
2培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型能力
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和設(shè)備選型能力的培養(yǎng)是化工原理課程教學(xué)的基本目標(biāo)之一。學(xué)習(xí)化工原理課程時(shí),通過(guò)講解、動(dòng)畫(huà)演示和參觀等教學(xué)手段,學(xué)生熟悉了常用設(shè)備的基本操作規(guī)程,但大部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和設(shè)備選型能力較差。為解決這一問(wèn)題,在確定課程設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí),有針對(duì)性地選用部分化工原理中常用的單元操作,給學(xué)生下達(dá)一個(gè)明確的任務(wù),讓學(xué)生圍繞任務(wù)所確定的主題在指定時(shí)間內(nèi)完成具體的設(shè)計(jì)_L作。如,為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)干燥單元操作的理解,可要求學(xué)生設(shè)計(jì)一套離心噴霧干燥塔或設(shè)計(jì)氣流干燥器。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求涵蓋一個(gè)完整的工段,為此學(xué)生需完成不同藝的方一案選擇、設(shè)備選型論證、工藝計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行主體設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后確定設(shè)備總體尺寸、管口尺寸與方位,還要求進(jìn)行輔助設(shè)備選型與計(jì)算,最后繪制主體設(shè)備圖及帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。過(guò)程訓(xùn)練效果表明,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型能力得到了有效的培養(yǎng)。
3提高工程設(shè)計(jì)能力
化工原理課程設(shè)計(jì)是為培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力設(shè)置的一個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),也是使學(xué)生完成從理論知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的重要一環(huán)。每一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)均涉及相應(yīng)單元操作的基本理論,并經(jīng)歷流程設(shè)計(jì)到藝設(shè)計(jì)計(jì)算、主體設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和附屬裝置的選用等過(guò)程。由于安排課程設(shè)計(jì)中只有任務(wù)而沒(méi)有參數(shù)和條件限制,學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中可根據(jù)自己的興趣和知識(shí)背景選擇設(shè)計(jì)線路,設(shè)定和收集操作參數(shù),完成具體的設(shè)計(jì)工作:
經(jīng)濟(jì)效益是判斷設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo),其中設(shè)備建設(shè)費(fèi)和使用操作費(fèi)是其中的關(guān)鍵,而設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)的綜合考慮也是貫穿于化原理課堂教學(xué)中的一個(gè)重要問(wèn)題。比如,精餾操作是化_工生產(chǎn)中常用的單元操作,其中物料的回流比是一個(gè)非常關(guān)鍵的操作參數(shù)C合理的物料回流比應(yīng)使操作費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi)用之和最低在該單元操作中,操作費(fèi)用主要取決干再沸器中加熱蒸汽消耗量及冷凝器中冷卻水的消耗量,隨著回流比的增大而增大。設(shè)備折舊費(fèi)主要取決于精餾塔中再沸器、冷凝器等設(shè)備的投資費(fèi),一般隨著回流比的增大而降低。為此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須綜合考慮設(shè)備折舊費(fèi)和操作費(fèi)的關(guān)系。通過(guò)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練,學(xué)生不僅進(jìn)一步提高了公式應(yīng)用和數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,同時(shí)學(xué)會(huì)了主動(dòng)尋求解決實(shí)際問(wèn)題的方法,縮短了理論與實(shí)踐的距離,也體會(huì)到理論在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用,提高了理論課程的教學(xué)質(zhì)量。
4培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在完成化工原理理論課和實(shí)驗(yàn)課的同時(shí),為了滿足部分學(xué)有余力,且對(duì)化工原理問(wèn)題確有興趣的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,教學(xué)小組創(chuàng)造條件為其提供進(jìn)一步學(xué)習(xí)的平臺(tái),即結(jié)合科研任務(wù)的需要設(shè)計(jì)一定數(shù)量的課程設(shè)計(jì)題目,鼓勵(lì)學(xué)生以小組的形式參與。在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格堅(jiān)持“以課題研究為平臺(tái),以創(chuàng)新為目標(biāo)”的原則,有效地將課程設(shè)計(jì)、課程教學(xué)與科研有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。在完成工藝設(shè)計(jì)計(jì)算之后、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)之前,要求全體課題組進(jìn)行交流和總結(jié),即每個(gè)設(shè)計(jì)課題組里選派1-2名學(xué)生代表,將本組設(shè)計(jì)情況在交流會(huì)_[向全體同學(xué)和指導(dǎo)老師進(jìn)行匯報(bào)。交流時(shí)要求主講人用圖表、數(shù)據(jù)、結(jié)論等工程術(shù)語(yǔ)表達(dá)自己的設(shè)計(jì),并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)著重講解自己設(shè)計(jì)的特點(diǎn),對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,突出自己的創(chuàng)造性。交流過(guò)程中,指導(dǎo)老師也主動(dòng)指點(diǎn)設(shè)計(jì)要領(lǐng),并對(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行合理評(píng)價(jià)。這樣的師生互動(dòng)使學(xué)生的收獲不僅局限于自己所做的課題,對(duì)其它設(shè)計(jì)課題也有一定程度的了解,更有效地開(kāi)拓了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路。
關(guān)鍵詞:小組互助式;課程設(shè)計(jì);應(yīng)用型人才;教學(xué)手段
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)01-0023-02
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是現(xiàn)代軟件類人才所必需的三大技能之一,在高校培養(yǎng)軟件類人才的課程體系中,數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程占有舉足輕重的地位[1]。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用最為廣泛,發(fā)展最快的技術(shù),幾乎涉及所有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域[2]。特別是隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)成為該技術(shù)的核心技術(shù)之一。而對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì),存在著重原理,輕應(yīng)用,教學(xué)方法較為陳舊等不足[3]。很難適應(yīng)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)。通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)中,引入小組互助式教學(xué)方法[4],可以改善這些問(wèn)題。采用小組合作教學(xué)模式,教學(xué)過(guò)程的所有環(huán)節(jié)以小組活動(dòng)為核心,依靠小組成員積極的相互依賴關(guān)系,面對(duì)面的促進(jìn)式互助來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù);以小組成績(jī)?yōu)樽罱K考核成績(jī),而非某個(gè)成員的成績(jī)。本文探討了小組互助式教學(xué)模式在數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)的運(yùn)用。
1 數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題分析
近幾年來(lái),全國(guó)大多數(shù)的高等院校都進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)的改革研究,并取得一定的成果,但數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中存在以下不足。
1)重理論輕實(shí)踐,大部分高校開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)原理這門(mén)課程存在著理論原理學(xué)時(shí)和課程設(shè)計(jì)上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)分布不均衡的問(wèn)題。也就是注重理論知識(shí)的講授,忽略了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),這與應(yīng)用型人才培養(yǎng)是相矛盾的。
2)課程設(shè)計(jì)工作量較小,只適合一人獨(dú)立完成。這與現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)是相抵觸的,從軟件工程學(xué)角度來(lái)講,軟件開(kāi)發(fā)需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成。
3)課程設(shè)計(jì)考核制度較為陳舊。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)考核,大多以學(xué)生所做數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的前臺(tái)實(shí)現(xiàn)情況和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行考核。所做系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,與實(shí)際要求的技術(shù)水平有出入。不利于激發(fā)學(xué)生實(shí)踐的主動(dòng)性,應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)也無(wú)法真正落到實(shí)處。
2 小組互助式教學(xué)的實(shí)施
1)組建數(shù)據(jù)庫(kù)原理課設(shè)小組
根據(jù)學(xué)生自選優(yōu)先的選擇,分成若干小組。各小組組建后,求小組成員推薦組長(zhǎng)。老師布置好課程設(shè)計(jì)任務(wù)后,學(xué)生根據(jù)要求開(kāi)會(huì)討論確定實(shí)施方案。有組長(zhǎng)牽頭實(shí)施,統(tǒng)籌全局,并將課程設(shè)計(jì)任務(wù)分解,分配到各小組成員手中。按照相應(yīng)的工作內(nèi)容,將小組成員劃分為需求分析、概要設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等工作的負(fù)責(zé)人。也就是每個(gè)人負(fù)責(zé)組織在不同階段的實(shí)施內(nèi)容,例如召集例會(huì)討論、調(diào)研、設(shè)計(jì)等工作。每個(gè)小組成員,并不意味著完成自己的相應(yīng)工作就完成了,也要參與到其他環(huán)節(jié)中去。
2)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)題目的選取
根據(jù)所學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí),根據(jù)所給題目,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),選擇SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為后臺(tái)開(kāi)發(fā)工具。結(jié)合所學(xué)面向?qū)ο缶幊讨R(shí),選擇合適面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言作為前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng),一般以中型題目為宜,能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯、修改、刪除、添加、瀏覽等功能。教師規(guī)定學(xué)生可以從學(xué)生成績(jī)管理子系統(tǒng)、課程管理子系統(tǒng)、圖書(shū)管理子系統(tǒng)、通訊錄子系統(tǒng)、教室管理子系統(tǒng)、宿舍管理子系統(tǒng)、個(gè)人事務(wù)管理子系統(tǒng),庫(kù)房入庫(kù)出庫(kù)管理子系統(tǒng)進(jìn)行選取,也可小組自擬題目,但工作量必須由指導(dǎo)教師進(jìn)行審核。對(duì)于題目,教師鼓勵(lì)小組自擬題目,因?yàn)檫@樣學(xué)生才能選取與實(shí)際項(xiàng)目相近的題目,提高學(xué)生的課程設(shè)計(jì)的興趣。
3)課設(shè)中實(shí)施
指導(dǎo)教師,要對(duì)各小組的工作進(jìn)行整體監(jiān)控。在課設(shè)的前期準(zhǔn)備工作中,參與到各小組的課設(shè)討論中去,給予相應(yīng)的開(kāi)發(fā)建議。通過(guò)小組間的競(jìng)爭(zhēng),點(diǎn)燃各小組的課設(shè)工作的熱情,激發(fā)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工作的欲望。當(dāng)各小組進(jìn)入到課程設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中時(shí),要進(jìn)行必要的指導(dǎo),省得學(xué)生走彎路。
課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生技能的提升來(lái)說(shuō)非常重要,它能提升學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生在課設(shè)的實(shí)施環(huán)節(jié)中,按照小組進(jìn)行,由組長(zhǎng)統(tǒng)籌安排。依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的工作流程進(jìn)行開(kāi)發(fā),做到人員分工明確,以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)工作。課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,要以小組為單位進(jìn)行公開(kāi)答辯,小組各成員表述自己設(shè)計(jì)的理念和實(shí)施方案,小組成員的結(jié)構(gòu)和分工,遇到問(wèn)題及解決方案等,由指導(dǎo)教師和各小組組長(zhǎng)作為評(píng)委進(jìn)行考核。這樣有利于,增強(qiáng)學(xué)生的溝通能力,也提高了學(xué)生的社交能力和數(shù)據(jù)庫(kù)原理實(shí)踐能力,還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。并且教師在整個(gè)過(guò)程中,既是主導(dǎo)者又是參與者,融洽了師生關(guān)系。
4)課設(shè)的總結(jié)
答辯結(jié)束后,各小組長(zhǎng)要代表本組進(jìn)行總結(jié),主要總結(jié)課設(shè)過(guò)程中存在的不足,以及從其他組學(xué)習(xí)來(lái)的經(jīng)驗(yàn),還有對(duì)本組課設(shè)內(nèi)容怎么進(jìn)行完善等。最后教師對(duì)每組進(jìn)一步的點(diǎn)評(píng),包括各組的優(yōu)缺點(diǎn),課設(shè)中存在的共性和個(gè)性問(wèn)題等。
3 小組互助式在課設(shè)工作中的優(yōu)勢(shì)和不足
小組互助式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)課設(shè)工作,是以小組為主導(dǎo),教師為輔助的一種課設(shè)教學(xué)方式。比以教師為主導(dǎo)的程序要復(fù)雜,但學(xué)生在參與熱情上明顯提升。比較優(yōu)秀的學(xué)生通過(guò)此進(jìn)程,可以提高自身理論實(shí)踐的水平;中低層次的學(xué)生,可以通過(guò)與小組其他成員學(xué)習(xí),增加自己的學(xué)習(xí)興趣。這種方式,給予每名同學(xué)展現(xiàn)自我的平等機(jī)會(huì),更有利于個(gè)體的發(fā)展。
當(dāng)一個(gè)小組中,責(zé)任不清晰,工作不平衡時(shí),會(huì)導(dǎo)致課設(shè)工作要集中到一兩個(gè)人的手中,導(dǎo)致其他學(xué)生產(chǎn)生不勞而獲的狀態(tài)。所以,指導(dǎo)教師,要監(jiān)控整個(gè)課設(shè)活動(dòng),積極進(jìn)行巡查督導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題。
4 結(jié)論
本文分析了數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題,并進(jìn)行了分析,提出了一種基于小組互助式的數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)的實(shí)施方案。該方案,為學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力的發(fā)揮提供了平臺(tái),也為將來(lái)的團(tuán)隊(duì)式軟件開(kāi)發(fā)工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)和其他實(shí)踐能力要求比較強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提供了相應(yīng)指導(dǎo)。
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【關(guān)鍵詞】情境導(dǎo)向 小學(xué)科學(xué) 設(shè)計(jì)
【中圖分類號(hào)】G623 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)10-0125-01
現(xiàn)如今,教育領(lǐng)域的改革工作正在如火如荼的進(jìn)行著,小學(xué)科學(xué)課程改革工作也在順利進(jìn)行著。情境導(dǎo)向的科學(xué)課程設(shè)計(jì),能夠幫助有效提升教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)小學(xué)生的良好發(fā)展,推動(dòng)教育事業(yè)的前進(jìn)發(fā)展。
1.小學(xué)科學(xué)課程地位
從整體全面的角度來(lái)看,在小學(xué)教育中,科學(xué)課程所占地位極為重要且關(guān)鍵[1]。在小學(xué)低年級(jí)便進(jìn)行了科學(xué)課程的設(shè)置。現(xiàn)今的教育工作崇尚素質(zhì)教育,最為重要的便是能夠在教育工作中更好地促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性全面發(fā)展,幫助培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)及能力,增強(qiáng)學(xué)生的成才動(dòng)機(jī)。大部分小學(xué)生對(duì)于身邊存在的事物都具有極強(qiáng)的好奇心。而科學(xué)課程的開(kāi)設(shè)便能夠充分滿足學(xué)生對(duì)于周邊事物探索的好奇心,同時(shí)還能夠教會(huì)學(xué)生較為簡(jiǎn)單的科學(xué)知識(shí),幫助小學(xué)生去充分感知、了解生活中的事物及常見(jiàn)的科學(xué)現(xiàn)象,并教會(huì)其探究、解決問(wèn)題的方式方法。如果錯(cuò)過(guò)了小學(xué)階段這一良好的時(shí)機(jī)進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí),孩子的想象及創(chuàng)造力都會(huì)有所下降,對(duì)于其素質(zhì)發(fā)展極為不利,且造成了極大的損失。
當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí),現(xiàn)代科技也得到了極為良好的發(fā)展,且兩者之間相互聯(lián)系,相互作用影響。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)于每個(gè)人的就業(yè)問(wèn)題及日常生活均會(huì)產(chǎn)生直接性的影響。人們?cè)谏鐣?huì)發(fā)展中,只有自身具備一定的科學(xué)素養(yǎng),才能夠在現(xiàn)在這個(gè)科技化、信息化趨勢(shì)越發(fā)明顯突出的社會(huì)中生活、發(fā)展。科學(xué)素養(yǎng)的形成并非一朝一夕便能實(shí)現(xiàn),真正需要的是從小培養(yǎng)。
2.情境導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)
真正科學(xué)正確的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)便是要進(jìn)一步營(yíng)造出一個(gè)與現(xiàn)實(shí)存在科學(xué)問(wèn)題相關(guān)聯(lián)的情境,并提出極具吸引、挑戰(zhàn)性的劣構(gòu)問(wèn)題。為學(xué)生學(xué)習(xí)提供大量的情境資源,完成學(xué)習(xí)架構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)。通過(guò)一系列的探究活動(dòng),幫助小學(xué)生在腦子里構(gòu)建出一個(gè)科學(xué)概念,促進(jìn)其探究技能的進(jìn)一步發(fā)展,完成相關(guān)學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2.1將概念獲取環(huán)節(jié)與情境相融合
課程情境需對(duì)小學(xué)生具有一定的吸引力且充滿真實(shí)性。與此同時(shí)還需將科學(xué)概念的獲取與應(yīng)用融會(huì)貫通于整個(gè)情境之中。當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教材對(duì)于情境設(shè)計(jì)問(wèn)題缺乏必要的重視。極為常見(jiàn)的一種情況便是,為了在教學(xué)中獲取學(xué)習(xí)到某個(gè)知識(shí)點(diǎn),單一化的去進(jìn)行一個(gè)或固定幾個(gè)實(shí)驗(yàn)操作的再完成結(jié)論的獲取,之后便進(jìn)行與結(jié)論相關(guān)的問(wèn)題分析與研究。整個(gè)教學(xué)課程未將相關(guān)知識(shí)與設(shè)定情境相融合。因此,在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)必要實(shí)現(xiàn)概念獲取、應(yīng)用環(huán)節(jié)與情境的相融合。
2.2作為支架的漸入佳境情境設(shè)計(jì)
小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的主要支撐點(diǎn)便是學(xué)習(xí)課程的支架部分[2]。在小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)中,其支架部分需進(jìn)行巧妙性的嵌入。學(xué)習(xí)支架主要還包括對(duì)于一些基礎(chǔ)類科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的良性架構(gòu),其所具備的示范性作用能夠?qū)σ恍┝訕?gòu)問(wèn)題的妥善解決提供基礎(chǔ)性幫助。從而促使良性架構(gòu)與劣性架構(gòu)身處同一個(gè)情境之中,相互作用影響。因此,在小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)中,科學(xué)概念知識(shí)的獲取及應(yīng)用之間的關(guān)系應(yīng)為遞進(jìn)式。先前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容作為后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性依據(jù),進(jìn)一步形成一個(gè)漸入佳境式的情境,幫助小學(xué)生更好地理解掌握基礎(chǔ)性的科學(xué)概念,并運(yùn)用發(fā)散性思維思考。
2.3情境需集豐富多樣性于一身
情境認(rèn)知問(wèn)題會(huì)對(duì)知識(shí)技能的遷移、發(fā)展產(chǎn)生一定的限制、影響。一個(gè)集豐富、多樣性于一身的情境能夠幫助小學(xué)生在學(xué)生科學(xué)知識(shí)時(shí),實(shí)現(xiàn)技能突破進(jìn)一步的遷移發(fā)展。因此,科學(xué)課程設(shè)計(jì)中,需從各個(gè)層面、角度盡可能提供豐富的情境資源便于選擇。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)迅速發(fā)展的社會(huì),網(wǎng)頁(yè)、照片、視頻等均能夠作為科學(xué)課程的呈現(xiàn)、認(rèn)知、交流工具,進(jìn)一步形成極為豐富及廣博的情境資源。另外,智能手機(jī)、電腦等設(shè)備的廣泛普及,促使一個(gè)極富信息化的情境資源建設(shè)也開(kāi)始突現(xiàn)出其自身的課程設(shè)計(jì)價(jià)值。
2.4情境課程設(shè)計(jì)中的科學(xué)探究時(shí)間
在情境導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)中,時(shí)間具有一定的隱密性及重要性。其余的情境設(shè)計(jì)最終所構(gòu)建出來(lái)的屬于三維空間型的物理式情境,時(shí)間則屬于情境課程設(shè)計(jì)中的第四維,能夠幫助整個(gè)空間具有靈動(dòng)性,小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)能夠得以發(fā)生、發(fā)展及演化。就如同一個(gè)無(wú)法從外表看見(jiàn)的溫床一般,在經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的孕育之后,能夠幫助學(xué)生盡快達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
學(xué)生探究時(shí)間在課程設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)便是,小學(xué)生在進(jìn)行各項(xiàng)活動(dòng)時(shí),對(duì)于所需的時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)有所估計(jì),從而更好地對(duì)整體時(shí)間進(jìn)行科學(xué)安排。在探究時(shí)間的安排上,必須時(shí)刻遵循少便是多的原則,懂得對(duì)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)取舍,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)課程的精簡(jiǎn)化。在教學(xué)實(shí)施上,小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)運(yùn)用科學(xué)措施對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理運(yùn)用。與此同時(shí),保持充分的耐心,給予學(xué)生更為豐富的自主探究問(wèn)題的時(shí)間,從而有效幫助其增加科學(xué)知識(shí)。
3.結(jié)語(yǔ)
情境導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行是需建立在大量教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。一個(gè)科學(xué)合理的科學(xué)課程設(shè)計(jì)需能夠充分反映學(xué)生的課程學(xué)習(xí)特點(diǎn),并突出科學(xué)學(xué)習(xí)的建構(gòu)特征。小學(xué)科學(xué)在教育領(lǐng)域中占據(jù)著極為重要且關(guān)鍵的地位,對(duì)其地位明確并給予充分重視,依靠情境導(dǎo)向進(jìn)行科學(xué)課程的正確設(shè)計(jì),才能夠?qū)⑶榫硨?dǎo)向作用發(fā)揮到實(shí)處,更好地提升教學(xué)質(zhì)量與整體效率,促進(jìn)整個(gè)教育事業(yè)的進(jìn)一步良好發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1.1學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和積極性不夠
由于不少學(xué)生缺少對(duì)將來(lái)從事專業(yè)工作的了解,不清楚焊接夾具重要性以及在工程中的作用,更沒(méi)有意識(shí)到焊接夾具課程設(shè)計(jì)是相關(guān)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程與實(shí)踐能力的綜合提升及訓(xùn)練的過(guò)程,因此表現(xiàn)出對(duì)夾具課程設(shè)計(jì)興趣不高,主動(dòng)性不強(qiáng),在設(shè)計(jì)過(guò)程中僅認(rèn)為按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單地畫(huà)完圖就行,對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性、實(shí)用性、制造成本,以及是否合乎加工工藝要求等更是很少考慮。課程設(shè)計(jì)的成績(jī)由指導(dǎo)教師自己給定,采用平時(shí)成績(jī)加上設(shè)計(jì)成績(jī)作為總成績(jī)。由于缺乏有效的評(píng)價(jià)指標(biāo),不同老師之間題目的難易程度不同,給定成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)不一,往往出現(xiàn)簡(jiǎn)單題目,學(xué)生花費(fèi)時(shí)間少,還能得高分,而有些老師給的題目相對(duì)較難,學(xué)生需要付出較多的努力才可能獲得高分,這種不均等的回報(bào)影響了公平性,使得學(xué)生的主動(dòng)性和積極性不足。
1.2專業(yè)知識(shí)之間的銜接性和連貫性不夠,任務(wù)相對(duì)陳舊
焊接夾具課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生需要按照老師給的焊接組合件藍(lán)圖或?qū)嵨镆螅贫ê附庸に嚕瑯?gòu)思焊裝夾具設(shè)計(jì)方案,用時(shí)4周。在這期間,學(xué)生主要精力和時(shí)間都放在夾具設(shè)計(jì)上,由于不需要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所制定的工藝是否合適,所以為完成任務(wù),學(xué)生往往從網(wǎng)上或其他文獻(xiàn)上抄取一些數(shù)據(jù)應(yīng)付,忽視了對(duì)所焊組件焊接結(jié)構(gòu)和焊接工藝的綜合考慮,造成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容單一、綜合度低,焊接專業(yè)知識(shí)之間的銜接性和連貫性不夠。課程設(shè)計(jì)題目由任課教師根據(jù)自己的想法和經(jīng)驗(yàn)確定,設(shè)計(jì)任務(wù)通常多年不變,學(xué)生對(duì)這種較為陳舊、與國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及工程實(shí)際脫節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容缺少興趣。加上不少教師對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程指導(dǎo)過(guò)于詳細(xì),要求學(xué)生用同樣的焊接方法、相同的定位夾緊方式進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣似乎表面上使設(shè)計(jì)質(zhì)量提高了,但卻忽視了培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新性。
1.3學(xué)生先修課程知識(shí)的交互掌握和應(yīng)用能力較差
我校的焊接夾具課程設(shè)計(jì),安排在本科第七學(xué)期末執(zhí)行,這個(gè)階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)完所有專業(yè)理論課程,但由于對(duì)自動(dòng)控制、電子技術(shù)、機(jī)械方面的知識(shí)掌握較少,只能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的手動(dòng)裝夾操作的焊裝夾具,且絕大部分同學(xué)對(duì)所設(shè)計(jì)的零部件選材,熱處理要求不清楚,零件加工工藝性差,所繪制的夾具圖總習(xí)慣于機(jī)械模仿指導(dǎo)書(shū),公差配合、粗糙度等級(jí)不會(huì)選,行位公差不會(huì)用,技術(shù)要求不會(huì)寫(xiě),這主要是學(xué)生對(duì)先修課程掌握不牢或不會(huì)綜合應(yīng)用,學(xué)生的理論知識(shí)不能很好地融合實(shí)踐知識(shí)。實(shí)際上,焊接夾具課程設(shè)計(jì)涉及多方面知識(shí),綜合性較強(qiáng),除了基本的焊接理論知識(shí)外,學(xué)生還要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝流程、電氣等知識(shí)有一定程度的掌握。
1.4缺乏工廠觀點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)規(guī)范指導(dǎo)
焊接夾具設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化程度、焊接工藝,焊件的結(jié)構(gòu)方案、產(chǎn)量有關(guān),學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí),很難從多角度考慮。由于接觸不到工程實(shí)際,學(xué)生對(duì)一些焊接方法和設(shè)備的認(rèn)識(shí)僅限書(shū)本上的理論、圖片和指標(biāo),出現(xiàn)閉門(mén)造車現(xiàn)象。如一摩托車零件吊環(huán)與筒體端蓋的連接,實(shí)際工廠基本淘汰了熔焊方法,普遍改為了點(diǎn)焊連接,但是由于點(diǎn)焊夾具設(shè)計(jì)涉及到電極結(jié)構(gòu),而學(xué)生對(duì)設(shè)備、電極以及夾具之間的裝配、接口要求完全沒(méi)有概念,再加上大部分教師沒(méi)有豐富的工程經(jīng)驗(yàn),這樣的結(jié)果是學(xué)生要么閉門(mén)造車,要么不敢選用先進(jìn)自動(dòng)化的焊接方法,只能選擇不適用的焊接工藝并據(jù)此進(jìn)行簡(jiǎn)單夾具設(shè)計(jì)。此外,高校課程設(shè)計(jì)題目由任課教師自己確定,大部分高校教師畢業(yè)后直接參加工作,缺少工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)工廠使用的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)認(rèn)識(shí)不足,使得教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)與交流有限;而且學(xué)生更多關(guān)注功能的實(shí)現(xiàn),對(duì)性能指標(biāo)、成本控制、設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范性不太重視,難以從工程實(shí)踐的角度使焊接工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)達(dá)到合理。
2提高焊接夾具課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施
(1)充分提高學(xué)生對(duì)夾具設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。為提高學(xué)生對(duì)焊接夾具課程設(shè)計(jì)的重視程度,教師在理論教學(xué)過(guò)程中,要用具體事例來(lái)強(qiáng)調(diào)焊接夾具設(shè)計(jì)的重要性和復(fù)雜性,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程認(rèn)識(shí)上的引導(dǎo),端正他們的學(xué)習(xí)態(tài)度,激發(fā)他們的興趣,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)焊接夾具設(shè)計(jì)的特殊性,同時(shí)通過(guò)制定有效的檢測(cè)考核評(píng)價(jià)指標(biāo),增加學(xué)生互評(píng)、答辯環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度。各專業(yè)課老師教學(xué)時(shí)要加強(qiáng)知識(shí)之間的相互交融講解,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用。
(2)更新拓寬選題,強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)規(guī)范,鼓勵(lì)探索與創(chuàng)新。工裝夾具設(shè)計(jì)本身具有開(kāi)放性和靈活性,③為了提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)探究精神,老師可以對(duì)學(xué)生采用的焊接方法和夾具類型不做具體規(guī)定,留給學(xué)生較大構(gòu)思空間。同時(shí)根據(jù)地區(qū)行業(yè)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況,以工作過(guò)程為導(dǎo)向,設(shè)置面向工程實(shí)際,有基礎(chǔ)性和代表性,適合教學(xué)的設(shè)計(jì)題目供學(xué)生選擇。并有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生拓寬知識(shí)面,加強(qiáng)自動(dòng)化和電氣控制等知識(shí)的滲透,綜合培養(yǎng)學(xué)生對(duì)焊接夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力。老師還應(yīng)將工程技術(shù)指標(biāo)納入任務(wù)書(shū),讓學(xué)生對(duì)工程實(shí)際需求有明確的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生學(xué)習(xí)用工程的觀點(diǎn)看待設(shè)計(jì)任務(wù)。老師自己也要強(qiáng)化工程背景,不斷學(xué)習(xí)提高素質(zhì)。
(3)加強(qiáng)相關(guān)課程之間的銜接,提高綜合應(yīng)用能力。建立課帶實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系,將焊接結(jié)構(gòu)、焊接工藝課帶實(shí)驗(yàn)與夾具課程設(shè)計(jì)選用相同的題目,增加課程設(shè)計(jì)之間的銜接和連貫性,增強(qiáng)焊接專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。④學(xué)生首先在課帶實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸計(jì)算、布置焊縫、焊接順序、設(shè)計(jì)坡口等,然后進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),完成工藝卡的編制,最后根據(jù)選定的焊接方法和設(shè)定的工藝設(shè)計(jì)夾具,使學(xué)生在相同的時(shí)間內(nèi),增加學(xué)習(xí)的深度和廣度,在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多有用的東西,為學(xué)生的就業(yè)提供競(jìng)爭(zhēng)力。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:復(fù)雜工程問(wèn)題;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);課程設(shè)計(jì)
工程教育認(rèn)證要求通過(guò)認(rèn)證的工程專業(yè)不僅要深入理解和把握復(fù)雜工程問(wèn)題,更要按照國(guó)際實(shí)質(zhì)等效原則培養(yǎng)學(xué)生具有解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力[1]。目前,針對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)的研究還處于探索階段。許智宏等人認(rèn)為可采用半開(kāi)放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法達(dá)成目標(biāo)[2];尚鳳軍提出課程群建設(shè)面向復(fù)雜工程設(shè)計(jì)的方案[3];黃永紅等人認(rèn)為可增設(shè)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目來(lái)達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)[4]。劉秀平等人提出了分層實(shí)施方案,從知識(shí)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)的維度支撐了解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力[5]。王宏宇等人提出了以學(xué)科競(jìng)賽主題為對(duì)象,遵循工程邏輯設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程的課程建設(shè)改革方法[6]。許多研究成果對(duì)于分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)缺乏深入探索,對(duì)于如何優(yōu)化課程設(shè)計(jì)體系和內(nèi)容來(lái)提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力方面也缺乏深入研究。
1課程設(shè)計(jì)改革的意義
完備的實(shí)踐教學(xué)體系主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等。通常,國(guó)內(nèi)高校都將畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)作為實(shí)現(xiàn)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的重要載體。但近年來(lái),畢業(yè)設(shè)計(jì)期間應(yīng)聘、考研等擠占了學(xué)生很多時(shí)間和精力,設(shè)計(jì)內(nèi)容往往弱化甚至忽略難以處理的學(xué)科交叉問(wèn)題和非技術(shù)因素,且畢業(yè)設(shè)計(jì)往往采取一人一題,很難達(dá)到個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的教學(xué)指標(biāo)。課程實(shí)驗(yàn)往往隨理論授課逐周分散進(jìn)行,受學(xué)時(shí)限制以及學(xué)生知識(shí)掌握處于積累階段等因素,一些深度型、探究型、綜合型的實(shí)驗(yàn)往往很難開(kāi)展。實(shí)習(xí)由于受到場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)、管理難度、企業(yè)技術(shù)保密等限制,往往缺乏理論指導(dǎo)下的實(shí)踐。一些計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生到實(shí)習(xí)單位后,只能接觸一些前端頁(yè)面或模塊代碼的機(jī)械性編寫(xiě),無(wú)法接觸軟件或硬件的具體設(shè)計(jì)過(guò)程,有些專業(yè)實(shí)習(xí)甚至畸變?yōu)槠髽I(yè)參觀。《計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》要求計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生4年的實(shí)驗(yàn)當(dāng)量應(yīng)不少于2萬(wàn)行代碼。在課程設(shè)計(jì)方面,要求至少完成兩個(gè)有一定規(guī)模和復(fù)雜度的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。調(diào)研發(fā)現(xiàn),實(shí)踐教學(xué)體系中提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的環(huán)節(jié)應(yīng)保證時(shí)間的集中性,內(nèi)容的規(guī)模和復(fù)雜度要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的要求,且應(yīng)在理論的指導(dǎo)下開(kāi)展,課程設(shè)計(jì)比較符合這一要求,應(yīng)作為提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)的關(guān)鍵突破口。
2課程設(shè)計(jì)改革宗旨和研究方法
2.1課程設(shè)計(jì)改革宗旨
第一,以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力為主線,突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng),全面提升學(xué)生的能力和素質(zhì)。第二,使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí),實(shí)現(xiàn)多方案分析與評(píng)價(jià),從而全面提升實(shí)踐教學(xué)效果。第三,使學(xué)生深入掌握工程原理,結(jié)合工程實(shí)踐,體現(xiàn)綜合運(yùn)用,提升解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。第四,分解落實(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng),課程設(shè)計(jì)的持續(xù)改進(jìn)逆向推進(jìn)課程體系的整體優(yōu)化。第五,構(gòu)建計(jì)算機(jī)專業(yè)完善的實(shí)踐教學(xué)體系和課程群體系,建立各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。
2.2基本研究方法
第一,調(diào)研法。采取調(diào)研問(wèn)卷調(diào)查和訪談的方式,對(duì)目前已畢業(yè)學(xué)生、在校生(包括計(jì)算機(jī)類專業(yè)本科生、研究生)、教師(包括教學(xué)管理、教學(xué)一線、教輔等多層面)開(kāi)展調(diào)研。同時(shí)走訪和調(diào)研部分高校、IT企業(yè)和專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等。第二,逆向研究法。從實(shí)踐入手,逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)體系教學(xué)。第三,分析建模法。對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)、教學(xué)環(huán)節(jié)統(tǒng)計(jì)與考核數(shù)據(jù)、質(zhì)量保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析,借助人工智能手段進(jìn)行建模優(yōu)化。第四,螺旋優(yōu)化、研以致用法。杜絕紙上談兵,形成的專業(yè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、考核標(biāo)準(zhǔn)等),直接實(shí)施于一線教學(xué)活動(dòng),并通過(guò)實(shí)施效果的反饋螺旋優(yōu)化后續(xù)方案。
3課程設(shè)計(jì)改革實(shí)踐
課程設(shè)計(jì)計(jì)劃的實(shí)施要求指導(dǎo)教師明確課程設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)具體的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),并要在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持實(shí)施。明晰課程設(shè)計(jì)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐作用,為合理安排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容明確了指導(dǎo)思想。本校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案以工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景,共設(shè)置11門(mén)課程設(shè)計(jì)。一類課程設(shè)計(jì)在前5學(xué)期開(kāi)設(shè),涉及專業(yè)類知識(shí)課程門(mén)數(shù)相對(duì)較少,具體包括以下7門(mén)課程設(shè)計(jì):C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、JavaEE編程技術(shù)課程設(shè)計(jì)。以上課程設(shè)計(jì)以語(yǔ)言開(kāi)發(fā)為主,是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、軟件工程設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)能力的基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師面向解決復(fù)雜工程問(wèn)題培養(yǎng),認(rèn)真設(shè)定課程設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容。以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、技能性、應(yīng)用性、工程性和創(chuàng)新性,采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和求解漸進(jìn)化方式不斷提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。每門(mén)課程設(shè)計(jì)在具體實(shí)施中,指導(dǎo)教師始終探索課程設(shè)計(jì)如何解決承上(課程實(shí)驗(yàn))啟下(畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)),并不斷思考和探索課程設(shè)計(jì)如何逆向優(yōu)化專業(yè)類知識(shí)課程的教學(xué)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)另一類課程設(shè)計(jì)在第6和第7學(xué)期設(shè)置,綜合性較強(qiáng)(在某些高校或?qū)I(yè)有時(shí)被稱為“綜合開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)”或“綜合訓(xùn)練項(xiàng)目”等,但通常拘泥于一種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言或技術(shù))。綜合類課程設(shè)計(jì)有4門(mén):A.體系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、編譯原理、匯編與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等硬件類和系統(tǒng)類課程。B.操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件類課程和部分高級(jí)語(yǔ)言類課程。C.軟件開(kāi)發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語(yǔ)言類課程(如Java、C、C++)、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等軟件開(kāi)發(fā)類課程。D.Python與人工智能課程設(shè)計(jì)。專業(yè)類知識(shí)課程涉及各種高級(jí)語(yǔ)言類課程(如Python、Java、C、C++)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、人工智能導(dǎo)論等課程。綜合類課程設(shè)計(jì)涉及大量通識(shí)類知識(shí)和學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),具有較高的綜合性,包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問(wèn)題,體現(xiàn)問(wèn)題和系統(tǒng)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性。課程設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀,使學(xué)生能夠站在系統(tǒng)的高度,以系統(tǒng)的視角去看問(wèn)題,去適應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景,最終實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的系統(tǒng)化、科學(xué)化求解。“軟件開(kāi)發(fā)綜合課程設(shè)計(jì)”綜合了之前的.NET綜合課程設(shè)計(jì)、Java綜合課程設(shè)計(jì)等軟件開(kāi)發(fā)類課程設(shè)計(jì)。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求,這門(mén)課程設(shè)計(jì)并不拘泥于某一種語(yǔ)言或技術(shù)要求,要求學(xué)生能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題,選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具等設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套軟件系統(tǒng),并通過(guò)對(duì)比得到有效結(jié)論。“Python與人工智能課程設(shè)計(jì)”以解決復(fù)雜工程問(wèn)題入手,學(xué)生首先分析問(wèn)題建立模型,然后給出解決方案和算法設(shè)計(jì),通過(guò)Python語(yǔ)言及其擴(kuò)展庫(kù)編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng),最后通過(guò)設(shè)計(jì)方案、模型、算法、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言等多個(gè)角度對(duì)比分析給出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的客觀性評(píng)價(jià)。在2017版培養(yǎng)方案中該課程設(shè)計(jì)為“Python程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”,設(shè)計(jì)內(nèi)容包含了軟件開(kāi)發(fā)、大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等。2019版培養(yǎng)方案中,專業(yè)增設(shè)了1門(mén)48學(xué)時(shí)的人工智能導(dǎo)論理論課,Python程序設(shè)計(jì)和人工智能導(dǎo)論合并為1門(mén)2周的“Python與人工智能課程設(shè)計(jì)”。“體系結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”和“操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”是專業(yè)認(rèn)真研究工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)后于2019版人才培養(yǎng)方案中新設(shè)置的2門(mén)課程設(shè)計(jì)。在學(xué)時(shí)緊張的情況下,專業(yè)仍增設(shè)了這2門(mén)綜合類課程設(shè)計(jì),力圖保證學(xué)生硬件系統(tǒng)、組成原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)方面的綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)質(zhì)量,保證人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性和專業(yè)性。課程設(shè)計(jì)具體實(shí)施過(guò)程中,指導(dǎo)教師以突破解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)為核心安排課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,使學(xué)生的能力培養(yǎng)達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)要求,反復(fù)思考和嘗試解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:第一,課程設(shè)計(jì)內(nèi)容重點(diǎn)覆蓋了《華盛頓協(xié)議》7個(gè)特征中的哪些特征?課程設(shè)計(jì)的規(guī)模、難度、復(fù)雜度、綜合性是否能滿足工程教育認(rèn)證背景下的解決復(fù)雜工程問(wèn)題的要求?第二,課程設(shè)計(jì)中,如何運(yùn)用深入的而不是淺顯的工程原理,經(jīng)過(guò)什么樣的分析,而不是直接套用原理、公式來(lái)解決設(shè)計(jì)目標(biāo)?第三,課程設(shè)計(jì)中學(xué)生在哪些理論指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐?加深對(duì)哪些原理的理解?第四,為了突出復(fù)雜工程問(wèn)題的解決,與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的一門(mén)或多門(mén)相關(guān)課程的講授環(huán)節(jié)中,將對(duì)傳統(tǒng)的授課方式、方法和內(nèi)容采取哪些變化?與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識(shí)講授和基本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能否為學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?第五,課程設(shè)計(jì)是否要引入混合式教學(xué)?如果引入,混合式教學(xué)將如何提高課程設(shè)計(jì)效果?第六,從以學(xué)生為中心的角度分析學(xué)生如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)和相關(guān)理論的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)從“學(xué)了”到“學(xué)會(huì)”再到“會(huì)應(yīng)用”?第七,課程設(shè)計(jì)“能力培養(yǎng)”如何量化考核,“復(fù)雜度”如何評(píng)價(jià)?以產(chǎn)出為導(dǎo)向,如何建立持續(xù)的人才培養(yǎng)改進(jìn)機(jī)制?通過(guò)指導(dǎo)教師的不斷思考和改革嘗試,使各門(mén)課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變、從簡(jiǎn)單到綜合的轉(zhuǎn)變、從單一系統(tǒng)到增加對(duì)比分析、綜合評(píng)價(jià)等突破常規(guī)的轉(zhuǎn)變。
4課程設(shè)計(jì)改革效果
課程設(shè)計(jì)改革使計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)逐步形成一套課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置實(shí)施方案(含教改方案、教學(xué)大綱、課程標(biāo)準(zhǔn)、形成性考核標(biāo)準(zhǔn)等),并直接實(shí)施于現(xiàn)有教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)培訓(xùn)和專家輔導(dǎo)講座等形式,指導(dǎo)教師深刻理解了工程教育認(rèn)證的本質(zhì)和內(nèi)涵,改變了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)理念。以復(fù)雜工程問(wèn)題的提出和解決為課程設(shè)計(jì)核心,突出產(chǎn)出導(dǎo)向,精心設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目,優(yōu)化課程設(shè)計(jì)考核指標(biāo),建立了課程設(shè)計(jì)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。課程設(shè)計(jì)改革在人才培養(yǎng)方面取得了切實(shí)效果。第一,以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力為主線,突出工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)培養(yǎng),設(shè)計(jì)理念更符合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。第二,使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí),養(yǎng)成了多方案分析、對(duì)比和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)習(xí)慣。第三,使學(xué)生逐步掌握深入的工程原理,結(jié)合工程實(shí)踐,綜合運(yùn)用,提升了解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。第四,以課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)置為突破口,逆向推進(jìn)課程體系設(shè)置整體優(yōu)化,使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐逆向推動(dòng)理論課學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,學(xué)生的理論素質(zhì)進(jìn)一步提升。課程設(shè)計(jì)改革首先在省級(jí)一流本科專業(yè)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)實(shí)施,并推廣至軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程三個(gè)計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)。與信息技術(shù)密切且相關(guān)的電子商務(wù)、電子信息工程、機(jī)器人工程等專業(yè)也逐步開(kāi)展了面向復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革,取得了切實(shí)有效的實(shí)施效果。
5結(jié)語(yǔ)
截至2018年,計(jì)算機(jī)類專業(yè)已達(dá)3349個(gè)專業(yè)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問(wèn)題的解決能力,是工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的核心要求,也是一流本科專業(yè)建設(shè)的核心目標(biāo)之一。隨著工程教育認(rèn)證的普及開(kāi)展,面向OBE理念,突出解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力培養(yǎng)的課程設(shè)計(jì)改革越發(fā)迫切和必要。只有不斷改革,建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,才能不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)教育教學(xué)工作,為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才,推動(dòng)我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
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近年來(lái),受多種因素的影響,普通工科院校的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)普遍存在著一些問(wèn)題。(1)學(xué)生不重視課程設(shè)計(jì),缺乏興趣,存在應(yīng)付了事的思想。(2)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間安排不合理,在課程設(shè)計(jì)專周期間,學(xué)生還要準(zhǔn)備其他各種考試,或者忙于求職等,無(wú)暇顧及課程設(shè)計(jì)。(3)由于高校擴(kuò)招后,生源素質(zhì)有所下降,部分學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握不好,課程設(shè)計(jì)自然無(wú)從下手,因而抄襲現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。(4)學(xué)生缺乏吃苦耐勞精神,在處理課程設(shè)計(jì)這種比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),不愿意積極主動(dòng)地尋求解決途徑,同時(shí)不愿意反復(fù)修改課程設(shè)計(jì)成果,存在畏難情緒,學(xué)生總是希望老師告訴他們應(yīng)該怎樣去做,成為“復(fù)印機(jī)”。
2機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的改革探索
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生針對(duì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的零件編制一套機(jī)械加工工藝規(guī)程,設(shè)計(jì)一副教師指定的加工工序的專用夾具,并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。學(xué)生應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下,認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù),整個(gè)課程設(shè)計(jì)側(cè)重于讓學(xué)生掌握機(jī)械零件加工工藝編制的完整過(guò)程。針對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)所出現(xiàn)的問(wèn)題,從多方面入手,綜合應(yīng)用多種教學(xué)手段提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。
2.1重視設(shè)計(jì)題目選擇
選題要能充分實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),針對(duì)應(yīng)用型本科培養(yǎng)的目標(biāo),機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)所指定的零件應(yīng)有很強(qiáng)典型性和現(xiàn)實(shí)性。首先,所用零件要有典型性,課程設(shè)計(jì)用到的零件應(yīng)該是軸類、盤(pán)蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件;其次,所選零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,加工工藝要求不高,旨在讓學(xué)生能夠掌握加工工藝設(shè)計(jì)的全過(guò)程,能夠獨(dú)立完成;最后,要鼓勵(lì)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)踐中或從生活中自選零件作為設(shè)計(jì)用零件。課程設(shè)計(jì)中選定的零件復(fù)雜程度不同,所造成的零件加工和夾具設(shè)計(jì)的難度也大不一樣,學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況和興趣愛(ài)好自由選擇。教師在評(píng)定成績(jī)的時(shí)候應(yīng)該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學(xué)生水平的發(fā)揮,提高學(xué)生對(duì)專業(yè)課課程設(shè)計(jì)的積極性,增強(qiáng)學(xué)生的自信心。選題要能承接先修課程,選題要承接先修的機(jī)械測(cè)繪課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程。機(jī)械測(cè)繪課程設(shè)計(jì)使學(xué)生初步了解典型零部件的結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和零件的連接方法;金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)有利于在課程設(shè)計(jì)中合理的選擇加工方法和定位方案,機(jī)械零件的三維造型的學(xué)習(xí),為學(xué)生提供了比較直觀的設(shè)計(jì)成果,有效地克服了目前學(xué)生中普遍存在空間想象力問(wèn)題所導(dǎo)致的二維制圖錯(cuò)誤百出的問(wèn)題。課程所選題目能夠緊密聯(lián)系先修課程,這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)等方面的能力,又能訓(xùn)練計(jì)算、繪圖、查資料、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等基本技能。
2.2改進(jìn)教學(xué)組織模式
改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)小組分組模式,在學(xué)生安排方面可根據(jù)零件的復(fù)雜程度確定每一個(gè)組的學(xué)生人數(shù),但是在確定每一組學(xué)生時(shí),指導(dǎo)老師往往根據(jù)學(xué)生理論課成績(jī)的高低,把成績(jī)好的和成績(jī)差的分在同一設(shè)計(jì)小組,以圖能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)和減少教師的指導(dǎo)難度。而今大學(xué)生個(gè)性心理普遍較強(qiáng),這樣的分組方式會(huì)引起部分成績(jī)較差學(xué)生的誤解,認(rèn)為這是教師的一種歧視,因而對(duì)設(shè)計(jì)有抵觸情緒,不利于學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生名單的順序依次分組,實(shí)踐表明,學(xué)生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內(nèi)進(jìn)行,所以順序分組并不會(huì)影響學(xué)生間的相互協(xié)助。改變傳統(tǒng)教學(xué)組織模式,一般工科院校采用兩周左右教學(xué)專周來(lái)組織課程設(shè)計(jì),這樣雖然便于教學(xué)組織管理,但是設(shè)計(jì)任務(wù)過(guò)于集中,在此期間,學(xué)生既要完成課程設(shè)計(jì),可能還要忙于其他考試,往往使得學(xué)生應(yīng)付課程設(shè)計(jì),缺少充足的思考時(shí)間。為了改變這一現(xiàn)狀,指導(dǎo)教師在理論課程開(kāi)始時(shí)就下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),這樣,學(xué)生會(huì)帶著任務(wù)或問(wèn)題學(xué)習(xí)理論課程,學(xué)生有充分的課外時(shí)間查資料、定方案、改錯(cuò)誤。教師也有充足的時(shí)間解答學(xué)生的疑問(wèn),更可把課程設(shè)計(jì)中具有代表性的問(wèn)題作為案例教學(xué),將課程設(shè)計(jì)的問(wèn)題與難點(diǎn)分解到整個(gè)教學(xué)過(guò)程。經(jīng)過(guò)理論教學(xué)和課程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,學(xué)生在設(shè)計(jì)專用周里能夠很快進(jìn)入狀態(tài),有充足的時(shí)間思考和修改,提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,同時(shí)也豐富了理論教學(xué)。
2.3計(jì)算機(jī)輔助課程設(shè)計(jì)全過(guò)程
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代工程技術(shù)人員在實(shí)際工作中廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。但在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中,出于訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的需要,指導(dǎo)教師往往要求學(xué)生手工繪制設(shè)計(jì)圖紙,這與工廠工藝技術(shù)人員實(shí)際工作情況相背。因此,我們要求學(xué)生盡量采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式。首先,利用成熟的CAPP軟件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),其次,運(yùn)用三維CAD軟件設(shè)計(jì)專用機(jī)床夾具并轉(zhuǎn)化為二維圖紙用于生產(chǎn)制造,然后,利用有限元分析軟件進(jìn)行夾具關(guān)鍵零件的強(qiáng)度和剛度分析,最后,利用常用辦公軟件撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。通過(guò)全程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,提高了設(shè)計(jì)效率,把更多的時(shí)間用于思考,同時(shí)也彌補(bǔ)了學(xué)生空間想象能力差和二維制圖錯(cuò)誤多的狀況。
2.4提高教師的指導(dǎo)效果
現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立完成,不能依賴教師。但是機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)選擇、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,學(xué)生往往感到已知條件太少而無(wú)從下手。實(shí)踐表明,機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)應(yīng)借助教師的步步引導(dǎo),不能完全放任,教師的指導(dǎo)是課程設(shè)計(jì)能否完成的關(guān)鍵。改善指導(dǎo)方式,教師應(yīng)采用集體與個(gè)別相結(jié)合的指導(dǎo)方式。設(shè)計(jì)前一定要把任務(wù)交代清楚;中間穿插集體指導(dǎo),解決共性問(wèn)題;后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。針對(duì)學(xué)生能力和基礎(chǔ)上的差異,教師要注重因材施教。學(xué)生完成一部分設(shè)計(jì)后,送交教師批閱作為總評(píng)的依據(jù),教師能對(duì)每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。建立正確的指導(dǎo)理念,教師應(yīng)有正確的指導(dǎo)理念。(1)要有參與意識(shí),教師不能只作旁觀者,教師的參與往往起到很好的示范效果。(2)對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中的遇到困難,指導(dǎo)教師不要急于給出解決方案或者過(guò)早地給問(wèn)題下結(jié)論,要多引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,給出解決問(wèn)題的思路或者需要查閱的參考資料等,不可代替學(xué)生去做。(3)要把握好指導(dǎo)的度,指導(dǎo)教師不要過(guò)分地強(qiáng)調(diào)合理性而過(guò)多或頻繁的指出學(xué)生設(shè)計(jì)中的“錯(cuò)誤”,這樣會(huì)使學(xué)生“不敢”設(shè)計(jì)下去,對(duì)設(shè)計(jì)失去了信心。對(duì)于學(xué)生的某些設(shè)計(jì)成果,只要不是原則性錯(cuò)誤,指導(dǎo)教師應(yīng)該多肯定同時(shí)也要指出這樣設(shè)計(jì)的弊端,多鼓勵(lì)學(xué)生大膽?yīng)毩⒌卦O(shè)計(jì)。(4)要引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)推敲、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新的過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤和失敗中找到問(wèn)題所在,在反復(fù)地修改中體會(huì)理論知識(shí)。
2.5成績(jī)?cè)u(píng)定
在設(shè)計(jì)完成后,安排時(shí)間分組進(jìn)行答辯,答辯是教師檢查設(shè)計(jì)質(zhì)量高低和辨別抄襲的有效手段,也是對(duì)暴露出來(lái)的共性問(wèn)題進(jìn)行的一次集中答疑。同時(shí)通過(guò)答辯也鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力。答辯既不能流于形式,也不能拘于形式,師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時(shí),首先將本組完成的工藝卡提交給教師,由一名學(xué)生擔(dān)任主要答辯人,對(duì)該組在零件工序設(shè)計(jì)的理由和每位組員在設(shè)計(jì)過(guò)程中所做的工作描述,闡述在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題以及組員是如何解決這些問(wèn)題的等,其他小組成員協(xié)助主答辯人回答教師的提問(wèn);然后小組的每一位同學(xué)相老師展示自己所設(shè)計(jì)的夾具圖紙,指導(dǎo)教師對(duì)每一位同學(xué)的設(shè)計(jì)成果的相關(guān)問(wèn)題提問(wèn)并對(duì)學(xué)生的回答和設(shè)計(jì)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),當(dāng)場(chǎng)給出課程設(shè)計(jì)成績(jī)等級(jí)。課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)該以圖紙、計(jì)算說(shuō)明書(shū)和答辯成績(jī)?yōu)橹鳎骖櫾O(shè)計(jì)態(tài)度等表現(xiàn);同時(shí),評(píng)定成績(jī)要有一個(gè)相對(duì)固定的考核標(biāo)準(zhǔn),但又不拘泥于該標(biāo)準(zhǔn),要鼓勵(lì)學(xué)生大膽合理創(chuàng)新,創(chuàng)新意識(shí)在考核成績(jī)中應(yīng)有所體現(xiàn)。課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)由工藝設(shè)計(jì)成績(jī)和夾具設(shè)計(jì)成績(jī)兩部分組成,工藝設(shè)計(jì)成績(jī)占40%,夾具設(shè)計(jì)成績(jī)占60%。工藝設(shè)計(jì)部分的成績(jī)根據(jù)小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設(shè)計(jì)部分成績(jī)是根據(jù)個(gè)人的夾具設(shè)計(jì)成果、答辯表現(xiàn)和平時(shí)表現(xiàn)等綜合給分。
3結(jié)束語(yǔ)
1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定
為進(jìn)一步深化“3CE”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和課程體系的教學(xué)改革,期間教研室課題組老師對(duì)在電子信息工程專業(yè)開(kāi)設(shè)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的意義和任務(wù)要求以及教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行了深入研討,制定了課程設(shè)計(jì)的實(shí)施細(xì)則:①將課程設(shè)計(jì)放在短學(xué)期的18至21這4周來(lái)集中實(shí)施;②制定課程設(shè)計(jì)報(bào)告規(guī)范性材料包括存檔封面、課程設(shè)計(jì)過(guò)程表格、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告封面、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告目錄、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告正文格式、課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告打印設(shè)置);③建立了課程設(shè)計(jì)的課題庫(kù)和元器件庫(kù),以及元器件的購(gòu)置領(lǐng)用制度;④制定了樂(lè)山師范學(xué)院“2+1”學(xué)期制短學(xué)期電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)工作計(jì)劃。為保證課程設(shè)計(jì)正規(guī)化和規(guī)范化的實(shí)施作了扎實(shí)的基礎(chǔ)性工作。
2電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)具體方案的落實(shí)與實(shí)施
課程設(shè)計(jì)就是按設(shè)計(jì)題目任務(wù)要求,運(yùn)用課程所學(xué)知識(shí)和客觀條件,完成和實(shí)現(xiàn)課題目標(biāo)的全過(guò)程。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)就是在開(kāi)設(shè)了模擬電路和數(shù)字電路以及實(shí)驗(yàn)課程之后,運(yùn)用所學(xué)模電和數(shù)電知識(shí),完成特定功能電子電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試等。這要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行查閱資料、設(shè)計(jì)方案與組織實(shí)驗(yàn)等工作,并寫(xiě)出總結(jié)報(bào)告。我們根據(jù)課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和所要達(dá)到的目標(biāo)要求,采用了開(kāi)放式的教學(xué)模式,真正把課程教學(xué)轉(zhuǎn)換到以學(xué)生為主體的知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上來(lái)。課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)及主要設(shè)計(jì)流程如下:課題選題電路設(shè)計(jì)提交元器件清單電路安裝、調(diào)試撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告驗(yàn)收、答辯成績(jī)?cè)u(píng)定。
2.1課題與選題
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的選題是課程設(shè)計(jì)首要的第一環(huán)節(jié),既要符合電信專業(yè)的綜合培養(yǎng)目標(biāo),覆蓋所學(xué)主干課程知識(shí),又要體現(xiàn)電子技術(shù)的先進(jìn)性和應(yīng)用性,拓展學(xué)生的知識(shí)面,以達(dá)到學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。所以我們課題組的指導(dǎo)老師精心設(shè)計(jì)了20個(gè)課程設(shè)計(jì)題目,并制定了每個(gè)題目的具體設(shè)計(jì)任務(wù)和要求,以任務(wù)書(shū)的書(shū)面表格形式,供各組(每組不大于2人)學(xué)生進(jìn)行選題。剛開(kāi)始同學(xué)們選題只想挑選簡(jiǎn)單易做的題目,這個(gè)過(guò)程老師要悉心講解每個(gè)課題的具體任務(wù)、要求和所要達(dá)到的目的,使學(xué)生明確自己的任務(wù),鼓勵(lì)并對(duì)選擇任務(wù)多、難度較大、完成得好的課題要酌情加分。
2.2電路設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)是整個(gè)課程設(shè)計(jì)中花費(fèi)時(shí)間最多的環(huán)節(jié)之一,老師首先系統(tǒng)講解課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)步驟,設(shè)計(jì)要點(diǎn),并以成功的設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析、講授;對(duì)每一個(gè)設(shè)計(jì)題目,要求學(xué)生必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù),根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案的選擇,然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)的計(jì)算和器件的選擇,最后將各部分連在一起,畫(huà)出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖;指導(dǎo)學(xué)生要求利用EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)來(lái)完成整個(gè)電路的設(shè)計(jì)與仿真。這個(gè)電路設(shè)計(jì)期間是一個(gè)仔細(xì)認(rèn)真反復(fù)糾錯(cuò)的過(guò)程,只有電路設(shè)計(jì)通過(guò)了軟件仿真各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)以后,才能進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)與安裝。
2.3電子電路的安裝
電子電路的安裝與調(diào)試在電子設(shè)計(jì)技術(shù)中占有重要位置。它是對(duì)理論設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)、修改和完善的過(guò)程,任何一個(gè)新產(chǎn)品往往都是在安裝、調(diào)試并反復(fù)改多次方能最終完成。在電路安裝、調(diào)試之前,要求電路設(shè)計(jì)正確,軟件仿真也通過(guò)后,提交元器件清單。雖然學(xué)生已經(jīng)在大一就進(jìn)行了電子安裝及工藝訓(xùn)練課的實(shí)踐,但時(shí)隔一年多,許多同學(xué)的安裝焊接技術(shù)已退化,所以我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了手把手的“師傅帶徒弟”的方法來(lái)強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生,嚴(yán)格要求學(xué)生在自己設(shè)計(jì)的PCB板或萬(wàn)通板上焊接時(shí)遵循以下安裝原則。
(1)所有元器件在安裝前應(yīng)盡可能全部測(cè)試一遍,以保證所用元器件均合格。
(2)所有集成電路的安裝方向要保持一致,以便于正確布線和查線。
(3)安裝分立元件時(shí)應(yīng)使其標(biāo)志朝上或朝向易于觀察的方向,以便于查找和更換。對(duì)于有極性的元件,例如電解電容器、晶體二極管等,組裝時(shí)一定要特別注意,切匆搞錯(cuò)。
(4)為了便于查線,可根據(jù)連接線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。一般習(xí)慣是正電源用紅色線、負(fù)電源用藍(lán)色線、地線用黑色線、信號(hào)線用黃色線等。
(5)連線盡量做到橫平豎直。連線不允許跨接在集成電路上,必須從其周圍通過(guò)。同時(shí),應(yīng)盡可能做到連線不互相重疊、不從元器件上方通過(guò)。
(6)為使電路能夠正常工作與調(diào)測(cè),所有地線必須連接在一起,形成一個(gè)公共參考點(diǎn)。正確的安裝方法和合理的布局,不僅可使電路整齊美觀、工作可靠,而且便于檢查、調(diào)試和排除故障。如果能在組裝前先擬訂出組裝草圖,則可獲得事半功倍之效果,使安裝既快又好。
2.4電子電路的調(diào)試
電路的調(diào)試對(duì)于電子裝置的最終形成和達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。老師詳細(xì)講解電子電路的調(diào)試步驟,指導(dǎo)學(xué)生在調(diào)試前要對(duì)電路進(jìn)行檢查,包括連線是否正確;元、器件的安裝是否良好,有無(wú)短路和連接錯(cuò)誤的地方;電源供電(包括極性)、信號(hào)源連接是否正確;電源端對(duì)地(┴)是否存在短路的情況等;通過(guò)了上述的直觀檢查無(wú)誤后,就可轉(zhuǎn)入調(diào)試。調(diào)試包括測(cè)試和調(diào)整兩個(gè)方面,它是為達(dá)到電路設(shè)計(jì)指標(biāo)而進(jìn)行的一系列的“測(cè)量判斷調(diào)整再測(cè)量”的反復(fù)過(guò)程。調(diào)試的方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)(總調(diào))的原則,它包括通電觀察、靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試的過(guò)程。在調(diào)試過(guò)程中電路會(huì)不可避免出現(xiàn)異常工作狀況,學(xué)生要學(xué)會(huì)去查找、分析故障的原因和排除故障的方法,并把它看成一次良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
2.5撰寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告
撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的技術(shù)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科技論文和科研總結(jié)報(bào)告的能力訓(xùn)練。通過(guò)寫(xiě)報(bào)告,不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié),而且把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論的高度。我們對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告進(jìn)行了規(guī)范化的要求,技術(shù)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn)。
(1)課題名稱。
(2)內(nèi)容摘要。
(3)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。
(4)比較和選寫(xiě)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案,畫(huà)出系統(tǒng)框圖。
(5)單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。
(6)畫(huà)出完整的電路圖和PCB設(shè)計(jì)圖,并說(shuō)明電路的工作原理,截下仿真圖并說(shuō)明仿真數(shù)據(jù)和波形是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(7)組裝調(diào)試的內(nèi)容(包括使用的主要儀器儀表、電路調(diào)試的方法和技巧、測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形與計(jì)算結(jié)果的比較、調(diào)試中出現(xiàn)故障的原因和排除方法等)。
(8)總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn),指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值,提出改進(jìn)意見(jiàn)和展望。列出系統(tǒng)所需元件清單。
(9)收獲、體會(huì)。
(10)列出參考文獻(xiàn)。
2.6驗(yàn)收與答辯
經(jīng)過(guò)小學(xué)期的4周集中訓(xùn)練和實(shí)踐,將自主設(shè)計(jì)的成果和作品以答辯的形式進(jìn)行匯報(bào)和總結(jié),答辯是有技巧的,答辯本身也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)、能力展示的訓(xùn)練,所以我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中也設(shè)計(jì)了這一環(huán)節(jié),訓(xùn)練他們沉著冷靜、自信應(yīng)對(duì)在答辯過(guò)程中所遇到的所有問(wèn)題。我們安排每組10分鐘的答辯時(shí)間,要求先播放、闡述自己的設(shè)計(jì)幻燈(文檔),然后演示自己的硬件作品,最后回答老師提出的2~3個(gè)問(wèn)題。答辯過(guò)程中要求學(xué)生回答問(wèn)題應(yīng)該實(shí)事求是,不宜虛張聲勢(shì),不懂裝懂,回答問(wèn)題要簡(jiǎn)明扼要;對(duì)確定自己無(wú)法回答的問(wèn)題時(shí),要態(tài)度平靜地說(shuō)明為什么未曾涉及這個(gè)問(wèn)題的研究,不宜不著邊際強(qiáng)行回答;有沒(méi)有科學(xué)的求學(xué)態(tài)度,也是答辯的考核目的之一,千萬(wàn)不能給老師留下虛假狡辯的學(xué)術(shù)態(tài)度。遇到程度性問(wèn)題,不能把話說(shuō)得太死,恰當(dāng)運(yùn)用模糊詞語(yǔ),為自己留有余地。設(shè)計(jì)者對(duì)不同的意見(jiàn)要保持謙虛接納的態(tài)度,同時(shí)要為自己的觀點(diǎn)辯護(hù)。辯論中要客觀、公正,言之有理、持之有據(jù),語(yǔ)氣平和,語(yǔ)言委婉,不能武斷和傷人自尊,即使發(fā)問(wèn)者有錯(cuò)誤,也要舉止文明,保持學(xué)者風(fēng)度,不必將自己的觀點(diǎn)強(qiáng)加于人,把自己的觀點(diǎn)亮出來(lái),供對(duì)方參考就可以。答辯完畢,無(wú)論氣氛如何,應(yīng)該有禮貌地向在場(chǎng)師友致謝。
3嚴(yán)格進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定
教師主要根據(jù)學(xué)生課題完成質(zhì)量情況即平時(shí)成績(jī)20%+答辯及作品質(zhì)量50%+技術(shù)報(bào)告30%,三個(gè)部分進(jìn)行綜合評(píng)定學(xué)生的課程成績(jī)。平時(shí)成績(jī):主要考察學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否在場(chǎng)并認(rèn)真完成自己的設(shè)計(jì),我們制定了工作指導(dǎo)、檢查登記表,規(guī)定了9次師生見(jiàn)面輔導(dǎo)時(shí)間,并做好每次的指導(dǎo)記載。答辯及作品質(zhì)量:主要驗(yàn)收學(xué)生的硬件作品的完成質(zhì)量,采用作品演示加答辯方式來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的答辯及作品質(zhì)量成績(jī)。技術(shù)報(bào)告:學(xué)生科技論文和科研總結(jié)報(bào)告的寫(xiě)作能力,我們同樣制定了技術(shù)報(bào)告評(píng)分細(xì)則,主要包括:調(diào)查論證(資料的查閱與收集情況),方案設(shè)計(jì)與技能(方案的設(shè)計(jì)與選擇,圖形繪制與EDA軟件仿真工具的掌握程度),分析與解決問(wèn)題的能力(運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能去分析發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題),工作量工作能力與工作態(tài)度(按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù),工作量飽滿,難度較大;工作努力,遵守紀(jì)律;工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)),報(bào)告質(zhì)量(綜述簡(jiǎn)練完整,有見(jiàn)解;立論正確,論述充分,結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理;方案正確,分析處理科學(xué);文字通順,技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確,符號(hào)統(tǒng)一,編號(hào)齊全,書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范,圖表完備、整潔、正確;設(shè)計(jì)有應(yīng)用價(jià)值),創(chuàng)新(工作中有創(chuàng)新意識(shí);對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破,或有獨(dú)特見(jiàn)解)。
1選題
《C#程序設(shè)計(jì)》內(nèi)容涉及范圍廣泛,選題應(yīng)立足于課程實(shí)踐,兼顧學(xué)生的興趣、社會(huì)的需要和知識(shí)體系,以解決實(shí)際問(wèn)題為指向。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),不應(yīng)要求學(xué)生全面掌握所有內(nèi)容,可結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,設(shè)計(jì)一些與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)又具有實(shí)際意義的題目,供學(xué)生自主選擇。課程設(shè)計(jì)的題目在內(nèi)容上一定要豐富、新穎,特別注意難度適中,不能讓學(xué)生可以輕易在網(wǎng)上直接查找到完整的源代碼,然而也不能難度過(guò)大,讓學(xué)生覺(jué)得束手無(wú)策,一點(diǎn)可學(xué)習(xí)、借鑒的知識(shí)都查不到。因此,選題來(lái)源上,主要采用以下兩種方式。方式一:匯集指導(dǎo)教師主持或參與過(guò)的橫、縱向課題作為選題,我校具有農(nóng)業(yè)背景,為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)服務(wù),橫向課題以各個(gè)農(nóng)場(chǎng)的實(shí)際項(xiàng)目為主,為農(nóng)場(chǎng)高效生產(chǎn)、科學(xué)管理搭建信息化平臺(tái),例如,溫室大棚監(jiān)控、黨建管理系統(tǒng)、田間灌溉系統(tǒng)等,縱向課題包括廳局級(jí)科研項(xiàng)目,省、國(guó)家級(jí)自然基金項(xiàng)目,例如,奶制品溯源管理、育秧棚植株苗間監(jiān)控、母豬行為采集系統(tǒng)等;方式二:來(lái)自往年大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,如智能牛舍監(jiān)控系統(tǒng)、仔豬飲水量管理系統(tǒng)等。選題時(shí)一定注意控制設(shè)計(jì)的工作量,明確訓(xùn)練的核心內(nèi)容,并將題目及時(shí)下發(fā)。
2創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
能力培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期漫長(zhǎng)的、漸進(jìn)的過(guò)程,利用課程設(shè)計(jì)一、兩周時(shí)間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的事情,這里只將C#課程設(shè)計(jì)視為其中一個(gè)環(huán)節(jié),作為對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一次嘗試和探索。不同的需求,設(shè)計(jì)出的程序具有不同的表現(xiàn)形式,需要學(xué)生展現(xiàn)其創(chuàng)造力,學(xué)生可以設(shè)計(jì)出賞心悅目的界面、實(shí)用的功能按鈕、功能封裝的自定義函數(shù),編寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的觸發(fā)器和存儲(chǔ)過(guò)程,及下位機(jī)的讀寫(xiě)命令等等。凡是學(xué)生想要做的,就鼓勵(lì)其大膽嘗試,并配以指導(dǎo)教師,解決技術(shù)上的瓶頸問(wèn)題,即使嘗試失敗了,也要求學(xué)生自己找出問(wèn)題,總結(jié)教訓(xùn),失敗是為下次成功做最好的積累。
3時(shí)間安排和考核方式
課程設(shè)計(jì)的時(shí)間通常安排在理論課程之后,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,有助于學(xué)生理解和掌握。課程設(shè)計(jì)的題目多源自于實(shí)際項(xiàng)目,學(xué)生對(duì)于實(shí)際項(xiàng)目的需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)缺乏感性認(rèn)識(shí),盲目開(kāi)始設(shè)計(jì),會(huì)多走彎路,影響設(shè)計(jì)的時(shí)間進(jìn)度。因此,在課程設(shè)計(jì)正式開(kāi)始前,學(xué)生需要必要的準(zhǔn)備工作,包括基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和項(xiàng)目需求儲(chǔ)備。基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備在《C#程序設(shè)計(jì)》的理論課程及其前續(xù)課程中已講授;對(duì)學(xué)生而言,大部分實(shí)際項(xiàng)目已經(jīng)超出了他們的眼界,因此,花費(fèi)時(shí)間,深入了解整個(gè)實(shí)際項(xiàng)目流程非常必要,步驟為:首先,為學(xué)生提供每個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)教師的聯(lián)系方式,要求學(xué)生自己主動(dòng)溝通,了解課題的實(shí)際需求;其次,在指導(dǎo)教師的監(jiān)督下,已了解需求的學(xué)生向其它學(xué)生表述項(xiàng)目需求的核心內(nèi)容,通過(guò)學(xué)生的表述及其他學(xué)生的理解情況,評(píng)估每位學(xué)生的理解能力、溝通能力及語(yǔ)言表達(dá)能力;最后,要求學(xué)生在開(kāi)展設(shè)計(jì)前提交項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)方案。前期準(zhǔn)備就緒,正式進(jìn)入實(shí)際操作環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師在該環(huán)節(jié)中,應(yīng)多聽(tīng)少講,主要負(fù)責(zé)科學(xué)評(píng)價(jià)和必要的技術(shù)指導(dǎo)。實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核,其方式和評(píng)分方法要實(shí)現(xiàn)公平、公開(kāi)和公正是相當(dāng)有難度的。通常在掌握學(xué)生基本編程能力的基礎(chǔ)上,對(duì)其系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行考量,額外增加其創(chuàng)新部分的獎(jiǎng)勵(lì)。目前采用的考核為“三道基礎(chǔ)問(wèn)題的上機(jī)操作+系統(tǒng)匯報(bào)”結(jié)合的方式,盡管這種做法,教師和學(xué)生都需要付出更多的時(shí)間和精力。此方法已在我校《C#程序設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)中連續(xù)實(shí)驗(yàn)了4輪,每個(gè)學(xué)期選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)班和參照班,學(xué)生人數(shù)和層次大致相近,共8個(gè)班級(jí)的學(xué)生成績(jī)。從成績(jī)分析,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的平均成績(jī)?yōu)?0.71比參照班的平均成績(jī)高5分,其中優(yōu)秀等級(jí)(90~100)的總?cè)藬?shù)多于參照班,課程設(shè)計(jì)的題目類型覆蓋面廣,學(xué)生按照自己的興趣及需要選擇題目,并且在掌握了需求的基礎(chǔ)上開(kāi)始設(shè)計(jì),因此成績(jī)相對(duì)理想。實(shí)驗(yàn)總體效果表明,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)具有一定的促進(jìn)作用。
4結(jié)論
本文利用計(jì)算機(jī)專業(yè)課程設(shè)計(jì)結(jié)合農(nóng)業(yè)特色背景,從選題出發(fā),對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)、時(shí)間安排和考核方式方面進(jìn)行了調(diào)整,并開(kāi)展了多輪實(shí)踐,從成績(jī)比較結(jié)果表明,此方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,選題模擬實(shí)際項(xiàng)目,學(xué)生掌握實(shí)際編程能力,有益于縮短參與企業(yè)項(xiàng)目的對(duì)接時(shí)間。
作者:閆麗 單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院