发布时间:2022-08-25 04:19:46
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的教学课程设计总结样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
【关键词】电大;计算机专业;课程设计;实施过程
电大是我国高等教育的重要组成部分,与普通高校(也就是通常所说的“正规大学”)一起承担培养各类专门人才,提高劳动者素质的任务。电大属于高等职业教育,以培养技术应用型人才为目标,培养我国改革开放和现代化建设急需的专门人才。它所实施的是以就业为导向的职业能力系统化课程,实践性是其的基本特征之一。
计算机专业的课程体系中部分课程的实践性较强,故实践教学是计算机专业教学的一个重要环节,它使学生的理论知识与实际工程相结合,使学生动手能力得到培养。而课程设计是实践教学的关键环节。课程设计是专业理论联系实际的桥梁,是学生综合运用本课程和其他课程的基本知识,融合贯通,独立思考解决实际问题的初次尝试,也是培养应用性人才的重要手段,,课程设计体现了“以学生为中心、以教师为指导”的协作学习环境。学生在教师的组织指导下,围绕某一实践设计题目,按照课程设计任务书的具体要求,通过查阅资料、分析资料、确定方案,掌握相关课题的原理、设计、调试技术并撰写设计报告,进行一次综合性、系统性的“练兵”。可以说,课程设计为学生毕业设计乃至将来毕业后的实际工作奠定了坚实的基础。甚至可以把课程设计看成是一个小型的毕业设计,所应用到的知识应略高于课堂上所讲授的知识,教师应该重点培养学生的自学能力、创新精神和团队合作意识,而不是单纯对课堂知识的巩固。通过课程设计,可以提高学生综合运用知识的能力、计算能力、分析问题与解决问题的能力,也可以培养学生学习的自主性、探索性和创造性以及团队合作的精神。
对于我们电大的学生来说,由于教育目标和和正规大学本科生教育不一样,所以教育方法也不能把对本科生的要求、规范生搬硬套过来,必须针对这样一群学员建立自己的体系,
为此我从以下几个方面进行探讨:
一、课程设计当前存在的问题
经过对往年课程设计工作计划及相关材料的审阅,发现我校实践教学环节中的课程设计主要存在以下问题:
1.重视程度不够。电大的培养计划中普遍都是以一些考试课程为主,学生也主要重视这些课程。而课程设计环节多为考查课,学生认为“不出意外,都能通过”,抱着得过且过的态度。部分学生不太重视或有畏难情绪,互相抄袭现象严重。
2.课程设计计划内容不合理。课程设计计划目标不明确,没有明确的计划实施细则,往往由教师布置具体设计内容及要求,设计选题也没有专门的要求。
3.课程设计教学过程不规范。没有对课程设计教学过程的管理提出明确要求,教师上课和课程设计的考核规范不明确,从而使课程设计教学过程缺乏规范,极大地影响了课程设计的教学效果。
4.课程设计课效果不明显。由于没有明确的课程设计教学计划和教学规范,直接导致课程设计教学效果不明显,使课程设计对人才培养目标的实现没有起到良好的支持作用。
5.时间安排上,通常没有安排在课程教学完成之后,与课程教学内容在时间上有脱节现象,导致时间长了学生再进行相关设计时又必须重温之前学习的内容,在一定程度上耽误了真正设计的时间。
二、解决问题的总体思路
针对以上存在的主要问题,我们应从思想上引起高度重视,召开课程设计说明动员会,进行有关课程设计实践教学重要性的教育,端正他们对该教学环节的正确认识,使学生明确课程设计的指导思想、目标要求及方法步骤,课程设计的纪律、要求及评分标准,课程设计任务,使学生对课程设计做到胸中有数,能自觉、积极、认真地着手进行课程设计。学校应组织相关人员在深入研究课程设计与本专业应用性人才培养目标适应性基础上,制订专业、详细的课程设计工作计划,确定课程设计的教学目标、总体要求、时间安排、主要内容、教学任务安排、考核标准、质量控制措施等内容,让教师有据可依,认真按照具体要求并结合教学实际来组织设计过程并最终完成设计、进行考核,学校安排人员进行组织监控、意见反馈和成绩考核。
三、课程设计实施的具体过程
1.选择合理的、有吸引力的课题
好的开始是成功的一半,选择一个合适的题目是课程设计成功的首要条件。首先,题目要符合教学实际,既要尽量覆盖相关课程理论知识,又要有一定的实用价值,这样,让学生感到学有所用,认识到该课程的重要性。内容上要富于现化科技色彩,与现实生活联系密切,具有一定的实用性和趣味性,这样的题目对学生的吸引力大,可激发学生设计与创造的激情。如《图像处理》课程可让学生自己设计的影集、楼盘出售的楼书等。其次,课程设计的题目范围要广,应保证每个学生的设计内容有所不同;题目的难易度要适中,要形成一定的梯度,同时要有一定的挑战性。课题的难易使学生在选题时量力而行,基础好的学生可选择难度较大的题目,原则上应由二至四名学生选择一题,分工合作,使每个学生都有需要独立完成的内容,这样可促使每个学生都积极动手进行课程设计,减少不认真设计和盲目抄袭的现象,使课程设计真正达到锻炼和提高学生能力的目的。基础一般的学生可选择较为简单的题目。这样既可满足学有余力学生的强烈的求知欲,又不会使基础差的学生感到太难以致出现厌学情绪,真正体现因材施教的原则,也可充分发挥学生的潜力。与之相配套的措施是在成绩评定时可根据课题难度的不同,适当提高或降低评分标准。
2.课程设计过程中充分发挥教师的指导作用和学生的主观能动性与合作精神
课程设计是一次培养学生独立分析问题和解决问题能力的重要机会,在整个设计过程中,学生是主体,老师的任务在于引导和启发。教师在整个实践课程的实施阶段应该做到全程跟踪,才能切实得到效果。全程跟踪的主要目的不是为了督促和检查学生,而在于参与到学生的设计当中,了解学生的思路,解决学生的困难,提供给学生更多有参考价值的意见,将学生的被动学习转化为在老师引导下的主动探索性学习。当学生在设计中遇到问题时,指导教师应鼓励他们多方位、多角度地去思考,尽可能找到比较好的解决问题的方法。教师只是在必要时妥善地将学生的思维引导到正确的轨道上来,这样既可培养学生独立思考的好习惯,又可以培养他们敢于创新和独立思考的能力。通常的课程是以向学生传授知识为主,采用的是“注入式”的教学方法,学生的主体地位没有得到体现,学习积极性得不到充分调动。课程设计的教学方法应以“启发式”替代“注入式”,由传授知识转为教会学生如何学习,让学生由“学会”变成“会学”,激发学生的学习欲望,引导学生自主、主动地获取知识。课程设计实施过程中的及时跟踪,不仅仅是针对技术层面引导学生,通过跟踪,还可以监督学生在小组合作中是否做到了积极协助他人和独立完成任务,是否在课程设计中保持了做人的诚信,而没有投机取巧甚至是剽窃他人的成果。
课程设计进行时,可对学员分组合作来共同完成设计任务。每个小组安排3-4人,将设计内容分解,小组中每人安排一定的工作量,小组成员分工合作共同完成,各成员承担的工作既相互独立,又相互关联,必须认真完成各自的任务,又要及时和小组其他成员经常沟通,获得有用信息,才能完成全部工作。这样会调动小组中每个成员的积极性和增强他们责任感,从而既激发了他们的主观能动性,同时又在团结合作中感受到了合作的责任和乐趣。
3.提交课程设计成果,典型作品点评,按评价方案进行认真评价总结
我认为,对学生的测评应该由终结性评价走向过程性评价,要鼓励学生积极参与自我评价,相互评价。学生完成设计后向教师提交设计成果,提交的方式采用个人总结展示并自我评价来完成。自我评价主要让学生客观公正地评价自己在课程设计过程中的努力程度和收获;在此基础上,听取小组对小组各成员的评价,可以让大家了解小组成员与其他成员的团队协作精神和对本组课程设计的贡献;然后再最后进行总结性评价。主要通过3个方面来评定:课程设计报告(含课程设计总结)的质量、成果的演示及自我评价的效果以及课程设计过程中的态度及小组合作的表现,分别占教师评价的60%、30%、10%。随后,教师从学生的作品中选取3到5个典型设计进行点评,重点分析该设计的优点和不足,并详细说明理由,最后指出改进方法和措施。
前面谈到过,在提交设计成果时主要是学生自己讲述设计的特点。这虽然锻炼了学生的能力,但学生的总结很可能比较片面或者不成熟,因此需要教师最终给出一个更为科学的总结。总结是对课程设计的归纳、提高和深化的过程,可以使学生对知识的理解更深刻。通过总结,学生和教师都有机会反思整个课程设计的过程,总结经验教训,从而更有利于师生各自今后的学习。
四、结束语
课程设计是涉及一门课程甚至几门课程的一个重要的综合性实践教学环节,是该课程基本理论与工程和科研实际相联系的训练,它包含了对理论知识的复习深化,也结合了对科研和工程设计的方法、程序的初步尝试,是培养应用性人才总目标的有相当影响的一个步骤。所以,不断探讨课程设计的内容和形式,提高课程设计的质量,则是每位教师必须研究和探讨的问题。只有联系本校实际,不断创新,才能使课程设计达到更好的效果,为社会培养真正有用的人才,这方面仍有许多在理论和实践方面的问题需要研究探讨,可谓任重而道远,需要我们与时俱进,不断学习、实践、总结、研究,为实现教育目标多作贡献。
参考文献
[1]刘敦文,沈志男.创新教育与高校课程设计教学创新[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2003(6).
[2]刘素平.实践教学与创新人才培养[J].南京理工大学学报(社会科学版),2003(6).
第一,首先明确该课要完成的教学目标,而教学目标的确定必须结合学情,包括学生的兴趣爱好、思维能力、认知水平等来设置教学目标。第二,教学目标要具体化和可操作化,教学目标设置不可笼统为抽象的能力、情感、价值观三维目标,而是要每一个维度目标有测量标准,例如能力目标可通过是否能有感情地朗读诗歌,能具体认识多少汉字等可操作观测的目标。第三,目标之间有内在联系。设置教学目标可以按照从近期到远期,从简单到复杂,从思想到行为目标等循序渐进地逐步完成。第四,目标的价值引导原则。在具体的语文教学设计上,需要引导学生从非理性、肤浅、表面、片面的感性认识,向辩证、理性、有逻辑的认识引导,注重对学生的思维价值的引导。
2过程模式课程设计
过程模式课程设计指的是课程设计不再按照明确具体某一教学目标去设计教学内容,而是尽可能地展现教学内容的原理和逻辑的设计思路。过程模式理念源于西方的进步主义教育运动,包括结构主义教育家代表皮亚杰和布鲁纳等人,他们认为人的学习过程是认知能力逐步加深的过程,而不是我们预先设置了某一目标然后他们就能达到。这个教学过程更多地培养学生的认知知识的能力,是否达到某一目标完全取决于他们自身的认知结构。英国教育家斯坦豪斯明确提出,过程模式课程设计比目标模式更适合于以知识为中心的课程教学。
例如数理化等学科知识。依据过程模式课程设计原理,小学语文教学可采用开放式原理设计语文教学。第一,设置一般性的教学目标,这里的一般性教学目标主要针对的是培养学生思维和认知能力的目标,而不是侧重知识性的目标。第二,设置创造性的开放的教学活动。在具体的语文教学过程中,可以通过游戏,情境设置等动态教学的方式,加强教师和学生的互动与合作,让学生在体验过程中获得知识,并提高他们的认知能力。第三,教师引导学生总结课堂知识,完成课堂教学。第四,在最后教师对教学效果的评价应该更注重教学过程中学生认知过程的评价。
3自然模式课程设计
自然模式课程设计是建立在对目标模式和过程模式的综合折中的基础上的。最早有美国教育家瓦克提出,通过既借鉴目标模式的规律有序可检测的优点,又借鉴过程模式的过程开放发散有创新的优点,建构一种实用性的新课程设计模式。自然模式课程设计既反对单一传统的目标模式设计,又对过程模式的脱离课程目标的怀疑,主张课程设计应该综合考量各种教学因素。自然设计模式包括三个元素:教育立场、教学思考、教学具体设计。其中教育立场是课程设计者的主观意志和思想,是整个自然设计的引导;教学思考主要指的是教学过程课程设计的进度把握方案,要求要灵活开放;教学具体设计是在前两个环节的基础上,依据设计者的意志设计具体的教学过程。
小学语文教师可以根据自然模式课程设计的折中原理进行课程设计。第一,设置开放性而不是标准化的教学目标,目标起着对教学的引导作用而非具体的规范。第二,主要发挥教师的主导作用,学生属于参与角色,例如在一堂语文课中,对某个句子的修辞改用何种修辞手法,教师可提出不同的方案,由学生来选择,而教师则引导学生具体认知修辞手法是否与该句子合适,经过分析与选择后得出最优的答案。
4情境模式课程设计
情境模式课程设计最早是由美国教育家史密斯提出的,并由斯基尔贝克和斯考特等人发展。情境模式课程设计试图通过对某一情境分析来解决和回答教学问题,在情境分析中运用和掌握知识。情境模式与课程设计的结合会涉及到多方面内容,例如某一情境的社会因素、学科因素、代入感等方面问题,通过情境分析来培养学生发现问题、认知事物的能力。
5总结
关键词:数据库;课程设计;教学改革
中图分类号:G 642.0 文献标识码:a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.028
0 引 言
培养和提高学生的创新思维和实践应用能力是高等教育改革的一项重要任务。在高校计算机专业中,数据库系统原理作为专业方向必修课,具有非常重要的地位和实际意义,而数据库课程设计作为其实践环节重要性也至关重要。数据库课程设计是计算机科学与技术专业集中实践环节的必修课,是学生学习完“数据库系统原理”课程后,进行的一次全面的综合训练。其目的在于加深对数据库基础理论和基本知识的理解,培养学生具有数据库应用软件系统的设计和开发能力,在课程设计实践过程中强化学生的实践意识,提高动手能力、创新意识和合作精神。然而目前有些高校本科计算机专业的数据库课程设计教学还存在一些问题,教学效果不够理想。本文结合琼州学院数据库课程的实践教学,就计算机专业数据库课程设计中存在的一些问题提出一些观点和建议。
1 高校数据库课程设计中存在的问题
1.1 对课程设计认识不足
根据我们在实际教学中掌握的情况,很多学生认为课程设计只不过是一门考查课,没有试卷,没有老师监考,自己知识把实验做一下,课程设计报告交上去就可以了。甚至有些同学根本就没有自己的东西,随便到网上下载一个管理系统应付了事,到验收的时间,具体的设计是怎么完成的,一问三不知,当问到通过课程设计学到了什么的时候,很多人表示自己也不清楚。可见,很多同学对课程设计的重要性认识不足。实际上,作为对理论的巩固与应用,数据库课程设计是一门综合性比较强的课程。它不仅要求学生具备基本的程序设计理论,还要求学生掌握规范化的软件开发流程,它不仅仅是像某些同学认为的比较复杂的程序,而是一个完整的软件,要包括规范的开发文档等一系列内容,在数据库课程设计中,学生就是一名数据库应用软件开发工程师。所以,我们要加强学生对这门课程认识上的引导,培养他们严谨,科学的研发态度。
对于课程设计的目标,有些同学并不清楚,他们只是根据老师的要求,完成自己的任务,而不知道通过课程设计,自己应该达到什么样的目标,应该收获什么东西。很多同学在课程设计中只是停留在老师给出的题目和任务上,没有进行更深层次的考虑,他们认为只要完成任务就可以了。事实上,数据库课程设计是对软件开发的一个系统模拟过程,通过这项课程设计,让学生熟悉软件开发,数据库及其应用开发的操作流程,掌握行之有效的软件开发方法和软件开发工具。更重要的是培养学生严谨细致规范的学习作风,为科研工作奠定基础。
1.2 课程设计选题存在的问题
优秀的课程设计选题方案不仅可以提高学生的学习兴趣,也会激发他们的创作性,从而在课程设计中做出一定的成绩。但是有些学校在选题上存在几个问题;选题没有新意,每年都是同样的几个题目,有些同学直接把师兄师姐们的东西拿来照抄,这种选题不仅不能引起学生的兴趣,也不能跟上发展的要求;题目过大,比如飞机订票系统,火车订票系统等。这些选题看似不错,能够锻炼学生的开发能,但实际上根本没有必要选择这么大的题目,学生也没有能力完成这样的题目,所以,课程设计的选题很重要,应大小适中,以实际能力出发,最好结合学生自己的兴趣爱好方向,贴近实际情况,让学生自主选题,指导教师提出针对性建议和方向,让学生发挥自己的特长与创造性,会获得更好的效果。
1.3 课程管理复杂,考核方式不够科学
通过调研一些高校学校,发现其数据库课程设计的考核方 式与其他课程的课程设计一样,但是数据库课程设计本身更注重实践、更贴近实际的特点使它不能跟其他课程同等对待。我们了解到很多学校通常采用平时分加实验分作为总成绩,但实验分数上面存在很大的问题,就是最终课程设计的验收往往只是随便问几个问题,根据学生的回答情况给出相应的分数。我们认为在这种考核方式下学生是在被动地完成任务,而不是进行创造性的思考,不能够通过课程设计有效地提升学生的创新能力。
2 加强数据库课程设计建设的几点措施
针对以上在数据库课程设计中存在的问题,我们结合本校教学研究实践,总结了以下几点措施。
2.1 引导学生树立严谨的学习研究态度
严谨的学习态度是培养学生的一个重要目标,他们在不久的将来要成为国家科技发展的脊梁,肩负着科技兴国的责任,一个没有严谨求实的研究态度的人,是不可能担此重任的,数据库课程设计中出现的应付了事、抄袭他人的现象,反映出学生学习浮躁、投机取巧的学习态度,这种现象的出现不是偶然的,具有一定的“遗传性”,它反映了一个学校近期的整体学习风气,从表面上看是学生的学习态度不端正,从深层次上看,这在一定程度上暴露了学科教师的科研治学态度问题。教师要求不严格,没有加以合理的引导,也会导致这一现象的产生。
所以,我们必须先从端正的学生学习态度,在教学过程中对学生进行学习研究以及科研工作的基本素养教育,这不仅促进了学生良好习惯的养成,更重要的是其在无形之中具备严谨、科学的学习研究态度,无论对他们课程设计的完成,还是以后的工作学习,都奠定了坚实的基础。
2.2 开放式教学方式,增强学习自主性与创造性
长期以来,在数据库课程设计中由于课时少时间紧,在选题上,大部分教师提供固定的题目供学生选择,这样可以更方便的进行指导与管理,但在另一个方面却忽视了学生的个性发展。每个学生对教学内容掌握情况不大一致,对课程的理解也参差不齐,所以有必要让学生自由发挥,自选题目,自由选择开发工具,只要完成所要求的设计内容即可。加入在数据库选择上,可以选择 SQL Server、Oracle、Mysql 等,在开发平台上,可以选择 Power Buider、Delphi、. net、J2EE,这些内容需要学生自己选择,老师尽量不去指定某个平台。这样学生的自主性、创造性可以更好地发挥出来。
在人员分工组织上,很多情况下还是一个人完成系统所有的开发任务,这种做法不符合实际情况,因为在公司里面几乎没有哪个软件是由一个人负责开发完成的。我们需要培养学生良好的合作、交流表达能力,而课程设计恰好提供了这样一个平台,在实际操作中,可以更具学生不同特点,合理进行项目的分组。比如,每个组里面各包含一个组织能力较强的同学、动手能力较强的同学、语言书写能力较强的同学,这样不仅可以发挥每个同学的长处,又可以避免有些组几个人都只擅长同一样东西,课题无法很好的完成的现象。另外,如果有条件,可以模拟公司的开发环境,组织每个小组进行团队开发,让他们掌握团队开发中的软件版本控制问题,这些都能为以后的实际工作积累很好的经验。
2.3 规范化课程管理的构建
在课程管理环节,建议采用了以下流程:确定选题,开题,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。通过规范化管理模式,学生可以清楚的了解在什么阶段应该做什么,课程设计得以顺利进行。
确定选题要求学生根据自身情况,合理进行分组,确定题目,描述系统要实现的功能,为开题做好铺垫。
开题是整个开发过程中最重要的一环,我们要给学生以良好的指引。这个阶段要求学生对系统进行需求分析,确定系统边界,建立业务模型,对具体的业务流程绘出图表,确定各个业务功能模块之间的联系。之后根据系统的功能模块,进行数据库的概念设计,抽象出业务实体,进行数据库的概念模型设计,画出 E-R 图,描述各个实体的属性、联系。这是整个系统的关键,直接影响到后面的详细设计的完成。
中期检查是对学生上一阶段的设计情况作一个总结,解决开发中出现的问题,比如,小组成员之间的有效沟通,进度是否符合要求等。
系统验收是对完成后的系统的正确性、可用性、合理性及性能,实现的情况是否与初期设计目标一致进行的一个检查。这一验收结果是评价学生完成课程设计质量的主要依据,比如,系统是否能够完成基本的数据查询、更新,是否使用了视图机制保护数据库的安全,是否试用储存过程提高系统的性能,是否有完成的日志系统以保证系统具备良好的可维护性,系统界面是否符合操作习惯等。
课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,也是最终评定课程设计成绩的重要依据。学生在此过程中可以提高总结描述能力,通过对整个开发过程的总结,对某些细节问题的回答,提高了学生的临场应变能力及口头表达能力。
2.4 考核方式的构想
在进行选题的开放性教学后,由于大家的选题不一样,开发平台不一样,最终系统完成的功能、效果不一样,很多老师会遇到一个共同问题就是如何对课程设计结果进行考核。根据课程设计的流程,我们可以分别在开题、中期检查、系统验收、设计答辩4个环节进行考核评价。由于各个小组完成系统功能的差异化相同的某项功能。开题考核占整个课程评价的15%,评价标准初步构想如下:
概念模型:E-R是否符合规范;实体属性师傅完整、恰当;实体联系师傅正确。(7分)
系统结构:系统设计整体思路师傅符合需求;难度、规范是否合理。(5分)
开题报告:开题报告是否符合规范。(3分)
中期检查主要是对学生进行课程设计进度的监督检查,目的是督促学生按照课程计划如期完成课程设计任务,检查的指标包括各种数据操作是否实现,系统功能模块完成情况。中期检查占整个课程评价的20%,评价标准如下:
各种数据操作:数据库连接;查询,更新。(10)
功能模块:模块划分是否合理;模块互操作是否实现;模块功能实现的程度;流程图是否正确。(10)
系统验收是对学生课程设计的主要评价,学生对整个系统开发设计的完成情况都体现在这里,我门主要对系统界面、功能实现、系统性能、创新点、帮助系统进行考核。占整个课程评价的45%,评价标准如下:
界面:界面显示效果;可操作性。((5分)
功能:正确性;实现程度;复杂性。(20分)
性能:稳定性;运行效率。(10分)
创新点:是否有创新之处。(5分)
帮助系统:完整性;操作是否方便快捷。(5分)
课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,检查学生是否能够根据自身完成情况清楚流畅地介自己完成的工作,是否能够对老师提出的问题给出恰当的回答。占整个课程评价的20%,评价标准如下:
课题介绍:总结、表达能力。(5分)
答辩:正确性;实现程度。(7分)
课题评价:人员分工情况;团队合作情况。(2分)
课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,检查学生是否能够根据自身完成情况清楚流畅地介绍自己完成的工作,是否能够对老师提出的问题给出恰当的回答。占整个课程评价的20%,评价标准如下:
课题介绍:总结、表达能力。(5分)
答辩:正确性;实现程度。(7分)
课题评价:人员分工情况;团队合作情况。(2分)
设计报告:课程设计报告是否符合规范。(3分)
技术文档:是否符合规范。(3分)
3 结束语
本文对数据库课程设计教学存在的几个问题作了深入的分析,提出了对学生严谨、科学、创新的教学目标,极大地调动学生的学习自主性,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维能力。几年来,我们在数据库课程设计教学中积累了丰富的经验,提高了学生分析问题和解决问题的能力,同时也提高了学生学习课程的兴趣和课堂教学质量,并将继续将其发展和完善,在教学指导方法上不断创新,并在其他课程的实验教学中逐步推广。
参考文献
[1] 陆慧娟. 数据库系统原理[M].杭州:浙江大学出版社.2004.
[2] 王珊,萨师煊. 数据库系统原理[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.
本科生课程设计是针对建筑环境与能源应用工程专业一个重要的实践环节,北京工业大学建环专业开设分的课程设计。通过对2010级课程设计的教学组织介绍以及效果分析,体现该课程设计的基本内容以及教学方法在学生对设计内容、设计方法、方案确定等几个方面的能力培养都起到了重要的作用。通过有效的课程设计指导,培养学生独立思考和分析解决问题的能力,以及工程应用能力,实现理论和实践相结合的目标。
关键词:
建筑环境与能源应用工程;课程设计;组织;问题
一、课程设计的目的
“建筑环境与能源应用工程专业”是与实际工程紧密相关的专业学科,学生仅仅通过在校期间理论知识的学习,对于本专业知识的理解和应用是远远不够的。课程设计这一教学环节的设置意在指导学生将理论知识与实际工程相结合,将自己所学知识融会贯通;与此同时,结合实际的工程设计,了解设计的内容、方法和步骤,增强收集资料、理论联系实际的能力。最后,以小组的方式进行的课程设计,能够在培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力的同时,也培养学生的创新精神和团队合作意识,提高对未来工作的适应能力。
二、课程设计的教学组织
北京工业大学建环专业本科生课程设计安排在大四上学期第四周至十六周共14周,成绩总计分。课程设计内容主要以“空气制冷”、“供热锅炉”课程的教学内容为基础,要求学生以小组形式分工合作,完成从冷热源到末端的供暖空调系统的设计。
(一)课程设计步骤
(1)布置设计任务。北京工业大学建环专业的教师团队共同商讨确定课程设计的题目以及内容要求,针对以往同学们出现的问题进行改进,细化设计任务,制定详细的综合课程设计指南及任务书,并且为学生们提供必要的设计参数,设计对象为某高校办公楼供暖空调系统设计。(2)授课讲座答疑。在课程设计过程中,针对学生在课设中出现的问题,围绕课程设计的重点、难点,分阶段集中不定期安排几次专题讲座,如典型建筑暖通空调设计方法、计算机辅助软件应用、工程案例剖析等。通过专题讲座解决学生设计过程中存在的问题,引导学生将理论知识贯穿在整个设计过程中,并能熟练使用标准、规范和设计手册等资料。(3)导师监督考核。为了做到因材施教,努力发挥学生的积极性并且及时解决问题,提高设计效率,同时锻炼良好的团队合作精神,采取分组导师制度,每位教师负责3~4名学生。(4)课程设计答辩。课程设计答辩时间安排在第11周以及第17周,分别进行供暖和空调设计答辩,答辩方式为集中答辩,所有教师分组根据学生答辩情况提问,独立给分,最后全体教师汇总给出综合答辩成绩。
(二)课程设计讲座与内容
为了使学生了解整个课程设计时间安排并且增加对内容的了解,由课程设计负责老师安排一次课程设计动员及任务布置,选择两名研究生作为助教,由于他们对本专业内容熟知,并且熟悉课程设计流程以及内容,易于引导学生更快的从理论知识转化成实践设计中,建立学生与教师之间有效地沟通机制。具体的授课讲座内容分为以下五个部分。(1)采暖空调系统设计引论。综述本科生在前三年里学习的专业知识以及相关的专业课程,针对暖通空调设计基本常识,让学生讲理论知识转化为实践中,同时介绍在设计中基本注意事项,避免出现设计失误。(2)采暖负荷计算及常规设备选型。首先回顾学过的《供热工程》等相关课程,提出设计必须遵循行业规范,让学生逐步从学习转向设计,讲座教师介绍采暖设计步骤,为学生们详细讲解采暖中走廊、卫生间、楼梯间等供暖常见问题,避免学生走进误区。(3)锅炉房设计。结合《锅炉与锅炉房设备》课程以及锅炉房设计规范,从锅炉容量、循环泵流量、扬程确定、软化水系统、补水系统、定压系统以及送引风系统等各个方面介绍锅炉房设计的步骤。(4)空调系统设计及设备选型。结合《空气调节》课程,以及前面关于供暖设计的相关讲座,学生独立完成空调系统的设计,让学生在设计中体会到设计与理论知识的不同,设计中应当结合建筑中各领域的要求,融合到一起,完成设计要求。
(三)课程设计考核方式
课程设计的考核方式分为导师考核和集体答辩两个方面,各个设计阶段的考核,由各位指导教师灵活安排、分工负责。集体答辩分为两个部分:供暖设计以及空调设计。组织全学科部教师分组答辩,每次答辩每位学生限时15分钟,学生汇报8分钟,教师提问7分钟。最终的考核成绩总分为100分,学分为分。
三、课程设计的效果分析
通过一学期的课程设计,学生在各个方面都有了很大的提高,主要表现有:(1)学生能将自己的专业知识与理论进行有效的结合。在课程设计初期,学生由于没有经验,对于工程会犯一些常识性问题,比如管道的设计中,没有考虑阀门的分类和使用。经过锻炼,学生能够很好的更加全面的考虑问题,考虑实际工程的需要,将自己的理论知识与实际工程更好的结合。(2)自主学习以及分析问题解决问题的能力提高。学生在校期间学习的理论知识都是书本上的,而实际的项目中会遇到许许多多的意想不到的问题,学生通过自己动手,通过收集资料,查阅规范,与同学探讨等方式,不仅仅加深了对专业知识与行业规范的了解,更加加强了自己独立分析和解决问题的能力。(3)培养了团队合作能力与教师的沟通能力。得益于团队合作的教学方式,学生通过团队合作,使得学生能够更好的培养团队意识;教师的直接指导,加强了学生与老师之间的交流,使得学生与教师共同学习,交流,增强了他们的表达能力。
四、问题分析及解决方法探讨
通过本次的课程设计,可以看出大部分同学能够对整个暖通设计的流程及基本的设计问题有比较清晰的认识和把握,但从平时的答疑、课程设计讲座的提问及答辩的情况来看,很多同学的课程设计还是存在着一些不足,现主要提出以下几点:(1)设计手册及节能规范的熟知度不够。工程设计手册及国家、地方行业规范、标准作为暖通工程设计的基本依据,理应是最为重要的参考资料,理论教学难以涵盖工程设计的各个方面,需要从这些参考资料中寻求答案。由此看出,面对诸多暖通行业的参考资料,在理论教学中进行适当的解读与学习很有必要。(2)系统方案的确定缺乏深入的思考和有力的依据。供暖、空调系统形式的确定是整个课程设计中最重要的环节。很多同学在系统形式确定这一环节只懂得选用而不懂得比较。从最终课程设计的结果可以看出,在方案确定这一环节,不同方案的思考与评比这一内容还有待完善。(3)水力计算部分有所不足。风系统及水系统合理的水力计算不仅关系到冷热源部分所输出的冷热量能否按需分配到末端用户,更关系到整个系统的运行是否稳定、有效、节能。水力计算的理论学习往往是最难掌握的部分,一个简单的小系统就需要很大的计算量,不同的系统形式往往有多种不同的计算方法,并且计算步骤繁杂,虽然很多同学的水力计算部分能够完成,但其中的步骤并不明晰。如何寻求理论设计与软件辅助设计的平衡变得极为重要。(4)分类设计理念不强。同一建筑往往有不同形式、不同使用功能的房间,尤其对于综合性建筑,很多房间的使用时间不一,所以,对不同的房间、空间,应有不同的分类,同时应划分不同的系统。通过本次课程设计的情况来看,系统划分单一。另外,对各类型房间的供暖、空调的形式不明确,对特殊类型空间如走廊、楼梯间、卫生间、地下车库、门厅的设计知识缺乏,是普遍存在的又一问题。无论在参考书籍还是在理论教学中,往往重视供暖、空调的共性而忽视适用于不同类型空间的个性。所以,此方面理论的学习与指导还有待加强。(5)对系统的认识缺乏整体性。无论是空调系统还是供暖系统,都是与冷热源机房相连。所以,冷热源侧与用户侧是不可分割的整体,系统设计应该有整体的理念。但很多同学只知道供暖系统需要补水定压而不知锅炉房需要有补水定压装置,只知道供暖系统需要补水定压而不知空调系统需要补水定压,只知道用户侧需要水力计算而不会机房侧的管路平衡与确定。多数时候,理论教学教授的是共性的知识,但往往,这种共性没有推广到个性中去,这同样是理论教学有待完善的重要内容。
五、结语
通过专业课程设计的学习,学生不仅仅对于专业知识有了更深的了解,同时对于将来从事的行业,有了更近一步的认识,根据课程设计过程中反映的问题,教学工作还需要从以下几方面进行改进:(1)在平时的教学中,注重将实际与理论相结合。学生在课程设计中,尤其对于工程知识,会犯一些常识性错误。这就要求在平时的教学过程中,教师能够针对一些重要的工程常识性问题进行归纳总结和讲解。(2)在课程设计过程中,给予及时有效的指导。学生对于一个完整的设计,缺乏整体的认识,指导老师应当给予及时有效的指导。这需要指导教师和学生能够进行密切的联系,良好的沟通,使老师能够及时了解学生的问题,并给与恰当的指导。(3)课程设计完成后,及时进行总结。由于课程设计中会遇到很多意想不到的问题,学生需要多次进行修正和完善,这就需要在每一个阶段学生和指导老师都需要进行设计的总结,通过总结,学生能够学会如何更好的解决问题,避免类似错误的出现,老师能够总结经验,对今后的教学进行更好的指导。
作者:潘嵩 王新如 李娜 王未 许传奇 王云默 单位:北京工业大学建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系
参考文献
[1]陈超,蔺洁,李俊梅,等.课程设计•毕业设计指南(第二版)[M].江苏凤凰出版传媒股份有限公司,2013.
[2]谢静超,刁彦华,毕月虹,赵耀华.探讨科研与教学结合的必要性[A].土木建筑教育改革理论与实践(第12卷)[C].2010.
针对“可靠性工程”课程设计教学过程存在的数据收集困难、指导过程的时间约束、成绩评定不符实际等问题,本文探索并构建了以数据来源多元化、指导教师和方式多元化、成绩评定内容构成多元化为内容的多元化教学模式。多年实践效果表明,该模式有利于激发学生学习的积极性和主动性,学生实践应用创新能力得到进一步加强,课程设计质量得到明显提升。
关键词:
可靠性工程;课程设计;多元化教学模式
1引言
课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁”,同时也是实践教学和大学本科教学中的一个关键环节。[1-3]一种好的课程设计教学模式,不仅可以加深学生对基础课程理论知识的理解,而且能够培养学生实践动手和创新能力,从而实现人才培养质量的提升。因此,如何实施好课程设计环节,提高课程设计的教学质量,是每一位高校教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。[4]可靠性工程作为一门提升产品质量稳定性、延长产品寿命的新兴学科,对于我国制造业由“中国制造”向“中国质造”转变的战略实现具有重要意义。“可靠性工程”课程设计作为“可靠性工程”课程知识结构体系中的重要实践内容,是“中国质造”关键群体——质量管理工程专业学生从事质量管理方面工作与研究的必修课程,其在加深学生对可靠性工程专业知识的理解、培养学生可靠性工程专业实践和创新能力等方面具有不可替代的作用。本文主要针对“可靠性工程”课程设计教学现状和存在的主要问题,在质量管理工程专业“可靠性工程”课程设计方面进行教学模式改进探索。
2“可靠性工程”课程设计教学过程存在问题分析
“可靠性工程”课程设计一般要求学生选择一种具体产品或事件系统为设计对象,以产品或事件系统的故障数据资料为设计依据,综合运用“可靠性工程”课程理论知识对设计对象进行可靠性分析,并针对分析结果提出系统可靠性的改进和优化对策。在该课程的教学过程中,存在的问题主要表现为以下几点。
2.1数据收集困难
可靠性一般是通过寿命的概率度量来测定的,因此在评定和分析产品可靠性时往往需要大量的寿命数据。[5]也就是说,单元寿命数据的获取是进行可靠性分析和设计等所有工作的基础,这也是进行“可靠性工程”课程设计的基础。但是,产品寿命数据的获取并非易事。寿命数据收集困难的原因主要体现在以下两方面:一是获取产品寿命数据的时间周期可能会比较长甚至难以忍受,二是对于破坏性产品而言获取寿命数据的成本代价可能较大甚至难以承受。一类单元的寿命数据收集尚且如此,更何况对于“可靠性工程”课程设计教学来说,其分析对象往往是包含多种单元的系统,寿命数据的收集工作可谓难上加难。在这种情况下,如果寿命数据无法收集或者数量不够,那么整个设计工作便无法开展。为此,有些学校和专业便采取统一给出所有单元的寿命数据方式进行课程设计教学,但这势必给指导教师带来抄袭、雷同现象甑别和判定的困难,同时也造成了学生独立收集数据能力训练的缺失,更为重要的是,原始数据的统一带来的直接后果就是结果数据、设计所需分析问题的一致性甚至整个方案和结论的无差异性,这给部分学生创造了不去积极自主思考和分析问题的条件和土壤,不利于学生独立分析和解决问题等实践创新能力的培养。
2.2教学指导过程的时间约束
虽然课程设计过程是“以学生为中心”,但教师的指导作用也不可或缺,并起着非常重要的作用,教师需要耗费大量的时间和精力进行指导工作。以一个两周的课程设计为例,假设平均每个学生需要3次指导,每次指导耗时30分钟,那么一个教师两周的所有工作时间都用上最多也只能指导54个学生。但由于高校招生规模的扩大,每届修学“可靠性工程”课程设计的学生规模远超这个数字;再加上如果存在新老校区之间的交通时间耗费,课程设计的指导工作对任课教师而言几乎成了一个不可能完成的任务。如果教师的指导供给不充分,势必影响学生的积极性和课程设计最终的教学质量。
2.3成绩评定的实际符合性问题
课程设计是一个包含了实践分析和形成报告的综合过程,核心在于培养学生综合利用理论知识独立分析、解决实际问题的实践应用和创新能力,因此成绩评定的重点和核心也在于学生的实践应用和创新能力。然而教师在课程设计中承担的只是指导功能,并非和学生一起共同完成设计任务,对于学生在课程设计中所展现的实践应用和创新能力,指导教师难以全部亲历全面掌握,因而也无法根据学生的实际表现情况评定成绩,大多只是根据课程设计报告来评定成绩。但由于学生在叙述表达、分析总结等文字表达和图形展现方面的能力差异,课程设计报告的表现结果和学生实践应用和创新能力的实际表现情况有时会存在很大差异。因此,如果仅根据课程设计报告来评定成绩,势必会造成和培养目标的实际符合性差异问题,从而导致学生的不公平感,影响学生的学习积极性。
3“可靠性工程”课程设计教学多元化模式探索
针对上述问题,我们经过多年的教学探索和改进,逐渐形成了一套“可靠性工程”课程设计教学的多元化模式,主要表现为数据来源多元化、指导教师和方式多元化、成绩评定内容构成多元化。
3.1数据来源多元化
数据来源多元化是指将课程设计所需的基础数据设定为来源于多种渠道,即其中大部分由任务书给定、少部分由学生自行收集。以《手机持续通话保证功能可靠性评价与优化设计》选题为例,任务是要求学生在分析手机通话系统持续通话保证功能可靠性基础上基于最优成本对通话系统的应用处理器和电池进行可靠性增长分配的优化设计,需要的基础数据包括应用处理器、传声器、音频解码器、耳机、扬声器等十几种部件单元的可靠性数据,以及应用处理器和电池的可靠性增长与投入成本之间的函数关系数据,如果所有这些数据都要学生自行收集,且不说存在搜集渠道的困难,即使没有搜集渠道的障碍,要在短短两周时间内也不可能将所有数据搜集齐全,更不用说计算、分析、总结和整理成报告了。为此我们采取的办法是:学生只需收集不少于50组个人使用手机电池的续航寿命数据样本作为课程设计对象的电池可靠性续航寿命收据,其它所需数据一律采用任务书给定的统一数据。由于现在的手机使用非常普遍,对于学生来说收集50组个人使用手机电池的续航寿命数据并非难事。通过这种多元化的数据来源处理方式,既有效克服了课程设计搜集数据的困难问题,又避免了所有学生的基础数据都完全一致导致的抄袭和相关培养训练环节缺失的问题。不过在这一过程中需要注意的一点是,由于可靠性寿命数据要求量一般都比较大(一般越大越好),因此数据搜集工作布置的越早越好,最好是在理论教学的第一堂课就把课程设计任务和数据搜集工作布置下去。
3.2指导教师和方式多元化
指导教师多元化是指指导教师不仅限于课程理论授课教师,而是根据指导需要由多位相关专业教师组成,所有参与指导的教师在经过课程设计总负责教师(一般为课程理论授课教师或课程设计任务的编写者)的培训后组成一个指导团队,整个团队在事前制定的指导安排下根据计划共同完成学生课程设计的指导工作。这种以指导团队为结构组成的指导教师多元化模式,不仅可以改变传统的一个学生一个指导教师、一个教师指导所有学生的指导格局,更为显著的效果就是由于其可以根据实际指导需求来确定指导教师团队的规模,因此可以从根本上解决课程设计教学指导过程的时间约束问题。此外,这种模式还为相关课程教师之间提供了一个相互学习和交流的平台,有利于教师尤其是年青教师教学业务能力的提升。指导方式多元化是指在原有师生面对面以纸质材料为介质的传统指导方式基础上,进一步充分利用电子邮件、微信、QQ等现代信息手段进行指导,实现远程指导和面对面指导相结合的指导方式,更好的满足学生的指导需求。从这几年的指导实施结果看,以现代信息手段为补充的指导方式多元化模式,不仅由于其克服空间和时间限制的优势在教师层面进一步解决了指导过程的时间约束问题,而且由于其便捷性和非直面性带来的轻松氛围,有效促进了学生尤其是性格内向学生在课程设计过程中寻求教师指导的积极性。
3.3成绩评定内容构成多元化
成绩评定内容构成多元化是指成绩评定不再根据单一维度表现结果形成结论,而是由过程表现、报告内容、答辩表现三个维度根据实际需要按照一定比重综合构成。其中,过程表现成绩考核的是学生在完成课程设计过程的思想态度、独立工作能力等方面的综合表现情况,报告内容成绩考核的是学生在课程设计报告格式规范、结构层次安排、叙述表达、计算分析、推理总结等方面能力的综合表现情况,答辩表现成绩考核的是学生基础理论、逻辑表达尤其是对课程设计的真实领悟等方面的综合表现情况。由于这种多元化成绩评定模式考核的内容全面而系统,学生很难以点代面蒙混过关,因此实施以来大部分学生都能高度重视课程设计,并认真地对待课程设计过程中的每个细节问题,课程设计质量有了明显提升。
4结束语
在当前高校转型发展多元化、全面培养和提高大学生实践应用创新能力的新形势下,根据“可靠性工程”课程设计教学探索形成的多元化教学模式,为以往“可靠性工程”课程设计教学过程存在的数据收集困难、指导过程的时间约束、成绩评定不符实际等问题提供了解决方案和应对策略,进一步促进了学生学习的积极性和主动性的提高,课程设计质量得到明显提升,学生实践应用创新能力得到进一步加强,取得了良好的教学效果。
作者:陈洪根 单位:郑州航空工业管理学院管理工程学院
参考文献:
[1]魏连江,王德明,陈开岩.“矿井通风与安全”课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术,2011,7(7):163-167.
[2]刘敦文,杨光.安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养[J].中国安全科学学报,2010,20(5):157-161.
[3]张冬敏.高校课程设计教学中存在的问题与对策研究[J].改革与开放,2009,(9):172-173.
关键词:高职 物理 课程设计 行动导向法
引言
就目前的实际情况来看,在我国高职教育教学的实践过程中,在课程设计方面存在诸多的问题,无法满足教学改革的需要。尤其是对于物理一科来说,现有的课程设计无法满足实际教学需要。因此,对广大高职学校来说,积极寻找新的课程设计方法势在必行。本文,我们即对行动导向”法在高职物理课程设计中的具体实施予以研究。
一、行动导向法
(一)“行动导向”法
行动导向法源自德国的职业教学改革,被广泛应用我国的职业教育领域。行动导向指的是按照完成某一职业所需要的特定行动,维持行动所需要的各种环境条件,并以培养各种职业能力为目的,对具体的教学措施和方案等进行设计和实施以及评价。所以说,行动导向法以培养综合职业能力为根本出发点,以各种实践活动为导向。注重理论结合实际,积极引导学生主动参与学习,从而最大限度提高学生的综合水平。
(二)行动导向法的特点
1.强调学生参与。行动导向法模式下,学生会积极参加到信息收集和项目实施的整个教学过程中,锻炼自身解决实际问题的能力。
2.注重合作。实施行动导向法的过程中,学生之间合作的机会大大增加,共同参与,集体讨论,齐心协力解决各种问题,团队精神得到了很好的培养。
3.培养学习兴趣。行动导向法可以激发出学生的学习兴趣,表现出强烈的学习欲望,并在教师的引导和鼓励下,不断获得进步。
4.教师角色的转变。在实施行动导向法的过程中,教师的角色会发生改变,不再是以往的“知识传授者”形象,而转变为学生学习的“引导者”。
二、基于行动导向法的高职物理课程设计
行动导向法的基本步骤为:首先,教师按照课程具体内容进行必要的介绍和解释说明,并明确项目任务。然后,按照项目流程,选择合适的辅助手段予以具体应用。并对合作的具体形式进行安排,将计划好的各项任务予以具体的实施。在实施完毕之后,教师带领学生一起对具体结果进行客观的评估,并对学生们在整个过程中的具体表现进行评估。最后,对实施结果进行记录,并根据出现的问题进行相应的完善。在将行动导向法具体应用于高职物理课程设计的时候,首先要树立以学生为中心的根本理念,并以培养学生的综合能力为根本目的,积极结合物理学科的实际特点进行课程设计。具体来看,有以下内容:首先,在做项目任务的时候,要保证具体任务和课程的具体内容之间是紧密联系在一起的,二者之间具有较为明确的内在联系。其次,教师要注意引导学生提高任务意识,不断激发学生的学习兴趣。第三,让学生利用学到的知识完成各项教学任务,加深对各种物理知识的理解,并提高解决各种物理问题的能力。最后,在完成所有任务之后,教师要带领学生一起进行回顾和总结,并做出科学客观的评估。
三、行动导向法在高职物理课程设计中的具体实施
通过课程设计,可以对具体的教学活动予以系统化的安排,保证教学活动的顺利高效开展。按照高职物理的具体内容和行动导向法的应用特点,在进行课程设计的时候,任务要以学习型任务为主,并辅以应用型任务。具体的课程设计如下:
(一)设立目标
在课程设计中,首先需要设立明确的目标。要按照物理课程涉及到的具体问题以及包含的各种职业能力,还有与前后课程的内在关系等,确立明确的学习目标。
(二)内容划分
目标设立完毕,按照特定的目标,对课程的具体内容进行科学的划分,将其分为若干模块。然后将课程目标置于不同的模块之中进行细分,形成若干教学目标。划分后的教学目标要包含三方面的内容,即知识目标和能力目标,以及情感态度目标。其中,能力目标是最重要的目标。
(三)学习方法选用
按照高职物理课程具体特点,寻找合适的学习方法教学方法。可供选择的方法很多,例如,有“引导文教学法”和“分组讨论法”以及“头脑风暴法”等。在具体的学习过程中,教师可以根据课堂的实际情况以及学生的特点和需求等,选择最佳方法。接下来,我们以“分组讨论法”为例,研究课程的具体设计方法。
(四)课程设计
1.前期准备。首先,要做好准备工作。在明确学习任务之后,学生了解到要做什么、最终目的是什么。并通过教师的讲解,了解到所需要的知识。于是,学生便可以积极地通过多种渠道,例如物理学书和各种网站等寻找所需的各种知识。
2.制订方案。各小组具体合作,将每个成员收集到的信息进行整合,并按照任务书的具体要求进行集体讨论。制定出初步的学习方案,并以书面的形式,制作出详细的方案流程表。
3.优化方案。教师带领学生,对制作好的方案进行讨论,分析方案的科学性和可行程度。然后,根据方案存在的一些问题,提出完善措施。然后学生分组讨论完善方案的细节问题,并对方案进行相应的优化。接着,讨论实施方案的细节问题,例如具体实施的方法和步骤等。
4.实施方案。学生按照制定好的方案进行实施。这一过程中,教师要扮演好引导者的角色,为学生提供必要的帮助和咨询。
5.回顾总结。各小组对本组的实施情况进行汇总,并进行汇报,教师带领大家一起进行总结。
6.科学评估。按照汇总的最终结果,教师带领学生一起进行评估。评估的过程中要注意对最终结果和过程以及学生的各方面评估。
四、总结
职业教育立足社会需要,以培养优秀的技术型人才为目标。而行动导向法重视对学生综合能力的培养,提倡在具体的学习过程中积极应用各种各样的教学方法。因此,将行动导向法应用于职业教育教学过程,对职业教育教学来说显然是大有裨益的。而且,随着实践的不断深入,行动导向法将会更好地被应用于职业教育中,不断提高整体教学效率。
参考文献:
电子技术课程设计是电类专业学生学习完数字电子技术和模拟电子技术理论课及实验课之后的重要的理论和实践综合设计环节,是学生掌握和具备电子技术基础知识和单元电路的设计能力之后,进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法,是把理论运用到实践中进行再体会,着重提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神,为以后从事电子系统设计和开发应用打好基础。如何在这一环节启发学生人创新意识和实践能力,并掌握电子设计的新技术新方法是一个值得不断探索的课题[1,2,3]。近年来,随着EDA技术的普及与应用,将EDA技术引入到电子技术课程设计中,在培养学生综合能力和工程设计能力方面作了一些探索和尝试,经过几个学期的实践取得了较好的效果。
1传统电子技术课程设计教学的弊端
传统的电子技术课程设计的教学过程中有一些弊端,主要表现在以下几个方面。第一受到教学经费及实验场地和实验时间的制约,辅导教师缺少;第二,课程设计题目狭隘,缺少个性,有的课程设计题目向乎是纸上谈兵,设计过程枯燥乏味;第三,学生综合能力培养受到限制,阻碍了学生创新能力的发展和发挥,导致学生对课程设计兴趣降低,不利于学生主动探索精神的培养。
2电子技术课程设计的教学改革
2.1教学方法的改革
电子设计自动化(EDA)技术是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的设计手段产生了深刻的变革[4,5,6,7]。在教学中采用虚实结合法,“虚”是指学生在完成电子系统的初步设计方案以后,用应用软件对整体电路进行仿真,验证设计方案的或能,修改方案设计中的原理性错误。“实”是指学生对所设计的电路在实验室进行实物制作。虚实结合法中“虚”是手段,“实”是目的,虚拟仿真不受实物实验条件的限制,能够拓宽学生的设计思路,实物制件与调试是最终实现的结果。虚实结合法进行电子课程设计的流程如图1所示:1)选题及方案设计:根据课程设计的预期目标,提出几个不同的、难度大体相当的、具有实用性的电子电路设计题目及性能指标,由小组成员集体讨论选择设计题目,组织小组成员查找相关资料,并要求小组成员每人都提出自己的初步设计方案。然后小组成员讨论各自的方案,相互提出修改意见,发挥团体精神,集思广益,最后确定设计方案。2)电路虚拟仿真:电子设计自动化是当前工程设计的新技术,它的应用使得电子系统的分析设计手段产生了深刻的变革,是电类学生从事工程技术工作必须掌握的技能。在学生根据设计课题初步确定方案后,要求先在虚拟仿真台上对设计方案进行仿真,观察电路功能是否满足设计要求,分析主要元器件参数对电路指标的影响,初步了解电路的工作情况,适当更改元件参数使之达到技术指标的要求,为电路的实际调试做准备。3)实物制作及调试:对实物电路进行安装,可以培养学生严谨、求真的科学态度和认真踏实的工作作风。从实物的制作及连接可以让学生接触实际中使用的元器件及识别,观察实际元件的外形及标称方法,可以在实物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。调试技术是工程技术人员必须熟练掌握的基本技能,在加信号的情况下进行单元电路的调试,单元电路能正常工作后再逐步扩大调试范围,直到完全符合设计要求。调试完毕后,比较电路实测的性能与计算机的虚拟仿真结果,认识虚拟仿真在电子技术设计中所起的作用,培养学生软硬件的综合应用能力。4)答辩及设计报告:答辩主要检查的提问课程设计课题的基本原理、基本设计方案、电路图等相关内容及学生的理解和掌握情况。答辩以小组为单位,采取抢答的形式,答辩题目按难易区分2-3个层次,抢答的题目难度越大则得分越高。总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结,按规定的格式进行书写,作图要规范,通过撰写总结提高学生的方案表达能力、工程制图能力和科技写作能力等基本综合素质。
2.2设计课题内容的改进
电子技术课程设计所选的课题来源于工程实际,能够反映现实生活中的应用,并且能尽量覆盖电子技术理论的主要知识点。比如,振荡电路、组合逻辑电路、计数器、译码器、寄存器、循环脉冲发生器等,既要使大多数学生能够在规定时间顺利完成,又要使课题有一定的自由空间,以开阔学生思路,发挥学生的创造性和主动性。结合几个学期的工程实践经历,目前电子技术课程设计已经开设的题目有数字钟、数字频率计、交通灯控制、篮球比赛计时器、救护车报警器、抢答器、循环彩灯等。在选题时,学生自由选择提供的课程设计题目,也可以自拟题目。
3教学的收效
上述教学实践极大地激发了学生的设计热情,从学生所写的课程设计总结来看,大多数学生在不同方面都有很大收获。3.1激发了学生的积极性学生感觉到利用所学的电子技术知识可以实实在在的做出电路来,提高了学生对所学专业知识的信心,激发了学习理论课的热情。3.2掌握开展实践活动的科学方法学生对开展工程实践活动的科学方法和步骤有了切身体会,为进一步学习其它专业课的设计和以后的专业工作奠定了基础。3.3增强了团队合作能力以团队合作的形式完成任务,分别查找资料、模块设计、电路调试等从而使学生在设计过程中学会相互沟通协调,相互支持配合,增强了责任感和团队合作能力。
4结束语
关键词:复合材料结构;课程设计;重点;基本内容
课程设计是高等学校实践教学环节的重要组成部分,需学生具有坚实的基础理论、广泛的专业知识和基本实验方法,才能进行的强化实践能力和综合应用能力的教学环节。对培养学生独立完成任务和初步形成科学研究的思维方法起着重要的作用[1-2]。在新的教育形势下,越来越注重培养应用型人才、培养一线工程师,因而本科生的实践教学环节显得尤为重要。特别是课程设计环节,虽然教学用时少,但内容却相当丰富,是与实际工程应用结合最紧密的过渡性课程,而这种设计类的课程和教学在理工科教育中的地位更为突出。材料学科课程设计一般在2周左右,课程设计时间集中又短暂,因此要求设计针对性强。设计内容一般包含工艺设计和设备设计两大类,而对于厂房、工艺布局等整体设计要求并不高。通常的设计任务是针对某一种材料生产过程的具体环节所需设备进行计算,选型和设计。通过这样的课程设计,使学生深入理解一种材料的制备或加工方法、流程以及材料在制备加工过程中发生的变化,提高他们方案论证、分析比较以及使用网络检索和计算机绘图等多方面能力,达到课程设计的最初目的[3]。而复合材料结构课程设计与一般课程设计有很大的区别,课程设计的重点不是工艺和设备,而是材料的结构设计与计算。因为复合材料有着与常规材料完全不同的材料概念,它本质上是结构物[4]。因此复合材料的结构设计也应该有与常规材料结构设计不同的观念,使之更符合复合材料的特点,这样才有利于复合材料的应用与发展。
1复合材料结构课程设计的教学流程与重点课程设计的教学流程图
如图1所示,其中重点环节是选题、指导与管理、考核。其中选题是整个设计任务能否完成并达到教学目的的关键;指导应讲究技巧,管理是过程控制,二者完美结合是课程设计顺利进行的保障;考核是对设计文本和作品最终的检验,考核结果也是该课程成绩的直接体现。
1.1选题
课程设计的选题应与专业培养目标和课程教学要求相一致,并尽量与工程实际相结合,难易程度适中[5]。课题应具有一定的可设计性、灵活性、挑战性和趣味性,内容难度要以中等水平的学生在规定时间内经过努力能完成任务为依据。在多数课程设计中选题主要存在的问题是设计题目雷同、枯燥、陈旧,与现实脱节。如果小组间设计题目相似或历年来变化不大,那么在设计过程中很容易让某些学生偷懒,将别人或以往的设计结果在数据上加以修改即可完成自己的设计,这样便失去了该课程的意义;如果设计选题总是陈旧,不能与时俱进,学生做起来又会觉得很枯燥,毫无兴趣,也就不能激发出学生的兴致的潜能;如果选题仅仅是符合了教学任务,却与工程实际严重脱节,那么学生又会认为该设计并不实用,没有任何意义,导致学生消极对待。由于《复合材料结构设计》这门理论课程涉及的都是复杂的公式计算,确实枯燥无味,且复合材料是新学科,在我校尤其如此,还缺少详细的全面的相关的课程设计指导材料和相关实践经验,所以在指导复合材料结构课程设计实践教学时,作为指导老师我还在不断地探索中前行。虽然我自身没有复合材料结构设计的工程经验,对复合材料在常用领域航空航空器上的应用理论基础也不够了解,但是化工专业出身的我对化工设备的应用与设计还是有一定了解的。所以在从事复合材料结构设计实践教学之初,我的设计选题多与化工储罐相关。这样即与工程应用相关,又能保证适当的难易程度,并有大量化工储罐类设计指导材料作为依据;此外,化工类储罐又是复合材料专业学生接触不多的设备,且看似简单的储罐按容积大小和应用形式不同又分为立式、卧式、拼装式、两支座、三支座等不同形式,设计计算方法就有很大差别,这样既能保证了选题的合理性和难易程度,又具有了一定的可设计性、灵活性、挑战性和趣味性。
1.2指导与管理
虽然课程设计的教学形式相对于理论课程具有极大有灵活性,但并不是分配任务完成即可,过程中还不能缺少相应的指导和管理,目的是为了提高设计质量,培养学生独立工作能力,以发挥学生主动性和创造性为出发点,重在点拨,帮助学生理清思路,之后采取集中辅导和个别答疑相结合的指导方式。在指导课程设计前指导老师应做好充分的准备工作,构思设计思路,拟定方案,并根据设计目标确定设计内容、步骤和重点、难点,然后在布置设计任务时,连同成果要求、参考资料等向学生介绍清楚。导论环节做得好坏直接影响后续的设计进程顺利与否。对于“玻璃钢化工储罐”课程设计而言,设计目的在于掌握玻璃钢制化工储罐的设计方法,重点是储罐壳壁的结构设计,即复合材料的铺层设计,难点在于力学分析和计算,为此,应在这些方面给予侧重。尽管第一次接触复合材料结构课程设计学生有很多茫然,但课程设计的过程还是要以发挥学生主动性和潜力为主,而不应是老师一步步教着做,照葫芦画瓢,做完了也没有什么深刻的印象。这一课程上我个人很喜欢按照国外的教学方式,任务布置好了,由学生自己努力去完成,是一个很好的发掘潜力的过程。因此对课程设计的指导便是把共性问题应进行集中辅导,指出方向和思路,至于学生具体碰到的具体问题再给予个别答疑。为保证在短期内每一位学生都能完成设计任务,课程设计的过程管理和时间节点的安排尤为重要。
1.3考核
考核是对课程设计的最终检验,也直接决定着学生的成绩。课程设计的评判不像考试试卷有标准答案,难以有着统一的标准。由于是分小组合作完成,所以在评定时更是要考虑多方面因素,除了看设计图纸和设计说明书的完成质量外,还应充分考虑到学生在设计过程中的真实表现及对课程的掌握程度,尽量做到公平。因此,在课程设计成绩评定体系分为平时成绩(30%)、设计文本(50%)和答辩(20%)三部分组成。平时成绩主要从以下三个方面考核:出勤率、设计过程中的表现和每日进度完成质量。平时成绩对督促懒惰学生的设计进程有一定好处,同时也对是否表现认真且独立完成有一定的公平性判据。设计文本成绩从以下几个方面考核:设计思路是否正确,设计步骤安排是否合理;造型、选材及工艺是否合理,结构计算是否准确;设计图纸是否规范、设计说明书书写是否详细清晰等。纳入答辩环节便于更客观、公正反映学生的实际水平和掌握程度。答辩中,学生通过与指导教师面对面交流,可以加深对设计的理解,对知识点上的盲点与误区有更好的反馈和弥补,并且答辩可以锻炼学生表达与应变能力;指导老师也可以通过答辩清楚了解学生对设计思路和方法的掌握情况,并且通过对学生的反馈信息加以整理,在以后的教学实践中加以强化。考核结果分为优秀、良好、中等、及格和不及格五等,对优秀的设计者和设计作品,予以表扬鼓励,以调动学生进行课程设计的积极性,对不认真完成设计或未达目标要求者要求其进行整改或限期重做。
2复合材料结构课程设计文本的基本内容
以“**立方玻璃钢卧式盐酸储罐为例”,设计的任务是确定产品的结构,技术、经济指标和主要零部件,并编制必要的技术文件。故完整的设计文本应包括以下内容:封面设计任务书目录前言(主要介绍设计的目的及复合材料储罐的应用及优势特点等)选型设计(依据设计标准选定储罐的基本造型、封头、支座等,并确定筒体直径、长度、伸壁长、跨距、封头高度、支座宽度和包角等相应的数值)性能设计(依据使用条件和各材料的性能选定材料,并明确该材料的性能参数,如克重、模量、体积含量、许用值等)结构设计(重点是载荷分析和计算,包括轴向应力、剪应力,环向应力等,从而确定筒体及封头的壁厚和铺层数,注意边设计边校核)工艺设计(根据以上设计的内容选择成型工艺方法,并完成具体的生产工艺流程等)零部件设计(主要指确定各种接管如人孔、进料口、排气口、液位计、出料口、排污口、压力计、液封等的数量及尺寸等)安装设计(确定各接口的安装位置及储罐整体的安装等)制品检验(制品的检测方法)附图(本课程设计只要求绘制总装配图,其中要把构成产品的全部各种零件,部件,标准件,配套件等表示出来,同时将局部放大的铺层设计图表示出来。
3复合材料结构课程设计的教学体会与改进措施
经过两年来对该门课程的教学实践,总结以下几点体会,以此为进一步的教学改革与创新奠定基础。(1)学生起初对课程设计虽然不够了解,但了解后十分感兴趣,说明相对于枯燥的理论授课,学生更喜欢这种形式灵活的、能够充分发挥个人能力的教学方式,因此,对于该类实践课程应加大重视,并投入精力去研究和改革。(2)课程设计的最大优点是能够在短时间内自主学习到更多的知识,但设计过程中发现学生对文献资料的检索收集能力不强,融会贯通运用知识的能力也较弱,以后教学中应就此点进行强化。并且,在布置任务初期,应利用一定时间教授学生如何有效进行文献检索和收集。(3)设计过程中,团队合作不仅能够保证在有限的时间内较好地完成设计任务,而且还能够充分锻炼学生的团队合作意识,但仍有个别学生独立性差,不爱动脑思考,对团队成员的依赖性过大,有待于进一步有效控制。具体可通过考勤、检查设计草稿、及加大考核力度等措施进行过程控制。(4)课程设计对指导老师是极大的挑战,需要丰富的教学经验和实践经验,故“双师型”教师更为合适。指导课程设计的过程中还应不断思考,研究有效的教学方法和提升学生设计能力的途径。与企业进行友好的沟通与合作是一个直接有效的途径(如邀请企业技术人员进入课堂参加指导)。(5)现有的课程设计形式虽然使学生在设计方面有了基础的锻炼,但已远远满足不了现代工业发展的需要,如能配合复合材料结构专用设计软件的使用,不仅能提高学生的兴趣和设计效率,进而适当扩充设计内容,而且更能与专业设计人员的工作接轨,对培养应用型的大学生尤为重要。
参考文献
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