时间:2024-04-03 10:56:58
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇课程设计的总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]专业课程设计 光电通信 教学模式 实践教学
[中图分类号]TN29
一、引言
目前,随着社会的发展与我国教育体系的逐渐完善,学生综合素质与能力的培养是当前高校人才培养的重点。能综合应用专业理论知识解决实际问题,具有较强的创造力和敏锐的观察力等都是能力的具体体现。实践教学是培养学生能力的重要环节,而注重从“应用型”向“设计型”人才培养的转变,已成为各大高校实践教学的指导思想。专业课程设计属于实践教学的主要环节之一,其旨在培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力,也是对前期理论与实践教学效果的检验[1-3]。为实现“设计型”人才培养,在专业课程设计中同样需要加强学生的实践创新思维引导。
“信息工程(光电通信)”专业是本校电子信息工程学院新发展的本科专业方向之一,其相对应的教学体系还处于不断探索与发展的阶段。目前,专业课程设计安排在大四秋季学期,共3周时间。在过去几年,专业课程设计都采用“信息工程”大专业统一进行的模式,内容一般包括4次讲课、5个基本实验和1个完整的专题设计。其目标是通过几个基本实验使学生了解典型的电路或系统结构、分析方法和设计实现方法;通过专题设计是学生能够综合运用专业知识、EDA设计工具、新器件、新方法解决专业问题。因此,本专业过去的课程设计采用了传统的组织模式,学生的参与热情不高;专业课程设计的内容也没有体现“光电通信”专业的特点。
针对上述问题,我们对本专业的课程设计教学模式进行了改革,并根据学生已有的专业知识结构,设置具有“光电通信”专业特点的课程设计题目,使学生能应用现有理论知识解决一定的实际问题,在设计能力方面有所提高,为毕业设计及以后步入社会参加工作奠定基础。
二、课程设计的教学模式
为使学生在最短的时间内掌握尽可能多得知识,平时的课堂教学大多采用教师讲授,学生被动式获取知识的模式。专业课程设计的教学不同于平时的课堂教学,应采用学生为主、教师为辅的方式。借鉴校内外其它专业课程设计的组织模式,并结合本校“光电通信”专业现有的教学体系结构,将本专业的课程设计分为三个阶段,即准备阶段、实施阶段和验收阶段[4]。
1)准备阶段。指导教师以加深基础知识、增强综合应用知识能力和提高创新研究能力为主线,制定合理的教学大纲,根据学生已有的专业知识结构,设置课程设计题目,在此过程中尽量做到以下几点:①设计内容具有一定的实用价值;②在突出本专业课程重点内容的基础上所覆盖的知识面尽可能广;③有利于学生综合能力的培养;④难易适中,并具有一定的挑战性。针对设计内容中学生还未学到的理论,安排理论辅导课。
学生根据大纲提供的课程设计选题范围,并结合个人爱好及特长确定题目,为保证每个学生都有一定的工作量,需限制每个题目的选择人数。题目选定之后,组织小组内讨论,明确个人分工。
2)实施阶段。学生通过查阅文献,组内讨论,运用所学知识对选定的题目进行分析、设计,完成设计内容。在此过程中,学生要做到以下几点:①明确设计任务与要求;②提出设计方案,给出总体原理框图;③对所选方案进行理论分析、仿真或实验;④讨论设计结果的可行性。
在此环节,教师进行启发与引导,只讲解难点,充分尊重学生的设计思想,并在中期检查每组设计的进展情况,及时指出其中可能存在的原理错误及设计缺陷,对于细节上的小错误,可以由学生自己在实践中自己发现和修改。
3)验收阶段。学生进行总结,完成课程设计报告并进行结果演示与答辩。教师根据学生在课程设计过程中的总体表现、书面总结报告、设计结果演示及答辩情况评定最后的成绩。
在上述三个阶段中,学生是主体,教师的任务在于抓住关键环节组织教学,将启发式教学、讨论式教学和研究式教学融会其中,给学生最大的发挥空间,最大程度发挥学生的自主能动性,启发其创造性思维,培养其综合应用专业知识解决实际问题的能力及团队合作精神。
三、课程设计的实践
按照上述课程设计的组织模式,本专业的课程设计已完成了三次实践。下面分阶段总结实践情况。
1)在准备阶段,充分利用现有的资源和条件,并结合学生的知识结构,设置了9个专业课程设计题目,如表1所示。表中的设计内容以光通信及光信息处理中常用的光器件设计和光学成像原理应用为主,其中包括4个应用型和5个设计型题目,具体内容稍有难易差别,学生根据自己的专长和基础水平,选择相应的设计题目,每个设计题目由3名学生分工完成。此外,根据学生当前还缺少的专业知识,相应地安排了6学时的理论课及2学时的答疑时间。
2)在实施阶段,学生通过查阅文献和组内讨论完成设计内容,在中期检查中,每个学生进行阶段总结,汇报设计任务进展情况及存在的问题,教师引导学生多方位、多角度地分析问题,提示解决问题的思路与方法,学生进一步查阅文献资料,完成设计任务。
3)在验收阶段,学生总结课程设计内容,撰写报告,并进行结果演示和现场答辩。最后考核包括了平时表现、书面报告及答辩三部分成绩,分别占总成绩的20%、60%和20%。这样的考核方式将评价标准分解在了学生课程设计的三个阶段中,因而可以比较全面、公正地反映学生完成课程设计的情况。
四、实践效果及存在的问题
从最后的考核结果来看,80%以上的学生态度认真,能主动找老师答疑;每组都实现了课程设计的内容,有的组还进行了扩展;有半数以上的学生总结了自己在课程设计中遇到的问题、解决的方法和收获体会,还有学生指出了当前结果的不完善之处。同时,也存在个别学生自己不做,抄袭别人的情况。另外,在课程设计总结报告中要求对结果进行讨论,但从报告及最终答辩情况看,学生对设计结果,主要是结果曲线的讨论很少,大部分学生只是单纯得完成了设计任务,对结果所反映的物理意义及应用价值理解较浅。综合评定后有60%的学生成绩为“良好”以上,也有不到10%的学生为“及格”。
针对实践中存在的问题,今后还需进一步启发学生多查阅文献,了解每个设计题目的实际应用方向,使学生能体会到学有所用,认识到专业课程设计的重要性,尽可能消除个别学生完全不动手的情况,让每组所有的学生都参与到课程设计中来。
五、学生的体会
学生在书面总结报告中这样写道:“虽然在设计的过程中,由于各种各样的原因,在一开始并没有想象中的那么顺利,但是在不断地停滞不前中,发现问题,解决问题,与此同时大脑得到充实,知识得到丰富,思维更加敏锐,总之是受益匪浅。”
“通过这次课程设计,我认识到理论方面的知识也是比较有趣的,结合以往学到的一些知识,比较顺利地解决了课设中遇到的问题,更加激发起了我学习的热情。”
“对于知识,需要经常回顾,否则再熟悉的技术也会变得非常陌生。”
“通过这次课程设计,我加深了对专业知识的认识,学到了不少新的知识,也锻炼了我程序编写的能力。同时,小组的同学,相互协助,各司其职,也是我们能顺利完成这个设计题目的重要原因。”
从这些切身的体会可以看出,学生对本专业课程设计的积极性比较高,在专业知识应用与设计能力方面都得到了一定的锻炼,并对团队合作的重要性也有了更高的认识。
六、结束语
专业课程设计是学生大学教育期间各阶段所学知识回顾和提高的过程,是培养学生实践能力的重要环节。结合本校“光电通信”专业的教学体系现状,我们对本专业课程设计的教学模式进行了初步的改革与实践。在实践中注重从“应用型”向“设计型”人才培养的转变,尽可能调动学生的主观能动性,从课程设计的选题、查阅文献、任务分工,到设计内容的实现、调试与总结答辩,都由学生自己完成,取得了较好的实践效果。但仍然存在一定问题,在今后的实践教学中还需不断探讨本专业课程设计的内容和组织模式,从多方面激发学生的学习兴趣,进一步提高课程设计的质量,使学生在发现问题、分析问题和解决问题的过程中逐步提高综合应用专业知识创新设计的能力。
基金项目:北京航空航天大学本科教学改革立项项目
[参考文献]
[1]胡兵.信息工程专业综合课程设计教学改革探讨[J].高等教育研究, 2011, 28(2): 28-30.
[2]邹道生,黄光华.独立学院电子信息工程专业课程设计教学改革与实践[J].赣南师范学院学报,2011(6): 89-91.
[3]王少刚.课程设计是培养学生创新能力的重要途径[J].中国大学教学, 2007(8): 23-25.
关键词:数据结构;课程设计;以人为本
1 背景
数据结构课程是计算机相关专业的专业基础课程,也是专业课程体系中的核心课程。数据结构课程设计与其他课程设计不同,它不仅是对本门课程知识的综合训练,而且要综合运用几个学期积累的程序设计知识,是对程序设计能力的一次关键的训练;因此,需要以整个教研室的力量完成该课程设计的教学工作。
在数据结构课程设计教学中,学生的基础、心态、积极性等因素在很大程度上影响教学的效果。近年来很多教学一线教师对数据结构课程设计面临的问题进行了探讨,介绍实践经验或提出改革建议,如基于问题驱动(以问题求解为核心)、案例驱动、任务驱动和项目驱动的课程设计模式;文献[6]指出以人为本的教育理念是时展的产物,主张把人放在第一位,以人作为教育教学的出发点;文献[7]认为提高教学质量的关键是在教学中坚持以人为本。数据结构课程设计教学涉及出题、选题、指导、评价等工作,任务繁重,参与的老师众多,因此,探讨如何在数据结构课程设计教学管理和教学实施过程中贯彻以人为本的理念,对数据结构课程设计的教学工作具有指导意义。
2 数据结构课程设计教学中的问题
在数据结构课程设计教学过程中通常会遇到以下问题:
(1)学生程序设计基础薄弱。高级语言程序设计是数据结构课程的先导课程。学生对于高级程序设计语言的语法知识的掌握和具备的基本程序设计能力是顺利完成数据结构课程设计的基础。由于计算思维与人类思维差异较大,尽管有些学生学习高级语言程序设计课程非常努力,但对于设计程序解决实际问题仍然不得要领。无论国内还是国外的高校,这都是困扰计算机相关专业教学的一个重要的问题。
(2)存在照搬、照抄他人课程设计的现象。部分学生在接受课程设计任务时没有建立起靠自己的努力认真完成任务提高自身能力的意识,当课程设计时间不够,无法按期完成任务时,从而采用抄袭的办法以图过关。查阅资料,消化吸收他人的解题思路,完成自己的课程设计,这原本是很好的方法;然而,由于数据结构课程设计的题目相对固定,在互联网上很容易查找相似题目的课程设计源代码。这些学生不是借鉴资料中解决问题的方法,而是直接拷贝,或者简单地改头换面之后交给老师。
(3)存在重视编码、轻视设计的现象。由于数据结构课程设计的题目完全可以不运用数据结构的知识直接用程序设计的方法来完成。有些程序设计能力较强的学生习惯于跳过设计步骤直接编写程序代码,看似他们在编程中使用了一些数据结构课程中的存储结构和处理操作,其实根本没有领会和运用数据结构的基本思想和方法。除了编码前的设计外,测试和分析也常常被学生忽略。
(4)很多学生在完成课程设计过程中不能与老师及时沟通。对于学生而言,理想的情况是在课程设计过程中只要遇到问题,指导老师都能及时详尽地指导;然而,这几乎是不可能的,由于学生多、问题多,而且在设计、编码、测试和分析中的每个学生的问题都不同,老师通常需要较长的时间来了解问题,然后才能给予解答,难以保证问题解答的及时性。导致很多学生很少提出问题,老师也不了解具体出现了哪些问题。还有一些学生问题特别多,不愿意靠自己的努力去解决,只要有困难就找老师,造成过度指导的现象。
对于上述问题,运用单一的教学模式是不够的,在数据结构课程设计的教学过程中,导人以人为本的理念是提高教学质量的关键。
3 以人为本理念的工作原则
以人为本是一种管理理念。在高校教学管理工作中贯彻以人为本,既要以学生为本,使学生健康成长成才,也要以教师和教学管理人员为本,调动他们的工作热情和积极性,推动学校各项工作的有序运行。一门课程的教学实施是高校教学管理工作的一个基本单元,是贯彻以人为本理念的一项具体工作。根据数据结构课程设计的具体要求,我们整理出在该课程中体现以人为本理念的工作原则,具体体现在以下几方面。
(1)尊重学生兴趣和发展目标上的差异。学习数据结构课程设计的学生并不都是以软件设计专家等为发展目标。有些学生在了解计算机专业、经历了程序开发体验之后,基于自身的兴趣和特长逐渐树立不同的发展目标,因此,教学管理在坚持课程目标的同时,考虑学生的发展目标和兴趣爱好,这是体现以人为本理念的一项重要的工作原则。
(2)正视学生程序设计基础的差异。对于程序设计基础较差的学生不能简单地降低题目要求,而是在题目设计、启动报告、选题过程、指导、评价、总结等各个方面都考虑鼓励、激励和帮助他们向自己设立的目标靠近。
(3)增加学生与指导老师交流的机会和形式。学生在完成课程设计的过程中需要得到及时指导,由于问题不同,如果采取一对一的有问即答方式,指导老师没有足够的时间;因此,采用灵活多样的师生交流方式也体现了以人为本的理念。
(4)明确区分指导与管理工作。数据结构课程设计指导老师的任务是帮助学生制订切实可行的进度计划、随时检查学生的进展、帮助学生解决遇到的问题。管理任务包括计划安排、过程监控、评价和总结等。这两类任务要明确区分开来,否则容易造成管理混乱,给学生带来困扰,不利于课程设计的顺利完成。
(5)尽可能不额外增加指导教师的工作量。高校教师在承担基本教学任务的同时,还肩负着科研的重任;如果改革使得教师工作量显著增加,教师的积极性就难以提升,这会影响实施效果。所以,教学工作不仅要以学生为本,考虑学生作为教学接受者的实际情况;还要以教师为本,考虑指导教师的主观能动性和客观的任务承受能力,不能为了教学改革无限制地给教师指派额外的工作任务。在构建数据结构课程设计工作实施方案时,应该想方设法提高教师指导工作的效率,确保指导教师的工作量不会大幅增加。
无论是从学生的自身差异出发,还是从教师的实际情况出发,在数据结构课程设计这一具体的微环境中贯彻以人为本的理念,有利于该教学过程的顺利实施,同时更好地诠释了以人为本理念的工作原则。
4 以人为本理念的教学过程
数据结构课程设计的时间安排主要有两种:一是在学期末或者学期初停课1~2周集中进行;二是要求学生利用课余时间分散进行。前者似乎比后者更好,因为教学效果的提升必须以指导老师的加倍付出为前提,基础较差的学生要在短时间内完成任务就需要指导老师更多地指导。
我们采用时间上的梯次安排法,也就是分成3个或者更多个梯次,不同梯次使用不同的时间安排,要求也不同。最高梯次适合基础好的学生,留给学生的时间大概两周,要求在时限前一次性提交课程设计报告和代码。中间梯次适合程序设计基础较强但设计能力弱的学生,分两个阶段完成任务,每个阶段为两周时间,第一阶段根据老师提供的比较粗糙的设计进行编码,第二阶段分析所写代码的不足,改进设计且重新编码。对于编码能力弱的学生,可以借用软件工程中的原型法来进行,把任务划分成若干部分,一步步地做,根据每一步的需要,老师可以提供函数库作为替代部分,但这需要老师投入更多的时间,同时要求整个课程设计的时间延长。
这种灵活的时间安排虽然适合数据结构课程设计的实际情况,却需要老师们的密切配合和精细的管理,而且在教学管理和实施过程中坚持以人为本的理念以取得最佳效果。下面分别按照计划与准备、启动、选题、课程设计、评价和总结6个阶段阐述体现以人为本的数据结构课程设计教学过程。
1)计划与准备阶段。
本阶段的任务是做好人员分工、任务安排和时间安排。参与数据结构课程设计工作人员根据所承担的不同任务分为5类:管理员、指导老师、讲座教授、评审老师和教研室主任。不同人员的职责如下。
管理员由一线教师承担,可以有多个管理员分别负责不同学生的数据结构课程设计管理。管理员的任务是按时间安排收集文档资料、检查学生的进展情况,并做好记录,从指导老师和学生那里收集、总结一些共性问题提交给教研室主任。指导老师主要任务是准备题目并对题目作详细的描述和要求,规定题目的限选人数,帮助学生制订进度计划,指导学生解决遇到的问题。讲座教授的任务是精心准备和主讲各种专题讲座(包括启动报告)。可以根据以往的经验提前总结一些针对典型问题的讲座,并根据收集上来的具体问题充实讲座内容。评审老师的任务是根据管理员收集的文档、资料和进展记录对学生所做的课程设计进行打分。规范了不同工作人员的职责,有利于教学过程的顺利实施。教研室主任负责总体协调、推动进程和最后的工作总结。
数据结构课程设计围绕题目进行,题目主要由指导老师提供,学生也可以自行选题。对于指导老师提供的题目,其本人应该亲自完成该题目的设计、实现和测试工作,并且形成规范文档。每个题目有详细的描述、要求、难度系数和限选人数。题目描述应该留有余地,供学生发挥自己的想象力。题目设计尽量有实际应用背景,如有向图求解最短路径问题,赋予了物流或者旅游等背景之后,题目本身就鲜活了。每个指导老师可以准备多个题目,这项工作往往在第一次进行时花费的时间多一些,以后每年只需做细微调整即可。指导老师把每个题目的描述、要求、难度系数、限选人数、报告文档和代码提交给教研室主任。教研室主任召集所有相关人员对这些题目进行研讨,以便对于题目要求、难度系数、评分标准等方面达成统一。
2)启动阶段。
启动报告以讲座形式进行,主要强调数据结构课程设计的重要意义,介绍与数据结构课程设计相关的各项安排,展示和讲解数据结构课程设计范例。启动报告的主要目的是让学生全面了解课程,调动学生的积极性。讲座教授在主讲各种专题讲座时切忌使用自己设计的例证性错误实例,尽可能使用学生写的文档和代码,分析其中的问题,教给学生解决问题的办法,而不是仅仅告诉学生问题的正确答案。
3)选题阶段。
该阶段主要工作是确定每个学生的题目,同时也就确定了指导老师,选题过程如下:
(1)学生选择已公布的题目(不受限选名额的限制);
(2)该题目的指导老师根据学生的情况和题目难度确定接受选题的学生名单(不得超过该题目的限选人数);
(3)没有被接受的学生可以进行再选题,直至每个学生都找到自己的题目。
确定题目之后,学生同指导老师一起确定题目相关的细节,确定遵从哪一个梯次的时间安排,并制定具体的进度计划。
4)课程设计阶段。
在这个阶段,管理员要严格按照进度计划进行检查,不能按照计划进行的学生要说明原因,请指导老师修改进度计划,同时扣分;同时管理员要及时发现共性问题,教研室主任安排讲座讲解有代表性的例子;指导老师检查学生是否完成了阶段性任务,给出修改意见,老师在此阶段投入的时间很多。从整个教学体系出发,学生在校期间要做的课程设计还有很多,数据结构课程设计仅仅是在高级语言程序设计课程设计之后的第二门。如果老师们在这门具有核心基础地位的课程中投入更多的精力,也就意味着在以后的课程设计中花费的时间会大大减少。
5)评价阶段。
评价数据结构课程设计的方法和标准要兼顾学生作品的质量、努力程度和学习态度,考虑题目难度等因素。对于作业质量评价可以采用部分答辩的方式,即由学生申请后按照不同难度系数分组答辩,最后评价小组评定各组质量等级。
6)总结阶段。
在总结工作中既要对学生的努力予以表扬,也要对所有老师的工作进行评价。可以分别从设计质量、编码质量、设计报告质量等角度对学生作品展开评优活动,颁发优秀证书。优秀名单及优秀作品存入学院评优查询系统,并在校园宣传板进行公告,并附指导老师的姓名。
5 结语
教学中坚持“以学生为本”,尊重学生在兴趣爱好和发展目标上的差异,激发学生的学习激情,用灵活的方法方式不断地保持和加强这种激情和动力,这是提高数据结构课程设计教学质量的必由之路;坚持“以教师为本”是提高课程设计教学质量的根本。我们将以人为本的理念运用到2010级的数据结构课程设计教学,提供A、B、C3种梯次供学生选择。19%的学生选择了A类,教师主要负责课程设计报告撰写指导。48%的学生选择了B类,教师主要指导数据结构设计、物理结构设计、复杂算法设计和课程设计报告。对于选择C类的学生,教师还要帮助他们解决程序调试等问题。我们根据教学进展情况安排了7次讲座。实践证明,学生非常欢迎这种细致的工作方案,96%的学生能够独立完成课程设计任务。然而,尽管利用讲座提高了效率,指导教师的付出比之前要多出一倍。如何减轻教师的工作量是我们下一步关注的问题。
参考文献:
[1]李治军,廖明宏,张岩数据结构与算法课程设计教学模式的探讨[J].计算机教育,2006(2):54-56.
[2]李英梅,夏伟宁,邢恺.“数据结构”课程设计教学过程的研究与实践[J].计算机教育,2009(5):68-69.
[3]庞晓琼.案例驱动的数据结构课程设计教学改革实践[J].计算机教育,2009(1):53-64.
[4]姜雪茸.任务驱动教学模式探究[J].兰州教育学院学报,2013(1):147-148.
[5]唐轶媛,蒋荣萍,周卫.项目驱动式教学在数据结构课程设计中的应用[J].轻工科技,2013(1):137-141.
关键词:环境影响评价 教学模式 任务教学法 课程设计
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0051-01
《环境影响评价》是环境科学与环境工程专业学生的主干专业课之一,而从事环境影响评价工作也是相关专业学生较好的就业方向之一。《环境影响评价》课程重点讲述水、气、声、固、土壤、生态、区域开发等的环境影响评价,探讨各开发行为产生的不良影响,并结合当地环境质量现状,根据相关法律法规及各项规范,提出减缓或消除不良环境影响的措施[1]。课程内容较多,理论及实用性皆强。在课程结束后,一般都要进行相应的课程设计以加深学生对所学理论知识的理解,增强学生对理论知识的实践应用技能,有助于将学生培养成工程应用型人才,为其今后从事相关环评工作奠定基础。本文针对课程设计中存在的问题,结合实际教学经验,从课程设计题目设置、案例分析法及任务教学法的应用等方面,对《环境影响评价》课程设计进行了改革与实践。
1 课程设计题目的设定
如何让学生从课程设计中学到有用的知识与技能,同时又符合《环境影响评价》课程设计的条件,切实可行,是课程设计题目设置的最根本原则。一项建设项目的环境影响报告表的编制工作一般需要一个月以上的时间,若为编制环境影响报告书则一般需要两至三个月的时间,甚至更长。《环境影响评价》课程设计最多只有两周的时间,时间短。同时,受各种条件的限值,学生很少能够到现场进行踏勘,实施环境监测的可能性较小。如果设置的课程设计的题目过大过深的话,学生无法切身参与其中,只能停留在表面文字整理或参考其他项目环境影响报告书(表)文字复制粘贴上。因此,课程设计的题目应该立足于学校内已经学校周围的建设项目上,可以房屋建筑或房地产建筑项目为主。此类项目特色鲜明,对环境产生的影响较容易识别。另外,由于是校内或校周围的建设项目,学生可以参与其中。在某此课程设计中,笔者以校内宿舍楼建设项目的环境影响评价为课程设计题目,让学生编制该项目环境影响报告表,并让学生对其产生的环境影响现场勘查与分析,对其产生的噪声污染利用声级计现场监测。该设计题目的设置,学生参与积极性很强,积极讨论制订监测计划,分工明确,分析合理全面,课程设计较为圆满完成,取到了很好的效果。
2 案例分析教学法在课程设计中应用
通常认为案例教学法应用于理论教学中,如在讲单项环评如水环评、大气环评时,都会讲解个相关案例以加深学生对理论知识的理解,强化其后续应用能力的形成。但在后续的课程设计中,学生综合应用能力仍较为欠缺,系统设计能力不强。这主要由于在课堂中所讲述的案例多为实际环评项目中单项环评部分的内容,针对一项目系统案例分析几乎没有。即使学生对单项环评内容较为熟悉,拿到一课程设计题目后,仍感觉无从下手,不知如何进行。因此,在课程设计中,最好一开始针对某一环境影响评价实际案例,仔细讲解其环境影响报告书或环境影响报告表,从总则一直系统讲解到结论与建议。学生通过实际案例的学习,会系统掌握环评规律,学会一些在环评报告书(表)中常用术语及用语。对课程设计如何开展及进行会有综合的掌握与把握。通过实践应用,结果表明,在课程设计开始阶段,通过一个上午对某一实际案例环境影响报告书或报告表的讲解,对学生开始课程设计帮助很大,学生课程设计内容的展开与完成效果较未采用案例教学有明显的提高。
3 任务教学法在课程设计中的应用
任务教学就是根据课程设计的内容,以学生为主题确定课程设计任务。学生根据自己的任务,合理制定实施任务的计划与步骤,并采用相应手段去实现任务,完成课程设计任务。任务教学法已广泛应用于目前高校教学中。任务教学主要分为下面三个步骤:前任务、任务阶段、和后任务,前任务主要是激发学生对任务的关注和兴趣,了解任务的细节和相关知识背景;任务阶段则是核心,主要是学生采用各种方法和手段,去完成任务要求;而后任务阶段则是学生根据前面完成情况,进行相应总结,实现自己能力的提升[2~4]。
在《环境影响评价》课程设计中,以校园内宿舍楼建设项目为例,前任务阶段主要是让学生了解课程设计的主要内容,熟悉建设项目的基本概况,了解环境影响评价科技的要求。任务阶段则对课程设计的主要内容及步骤细化,制定相应的工作计划,筛选评价重点,将任务分解至个人,如谁负责进行工程分析,谁负责进行噪声监测,谁负责水环境影响评价工作,谁负责进行报告书编制等等。然后根据计划开展相应活动,进行成果总结,并编制相应环境影响报告表。后任务阶段则是学生对其工作进行后梳理,归纳总结在任务实施过程中出现的问题及获得的有益经验,提升其工程实践能力,为其从事环境影响评价工作奠定基础。
4 结语
作为《环境影响评价》理论教学课程的有益而必须的补充,环境影响评价课程设计在提高学生环境影响评价实践应用能力方面起着非常重要的作用。通过课程设计题目的设置、案例教学与任务教学的有效应用等方面的实施,可显著提高环境影响评价课程设计的实施效果。经课程设计锻炼后,部分毕业学生反馈,他们在课程设计中学到的技能非常的实用,能在很短的时间适应所从事的环境影响评价工作。
参考文献
[1]王新刚,陈海丰,陈芳艳.基于“卓越工程师”培养目标的《环境评价与规划》课程改革探索与实践[J].科技视界,2011(25):25-26.
[2]徐明.任务型教学法在高职英语教学中的应用[J].科技视界,2011(25):27-28.
摘 要:从微课程的特点、微课程设计原则阐述了微课程设计中应该注意的方法,同时以数学为例提出了三个适合数学不同类型的微课程设计,并给出设计者需注意的问题,抛砖引玉,深入研究微课程设计。
关键词:初中数学;微课程;设计
社会发展和生活节奏越来越快,人们更乐于接受简单、有趣、高效的学习方式,随着计算机和手机通讯系统的发展,通过移动互联网终端学习已不再是什么新鲜事。微课程也在这样的背景之下应运而生。
一、微课程的特点
所谓微课程,就是要包含“微”与“课程”两个部分,其中“微”更体现了学习方式,要做到这一点,必须减少学习时间,一般控制在10分钟以内。另外还要在这么短的时间内,完成“课程”所要求的目标和内容,并以学习者能够接受的方式。这不是将原本一堂课分解成若干个10分钟,而是要设计一节10分钟的课。
其实微课程并不算是新鲜事物,但是随着移动终端和智能手机的发展,微课程由于其灵活性、片段化、突出重点的教学内容,迅速被社会认可和接受。所以,灵活、便携、内容精练是其又一特点。
从课程的角度看,微课程不是以章节的方式呈现,而是以点的方式存在。各知识点之间相对独立,关联性要有但不能强。虽然课程肯定要有基础作为铺垫,但课程的独立性决定了微课程的完整性。如果微课程只作为课堂教学的辅助存在,作为课堂教学的补充,便很容易失去其独立性,将会失去微课程的生命力,从而成为某一课程的附属品。
微课程作为课程单独存在,其独立性是微课程能够风靡世界最重要的原因之一。如果学习者遇到某个知识点不明白,可以直接进入某个知识点内容的微课程,不牵扯前因后果,这极大地节约了学习者的时间。
二、微课程设计原则
微课程与传统课程相比,最大的特征就是“微”。所以,“微”成为微课程的第一个原则――微原则。具体表现在课程内容选择要细化,将整体课程分割成小的学习对象,课程内容短小精练,讲解清晰,时间要控制在10分钟以内。
另一个原则是以学习者为中心。微课程是以学习者为中心的课程,学习活动和资源都要围绕学习者为中心开展,要能激发学习者学习的兴趣,调动学习者的主动性。
另外,相比传统教学,微课程更发挥了学习者的主动选择性。在传统教学中无论你是否愿意听讲,课堂40分钟里你只能被动接受,而微课程由于打破了环境限制,学习者更加自主地选择课程,可以重复听讲或者快进跳过不想听的内容。所以,微课程还必须要有吸引力原则,否则就会淡而无味。
三、初中数学微课程的设计
数学是一门理论学科,在微课程设计中应该将课程设计为一个个相互独立的微课程。而初中数学又分为概念、命题、方法、关系、问题五种形式,在微课程设计时要根据不同的形式选择不同的设计。
1.数学概念微课程设计。数学概念是学好数学的基础,其微课程设计可以通过创设情境、描述语言、呈现定义、概念教学、问题探究、小结、巩固练习的顺序设计。例如《等腰三角形的性质》的微课程设计,可以创设金字塔的情境,给出金字塔的图片,在引入等腰三角形的边、角等概念,转换为三角图形后,认识顶角、底角、腰、底边,之后可以要求学习者暂停视频播放,并动手通过折纸进行探究。探究结束后及时总结归纳,并能通过语言叙述的方式,让学生完成图形绘画,既完成了巩固练习,又培养了学生语言转化为符号的能力。
2.数学命题微课程设计。数学命题是概念或关系之间的一种判断,是以概念为基础的,培养学生发现、探究、分析能力。微课程设计可以通过创设情境、问题探究、举例或知识迁移、概括定理、应用、总结、巩固练习的顺序设计。如《三角形全等的条件》微课程可以先复习全等三角形的定义和性质,之后创设情境画一个三角形,再提出问题:如何画一个一样的三角形?探讨过后,可以演示尺规作图法画三角形,由此概括尺规作图实际上就是利用“边边边”公理,从而归纳出“边边边”公理,最后巩固练习和总结。
3.数学应用题微课程设计。应用题是数学常见的一种类型,既然是应用题,就有解决实际问题的作用。在微课程教学设计中最好先创设情境,抛出需要解决的问题,通过已知问题进行探究、学习方法、总结并再次应用。如互联网流行的美国可汗学院中的一堂《三角学――三角应用题》就是先从日常生活中出发,利用三角形解决航海中有关距离、高度、角度的综合应用,并给出俯角、仰角、方向角的概念,通过一步一步探究,最终使学习者明白三角形如何在实际生活中发挥作用。
四、微课程设计中需要注意的问题
微课程作为新兴的授课方式,其优点显而易见,但同时也要注意以下几点:
1.因为教学环境发生了改变,所以要改变原有的教学设计,要以学习者的视角去设计。
2.微课程要适合网络和移动终端传播,所以要控制时间和内容,尽量不要超过10分钟。
3.一个微课程只讲一个知识点。
4.由于无法实现课堂教学的交互性,所以尽量避免以讲授者角色进行设计,更适合以解答者角色进行设计。
5.为了使学习者加深印象,应该给予提示性信息,比如符号、标识、颜色、文字性说明等。
6.要在微课程结束时给予总结,使学习者能够明白本节微课程教学目标及重难点,如果没有实现学习目标,可以重新学习。
总之,微课程的教学设计需要在不断的实践和应用中才能够得到完善,其突出的特点和优势将在未来学习中发挥作用,是一种趋势和方向,可挖掘的内容还有很多,需要大家共同的努力。
⒖嘉南祝
关键词:机械设计课程;设计教学;质量
0引言
机械设计是机械类专业的一门主干课程,该课程在学生综合能力培养中起着重要作用。为此,许多学校都在机械设计教学中下足了功夫,但是整体来看,我国机械设计教学中始终存在内容单一、创新性差等问题,这不得不引起我们的重视。
1机械设计课程设计教学存在的问题
1.1内容陈旧
长期以来,机械设计课程设计的题目都以减速器设计为主,课程设计题目可谓是千年不变。多年不变的题目,只能导致抄袭现象越来越严重。一些学校为了避免学生抄袭虽然会在减速器设计中更改一些数据,但是许多学生在减速器设计中,都是直接从网上下载设计说明书,对数据尤其是图纸标注数据稍加修改,就不再理会其他东西。这种机械式的模仿设计,必然会影响学生的学习主动性和思考积极性,这对学生长远发展极其不利。
1.2学时少,教学压力大
近年来,随着新型机械、技术工艺的兴起,一些新的课程也逐渐进入到机械类课程体系中来,机械设计课程设计教学课时也随之被压缩。而另一方面,机械设计课程设计教学内容却没有任何变化,教师要在更少的科室内完成教学任务,学生在较少的课时内仍要学到同样多的东西,这对他们来说是一个不小的挑战,机械设计课程设计教学质量也可能会因此而大打折扣。
1.3教学手法单一
机械设计基础课程教学内容不仅包括常用机械机构、通用零件的工作原理、结构特点和机械设计理论和计算方法等内容,还涉及高等数学、工程制图、工程力学、金属材料及加工等方面的知识。整体来说,机械设计课程设计教学内容具有概念多、公式多、图表多、内容枯燥等特点,这给教师的教学能力和教学技巧都提出了较高的要求。但是,许多教师在教学中都存在照本宣科的思想,除了必要的教辅工具,他们很少会借助其他工具、资料来教学。有的教师因为教学经验不足,难以设计一些全局问题来引导学生进行问题讨论和研究,导致机械设计课程设计教学目标难以实现。
2提高机械设计课程设计教学质量的策略
2.1全面进行课程设计
系统论告诉我们,所有的课程及课程教学都是一个系统的工程,机械设计课程设计教学也不例外,并且,机械设计课程设计教学对课程教学设计的系统性要求更高。因此,在机械设计课程设计教学中,学校要遵循系统论原则,做好课程整体设计,明确机械设计课程设计教学目标,细分机械设计课程设计教学能力目标、认知目标。然后,将理论教学与课程设计教学结合起来,做好课程全面、系统的设计,立足于课程设计任务之上提升设计教学的高度,要求学生不仅要根据设计题目分析参考材料,深入进行设计研究,还要进行设计比较和创新,设计出多种可行性方案并从中筛选出最优方案。如在平面连杆机构类型和应用教学中,教师可以舍弃教材所用的演化法,借助多种演变途径将各种平面连杆机构演变出来,并本着创造性设计理念,分组合利用多媒体课件或者模型演示平面连杆机构,对两连架杆的类型进行归纳总结。这样不仅消除了学生的理解障碍,还能提高教学质量。
2.2合理安排课时,科学选择教学内容
机械设计基础课程知识点繁多,内容琐碎,机械设计课程设计教学目标的实现,要以一定的课时、科学完善的教学内容为基础。因此,在机械设计课程体系建设中,学校既要多开设一些自然工程课程,还要建立健全机械设计课程设计教学管理机制、保障机制、监督考核机制,明确机械设计课程设计教学目标和教学任务,保障机械设计课程设计课时,为机械设计课程设计教学打好基础。与此同时,做好课程内容选择和组织工作,设计理念和思维迁移到生产、生活的各个领域,启发人们的创造性思维和创造性活动。比如,将机械设计课程设计理念向服装造型设计领域渗透,采用衣片组合方式、变异法进行机械设计。在高校机械设计课程设计基础教学中,教师还要科学进行课程设计教学时间管理,如提前下发课程设计要求,将课程设计过程和机械设计课程同步进行,以确保课堂教学有序进行。在学生完成课堂课程设计的条件下,教师还要鼓励学生根据自已的需要选择课程设计题目,选取机械设计大赛中的工程对象为设计题目,引导学生积极参与社会实践和自主学习,争取使学生在开放性的设计中锻炼和提高自身的创新设计能力。
2.3创新教学手法,提高教学质量
新颖有趣的教学手法,是提高教学质量的关键。这就要求机械设计课程设计指导教师应积极参加工程设计、研究工程课题,努力学习机械设计课程设计教学手法和技巧,不断丰富自己的工程设计知识,提高自己的教学能力,以满足机械设计课程设计教学需求。在机械设计课程设计教学中,教师既要注意机械设计细节知识和知识的连贯性,做好教学设计,巧妙导入新知识。还要引入多种教学方法,并使多种方法相互渗透,如教师可将传统的讲授法与目标教学法、探讨互动式教学法与多媒体教学法、情境教学法结合起来,针对不同内容采用不同方式进行教学,使学生愉快地投入到学习中去。如讲述与数据推理、运算有关的知识时,教师要利用板书来演示整个推理的过程。而在讲述与齿轮受力分析有关的知识时,教师可以将分析讨论法与多媒体教学法结合起来,先讲述齿轮受力和运动情况,再用多媒体演示相关内容,让学生对所讲的知识有一个全面、感性的认识。在此基础上,教师还可以借助课程设计总结和讨论,让学生提出自己不懂或感觉含糊的问题,然后借助生生讨论、师生交流等帮学生释疑解惑,以使学生有更大的收获。
3结语
针对土木工程专业结构类课程设计在人才培养和教学中存在的问题,构建了结构类课程设计的目标体系和内容体系,基于整体性提出了结构类课程设计改革和实践方案。实践表明,提高了学生的工程结构设计能力和素质,缩短了学生毕业后工作的适应期。
关键词:
课程设计;结构设计素质;土木工程;适应期
基金项目:
黑龙江省教育科学―十二五规划课题(重点课题GBB1212055;规划课题GBC1213115);黑龙江科技大学教学改革项目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程专业人才培养都趋向于培养高级应用型技术人才。土木工程专业的实践性很强,而土木工程结构设计是土木工程专业学生必备的业务能力之一,是土木工程专业高素质人才培养的一个极其重要的实践性教学环节。土木工程结构类课程设计是本科生学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等专业主干课程后,针对所学的各种不同结构体系和构件的设计理论、设计方法和设计计算步骤等内容进行的阶段性总结及设计训练。同时,进行结构类课程设计既是学生顺利完成毕业设计的基础,又是学生毕业后从事土木工程结构设计、技术咨询等工作的前奏。结构类课程设计教学质量将直接影响到学生毕业后从事土木工程结构设计的能力和素质,也将直接影响到学生就业质量,但是,大多数高等院校的结构类课程设计的实践教学内容、教学模式等不能适应新新形势下土木工程人才培养的要求。分析表明,主要存在以下几方面问题:(1)各门结构类课程设计的设计题目和设计内容相互独立,缺乏系统性和整体性,并没有充分考虑各门课程设计之间相关性;(2)各门课程设计的题目来源和设计内容的工程背景不详,缺乏与实际工程的紧密衔接,缺乏应用性;(3)各门课程设计的任务书中所给基础性数据和参数过于具体,不利于学生独立分析问题解决问题能力及创新能力的培养;(4)课程设计的过程管理,质量监控和成绩评定缺乏有效机制;(5)条件保障有待于加强,必要的课程设计指导书等资料匮乏。基于上述存在的问题,进行结构类课程设计的改革研究与实践势在必行。因此,以系统论为先导,基于土木工程结构的整体性概念,加强结构类课程设计的多维度的研究与探索,对提高学生工程结构设计素质,实现学生毕业后从事结构设计的零适应期培养具有重要的显示意义。
1基于整体性构建结构类课程设计的目标体系和内容体系
目标是改革和建设的导向,课程设计的改革亦应如此,明确培养目标是首要的工作。依据社会对土木工程设计人才的需求,明确结构类课程设计改革主要目标是:基于土木工程结构的整体性,培养学生从事工程结构设计和技术咨询等工作的能力和素质,实现毕业后从事结构设计零适应期。具体说,学生在学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程后,通过进行系统的课程设计进一步深化对结构体系和各结构构件的基本概念、基本理论和基本设计方法和公式的理解和应用,并且从土木工程结构整体上把握不同结构体系及其基本构件的具体设计方法和步骤;加强学生对计算机技术(结构电算分析、绘图等)和信息技术应用能力的培养,加强学生设计资料和参考文献查询与检索能力的培养,以及对不同结构体系及其构件的结构施工图表达能力的培养;同时,从多维度培养学生的工程素质(工程意识、工程设计能力等)、创新意识和能力,以及团队协作精神和品质等。土木工程结构是由各种不同受力状态的构件组成的一个空间结构承重体系。对于建筑工程来说,任意一个建筑结构都是由竖向结构承重体系、水平结构承重体系和下部结构承重体系组成的空间承重骨架,这三部分承重体系之间并不是孤立存在,而是相互连接,组成一个一个系统。这样无论以哪一部分体系为内容进行课程设计,都应该基于整体(系统)性去分析相互之间的关联性[1-3]。传统的结构类课程设计内容体系包括单向板肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房排架结构设计、钢屋架结构设计和基础工程结构设计。由于混凝土结构的装配式单层工业厂房排架结构在目前实际工程中应用较少,且在排架柱设计时,内力组合理论与框架结构中框架柱的内力组合理论相同,因此在新的课程设计内容体系中将其取消。根据土木工程的专业主干课课程体系构建土木工程专业(建筑工程方向)结构类课程设计内容体系。结合一幢多层混凝土框架结构工业厂房(附带有多层砌体结构办公楼)。从房屋建筑工程结构整体性的角度编写结构类课程设计任务书,内容包括总则(包含设计目的、工程背景资料、建筑图纸等)和各分项课程设计内容的设计要求及相关资料和参考文献,在课程设计任务书中体现出:钢屋盖结构课程设计主要是设计框架厂房的屋盖,混凝土梁板结构课程设计主要是设计框架结构厂房及砌体结构办公楼的楼盖和楼梯;通过完成屋盖和楼盖结构设计,即可确定出由屋盖和楼盖传递给框架和墙体的荷载,这样就可以进行框架结构和砌体的课程设计。砌体结构课程设计主要设计砌体结构部分的墙体、墙梁、过梁、圈梁和雨篷等。上述四项课程设计内容的完成,即完成了整个建筑结构体系的上部结构体系的结构设计,也确定出了上部结构传递给基础的荷载;再根据地质条件等其他因素,进行基础工程的选型和设计计算,完成基础的结构设计[1]。
2基于整体性培养学生结构设计能力及创新意识和能力
结构设计是一项富于创新的工作。在课程设计任务书中,根据建筑的使用功能要求和建筑模数的要求给定相关的尺寸(柱网尺寸、标高、层高等),通过这些尺寸的合理交叉使班级每个学生具有一组基础数据;对于楼面的做法、楼(屋)面可变荷载等都不直接给出,由学生自己设计或查阅资料确定,这相当于每个学生的设计方案计算都不尽相同。对于结构体系的具体结构形式也不做明确的规定(如混凝土梁板结构课程设计中不明确要求必须采用何种结构形式的楼盖和楼梯等),让学生根据结构实际情况进行结构设计,这样通过课程设计的训练,既培养了学生的创新意识和创新能力,又培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。学生集中在第六学期8周的时间内系统地完成规定五项设计内容,每项设计内容完成后,要求学生要保存每项课程设计数据和成果,以便进行下一项课程设计时应用到上一项课程设计的数据,保持其设计数据的连续性和完整性。同时,建立每个学生课程设计档案,最终完成五项课程设计后,使每个学生的各项课程设计的设计成果归档到一起,统一保管,有利于学生在第8学期进行毕业设计时提供参考。基于整体性学生系统地完成了任务书中规定的五项课程设计内容,实现了一幢建筑的整个结构设计,既完成了结构的上部承重体系(水平承重体系和竖向承重体系)和下部承重体系的结构设计。这样组织开展课程设计,系统地巩固了学生所学的混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程的设计理论和设计方法,提高了学生结构设计方面专业知识的运用能力;设计既紧密结合工程实际,又提高了学生对建筑结构设计的整体性认识。计算机辅助设计在土木工程中的应用已经非常广泛,用于结构分析和绘图的软件(如PKPM、天正、CAD等)也较多,结合建筑工程计算机辅助设计课程的开设,在课程设计中,对于每一分项课程设计,要求学生手工绘图和计算机绘图相结合。要求至少一张手工绘图,目的在于强化手工绘图的基本技能;同时,要求学生至少一张计算机绘图。对于结构设计计算,要求采用电算和手算相结合,应用电算对手算进行复核[4-5]。结构类课程大作业也是对学生所学专业设计知识在实际工程设计中的综合性训练,有针对性地安排设计型大作业,可以实现对学生所学专业知识的系统设计训练,及时检测学生生多所学知识的掌握程度;同时,实现对课程设计起到良好的衔接和促进作用。例如,在混凝土结构设计原理课程教学中,当讲完受弯构件纵向钢筋的弯起、截断和锚固等内容后,就可以及时地给学生布置一道均布荷载作用下外伸简支梁设计的大作业,主要是强化学生对受弯构件纵向钢筋弯起、截断和锚固等构造要求的理解和掌握。学生完成此大作业后,有助于加深理解肋梁楼盖结构和楼梯结构中各类梁的纵向钢筋构造要求。此外,结构类课程设计内容体系中取消了单层工业厂房排架结构课程设计,但单层工业厂房排架结构内力计算及组合的方法对后续课程的学习是非常必要的。为了加强学生对这部分知识的理解和应用,可以安排排架结构内力计算和组合的大作业。
3基于整体性加强过程管理、质量控制和评价机制
结构类课程设计的时间比较紧,设计计算和绘图的工作量较大;并且一般高的院校第六学期的结构类课程设计和高一年级本科生的毕业设计同时进行,教师指导课程设计和毕业设计的工作量较大。为此,在第五学期相关结构类课程的结构设计内容讲完后,就把课程设计任务书发到学生手中,使学生能结合所学内容,有针对性地提前思考和准备课程设计。将课程设计紧密融入相关课程教学中;同时,任课教师在结构类课程教学中既要给学生讲清本门课程的课程设计内容和课程设计的必要性,又要讲清课程设计直接相关的内容,特别是指出学生设计中经常出现的问题。在具体设计时,指导教师要通过正确的引导,使学生进一步重视课程设计,激发学生的积极性和主动性。指导学生制定较为详尽的课程设计进度计划,按计划每天加强指导和考核,培养学生自我管理、自我约束的意识和严谨、务实的工程师品质,保证课程设计按时高质量完成。五个分项课程设计内容构成一个系统,各分项课程设计按照“3+1”人才培养的要求,集中于第五学期完成,综合性较强,因此对指导教师的指导能力和水平以及时间的保障也提出了较高要求。为保证指导质量。依据教师专业能力优势,对指导教师实行分组,每组集中对一个或几个班级进行指导,要求每组指导教师对五项课程设计内容的指导,分工协作;对于不同分项课程设计内容的指导实行主指导教师负责制,且对于不同分项课程设计内容的指导实现指导教师的优势互补。避免一位指导教师集中指导一个或几个班级课程设计时,在时间上和指导能力与水平上的不足。改革课程设计的评价办法,基于整体性原则,在考核结构方案和结构选型的合理性、设计计算的准确性和图纸绘制规范性的基础上,还要结合平时的表现考核独立分析问题和解决问题的能力、计算机应用能力等。并且有必要通过答辩的方式进一步考核学生课程设计是否存在抄袭、对设计基本理论的理解和应用情况[6]。同时,指导教师通过对课程设计的指导、审阅和答辩,及时进行总结和研讨课程设计中存在问题和不足;并且也有必要针对学生设计中存在的问题对学生组织召开课程设计专项总结会。这样循序渐进,逐步提高学生设计的水平。
4基于整体性加强条件保障机制建设
良好的教学条件保障是完成高质量课程设计的基石。对于结构类课程设计的整体性改革,结合学生的特点,编制高质量的课程设计指导书是重要的条件保障之一。结合结构类课程设计任务书编写其课程设计指导书。针对学生初次进行结构设计的特点,指导书中应详细说明各结构体系设计的基本理论、基本方法和设计步骤;并且编写具有代表性的工程实例及设计计算和绘图中应特别注意的问题。同时,指导书中的工程实例集中反映现行结构设计规范条文的应用、最新科研成果及工程经验,这样通过工程实例引导学生加深理解所需理论知识,进一步促进理论与实践相结合,有利于提高课程设计质量。
5结束语
上述结构类课程设计改革的研究成果已经过两届毕业生的实践性教学中的实践,取得了较好的效果,学生的工程结构素质得到了提高,促进了毕业设计质量的提升。从学生就业来看,近两届毕业生到设计单位就职的明显增多;信息反馈表明,这些毕业生在实际工作中明显体现出适应期短、上手快的特点,得到了工作单位的认可。
作者:薛志成 裴强 李长凤 杜文学 杨磊 单位:黑龙江科技大学建筑工程学院 大连大学土木工程技术研究与开发中心
参考文献:
[1]薛志成,徐晓红.土木工程结构设计类课程体系优化设置及建设的研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):97-101.
[2]江树勇,任正义,赵立红.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J].高教论坛,2009(3):81-83.
[3]郇筱林,戴素娟.土木工程专业钢结构课程设计质量监控体系的构建[J].高等建筑教育,2015,24(5):103-105.
[4]肖鹏,李琮琦,康爱红.基于系列化模式的土木工程专业课程设计教学改革[J].高等建筑教育,2010,19(5):128-131.
关键词:房屋建筑学;课程设计;绘图能力;启发式教育
一、引言
《房屋建筑学》是我校工程管理与房地产学院工程管理、工程造价、房地产管理、物业管理专业的一门实践性很强的综合类专业基础课课。怎样做好课程设计教学,如何通过本课程的设计实践环节,使学生所学的有关建筑类专业知识得到巩固和加强,基本建筑设计能力得到培养,同时能让他们的想象力以及与他人的协作能力和表达自己的能力能够得到有效的提高,是一个值得广大教师和学生认真思考的问题。
二、目前教学现状及存在的问题分析
1.课程设计实践环节的选题问题。
课程实践环节题目选择的难易程度以及范围的大小,将直接影响到课程设计的效果,因此慎重选择课程设计题目就显得尤其重要。通过带领我校这几年的课程设计实践环节,笔者总结出一些选题的难度:题目的选择要同时注意既不能过复杂也不可太简易,否会打击学生课程设计的积极性,将不利于激发学生的设计兴趣。相反,通过合理适中的选题能够使学生获取新的知识,激发出有特色的新的想法,增加学生参与课程设计的兴趣,使学生钻研劲头十足,实践效果就会更好。
2.课程设计实践环节的最终成绩评定方法有待改进。
我校《房屋建筑学》课程设计实践环节最终成绩的评定设有优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。评定等级标准如下:(1)优秀,(2)良好,(3)中等,(4)及格,(5)不及格。但学校的成绩输入并没有体现这一栏,只有实验课程总成绩,而且和《房屋建筑学》课程的考试成绩按一定比例得出学生最终成绩,这样的评定方法无法体现课程设计在这门课程中的重要地位,也无法真正体现学生所做课程设计的优劣。
3.课程设计指导时间的安排与课程设计深浅度问题。
作为《房屋建筑学》课程设计指导教师,除了担负着本课程的设计指导任务,还同时肩负着其它繁重教学任务。学生有时在课程设计中出现了疑难问题而又不能得到及时的解决,就会延误他整个课程设计的进程。另外课程设计指导的深度也是一个非常重要和考虑的问题,作为指导教师,要多加以引导,不能完全包办,要让学生积极主动地发挥主观能动性,创造性。要让他们通过实践锻炼,感到有所收获,有成就感。这些问题也需要我们去思考。
三、课程设计实践环节教学改革的内容
1.引导学生合理慎重选题,以达到实践环节教学目的。
课程设计实践环节的目的是为进一步巩固房屋建筑学所学内容,培养学生独立分析、解决问题的能力。题目的选取必须覆盖建筑设计部分和建筑构造部分。设计题目要符合实践教学大纲的要求,同时还要有利于学生在课程设计中接触一些常用的设计资料、设计规范和构造标准图集,有利于调动他们的学习积极性和学习兴趣,为在以后的工作中奠定基础。课程设计题目的选择一般有以下常见四种:住宅楼、中小学办公楼、教学楼、学生宿舍楼。结构类型主要是混合结构、框架结构、剪力墙结构。其中还是以主流框架结构为主。我们认为这四类选题接近实际生活,设计起来比较容易下手。一般情况下首选住宅楼和中小学教学楼。
2.尝试启发式教育,引导学生自学和动手能力。
房屋建筑学集中实践环节首先要下达课程设计任务书,还要引导学生查阅一些设计资料和设计规范。如果指导教师提前安排得详细且周到,就会使学生养成依赖的心理,使学生在实践过程中不积极开动脑筋,不主动查阅资料。这样的后果是不仅不能培养学生的自我锻炼能力,而且也不能引导他们认真思考问题和独立分析问题,对学生其它方面能力的培养也是不利的。因此,做为指导老师要善于动用启发的思维,积极引导学生逐步培养会独立思考、分析和解决问题的能力,充分发挥学生的主导作用。学生在设计过程中提出的一些问题,教师不应该简单地给予答复,要根据具体情况区别对待。教师要敢于采用质疑的方式来引导和启发学生,通过集体讨论、分析问题,使学生能够逐步掌握分析问题和解决问题的方法。
3.改革实践教学考核机制。
以往,我校课程实践环节成绩评定完全由学生上交图纸的图面质量作为依据,学生在整个实践过程中查阅资料和规范、独立思考完成作业情况被忽视,这样很难对学生最终成绩作出客观的评定,同时也促使部分学生在实践过程中采取消极态度。为了准确客观评定学生成绩,督促其积极主动学习,达到集中实践的目的,集中实践成绩评定可以分成三部分进行。①平时考勤打分,此考核分数占20%。在实践过程中,教师至少每天都要对学生进行指导和考核,及时掌握学生完成设计的情况。②图纸质量打分,此分数占60%。根据图纸质量和数量能准确地给以评定。③集中实践小组答辩打分,此考核分数占20%。集中实践答辩若单个学生进行,时间不足而且效果不佳,因此根据设计情况分小组答辩。小组答辩在全班进行,全员参加,当场指出错误,提出修改和补充意见,这样既起到总结和提高效率的作用,又能准确评定学生的最终成绩。
4.改革课程设计的实践方式,以理论设计和实际参观相结合。
房屋建筑学课程学习中学生对建筑结构类型的选择往往不太了解和熟悉,详图的绘制也存在很多问题。在理论课程学习完以后,学生对工程实际还是并不了解,在集中实践之前指导老师可以集中时间带领学生到现场工地进行观摩并邀请有经验施工技术人员进行讲解。参观的建筑最好能选择不同结构类型的建筑。在观摩的过程中,指导教师要把握观摩的建筑要与实践环节有密切的联系。通过观摩,可以加深学生对专业知识的理解,同时也对细部构造能有更加客观的认识。
四、结语
房屋建筑学及课程设计集中实践是密不可分的有机整体。它是学生首次独立完成的一项实践任务,不能只简单依赖集中实践的短短一周时间,而要从本学期初始就提前做好准备。这期间,指导教师要课外精心地准备,在课内要积极引导学生独立思考的能力。同时,在整个授课学期要不间断地对学生进行理论设计和构造绘图能力训练。做为指导教师要不断地提高自身实践能力,要积极走出去,请进来,掌握最新设计理论,才能上好房建课,指导好学生的集中实践。
参考文献:
[1]李必瑜,王雪松.房屋建筑学课程设计指南[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004.
[2]薛艺.《房屋建筑学》教学改革与探索[J].教育教学论坛,2014(49):21-23.
[3]董海荣,邵旭.房屋建筑学课程设计改革探讨[J].高等建筑教育,2000.
关键词 :高职;建筑给水排水工程;教学实施;课程设计
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)03-0068-03
“建筑给水排水工程”是高职给水排水工程技术专业的职业核心课程之一。给水排水工程技术专业的学生主要是在企业的施工、监理和预算岗位就业,这要求学生具备较强的识图能力和基本制图能力。这就要求在“建筑给水排水工程”课程教学中,必须以“理论够用,实践为主”为指导思想,重点培养学生的识读施工图能力,缩短课堂与现场的距离,从而缩短学生在企业中的适应时间,实现“零距离”上岗。
“建筑给水排水工程”课程教学存在的问题
“建筑给水排水工程”课程的教学方式一般由课堂教学、工地参观和期末课程设计三部分组成。课堂教学主要以教师讲授为主,要求学生掌握建筑给水排水各系统的分类、组成、布置、敷设及水力计算,在整个教学过程中占80%以上。在课堂教学期间,任课教师会结合教学进度,安排学生到2~3个工地参观,加强学生对课程内容的理解。在学期末安排1~2周进行课程设计。课程设计是一个综合性的环节,可强化学生对课程理论知识点的掌握,并掌握基本的水施图设计与识图能力。在高职“建筑给水排水工程”的教学过程中,出现了如下一些问题。
理论课时占比大,实践课时不足 “建筑给水排水工程”课程随行业的发展,其内容越来越丰富。目前,多数高职高专院校实行的是“2.5+0.5”或“2+1”学制,最后一学期(或学年)在企业顶岗实习。这就导致了专业总课时大幅压缩,本课程自然也受到影响。而在这些课时中,理论课时占的比例又很大,以一学期20周记,扣除最后2周安排考试,1~2周安排课程设计,1周工地参观,剩余的15周全部用来进行理论授课。学时有限,理论课时又占大部分,使得学生在识图与制图这个环节花的时间不够,到课程结束,学生对图纸的识读能力还是很差。
实践指导不足 多数学校在课程分配上都是实行一门课程由一名教师负责,从理论授课到课程设计都由同一名教师完成。但是在建筑给水排水工程实践性环节中,由于学生在独立进行设计实践时碰到的问题复杂多样,任课教师难以一一进行指导,辅导时间有限,效果不理想。
课程设计效果不佳 由于在前期的教学中以理论为主,学生对建筑给水排水工程的图纸和设计操作程序认知不足,在期末的课程设计中,容易出现学生一开始不知如何入手、空耗时间的问题。加上学生缺乏工程经验,在管网布置中需要不断进行修改与调整,花费大量时间。到课程设计时间快结束时才真正进入设计状态,部分学生进度慢,积极性不足,最终为提交成果,往往抄袭别人的作品。
制图基础薄弱,识图能力差 随着CAD辅助设计软件的普及,多数高职院校建筑类专业都开设了CAD课。一般采取先制图后CAD的形式开设课程,第一学期开制图课,第二学期开CAD课,由同一个教师授课。由于教学条件改善,多数教室都有多媒体设备,部分负责制图授课的教师依赖电教设备,只通过PPT演示和CAD进行制图教学,学生完成作业和最后的实训都采用CAD制图完成,忽略了手工绘图环节。
课程教学改革探索
夯实基础制图能力 强化制图环节的教学,将制图课与CAD课剥离出来,明确制图的任务,在制图教学环节上,要求任课教师在学生手工绘图环节加强训练,培养学生基本的制图能力和空间想象力。而在CAD教学环节上,除了讲授CAD软件应用知识外,可通过期末停课实训周,要求学生用CAD抄画给排水轴测图,在培养CAD绘图能力的同时,为后续“建筑给水排水工程”课程的学习打下基础。
保证理论教学,强化识图能力 “建筑给水排水工程”可分配5课时/周,考虑到高职学生也需要理论基础,可安排2学时进行理论讲授,上课地点在多媒体教室;安排3学时讲授识图与制图(设计),在机房或实训室上课,主要进行识图与设计训练。理论讲授以传统方式为主,辅以多媒体课件、图片、仿真演示和视频。在学期第一周,带学生到工地参观水电、消防系统,以增强学生对建筑给水排水涉及项目的认识。理论教学中应突破传统的“一言堂”教学模式,运用现代化教学手段,加强现场直观教学。在理论知识点的教学中,可采用“项目教学”、“可视化教学”等职业教育常用教学方法。理论环节的授课一般是分系统进行,建筑给水排水工程一般分为给水系统、消防系统、排水系统、雨水系统和热水系统,教学中可把各系统作为大的项目,在大项目里进行小项目的分配。识图与制图(设计)教学配合理论教学进行,在学期开始前教师应选择一套内容齐全、识图难度适中的水施图,最好为当地在建或已建的多层建筑,作为理论授课和识图环节的必要材料。进行识图训练时,教师应布置系列识图任务,要求学生通过识读图纸,在课堂完成部分任务。教师可就学生学习过程中出现的问题进行解答或督促学生学习,以组织者、引导者、解惑者的身份完成教学。
通过设计练习,加深学生对图纸的理解 通过识图训练,学生对建筑给水排水系统有了一定的认知,掌握了基本的系统要素,就可以进入设计练习。设计练习分系统进行,在各系统教学中分阶段实施。如给水系统的设计,可结合理论教学的进度,将给水系统分阶段以小项目的方式组织完成。在具体实施中,给水系统可按周完成以下项目:(1)给水方式的选择;(2)建筑平面管道布置及系统图初步绘制;(3)卫生间布置与大样图绘制;(4)设计说明、图例、材料设备表编制。在任务实施过程中,教师可把3学时的机房上机时间进行细化分配,如前20~30分钟可进行小项目或小细节的讲授,在中期或课程临近结束时就学生在练习中出现的问题进行解答,指出错误,纠正错误,总结知识点。
课程设计项目分解,提高知识综合运用能力 作为“建筑给水排水工程”教学的最后一个环节,课程设计可提高学生对课程知识的运用能力和识图与设计能力。要完成一个完整的给水排水系统的设计,停课1周或2周进行课程设计,时间往往不够。可以在开学初就把课程设计的任务布置给学生,为学生提供必需的资料和指导书。在学期课程教学中,将课程设计任务进行分解(如表1所示)。如在进行给水方式授课时,学生可以结合课题,选择一个合理的给水方式,并及时与教师沟通,最终确定方案。到期末进行课程设计时,学生需要做的是把各系统的内容进行整合,只需对方案进一步完善,将系统和大样图进行修改和细化,并对各系统的设计说明和设备材料进行整理,形成完整的水施图。把大项目分解为小项目,分阶段、有针对性地完成,可以降低课程设计的难度,提高学生完成任务的信心,增强学习的主动性和自觉性,在一定程度上避免学生相互抄袭的现象。在课程设计完成后,可以增加一个简单的答辩环节,让学生展示设计成果,说明各自的设计思路,在使学生对自己的设计有成就感的同时,也有必须独立完成任务的压力。同时,在准备答辩的时候,也有助于学生理清思路,培养学生的思考问题、语言表达和应变能力,并加深对图纸的理解。
强化课程设计管理,完善监控评估体系 课程设计能培养综合设计能力、动手能力、创新能力、文献检索能力、计算机应用能力和调研能力。在课程设计过程中,学生必须学会正确使用图集、规范,正确选择设计方案,合理布置管线,正确进行水力计算并将结果表现在图纸上,图纸表达应清楚准确。教师必须在课程设计中加强指导,实行过程管理,在各项目实施中及时把关,针对各部分出现的问题逐一解决,化大问题为小问题。针对如表1所示的任务分解,要求学生针对各个小任务分别提交成果,经教师审阅后,给出本阶段成绩,然后进行下一任务。在课程设计阶段,必须把各项任务在短时间内(1~2周)完成,这对学生的能力强化效果明显。课程设计阶段的进度控制如表2所示。
进行施工图识图与会审实训 在学生离校前一学期,可安排2~3周时间进行施工图识图与会审。学生以代入施工员角色的方式,对图纸进行识读,并在最后一天进行施工图会审模拟,通过这个环节的练习,增强学生的识图能力,熟悉建筑工程在施工前所需要的准备工作,从而获得一定的职业体验。识图与会审实训可采取团队教学的方式实施。组织具备建筑、给水排水、暖通、电气、燃气等教学能力的教师分别指导各自领域的内容,根据专业侧重点的不同分配识图时间,如对于给水排水专业的学生,注重水电施工图的识读,可分配1~2周进行水电图的识读。其他专业图纸则主要通过各专业教师讲解要点、学生识读并提问来完成。最后,要求学生总结识图过程中的问题和图纸的错误,在模拟会审环节以施工方的角色提问,教师以设计方的角色解答问题,最后教师进行总结。
加强教师专业能力培养
加入地区性给排水协会,获取行业信息 教材的部分内容一般会滞后于行业技术的发展,本学科不断有新技术、新材料、新设备更新,而教材无法及时吸纳新信息。任课教师可以加入给排水协会,借此参加专业年会、交易会或专业研讨会、专家讲座等活动,从而学习行业的一些新理念和前沿的科技信息知识,提高自身的专业素质。在教学中更能言之有物,使学生对行业发展有所了解,提高学习本课程的积极性。
加强企业实践,鼓励教师下企业实践 学校可安排半年到一年时间让教师到相应的企业进行岗位实践。教师在企业的角色定位应为企业员工,接受企业的工作安排,进行设计、预算或施工管理。这样可以让教师在工程实践中获得成长,并结合工程实践和教学内容对授课方式、手段及课程重点进行思考、整理。通过下企业实践,在提高教师专业能力的同时,也有利于教学水平的提高。
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在高校中,工程经济学是工程管理专业的承前启后的课程。作为其实践环节的课程设计是学生学习该课程的最后阶段,其重要性不言而喻。在课程设计中,学生通过分析,计算项目的基础数据,编制相关财务报表,计算财务评价指标,进而分析项目的盈利能力,清偿能力和外汇平衡状况,最后以财务评价的角度来分析,判断项目的可行性。课程设计有利于学生掌握财务评价的基本步骤和方法,加深学生对工程经济学基础知识,理论的理解和掌握,培养学生理论联系实际,进行实际工程项目财务评价的能力。但是就目前而言,我们的课程设计在实际操作过程中还存在不尽人意之处,有许多需要改善可以提高的空间。下面笔者对在课程设计指导过程中发现的一些影响设计质量的问题进行探讨。
一、课程设计存在的问题
1.学生对课程设计重视程度不够
我国的传统应试教育过分强调知识的熟练程度,造成学生在学习过程中只是机械地复述前人的知识,缺乏对知识的理解和验证能力,从而泯灭了学生们的求知热情,使学生们丧失了主动学习的能力,养成了被动的学习习惯和重理论轻实践的思维习惯。同时,学生们在大学学习的主要目的是能够通过考试,他们会认真对待需要进行卷面考试的课程,而轻视课程设计这种实践性教学环节。因为在课程设计中,学生只要稍微做做,最后能提交设计成果就能拿到成绩。上述原因导致了学生不重视实践性的课程设计环节
2.学生在课程设计中的抄袭现象
我校的工程经济学课程设计安排在学期末,缺乏与原课程的衔接性,而且此时各个科目的考试接踵而至,学生在复习课程设计所需理论知识的同时还要备考。有些学生没有耐心浮躁,觉得设计任务重,在没有进行充分的理论复习及资料查阅的情况下盲目下手,造成计算结果错误设计停滞不前,在一定程度上打击了学生的信心,认为自己不能独立完成设计任务1加之目前课程设计管理组织工作混乱,管理工作较为松懈,指导教师注重最后成果,缺乏对设计过程的监督和考核,只根据学生最后提交的设计成果进行成绩评定,导致学生在失去信心的情况下出现抄袭现象,这显然不利于设计质量的提局。
3.学生在课程设计中的计算错误
由于基本建设项目财务评价所涉及的年限长,数据多,若采用常规手段非常容易出错'特别是财务评价中的敏感性分析,敏感性分析是经济决策中常用的一种不确定性分析方法,是在确定性分析的基础上通过分析及预测影响建设项目经济评价指标的主要不确定因素(如销售量,价格,成本,投资,折现率,建设工期等)发生变化时,项目经济效益指标(如利润投资效益率,投资回收期等)的变化趋势和临界值,从中找出项目的敏感因素,并分析该因素达到临界值时的项目承受能力,确定其敏感程度。
通过敏感性分析,可以帮助决策者全面了解建设项目投资方案可能出现的经济效益变动情况,明确敏感的关键问题,识别投资应特别注意的地方,防止决策失误,并增强在项目关键环节或关键问题上的执行力。在复杂的投资环境中,无论是哪种类型的技术项目方案,对其经济效益产生影响的因素是多方面的,而且是相互交叉综合发生的,当一个因素发生变化时,进行敏感性分析所需的财务报表,评价指标等都要重新编制,计算。工作量大而繁琐。依靠手工完成。常常使人望而却步。而Excel具有强大的数据计算能力,表格编制功能和丰富的财务函数,借助Excel可以实现自动化分析,保证计算结果的正确率,极大提高项目投资敏感性分析的效率。但是大多数学生在设计过程中不能熟练运用Excel软件,仅靠计算器计算,计算结果很容易出错。
二、改善课程设计的措施
1.精心选择课程设计的题目
课程设计选题是课程设计的关键步骤,以往的课程设计题目是由教师指定,而且题目较少,整个班共用一个题目,很容易造成相互之间的模仿现象,不利于学生独立思考的能力培养,影响学生主动性的发挥和课程设计的质量,所以说,精心选题是保证课程设计质量的基础。根据弗鲁姆的期望理论,人们总是希望通过一定的努力达到预期的目标,如果个人主观认为达到目标的概率很高,就会有信心,并激发出很强的工作力量;反之,如果他认为目标太高,通过努力也不会有很好的绩效时,就失去了内在的动力,导致工作消极\因此,课程设计指导教师进行课程设计选题时,应选择难易适中,学生感兴趣的题目作为设计任务,激励学生树立信心,保质保量的完成设计任务。
指导教师可在不规定设计题目的情况下提前两周下达课程设计任务书,学生根据自己的兴趣自由分组,利用课余时间通过查阅资料,实际调查等途径提出各组的题目,然后在教师的指导下结合课程基本理论确定适合各组学生进行课程设计的题目。利用这样的办法可以消除学生的依赖心理,充分激发学生的积极主动性,而且选择的题目既结合了社会实际,符合学生兴趣,又考虑了难易程度,学生不会因为题目枯燥而轻视,也不会因为题目太难而畏惧。
2.合理安排课程设计
工程经济学课程设计时间为1周,在指导教师提前两周下达任务书的情况下,设计易在理论课结束后马上进行,这样二者衔接得比较好。学生不用将过多的时间用于复习课程设计所需的基本知识,而能够马上进入设计状态。
由于上述课程设计的题目是分组确定的,所以课程设计时也应该分组进行。首先,分组进行课程设计要求学生学会倾听别人的意见并分享自己的观点,从而激发学生的求知欲,丰富小组成员间的信息交流,培养学生的团队协作能力,进而学生可以协同计算,提高计算结果的精度,节约时间。其次,分组进行课程设计可以激发学生的主动性,有效减少抄袭现象,培养学生分析问题,解决问题的实践能力。提高设计成果的质量。
3.加强课程设计的过程管理
由于课程设计的专业性和复杂性,指导教师应该在课程设计初始阶段指出容易出错的地方。并在每天的固定时间指导学生的设计,就指导时发现的共性问题及时进行统一讲解,仅是抽空到设计教室解答学生提出的问题是不够的。
指导教师应该加强设计过程管理,合理划分和安排时间进度,严格把握学生的出勤和完成情况,并根据学生的完成情况和设计表现给予平时成绩,而不是只对最后的设计成果进行考核,从而提高学生对课程设计过程的重视程度,杜绝抄袭现象,保证课程设计的顺利完成。
4.应用Excel软件的案例教学
案例教学是引导学生对一个包含具体问题的教学情境进行讨论并解决问题的教学方法,理论联系实际是它的一大特征。工程经济学是一门理论与实践紧密结合的课程,具备案例教学的基础,通过案例教学能使学生牢固掌握工程经济学的基本理论,分析方法和思路,更重要的是能大幅度提升学生分析问题和解决问题的能力。这样学生在进行工程经济学课程设计时就不会产生畏难情绪,兴趣更高。
Excel软件是一个功能非常强大的工具,具有强大的数据处理功能,简明的表格编制功能和丰富的财务函数,积极探索并引人软件在工程经济学案例教学中的应用,可以加快案例分析结果的产生,而且有助于学生对工程经济学理论,方法的掌握1同时,在工程经济学案例教学中应用软件,可以让学生清楚认识到软件的快速便捷功能,亲自体会到数据计算速度和准确性的显着提高,从而提高学生学习该软件的主动性,这样学生在进行工程经济学课程设计时可熟练使用软件,摆脱手工计算,加快设计速度,提高设计质量。
5.注重课程设计成果的讲评
以往学生提交完课程设计成果后,工程经济学这门课程的教学活动就算彻底结束了。教师在批阅课程设计时发现的问题无法反溃给学生,学生只能得到一个考核成绩,不知道自己的设计是否需要改进或不完善的地方应怎样改进。鉴于此,应增加教师对课程设计的讲评工作。首先,教师对学生设计成果的评阅和讲评都需要花费一定的时间,所以学校应适当增加课程设计指导教师的教学工作量。其次,指导教师应认真、及时的做好设计成果的总结,在课程设计最后的讲评中使学生明白自己设计中的问题,看到自己的不足,从其他同学的课程设计中获益,提高自己的财务评价水平,为将来的工作打下良好的基础。
指导教师通过对课程设计成果存在问题的总结和讲评,可以了解学生实践过程中的不足和设计过程中的难点,对下一年级的课程设计进行更好的指导,提高自己的教学水平。
总之,工程经济学是工程管理专业一门重要的专业基础课。作为其实践教学环节的课程设计。不仅可以使学生通过理论联系实际巩固课堂所学知识,加深对课程内容的理解,还可以使学生掌握财务评价的基本步骤和方法,更重要的是能培养学生独立思考和解决问题的能力,从而提高学生的综合素质。为学生今后参加工作打下良好的基础。
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:课程设计是工科专业实践教学的重要环节。以动力机械及工程专业课程设计为例,分析了改进前课程设计和存在的问题,并结合指导课程的实践经历,分析了课程设计的改革思路和实施方法,经过实践探索证明了其是行之有效的教改方式。 关键词:课程设计;动力机械及工程;实践教学
前言:
在全国开设动力机械及工程专业方向的学校中,很多都安排“内燃机课程设计”这一教学环节,旨在通过课程设计使学生应用、巩固、丰富、提高所学内燃机专业知识,加深对所学理论知识的理解,获得与专业有关的实践经验,培养学生的实践能力和专业技能以及综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法与能力。因此,课程设计是对前期理论与实践教学效果的检验,也是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养与检查过程。
一、原课程设计内容安排存在的问题
1.存在的问题
(1)原课程设计内容安排中绘图工作量大,在两周左右时间内要求每个学生在认识、消化和整理原图的基础上,完成两张四缸发动机的横向和纵向图,这对于大部分学生来说是一件很难完成的事情。所以,到最后造成的结果就是大部分学生无法达到课程设计基本要求,即学生并不能通过课程设计掌握发动机的工作特点和设计要点,掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法,更谈不上在设计中发现问题,进行创新设计。
(2)课程设计答辩是以教师提问为主的“问、答”方式,不能全面地考核学生们对课程设计的掌握程度。更重要的是,学生们对自己的设计过程及结果并没有系统地总结,对自己的成功与不足之处没有一个明确的认识,使他们在今后的学习中没有明确的努力方向,这并不是一个好的学习习惯。
(3)课程设计的组织形式单一。课程设计的目的之一就是要培养学生分析和解决问题的能力。从人才培养的过程来看,在一个人的经验还很不丰富的情况下,团队合作是迅速提升其分析问题和解决问题能力的最好途径之一,也是知识共享、成长最快的方式。然而,原课程设计还只是处于单打独斗、一人一题的局面。
二、课程设计的改革探索
1.改进课程设计内容
内容安排中减少机械重复的画图工作量,将四缸发动机设计改成二缸机设计,并强调团队合作设计理念,安排2人一组,每个学生只要求手画一张纵向图或横向图,另加两张用绘图软件绘制的零件图,由此一方面补充了现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训,也使得学生有时间对设计进行全面思考,保证了对设计计算过程的理解。
2.加强现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训
分别以动力机械及工程专业的两大主干课程“内燃机原理”和“内燃机设计”为基础,将学生分为内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算两大组,加强了现代设计方法在课程设计中的应用。要求进行内燃机工作过程热力学计算的学生根据热力计算公式,对内燃机各热力参数、指示参数进行计算,并绘制示功图,它对内燃机的设计有一定的指导意义。要求进行内燃机运动学和动力学计算的学生以发动机运动学与动力学仿真分析为目标,掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法,并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真,通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。
3.设计过程进度安排阶段化
第一阶段:大约1―2天时间,进行内燃机总体设计和方案选择,在产品总体设计中要选择和确定内燃机的主要设计参数,在进总第250期 专业教学行热计算和外特性计算及主要零部件设计前,首先要选择零部件的类型、布局方式,如:气缸的布局方式、燃烧室的选择等。
第二阶段:大约2~3天时间,进行内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算,学生依据分组睛况分别按要求进行具体的计算。
第三阶段:大约8―9天时间,进行绘图工作,每个学生手画一张纵向图或横向图,另加一张用绘图软件绘制的零件图。
第四阶段:大约2~3天时间,整理并编写课程设计说明书。
4.细化课程设计成绩的评定方式,鼓励创新意识,加强平时考核监督
课程设计改革要做到成绩评定严肃、认真、科学、公正,只有制定合理的成绩评定标准才能取得学生对成绩的认同感。改进后的课程设计从一开始就明确给出评定的办法以及细则,并严格加以实施。最后的总成绩是将设计说明书质量、创新意识、图纸质量、答辩以及平时成绩进行加权综合计算得出。其中说明书质量包括方案说明、设计计算过程,以及学生对课程设计的理解、认识和收获等,要求报告思路清晰、文字通顺,书写规范,符合技术要求与撰写规范。总成绩别考虑了创新意识的成绩点,只要学生在教师给的简单的原设计模板上有所创新的都予以成绩上的鼓励。此外,加强平时成绩的考核,主要参照出勤、提问和平时阶段性任务的抽查情况等方面给出成绩。出勤情况除了教师抽查记录,还委任几个组长进行记录。四个设计阶段完成情况均分别记人平时成绩。
5.改进课程设计答辩方式
答辩时除了采用教师提问的“问、答”方式外,还要求学生能指出自己在图纸方面和报告方面的问题,注意引入学生自我的认识,允许学生参与对成绩的评定。或者要求学生指出别人图纸问题,以考查学生对实际问题的处理能力和对基础知识掌握的程度,侧面也反映该学生是否亲自完成了课程设计任务。此外,答辩时还现场抽查某些学生对绘图软件的使用情况。对于不合要求的学生,必须要求在规定时间内重新完成,否则不予通过。
三、总结
动力机械及工程专业改革后的课程设计注重了对知识运用、能力训练和素质培养的要求,在课题的深广度与分量上进行了调整,保证了90%以上的学生能够按照设计与进度完成设计工作。本次课程设计改革探索反映出来的正面效果比较明显,锻炼了学生的团队合作和创新意识,提高了学生分析问题和解决问题的能力,对该专业的课程设计具有较好的参考价值和示范作用。
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关键词:水污染控制工程;课程设计;模式
《水污染控制工程》是环境工程专业一门重要的专业核心课程,也是一门综合性和实践性极强的专业课程。通过该课程的学习,学生要认识污水处理的必要性,并了解我国污水排放标准和相关规范,培养综合运用《水污染控制工程》基本理论和专业知识的能力,掌握城市污水二级处理厂工艺设计的程序、内容、方法和工艺计算。水污染控制工程课程设计是进一步巩固和加深学生对所学《水污染控制工程》理论课程知识和理解的重要环节,是连接基本理论和工程实际的纽带和桥梁,培养学生根据所学系统的理论课知识及感观的认识实习,分析解决工程实际问题,对于培养和提高学生的实践能力、创新能力以及团队协作能力具有重要意义[1,2]。近年来大学毕业生就业形势严峻,而我国大学期间的课程设置及教学往往重视理论知识的传授,对于培养学生综合应用能力以及创新能力的关注相对较少,虽然目前逐步开设了一些创新创业课程,但仍然不能解决工科毕业生工程实践能力差、不能满足就业和社会的需要的问题;另一方面企业不愿意接受应届毕业生实习,不愿花时间和精力参与培养工程师,都造成大学生就业难的状况。上海理工大学是一所以理工科为主的培养工程应用型人才的上海市属重点大学,在就业形势日益严峻的情况下,我们在构建课程及教学内容体系上更加注重培养学生综合运用各种知识和技能解决工程实际问题的能力,通过课内与课外相结合、教学和实践工程相结合的方式,搞好课程设计这一实践性教学环节,对于提升本科生就业率,提高企业对我校环境工程专业毕业生满意率具有十分重要的意义。在环境工程专业本科生《水污染控制工程》课程设计的执教过程中,我们做了如下探索与建设实践。
一、改进教学模式
过去《水污染控制工程》课程设计通常安排在《水污染控制工程》理论课教学、认识实习之后集中一到两周时间进行,时间紧,任务重,而且通常安排作为本科阶段专业课程的第一个课程设计。学生没有相应的工程设计基础和工程类课程设计基础,因此对于工程设计的一般步骤、工程设计手册和设计规范的利用能力较差,往往感觉无从下手[3]。另外,这种先理论教学后课程设计的模式虽然能够令学生在掌握一定理论知识的基础上进行工程设计,但由于在实际教学过程中,理论课更注重原理和单个构筑物的设计计算,往往容易忽略构筑物的配水、衔接形式等内容,使得理论与实践相脱节;此外,课程设计与认识实习分离进行,时间间隔较长,学生基本对处理构筑物走马观花地看一遍,不能深入了解构筑物内部结构,对于学生实际了解构筑物结构及运行维护理解困难,对课程设计帮助不大。新教学模式将课程设计贯穿于整个《水污染控制工程》教学的全过程,增加了课程设计的学时数,在理论教学初期,布置任务书,学生根据任务书一边学习理论知识,一边完成方案选择及构筑物计算,理论课结束后完成设计计算说明书的编制及工程图纸的绘制。在理论教学过程中,授课教师可针对构筑物的结构、原理、设计规范、设计计算、三维动画演示运行效果等方式更有针对性地进行授课;在实习实践环节,通过学院实验室现有构筑物模型或理论课期间安排认识实习,有利于促进课堂教学和课程设计的进行,有助于学生对课程设计和实习内容更深入的理解;期间通过查阅文献、设计手册、设计规范,独立完成设计计算,最后通过答辩、修改等环节提交课程设计成果,教师根据设计成果及时将问题反馈,进一步保证和提升课程设计质量。
二、合理选题,丰富设计题材
根据以往课程设计经验,我们摸索出一套质量监控措施,最关键环节在于我们对选题进行了严格控制,课程设计的题目尽可能选用污水处理设施的工程实例,选题范围尽可能覆盖理论课大纲的知识点、重点和难点,然后将任务书中的水量和水质进行改变,给出的任务书题目大于学生分组数,令每组学生设计任务书中涉及的污水总量、居民数量和水质(BOD、COD、SS、TP、TN、NH3-N)均不同,做到题目的多样化,同时对每个题目有人数要求,由学生选择相应水量和工艺,独立完成设计计算任务,加深学生对相关理论知识的理解和应用。对于学生分组尽可能做到各组整体学习能力大致相当,但组内成员的理论水平、学习能力及CAD绘图能力等方面要有一定差异,组长根据组员实际情况对课程设计进行合理分工,明确每个组员的职责[4]并进行列表记录,用于检查,减少抄袭现象的发生。这样既可以让学生接触到更多的课程设计,防止全班同一个题目,促进学生独立思考,同时又能满足设计团队成员间相互交流、团队协作的需要[5]。在课程设计任务书的编排上,按照教学大纲的要求,虽然在难度、深度和广度等要求上与实际工程设计有一定差距,仅为某城镇污水处理工艺的初步设计,但选题皆来自实际工程案例,有利于初步培养学生的工程思维和实践素养;此外,设计任务书明确课程设计的目的、具体设计内容、计划步骤安排,使学生明确任务,明确在哪些时间节点完成哪些工作,按计划有序进行,且使指导教师能够根据进度及时进行检查、督促和指导[6]。
三、评价体系改革
与传统课程设计模式中学生上交设计计算说明书和设计图纸相比,我们在评价体系上做出了相应改革,采用平时成绩、中期检查、答辩和成果评价的评价体系。中期考核是课程设计完成的保障,在以往的毕业设计环节,我们发现学生由于实习、拖沓习惯等各种因素,习惯于在答辩前突击完成。因此,在指导教师根据课程设计任务书和指导书的相关时间节点进行监督的基础上,严格的中期考核可以较好地督促学生保质、保量、按时完成毕业设计。因此,我们借鉴相关经验,在穿插于整个理论教学周的课程设计中安排中期检查,根据学生中期检查的质量,给出相应的分数,作为平时成绩的一部分。在学生完成课程设计初稿的基础上,组织答辩,让学生就课程设计的设计背景、设计规模及要求、设计内容、设计原则、工艺流程的选择、构筑物设计计算、图纸及设计说明书的编制等方面进行阐述,教师根据计算说明书及图纸中存在的问题进行点评并给出答辩成绩,在规定时间内学生就存在问题进行全面修改,然后提交最终课程设计成果。平时成绩根据学生在设计过程中出勤率、讨论答疑参与度及按时间规划完成设计任务的情况(中期检查)给定;设计成果成绩由指导教师根据学生最终提交的设计说明书、设计图纸等文件的质量情况进行评价。教师根据平时表现、答辩情况及设计成果给出成绩。
四、课程设计反馈
通过答疑、中期检查、答辩和成果评价等环节中出现的一些问题、问题迹象或一些容易出错的地方,通过集中上课的方式给予讲解,保证课程设计稳中有序、按时、保质地完成;在课程设计最后,针对课程设计的一般设计步骤、设计计算说明书及图纸设计要点、主要问题等进行总结,令学生对污水处理厂的设计有一个系统的训练,同时巩固课程所学知识和概念;在课程设计结束后再安排一次认识实习,加深感性认识,同时对污水厂设备、设施的运行维护进一步加深了解,丰富课本外的实践经验;学生上交最终设计成果后,针对学生的设计内容,给出总结和意见建议,有利于学生工程实践能力及毕业设计质量的提高。课程设计是高校培养卓越工程人才的重要实践教学环节,我校的改革实践证明,基于就业为导向的《水污染控制工程》课程设计建设取得了一定的效果,采用恰当的教学方法、丰富教学内容和加强实践环节,将学校教学与企业生产实习相结合,保证学生对实际工程有直观、全面的认识,对学生工程知识、工程素养的培养有很大帮助,有助于学生尽快适应工作岗位。
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关键词:PROTEL;电路课程;CAD课程设计;教学方法
中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01
实验教学的标准随着教育的改革不断提升,学生的创新精神和灵活运用所学知识的能力都是实验教学涵盖的内容,学生在实验过程中能够锻炼综合设计、实际应用、创新思维等方面的能力,学会自主思考分析和解决问题。
一、电路CAD课程设计的现状
电路CAD课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用,教师在教学中,往往将其当作一门理论课来教学,通常会先给出一个具有某种功能的电路设计图,对设计图电路的主要部分工作原理和达到这一原理的主要功能进行讲解,最后要求学生在PROTEL软件中绘制电路系统的原理图和印制板图。这样的教学方法不仅制约了学生的自主学习能力,学生处于被动学习状态,学习能力和对知识的掌握能力下降,这样的课程设计完全失去了教学的意义。
因此应当对这样的教学方式进行改革,把教学目标设定为提升学生的动手操作能力,以学生为教学主体自主学习,教师辅以指导,启迪学生的创造性思维,学会运用不同的方法解决问题。
二、基于PROTEL的电路CAD课程设计
让学生通过所学的理论知识,设计一个实际应用的单片机测试系统,辅以电路设计工具软件PROTEL,绘制出电路原理图和PCB图。
(一)PROTEL软件的设计流程
PROTEL软件是一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。其中PCB设计和电路原理图设计是其最具代表性的功能,提供了完备的电路仿真器,使从原理图的绘制到最终电路板设计的所有工作都能轻松完成。
该软件设计流程为是:首先是工作环境设置和页面设置,装入元件库,然后,将元件、电源符号、接地符号、连接线、网络标号和说明信息分别依次放置在图纸上合适的位置,再就是对电路图进行检查和调整,最后保存并输出。
(二)课程设计的内容
对于学生想要设计什么系统,教师不应限制,检测和设计系统时允许学生任意选择物理量,另外,教师要对设计系统中所包含的内容进行规定,以保证课程设计能达到最终目标。
第一,MCS-51系列单片机必须包含在设计的系统的芯片中;第二,测试的物理量必须要显示在4位LED中;第三,在检测量超过设定值后,系统能够自动发出警报;第四,要设置能够让测试系统根据实际情况作出相应调整的按钮;第五,要配有一路传感器和相应的调理电路;第六,要配备AD转换芯片使检测物理量的模数能够转换。
(三)测试系统的要求
为达到启迪学生创造性思维的教学目的,测试系统的设计有以下几点要求:
第一,学生必须制定多套测试系统绘制的方案,从中选择最终方案并阐述理由;第二,测试系统必须达到方案最优化和实际的效益最大化的要求;第三,传感器能够稳定工作,精度要准确,若出现问题,则要给出弥补方案;第四,在绘制PCB之前,学生必须弄清其设计规则,既要完成任务,又要保证所设计的测试系统原理图的功能的正确性和布局的美观性以便实际装配调试;第五,为设计提供完整详细的说明书,例如工作原理、选择元件的原因、PCB的设计规则等。
(四)测试系统的仿真分析和验证
很多学生在以前并没有接触过设计,缺乏经验,所以为了让学生顺利完成设计,需要仿真分析和校验设计的原理图,可以直接在PROTEL中对模拟电路、数字电路和数模混合电路进行仿真校验。电路仿真的流程一般是首先将仿真电路、电源等绘制出来,然后将仿真分析的参数进行设置,继而运行仿真分析,最后对结果进行观察。以仿真的结果为依据,校验传感器调理正确与否。因而,在原理图的设计和仿真分析之间需要反复校验电路放大倍数的合理性以及能否正常工作,再调整选择的参数,绘制出符合要求的原理图。
三、总结
基于PROTEL的电路CAD课程设计的教学方法是教育革新的具体表现,其不仅能让学生完全掌握理论知识,还锻炼了学生的实际操作能力,同时也让学生的创造性思维得到了发挥,提高了学生的综合素质,这一教学方法应该被广泛推广应用。
参考文献:
[1]黄秀珍.《电子系统CAD》课程设计教学改革探讨[J].科技资讯,2012(08).
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