时间：2022-06-28 08:29:22
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篇小程序毕业设计总结，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】能力；要点；思路；注意事项
《毕业设计指导概论》索引
一、毕业设计的问题思考
二、毕业设计的选题
四、毕业设计的行文格式
五、毕业设计的设计过程
六、毕业设计的创新与特色概述
七、毕业设计存在的问题及解决问题的设想
八、毕业设计的封面设计
九、毕业设计的结束语、致谢
十、参考文献
十一、装订
十二、指导老师的职责要点
一、毕业设计的问题思考
在毕业设计之前，每个学生应按照5w1H的思路，完整、正确地回答六个问题：
1、what——毕业设计做什么？根据市场需要，行业发展现状，运用所学的理论知识和实践体会，选准课题，按规定的设计程序进行设计分析、工艺分析、效果评价；按规定的格式完成文字的撰写和图样的绘制，力求图文并茂。
2、why——为何要作毕业设计？三年理论学习、实训、顶岗实习后，评定学生的知识掌握和运用能力。
3、When——何时作毕业设计？顶岗实习期间完成，每年5月份上交学校。
4、Where——何地作毕业设计？顶岗实习现场。
5、who——谁作毕业设计？毕业设计是个人撰写，具有知识产权，不可抄袭。
6、How——怎样做毕业设计？设计的格式、设计过程。毕业设计要主动请指导老师指导；毕业设计要作设计答辩准备。
二、毕业设计的选题
（一）、选题原则
毕业设计的课题选择，必须坚持：
1、符合市场需要，设计对象具有理想的市场前景。设计者要进行深入的市场调研。
2、课题的设计原理必须正确把握。设计原理包括设计对象的成形原理、运动原理、模型原理等。若课题的设计原理错误，则整个设计败笔。
3、课题具有创新性。
4、课题的张度要适中。张度过大，也就是口子开得太大，个人的理论水平和实际经验不足，将会使设计难以收场；口子开得太小，则束缚个人的才能发挥，不能反映你本人的实际能力。
5、课题名称可以相同，但表达的设计思路和设计内容不能雷同。
（二）、选题方法
1、扬长避短；可以先草拟A、B、C三个课题，从中选择某个理论理解最透彻，实践感悟最深，作为选题对象；
2、可以从学校的课题中选，也可以自命题；
3、课题的命名，要凸现功能性.。如：《电梯自动报警装置设计》。
（三）、选题参考【详见2010年机电一体化专业毕业设计课题】
2010年机电一体化专业毕业设计课题【举例】
1、《车床的自动走刀机构设计》要求：阐述自动走刀的设计原理；装配图、零件图绘制；编制主要零件凸轮、扇摆的加工工艺方案；电子驱动与动作控制的设想。
2、《电梯电力拖动系统的设计》要求：电路原理图；主要机电参数——技术性能表；阐述该拖动系统的设计原理；曳引电动机的选型、拖动电源系统的设计、速度反馈装置设计、电动机调速系统的设计。
3、《雷达天线仰俯角调整机构的设计》要求：设计原理图；总装配图、零件图；曲柄驱动、摇杆摆动的自动化设想。
4、《汽车内燃机配气机构的设计》要求：凸轮、顶杆的运动线图——运动原理图；凸轮设计计算书；零件图；动作分析说明书。
目录就是设计清单。目录要体现作者的设计思路，要表现出整个设计的框架，让读者窥一豹而见全身，纲举目张。目录一般要包含以下内容：作者声明；设计概述；产品主要技术性能参数表；设备、机构总装配图；电气原理图；按设计结构分章、节，顺序编辑；设计总结；解决存在问题的设想；结束语、致谢；参考文献
四、毕业设计的行文格式
1、页码顺序的编排
（1）封面
（2）目录按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、……右下角
（3）作者声明按Ⅰ、Ⅱ、…左下角
（4）设计概述按Ⅰ、Ⅱ、…右下角
（5）设计正文按⒈⒉⒊⒋⒌……右上角
2、抬头与分页
凡单体标题、每章标题，均抬头顶格居中；章与章不可共页，节与节可共页但不能共行，节标题要与上一节的内容空两行，且独行空两格行文，不得与本节内容连续行文。
3、字体及大小
采用正楷；单体标题、章标题用大号，节标题用中号，节中内容用小号。
4、美饰
读者看起来舒心即可，不可太花哨。因为毕业设计毕竟是科技文体，不是广告。
五、毕业设计的设计过程
1、设计概述
（1）行业及本产品市场现状；
（2）设计的可行性；
（3）设计任务：主要技术参数的确定及其设计计算书的编制；产品设计用的图样绘制清单；产品使用时的工艺流程图；产品制造的工艺方案；产品结构的解体设计项目；产品使用说明书的编制。
2、设计实施
根据产品的用途、产品的结构、产品的制造，按章、节分别进行单体设计和工艺分析。完成有关的图样绘制；工艺规程编制；表格制作和说明书的编写。
六、毕业设计总结
阐述本次设计的创新之处。包括产品与市场同类产品在功能、结构、选材等方面的独到之处，优势之处；负责任地说明毕业设计是老产品的改进设计，还是新产品的创新设计。还包括产品制造在工艺方面的特点、特色；本设计目前还存在的问题；对存在的问题，提出解决问题的设想。
七、毕业设计的封面设计
***********学院
毕业设计
八、毕业设计的结束语
用500～800字，阐述设计体会与心得；提出个人对本行业、本专业科技发展的见解。
九、毕业设计的致谢
用诚挚的语句，向教育、指导和提供设计帮助的有关老师、领导、工人师傅表示谢意；尤其对导师的指导之处要作诚恳、具体说明，并致以感谢。
十、毕业设计的参考文献
凡毕业设计的文稿中引用的有关学术观点、工程原理、计算公式、经验公式、数据等，均应客观地注明出处，包括文献名称、作者、出版单位、年份。
十一、装订
按以下次序装订：封面——选题——设计任务书——开题报告——考绩表——目录——摘要——正文——结束语——致谢——参考文献
学生结合知识和技能掌握的程度，主攻专业方向进行选题，同时听取指导老师的合理化建议，包括课题的可行性，课题设计难度，课题的工作量等。最终使学生的不同能力得到培养，如理论研究能力、科学推理能力、语言表达能力、写作能力、社会组织能力、实践能力等。双向选择并备案后一般进行“真题真做”；如果不能做到“真题真做”[2]，也尽量要求学生达到假题“真做”的效果。以信息类学生来说，要求选择相对先进的开发工具，如编程工具java、visualstudio2005、.net等平台，数据库采用sqlserver，图形设计选择3dmax、autocad、corldraw等等，利用这些软件可以选择编制小型工程软件，也可以设计带后台数据库网站，网站的首页编辑设计，也可以选择叙事型、故事型的flas制作，也可以设计一套logo方案，用三维软件制作并渲染图形、图像场景，用于广告、装潢。
毕业设计过程控制多元化
指导老师的身份多元化：学校经过严格审查，符合毕业设计制度规定的老师，可以聘为指导老师，形式为（1）学校老师，（2）企业技术骨干，（3）学校老师和骨干联合指导。指导过程教师可以采取面授、电话联系、E-mail、QQ、MSN、博客、留言板、聊天室等技术手段进行立体化师生交流和个别指导，如MSN多播技术，讲授难点，博客上写清技术方案和原理，QQ上传下载，直到对方的电子作品。同时，学生必须将联系记录整理好：（1）看清近阶段教师布置任务和注意事项（2）整理询问的技术路线和解决方案（3）归纳交流的心得和分享成功的调试的经验，数量上以每周一到两次为准。指导学生利用数字图书馆及网络进行资料收集，有效地辨析选题方向，同时对课题的任务量大小进行评估，对课题实施的可行性进行分析，对相关文献进行分析，撰写文献综述，进行开题，并安排技术方案，进行设计进度安排。指导学生搭建实验原型或数据原型模型，进行设计探索，鼓励学生做实验时，重视专注，养成良好的实验习惯；尊重事实，及时记录、分析、处理、反馈、汇总数据；强化毕业设计过程中的难点、重点指导方法，诠释毕业设计的细节，注重强化学生的调试能力、设计能力，尤其是软件开发时注意前台应用程序与后台数据库的接口模块设计，网站的配色、总体设计、数据库的连接、动画作品的创意，各数据结构间的内在联系和隐含关系。强调论文写作的能力即综合性处理数据，图表化表达，可视化显示；复合交叉学科应用的能力；积极制作PPT，完成毕业设计作品，撰写好论文，准备答辩资料。毕业设计的过程控制具体流程为“学生选题、下任务书、开题报告、毕业设计、毕业论文撰写、毕业答辩准备”。
毕业设计评价多元化
毕业设计成果可以软件设计、网站设计、动画设计等有实际软件，并且完成了论文说明书，也可以是带硬件实物的，并且有原理、实现步骤支撑的论文，也可以是纯粹调研报告、技术提升总结类的论文。根据毕业设计开发工具的先进程度、课题工作量的大小、毕业设计论文的质量进行评价。对毕业设计的评价对象主要来自三个方面，第一学生、指导老师的自评，第二评阅者的点评，第三督导抽查的抽评。
成效
“多元质量观”不仅要求用多样化的对待不同学生，更要求质量评价本身的多元化，包括评价主体的多元化、评价内容的多元化以及评价手段的多元化等[3]。经过一段时间的建设，在多元化培养方案下，系部学生有一人一题，也有团队合作的。经过上述的质量把关，我们对我校学生的具体课题做如下展示：多元化的指导毕业设计，是符合学生个性发展需求的，按照课题的大中小进行分类，多元多方式指导学生毕业设计，评价也是多元化的，对于学校信息类专业毕业设计质量的提高是有帮助的。笔者多年指导毕业设计，多次获得省级优秀毕业设计三等奖。
作者：肖海慧 单位：常州纺织服装职业技术学院
关键词 “3+1”人才培养模式 毕业设计（论文） 教学研究
中图分类号：G642.477 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.08.017
Abstract Analysis of college of Software Engineering problems and reasons in the graduation design process， combined with "3+1" educational mode and professional characteristics， separately from the students， teachers and management of practical and effective measures in order to improve the quality of graduate design.
Key words "3+1"educational mode； graduation design（thesis）； teaching and research
本科毕业设计（论文）是高校人才培养方案中的重要实践环节，也是对大学本科理论学习的综合应用和成果总结，同时也是培养学生结合实际，提高分析问题、解决问题能力的过程，是学生步入工作岗位前最好的实践机会。本科毕业设计 （论文）直接反映了高校的教学水平和人才培养的质量。
1 软件学院毕业设计（论文）质量不高的原因
1.1 学生方面原因
由于我院实行“3+1”教学模式，即学生在校学习三年，大四一整年在校外实习基地度过。学生的重心放在就业、考研或是实习基地的工作上，部分学生对毕业设计（论文）认识不足，积极性不高，极少数学生甚至在极短时间内突击完成。毕业设计（论文）工作量明显不足。论文内容简单，研究不深入，态度不认真，不重视，认为做好做坏一个样，能通过就行，存在抄袭现象。
1.2 指导教师方面原因
近年来教师面临着考核、科研、职称等的各种压力，对毕业设计（论文）的工作缺少积极性再加上实行“3+1”后造成指导教师与学生时间与空间距离加大，部分责任心不强的指导教师与学生联系不足，投入不够，责任心不强，指导不认真造成毕业设计（论文）从选题开始就存在把关不严，重题、选题内容过大或过小，毕设题目来自生产实际、社会实际的比例小，题目与社会脱节。毕业设计（论文）中期监管不严。也有部分教师对答辩分组有意见将情绪融入毕业设计（论文）指导过程中。
1.3 其他方面
毕业设计（论文）做为学生毕业前的最后一关，由于各种原因考评相对宽松，把关不严格，极少有学生因毕业设计（论文）不及格而延期毕业，造成学生认为毕业设计（论文）一定能通过，从心理上不重视。另一方面在平时管理过程中，存在管理不到位，毕业设计（论文）各项工作不按规定时间完成等。
2 提高软件学院毕业设计（实习）质量的措施
2.1 加强毕业设计（论文）过程控制
为了保证毕业设计（论文）的高质量，建立一个针对全过程的质量监控体系是不可缺少的，实践证明也是行之有效的。
根据我院目前的“3+1”模式，在第六学期末，学院组织召开实践教学环节动员会；学生、实习单位完成双选，确定实习地点；确定学生的毕业设计指导教师，采用“半双选-半抽签”方式进行，学生、毕业设计指导教师完成双选，与学生见面，部署毕业实习、毕业设计工作安排，明确各阶段任务及要求。
根据大四学生实习去向，确定毕业设计选题。（1）校企结合，开展毕业设计。深入实习基地和就业单位开展实习的学生，鼓励其选用企业真实项目作为毕业设计选题，企业指派一名工程技术人员与学院专业教师共同承担毕业设计指导工作。（2）与科研项目结合，开展毕业设计。在校内完成毕业设计的学生，鼓励指导教师结合科研和工程项目选择毕业设计题目，由指导教师所在团队指导学生毕业设计，强化学生综合运用所学知识进行独立分析和解决问题的训练。鼓励学生延续大学生创新创业训练计划项目开展毕业设计工作。
在开始毕业设计（论文）之前，由指导教师督促学生进行大量相关资料查询，准备好相应的开题，改变以往学生报题目随意，改题目随心的现象。学生确定题目后报送指导教师后教师根据设计（论文）的份量、难易程度，工作量是否饱满，是否重题等确定题目。填写选题报告书。这样为后续工作打下良好的基础，成为出色完成整个毕业设计（论文）的有力保证。
在毕业设计（论文）中期重点检查教师指导、设计进度，学生工作情况等内容，严格按照《辽宁科技大学毕业设计（论文）手册》中的内容按时间点进行检查，不允许出现拖延或突击完成。真实、完整、全面地反映学生在整个毕业设计（论文）中的工作情况和教师的指导情况，加强对毕业设计（论文）工作的全过程质量监控。
针对教师的消极思想，加强对毕业设计（论文）指导教师的管理，调动教师积极性。在本科毕业设计（论文）过程中，指导教师与学生联系最多，只有教师对学生严格管理，合理安排工作计划、制订可行性方案，才能保证学生投入时间、精力专注于毕业设计（论文）工作，才能最终保证质量。为了保障指导老师有足够的精力用于指导学生，学院规定根据教师职称不同，最多只能指导10名本科生。注重加强毕业设计（论文）环节过程管理。教师每周至少指导学生一次，且每周指导时间不少于2学时，教务处将组织人员对各个时期工作进行随机检查，对指导不认真的教师按照相关规定处理。
2.2 重视答辩环节，科学评定毕业设计（论文）成绩
2.2.1 答辩分组
以往毕业设计答辩分组按以下程序进行：各系负责人完成教师分组，然后各组教师所带学生依次分配到下一组，每位教师所带的学生都分在同一组中，而答辩过程中，不同老师对学生的要求不同，有的老师特别严格，有的老师相对宽松，学生的压力差别很大，而且老师之间容易发生不愉快。很多学生认为当前答辩分组有失公平。大多教师更希望随机搭配分组。针对这种情况毕业设计答辩分组采取“双抽签”，毕业设计答辩分组要求指导教师不担任所指导学生的设计（论文）评阅人；原则上评阅人必须参加答辩，指导教师不参加自己指导学生的答辩工作。包括教师分组和学生分组，首先完成教师分组，然后完成学生分组。
教师分组：第一步，负责人确定答辩组个数、组长和秘书人选；第二步，各位组长抽签确定组别；第三步，各位秘书抽签确定组别；第四步，其他教师抽签确定组别，考虑到职称差异，避免同一职称教师集中在某一组，将多名组员按职称分类后再抽签，以达到各组实力均衡的效果。
学生分组：在确保学生不在自己毕业设计指导教师所在分组的前提下，抽签决定所在答辩分组，同一指导教师的学生将分在多个答辩组中。
2.2.2 “校―院―系”三级答辩机制
学校继续实行毕业设计（论文）校级答辩。随机抽两个专业，每个专业一个班级抽取15名学生参加校级答辩。学院组织院级答辩，组织申请优秀毕业设计（论文）的学生及学分绩点排分在班级后3～5名的学生参加院级答辩。各系组织本专业学生毕业答辩。针对我院“3+1”的实际情况，校企联合指导毕业设计的可以组织在教学基地答辩，答辩的具体时间地点、答辩小组构成等由学院与教学基地协商确定。
2.2.3 毕业设计（论文）相似性检测
严格把关，坚决杜绝毕业设计（论文）内容雷同，坚决杜绝弄虚作假或抄袭他人毕业设计（论文）内容的现象，学校随机抽取约5%的毕业设计（论文）、学院将全部参加院级答辩的毕业设计（论文）进行相似性检测，一旦发现有作假行为，将根据相关细则进行处理。
2.2.4 评定毕业设计（论文）成绩
各系答辩前举行预备会议，掌握学生毕业设计（论文）工作情况介绍，明确工作任务、程序及评定成绩标准，并将成绩评定标准答辩前上报学院。
学生毕业设计（论文）成绩按下列标准进行评定：指导教师评定成绩占30%、评阅人评阅成绩占20%；答辩成绩占50%。以上三项评分均应以百分制记分，然后按比例折算成五级记分的总成绩。毕业设计（论文）评定成绩原则上优秀不超过20%，良好不超过35%，中等35%左右，及格、不及格合计10%左右。
这些措施为保证毕业设计（论文）的高质量起到了至关重要的作用。
3 结束语
毕业设计 （论文）是高等学校人才培养中的最后阶段，也是最重要的实践教学环节，体现了学生的综合实践能力，反映了学校的人才培养水平，我院从2014年开始采取以上措施后，改革成效明显，学生、教师对毕业设计（论文）管理、指导情况、答辩成绩的满意度大幅提高，超90%的学生认为毕业设计（论文）是对自身成长最有价值的一门课程。如何培养学生的工程实践能力，尤其是创新能力，高效利用这一环节，达到培养人才的目标，是我们每个教学管理人员需要思考的问题。
参考文献
[1] 王俊一.本科毕业设计管理与全过程质量监控[J].黑龙江高教研究，2006（4）：84-85.
[2] 吴益峰，张淑敏，田夏.上海交通大学提升本科毕业设计（论文）质量的改革与实践[J].实验技术与管理，2014（7）：193-195.
[3] 李安琦.关于构建“校企联动”学生毕业设计创新指导模式的思考[J].教育探索，2014（12）：58-59.
关键词：环境设计；毕业设计；教学改革
环境设计专业的毕业设计既是高等学校培养设计人才的关键环节，也是有效统一实践和教学的关键方式，其根本目的是让学生对本科学习阶段掌握的基础知识进行全面应用，提升综合设计能力和分析解决实际问题的能力，最终减少学校教学和实际设计项目之间的差距，促进学生顺利就业。为此，许多高校都非常重视学生毕业设计阶段的培养，在目标制定、教学要求和实践创新等方面都有详实的规定。本文以大连理工大学环境设计专业为例，从选题、调研、设计、表达和考核等多个方面，探讨毕业设计环节教学改革的策略和实践。
1选择毕业设计题目的规范性和多样性
选择合理规范的毕业设计题目对整个毕业设计的教学过程和最终效果具有重要的影响，对学生能否应用本科阶段的基础理论知识与技能，系统、全面地完成毕业设计有着非常大的联系。同时，毕业设计题目的选择还对学生综合设计能力的提升有明显作用。为此，针对环境艺术设计专业的毕业设计来讲，务必关注题目的选择，实现选题的多样性和规范性。在选择毕业设计的题目时一定要有针对性，应当全面地思考一系列的环节。不仅对学生的专业能力进行考核，而且还应当实现学生交流表达技能力与创新意识的提升。选题应当具备可实施性、典型性、综合性的特点，不可以设置过多的工作量，应当将重点放在深入设计上，并清楚地要求设计的深度。为了跟学生不同的兴趣点相符合，可让教师选择选题范围，而学生只要在教师要求的题目范围之内选择具体题目就可以，学生能够自主地选择设计的方向，可以是自己擅长的方面。例如，教师可安排商业空间、餐饮空间、酒店空间、居住空间、办公空间等异样的设计题目，学生结合自身的爱好加以选择，指导教师严格把好学生的设计质量关。如此一来，才可以激发学生的热情。在选择题目的时候，指导教师需要注重控制各学生的选题，防止学生一味地模仿，学生选择题目之后提出设计思路并撰写开题报告，教师审阅开题报告后签字。
2调研市场
在环境艺术设计专业的毕业设计当中，必不可少的一个方面是调研市场，这也属于方案设计之前的准备事项。为了提升这项工作的有效性，在调研市场之后需要进行发表和归纳。在确定毕业设计的题目之后，让学生通过实习时间来调研市场。借助问卷调查、观察场地、查询网络资源、咨询业主、查询文献信息等方式，搜集设计项目的区域标准、实际信息，以及新工艺技术和新材料等成果，研究制约环境艺术设计改变的一系列要素，明确环境艺术设计的发展新方向，根据需要将调研市场的报告写好。学生在调研市场的报告当中，应当对选题的意义和背景、选题的渗透点、选题的设计思维、存在的问题，以及可能产生的效果等加以解释，且对毕业设计阶段的时间加以规划，说明各阶段计划实现的任务，在完成之后以PPT的形式进行发表。指导教师把握学生搜集信息的全面性和真实性以及学生对选题的理解，阐明科学性和创新性的概念设计，以及评价和审查设计规划和程序的可行性、科学性。倘若学生没有通过调研报告，应禁止学生开展下一个环节的事项。
3规划设计过程
在系统地把握项目及其战略目标之后，设计的内容也随之清晰化了。例如，针对景观的设计来讲，规划景观的过程涵盖规划区域、规划城市、设计城市等一系列内容，其空间尺度存在差异性。因为毕业设计的时间有限，所以在规划景观的时候，应当主要着重设计城市，而规划城市和区域是次要的。实际的设计目标应重点涵盖阐明分期开发环节、分析景观构造、设计内部和外部交通流线、分析开放区域的私密性和公共性等。设计原则应重点涵盖延续场所地域性、功能分区合理、设计生态策略、实现技术经济指标等。在此阶段，学生结合之前的调研数据以及结果，全面地思考艺术、生态、自然等要素，从整体上统筹设计事项，注重营造兼顾人类感受的空间与空间关系。这个时期，学生之间的团结协作意识变得非常关键。每一名学生都负责规划一个区域的设计事项，且让一名协调和组织能力都比较强的学生对设计概念的目标进行一致规划设计，立足于大局与宏观，负责把握整个场地，对整体的空间形态原则进行确定。在此过程中，学生会经历重复地设计和推敲“规划整体——规划区域——规划整体”的过程，从而实现更加理想和成熟的设计。
4形成设计方案
毕业设计最后结果的体现受到构思设计方案的影响，在毕业设计的全过程中，最为重要的部分就是形成设计方案。在指导学生毕业设计的过程中，需要注重启发、引导、激励学生，让学生敢于摆脱束缚，敢于实现创新创造性思考，通过一系列的表现技法，有效地统一形象和逻辑思维、求异和求同思维、逆向和正向思维、收敛性和发散性思维等，通过各种方式的分析，将设计的闪光点体现出来，且借助草图加以演示，要求每一组的设计构思都具备五张以上的草图方案。通过计算机辅助设计SKETCHUP与3DMAX等方式重复地推敲和修正方案，最后选出能够进一步设计的方案，且对方案的有关设计细节进行改进，细化功能分区、深化和分析样式造型、选定材料结构、协调色彩搭配等。然而，为了防止学生在构思方案的时候一味地注重创新性的设计而导致不科学的空间概念，应让学生务必首先兼顾设计应当处理的问题，且对设计的实际功能要求进行分析，从而对设计方案的尺度、形态等进行确定，最终使设计的可实现性大大提升。
5表达设计成果
在环境艺术设计专业当中，非常关键的一个方面是设计效果图，其可以实现具象化与视觉性的设计方案，设计效果图属于表达设计成果的关键方式，并且还能够实现工艺材料、外部形态、色彩、内部空间构造间协调联系的优化。因此，在毕业设计当中，效果图的制作要求协调搭配色彩、清晰地处理界面、空间尺度科学、设计素材体现准确、结构关系清晰，正确实现虚拟情境的成效。设计的施工图可以实现规范化的施工以及具体化的效果，因此，制作毕业设计施工图应当满足规范要求，如跟指标要求相适应、大样和节点做法明确、精确地标注尺寸、设置正确的线型、清晰地标明材料、界面的大小适宜等，争取能够实现真实的施工标准。
6注重监控学生和完善毕业设计考核机制
毕业设计的课程存在较多的工作任务并且持续时间较长，因此需要将系统的考核和监控搞好。能够划分考核的毕业设计为三个时期：一是前期的准备，在第五学期的末提前进行毕业设计，拿出三周至五周的时间搞好毕业设计前期的准备事项，对任务书进行，清楚毕业设计一系列时期的任务，将选题完成。二是中期的检查，也就是在进行毕业设计的时候应当对学生的开展现状进行不定期检查，针对在外地实习的学生，能够通过一些通讯方式进行监督和督促，且辅导好学生，将考核的记录做好。三是考核结果，诚邀企业的基层工作者和校外的专家参与学生的答辩，实现多元性的考核主体。学生呈现毕业设计成果，且进行答辩，教师评定学生成绩。四是评价过程，针对考核的成绩，注重评价其过程，像是在毕业设计的总成绩当中，毕业答辩占据四成，而毕业设计的过程占据六成。（图1）
7教学改革实践效果分析与总结
经过积极的改革与实践，通过毕业设计的成果参加各类设计竞赛，共获得奖项47项，本专业学生先后多次参加了全国大学生中国环境设计学年奖、全国大学生新人杯等重大国内环境设计专业学生竞赛奖项，取得了良好的成绩。近5年共获批大学生创新计划27项，其中国家级项目6项。申请专利4项。同时主干课程也进行了一系列教学改革与实践，取得了一系列成果，近五年获得辽宁省教学改革项目2项；获得校教改面上项目5项；大连理工大学教材出版基金项目1项；校教学成果奖3项；辽宁省教学成果奖2项。
结语
关键词：创新；教学方法；探索；能力
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0223-02
我校工业工程专业是2005年经上级批准开设的本科专业，随后设立了质量管理专业方向进行招生，定位是培养面向企业基层的技术应用型质量管理人才。《质量管理与可靠性》是工业工程（质量管理方向）专业的一门核心专业课，目的是使学生熟练掌握企业对具体生产流程上的质量控制和可靠性管理的基本原理。作为一门集技术、管理于一体的工程性、实践性很强的综合课程，《质量管理与可靠性》的生命力在于生产实践之中。当前，《质量管理与可靠性》课程教学方面的突出问题是理论与实践脱节。为了提高《质量管理与可靠性》课程的教学质量，本文进行了“教学结合生产”的创新性探索，即，坚持“理论学习与实习实践相结合、实习实践与毕业设计相结合”，从而巩固和加强了课程知识，在一定程度上弥补了教学中存在的薄弱环节，提高了学生解决生产实践问题的能力和创新创造能力。
一、《质量管理与可靠性》课程的核心模块
《质量管理与可靠性》课程从质量理论、质量设计、控制、诊断、改进与保证等方面系统讨论了质量管理的基本理论与方法。其主要内容包括质量检验、质量管理的法规与标准化、三次设计、SPC与SPD、质量改进、质量机能展开、可靠性设计等，具体分为质量功能展开、质量控制、试验设计、设备可靠性等核心模块开展教学活动。学生在学习理论知识和方法过程中，不同程度上存在着一些疑难问题有待在生产实践中寻求解答。
二、理论学习与实习实践相结合
目前，我校商学院已与20余家制造型企业建立了产学研合作基地。在《质量管理与可靠性》课程教学过程中，按照各个核心模块的特点，有计划地引导学生带着理论学习中遇到的问题去相关企业实习实践。工业工程（质量管理方向）专业的多位老师承担了《XX集团质量管理案例集》的调研、分析、编写工作。该专业的学生也积极地参与此项工作，参加了所有案例的调研、资料整理、编写等工作。这些学生去现场调研，发现生产实践问题，并向工作人员提问，获得了大量的原始素材资料。该质量管理案例集的编写目标是：①从各企业的质量管理实践中，进行梳理、归纳、总结，编写样板案例、树立典型；②进一步提高各企业的质量管理水平；③不仅详细剖析典型案例，而且系统地介绍相关基础理论。该质量管理案例集由若干案例组成，按照涉及的质量管理内容分为三种类型的案例：质量管理体系与质量管理系统案例、设计质量工程技术案例、制造质量工程技术案例。采取”三段式“的案例编写模式，即每个案例分为案例概述、案例详述、总结与启示三部分。特别地，在案例集附录增加了关于质量管理理论及方法的相关内容。该质量管理案例集部分案例名称如下：案例1：XX企业全员质量管理的系统方法；案例2：XX企业质量检验计划的策划与改进；案例3：XX企业EPC项目的质量策划与质量控制；案例4：XX企业质量管理体系运行有效性评价；案例5：XX企业质量管理信息系统的开发与应用；案例6：经验教训学习法在XX企业质量改进中的应用；案例7：田口方法在XX企业质量改进中的应用；通过在相关企业的实习实践，并参与质量管理案例集的编写，工业工程（质量管理方向）专业的学生了解了企业实际生产的情况，训练了动手能力，巩固了理论知识，提高了发现生产实践问题的能力。
三、实习实践与毕业设计相结合
毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学的理论知识和实践技能解决实际问题的一种教学形式，使学生受到工作能力、创新能力与科研能力等的综合训练，同时也是总结学生在校期间的学习成果、衡量教学质量的重要指标。让学生到企业去完成毕业设计的想法主要源自西方发达国家的做法。工业工程（质量管理方向）专业的研究对象是系统，是整个企业的运作过程，因此，需要将具体的企业作为研究对象。我们引导工业工程（质量管理方向）专业的学生带着企业实习实践中发现的问题，进行毕业设计。毕业设计（论文）的管理主要分为三个环节：指导老师与毕业设计选题、毕业设计过程的检查与监控、毕业设计（论文）答辩。其中，毕业设计过程的检查与监控是通过构建运行有效的监控体系，以保证学生毕业设计的质量。
1.指导老师与毕业设计选题。对毕业论文指导教师资格进行严格审查。根据需要，聘请若干企业高级质量管理人员作为兼职指导教师。组织指导教师拟定参考题目，邀请专家从其难度、工作量和专业符合度等方面对教师所拟的题目进行评价与选择，确定了若干论文题目供学生选择。学生根据自己的兴趣爱好、知识积累从教师提供的论文题目中选题，并通过双向选择确定指导教师及题目，做到一人一题。所选题目80%以上来源于学生在企业实习实践过程中发现的质量管理与可靠性相关问题。
2.毕业设计过程的检查与监控。毕业设计过程的检查与监控包括开题报告检查、中期检查、防止毕业设计（论文）抄袭问题的措施等内容。①开题报告检查。学生根据所选题目进行调研、搜集相关资料，制订毕业设计（论文）方案和实施计划，在指导老师的指导下，撰写开题报告。开题报告检查主要考察课题任务是否明确、是否体现专业基本训练内容、工作量和难度大小以及方案的可行性等方面。②中期检查。中期检查内容：检查《指导记录本》记录情况，了解教师指导学生的实际情况；检查学生毕业设计（论文）撰写情况，论文框架是否合理，方法是否得当，内容是否符合要求；对照毕业设计（论文）的进程安排，检查学生毕业设计（论文）进度是否符合计划要求。③防止毕业设计（论文）抄袭问题的措施。防止毕业设计（论文）抄袭问题的措施：（1）要求论文主题必须与企业生产实践相结合；（2）指导教师对学生的文献引用及撰写过程实行全方位的监控；（3）随机抽查论文，用防抄袭软件进行辅助检查。
3.毕业设计（论文）答辩。为了对毕业设计（论文）答辩过程进行有效的管理，成立了工业工程（质量管理方向）专业毕业设计（论文）答辩小组，负责组织考核答辩、接受处理学生申述等工作。指导教师对学生论文审查，合格者给出平时成绩后送评阅教师审阅。评阅教师审阅后，合格者给出评阅成绩进入论文答辩程序。不合格者退回修改。答辩时，答辩小组根据答辩情况进行集体评议并确定答辩成绩。毕业设计（论文）成绩由平时成绩、评阅成绩、答辩成绩三部分按照一定的权重相加而成。
针对当前《质量管理与可靠性》课程教学中普遍存在的理论与实践脱节的问题，为了提高教学质量，本文进行了“教学结合生产”的创新性探索，即，坚持“理论学习与实习实践相结合、实习实践与毕业设计相结合”，在一定程度上弥补了教学中存在的薄弱环节，提高了学生解决生产实践问题的能力和创新创造能力。
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关键词：遥感专业；研究型教学；课堂教学；毕业设计
作者简介：唐涛（1980-），男，陕西西安人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，讲师；陆珉（1976-），男，江西南昌人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授。（湖南 长沙 410073）
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0203-02
所谓研究型教学，就是将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、教材与阅读有机结合并达到完整、和谐、统一的教学。[1]研究型教学既能发挥教师的主导作用，又能发挥学生的主体作用；既能培养学生的学习兴趣，激发学生思维，又能培养学生分析解决问题的能力；既能使学生掌握系统扎实的基础知识，又能培养学生的实际操作能力，克服了接受性教学的缺陷。
本科生在校学习的过程包括课堂学习、实践学习、本科毕业设计等环节。作为国防科学技术大学（以下简称“我校”）信息工程专业本科生培养方案中重要的组成部分，遥感系列课程教学和专题毕业设计在信息工程专业本科学习过程中占据了重要的角色和相当的课时。遥感系列课程包括本科生公共选修课“军事遥感技术”、专业选修课“地理信息系统与遥感技术”、专业必修课“遥感原理”等。面向我校信息专业本科生，笔者所在的遥感信息处理教学科研团队每年设计遥感信息处理专题，包含若干具有科研任务性质的子课题。指导教师既是遥感系列课程教学主体，也是本科毕业设计指导主体，有充足的时间和经验在课堂教学和毕业设计指导中开展研究型教学探索。
课堂教学和本科毕业设计作为大学生本科学习生涯中重要的两个环节，开展研究型教学不仅是有益的探索，也是不断将遥感领域最新技术成果传授给学生，扩大学生知识层面和应用能力的重要途径。课堂教学可以将遥感领域研究趋势、研究成果、理论基础和处理方法传授给学生，奠定理论知识基础和初步的研究思维培养。毕业设计中，每一个课题作为科研任务布置给学生，使学生得到实践锻炼，将学习的知识转化为解决现实问题的工具，同时能够参与科研团队科研攻关的过程，互动探讨，体会研究过程的乐趣，最终培养科研兴趣，提高科研能力，推动学生素质全面发展。
一、课堂研究型教学探索
课堂教学在本科四年教育中承担着传授知识的重要作用，作为信息工程专业课程的重要组成部分，遥感系列课程需要在有限的课时内给学生传授足够的遥感学科的基础理论知识和初步应用技能。为了改变以往讲述式、填鸭式的课堂灌输教学，笔者所在教学科研团队一直在不懈努力地探索改革教育教学方法。研究型教学作为近年来比较成功的新型教学模式，成为教学研究的热点之一。[2-4]我们在如下方面开展了研究型教学的有益实践：首先，将最新的科研成果带入课堂教学，[5]拓展学生的视野和知识面，启发学生独立思考和实践；其次，在课堂教学中专门设计课时，由教师提出适合学生知识层次的研究型讨论课题，再将学生按照兴趣自愿组合成若干小组，在小组内开展资料查阅，课题探讨和交流；最后，经过一段时间的学习探讨，教师组织各小组分别就研究型课题的研究心得进行课堂交流或者书面交流，由教师对各小组的研究心得进行讲评和给分。
在上述实践中，有若干原则需要教师把握好：
1.题目难易适度
考虑到本科生学习专业知识的时间不多，专门知识和理论基础有待加强，过于“精”和“深”的题目会使学生觉得难度大和无从着手，从而产生畏难情绪，不利于研究型教学的开展。选择研究型教学内容时，我们考虑密切结合教材知识点，特别是需要学生掌握的重点内容，结合遥感领域最新成果，选择适当难度的题目引导学生开展。另一方面，学生尚不具备从事科研工作的经验，解决研究型题目的手段主要依托大学公共资源和互联网资源，查阅资料，分析现状，提出想法，有条件的可以进行简单的计算机仿真。例如介绍雷达图像军事目标判读解译时，我们引入美国的长曲棍球卫星及其拍摄的坦克目标的雷达影像，结合教材介绍的三种强散射结构，引导学生思考从雷达目标散射特性出发，探讨分析如何提高判读效率和准确性。
2.兴趣吸引
在授课过程中将科研成果引入课堂，将教员从事科研活动中获得的新方法、新技术、新成果、新灵感及时引入到教学中。例如，将SAR图像车辆目标自动识别、小型化复眼成像装备等科研成果结合教材内容，进行实例讲解，拉近学生与最新成果的距离，开拓学生思维，吸引学生注意力，提高从事科研工作的兴趣。
3.激励措施得当
研究型教学的开展，不仅要求教师开动思维，灵活牵引，也需要学生热情参与，适当发挥分数（学分）的指挥棒效应是有益的尝试。在学生本门课程最终成绩中，目前是研究型学习成绩占30%，考试成绩占70%，以后根据研究型教学探索的阶段性成果，考虑适当提高前者的比重。
二、本科毕业设计环节的研究型教学探索
随着高等教育改革的深入，毕业设计过程中的研究型教学探索也有不少创新，[6-8]主要是转换本科生的主体角色，由学生转化为科研人员，毕业设计课题转换为科研小任务，使本科毕业生能够主动参与团队科研活动，互动探讨，提高科研能力。“导师+研究生+本科生”的研究型本科毕业设计模式，已经成为共识。
1.课题设计与知识储备
信息工程专业本科生经过三年多的本科教育，基础知识和专业知识具有了一定的的基础。因而相对于课堂教学的研究型题目，毕业设计题目应当让学生在基础理论、基本技能、创新精神、科研方法、实践能力和团队协作等方面得到比较全面的综合训练，能够具备初步从事科研工作的能力。笔者所在的教学科研团队根据长期的科研工作经验和目前所从事的科研任务，每年设计一个遥感信息处理专题，每个教师设计2-4个子课题，这些题目处理该专题下的具体小的技术问题，涵盖遥感图像校正、去噪、配准、目标检测、目标识别等具体技术问题。题目及其主要工作内容下发给学生，学生可根据兴趣和自由选择题目和导师。导师提前与学生见面，了解学生的基本情况和学习特点，提供课题需要的部分资料，做好启动毕业设计工作的知识储备。
2.科研交流
在本科生进入课题后，导师应将其纳入所在科研团队，参与学术讨论、程序设计、文档撰写、阶段汇报等工作，使之成为科研攻关的一员。研究过程中，本科生可就毕业设计过程中的理论和技术问题，及时和导师、其他研究人员交流解决。
3.研究生的辅助作用
高校科研的主体是教师和研究生，因而研究生在本科毕业设计中的辅助指导作用不可或缺。高年级硕士研究生或者博士研究生已经受过较长时间的科研训练，比较熟悉课题，研究思路较为清晰，研究工作有进展，具备辅助指导的条件。毕业设计题目若与研究生本身研究课题和团队攻关课题相关，则更为有利。研究生也是从本科生成长起来，对于整个毕业设计和课题研究的过程更为熟悉，可以向本科生在更多细节问题上答疑解惑。
4.过程控制
良好的本科毕业设计离不开学校和导师对过程质量的监控。笔者所在院校从命题设计、学生选题、下达任务书、撰写开题报告、中期检查、论文撰写、毕业答辩等各流程环节进行了时间和质量上的规范。这就要求导师在毕业设计全过程密切跟踪学生的研究进度，及时交流，适时提供帮助克服困难。
三、结束语
研究型教学是系统性的工作，我们在遥感专业课程和本科毕业设计两个环节开展了研究型教学的探索。其中课堂研究型教学是引导学生接触科研活动，启发创新思维的起始，毕业设计则是研究型教学活动的重要实践环节。经过最近几年的探索，目前取得了一定的成效，未来将总结经验，开拓创新，更好地为遥感学科系列课程的建设和信息工程专业技术人才培养服务。
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关键词:多课程融合;基于工作过程;管理信息系统
1问题的提出
作为高等教育的一种形式,高等职业教育近几年发展迅速,对高等职业教育的研究也受到广泛关注。各种教学法的实践与相应教材的问世,都有力推动了高等职业教育的发展。然而,就现状而言,高职高专的教学仍存在诸多不足。
首先,虽然现阶段的教材改革取得了一定成果,但各门课的教学仍各自为阵,采用单一的教材,无法将不同课程的知识点贯穿在一起,即便是采用项目教学法,仍无法打破课程间的界限。
第二,教学中虽然强调实践,但往往仅限于某课程甚至某教材的实验。学生对单一课程的实验能力虽有所加强,但如果项目需要应用多课程的知识点才能完成时,学生往往表现出较弱的实践能力。
第三,缺乏团队教学机制。班级课程与教师依然是一对一关系,某一教师被指定承担某班某门课的教学任务,而不是多个教师共同讲解某些内容。这样无法发挥教师的优点,从根本上实现教师的团队教学。
最后,现有的考核方式也需要改进与加强。
本文以管理信息系统的教学实践为例,探讨多课程融合的教学方法。
2多课程融合教学目标
高职高专教学强调学生实践能力的培养,而实践能力不应该也不能理解为单一课程的实验能力,而是
学生综合应用不同知识点解决实际问题的能力。多课程融合的教学方法,在教学内容的编排上就是要打破课程内容的界限,根据管理信息系统的开发过程融合多课程内容,考核时模拟信息系统开发的管理过程,强调过程管理能力的提高。在教学方法上,结合管理信息系统的开发要求,重点训练学生应用不同知识解决实际问题的能力。在教学中强调以学生为中心[1],根据学生的实际情况调整教学方式与教学内容,实行动态教学,始终以提高学生综合实践能力为目的。就教学过程控制及教学内容的编排而言,与基于工作过程的思想是一致的。
3多课程融合教学实践
为了避免教师独立教学导致的课程割裂,部分内容在不同课程中重复讲解,部分内容所有课程都不讲的现象,必须对相应的内容及学时安排作必要的调整[2]。在管理信息系统的教学实践中,我们通过融合多门课程的知识,进一步提高学生综合应用各门课程知识的能力,提高学生的实践能力,提高高等职业教学质量。具体措施如下:
3.1融合多课程教学内容
和管理信息系统开发相关的课程有软件工程、软件文档写作、数据库编程、关系数据库和SQL、软件测试、程序设计语言等,涉及多个教师,传统教学通常由每个教师负责某一门课程,独立教学,教师间的沟通很少。学生独立学完每门课,却很难综合应用多门课程的知识解决综合性问题。而使用融合多课程内容的教学方法,则可以使学生了解不同课程知识点间的联系。比如,软件工程的教师经常发现,对授课过程中布置的案例,学生一开始提交的作业虽然功能都已经实现,但存在着界面设计很随意、程序代码编写不规范等诸多问题。这主要因为学生学习某门MIS系统开发语言时,任课教师往往着重从语法角度考查学生是否实现了程序功能,忽视了软件工程要求的规范编程、重视软件质量、设计先行等,认为软件工程课上会讲。而通过融合编程规范,教师一开始就统一讲解分属两门课程的内容,而不是分两次讲解,学生就不会造成理解上的脱节,一开始就养成了规范编程的好习惯。
3.2以项目的形式教学
传统教学往往在最后一学期进行毕业设计,学生只有在这个阶段被要求将所学的部分内容有机地联系起来,因此往往不知所措。这是因为有些知识点的学习时间与应用时间间隔太长,而且以前从未进行过将不同课程内容联系在一起的实验能力培养。毕业设计虽然提高了学生将所学知识联系起来的能力,但内容实在太少且时间实在太短。
多课程融合可以提高学生综合应用不同知识点的能力,让学生尽早进行类似毕业设计的实践。教学过程均以项目的形式出现,所涉及的项目从易到难,逐步提高,学生不断提高实践能力,而简单、基本的内容会不断重复,从而达到不断巩固、加深理解的目的。例如,要设计平时成绩管理系统的平时成绩录入模块,在需求分析时,可以引导学生掌握需求分析技巧,了解业务,整理出需求分析说明书,设计测试计划;在设计数据库时,可以引导学生掌握范式,比较各种数据库管理系统的优劣,应用PowerDesigner设计ER图,设计测试用例;在实现阶段,可以引导学生掌握结构化程序设计,注重界面设计风格,学会规范编程,认识掌握具体控件的应用场合和技巧,掌握单元测试的技巧等。这样,课程案例体现了连贯性,强调的是一个有机的系统,而不单单是一个独立的程序。
3.3多种教学资源并用
传统教学往往以一本教材为主,而多课程融合教学方法则是综合利用多种教材,将其加工成多本自编教材,并在教学过程中不断完善。同时,教师应充分利用多媒体及实验室设备,针对不对内容采用不同的教学资源[3],在完成相关项目的过程中适时布置与项目有关的实验,并要求学生通过互联网查阅相关资料,完成指定任务。这样,学生在完成项目时就会理解和巩固相关的知识点。
比起传统教学,开展多课程融合的教学,教师的工作任务较重,因此要注重教师团队资源的利用。从教材组织、教学安排、项目知识点讲解到课后总结,始终应以教学团队展开。教学中,教师要发挥各自的专业特长,学生也能感受不同教师的教学风格,真正体现以学生为主,提高实践能力为目的的教学理念。
3.4动态教学
多课程融合的教学方法以提高学生实践能力为目的,在教学过程中,教师应始终与学生沟通,及时了解学生的掌握情况,各种调查表应及时发放到学生手中,根据学生的反映情况及时修改教学内容。
3.5其他改革
在多课程内容融合时,多资源综合利用是主要特点,而其他改革也是不可忽视的重要环节。教学中,我们对考试内容与考核方法进行大胆的改革与创新。加大了平时成绩的比例,加大动手能力的测试,突出了学生的平时成绩及团队合作能力[4]。考试不再仅仅作为学生成绩的评定依据,而成为发现学生学习中存在问题的工具。
3.6教学实例
下面以一个实例说明课程融合的方法及过程,如表1所示。
教学实施过程如下。
(1) 教师小组集体备课。主要任务如下:
① 授课顺序的安排。
② 对各章节内容进行初步分工。
③ 确定讲课的重点内容及方法。
④ 事先完成软件的编写或利用以前编写的软件。
(2) 各节授课内容及授课方法。
第1、2节为VB程序设计(4学时),主要内容如下:
① 演示整个项目的实现效果。
② 主要控件的使用,重点是文本框、标签框及命令按钮。
③ 菜单的设计。
④ 事件代码的编写。
第3、4、5节为关系数据库和SQL(6学时)。
讲课方法与传统的讲课方法没有区别,内容涉及表格的创建,数据的添加、修改、删除等操作。
在介绍相关命令时,介绍前台与后台数据库连接的概念及方法,以便与VB程序设计课程相衔接。
第6节为VB程序设计(2学时)。
本节主要内容是实现VB与SQL数据库的连接。如果时间允许也可以安排一两个小实验。如“点击某按钮,在文本框中显示若干文字”,“设计一个输入密码的界面,并判断密码是否正确”。
第7节为软件文档写作(2学时)。
利用网络,让学生自行查找相关的文档,对比教材介绍的内容,以讨论的方式讲授。
第8节:测评及总结。
在整个学习过程中,学生是分组学习的,测试时,每组随机抽取1～2人。
(3) 下一项目安排。
为了体现项目的相关性与知识的连贯性,下一个项目的重点放在查询语句、软件的文档设计等,要求学生提交相关文档。因此选择学生较熟悉的系统――学生各科成绩查询系统。
以上简要介绍了课程融合的方法及过程,对上述过程需要作如下几点说明:
① 本次教改实验班级以前学过C语言程序设计,所以在VB程序设计课中,有些内容只简单介绍。
② 整个教学过程并不是严格按学时和内容的安排进行,有时VB课也介绍数据库的其他内容,文档写作课也介绍软件工程的相关概念等,以提高学生实践能力为最终目标。
③ 各课程的学时及进度也是动态安排的,根据学生的掌握情况而定。
④ 一个小项目结束时,并非每个学生完成相同的工作量,实践能力强的学生往往较原计划完成得多。
⑤ 讲课内容并不是项目内容的简单分解,项目只是使学生知道为什么要学这些内容,并将所学内容应用到该项目中。如本项目的运行界面并没有文本框,但并不是不学文本框,相反,文本框的使用却是重点考核的内容。
4多课程融合教学的效果
在教学过程中,通过课间座谈、问卷调查、课堂小测及教师间的教学研讨、常规的系部教学检查等,我们获得教学效果的反馈,典型指标如表2所示。
上述各个指标表明,学生的学习兴趣增强,项目实践能力较以往有明显提高,学习主动性也明显改善。
多课程融合教学方法的优势有:
(1) 有利于提高学生的实践能力。多课程融合教学方法可以提高学生的实践能力,强调在应用中巩固所学知识。
(2) 有利于突出知识应用的连贯性。以项目为线索,将多课程内容融合,知识的总量不变,只是组织形式发生改变,强调知识在实际项目中的连贯性,按照知识在项目中的重新组合,这更适合高职高专学生的学习特点,更能提高教学效果。
(3) 有利于促进教师的合作,发挥专业特长。将多门课程融合起来,强调团队教学,有利发挥教师的特长,进行教学研讨,教学合作成了主动化、经常化行动。同时,教师的团队合作也给学生树立榜样,学生间的团体合作意识也随之加强。
(4) 有利于提高学生的学习能力和知识应用能力。多课程融合的教学方法使学生带着问题学习,学习的主动性、自觉性加强。学生由易到难逐个完成项目,在产生成就感的同时,加深了对知识点的理解,对所学知识的应用能力逐渐增强。
5结语
本文提出的多课程融合的教学方法突出各课程间知识点的内在联系,教学内容的编排和教学过程的组织以“基于工作过程”为指导思想,有力提高了学生的实践能力和学习的主动性、自觉性。教学中结合团队教学及考核方法的改革,在实践中收到良好的效果。
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A New Teaching Method on MIS with Merging Related Courses
CHEN Wen, LIU Shao-qing, WANG Lin-yan
(Computer Department, Fuzhou Polytechnic, Fuzhou 350108, China)
根据工业现场的需要和可编程控制器(PLC)自身特点，本设计为基于压铸机的PLC 控制系统。在这个设计中，本设计采用西门子公司PLC S7-300系列可编程控制器为例。结合了书籍和资料，说明了PLC的工作原理、软件使用方法、PLC的硬件系统设计及PLC软件系统设计。实现了对压铸机的液压系统的控制。
在该设计中，PLC作为主机，压铸机作为从机，构成基于压铸机的PLC的控制，完成对压铸机的整个工艺流程的控制，可反映压铸机在整个工作过程的工作状况。
【关键词】可编程控制器；压铸机；液压传动
Abstract
According to the demand of industry the spot and programmable controller(PLC) oneself characteristics, this design for according to die-casting the PLC of machine control system.In this design, the serieses programmable controller of the company PLC S7-300 of this design adoption Siemens is an example.Combined book and data, explained design and the PLC software system design of the hardware system of PLC work principle, software operation method, PLC.Carried out to press the control of system towards die-castinging machine of liquid.
In that design, the PLC is a host, die-casting the machine is from the machine, constitute according to the control of PLC of die-casting the machine, and the completion can reflect to die-casting machine in the whole work condition of work process to the control which die-castings the whole craft process of machine.
【Keywords 】programmable controller;Die-casting machine;The liquid presses to spread to move
目 录
摘要 1
Abstract 2
前 言 ………………………………………………………………………………5
第1章 概述………………………………………………………………………6
1.1压铸机的定义、发展及特点…………………………………………………6
1.1．1压铸机的定义……………………………………………………………6 1.1.3压铸机的分类……………………………………………………………7
1.1.4压铸机的特点……………………………………………………………7 1.3 压铸机的工作原理……………………………………………………………8
1.4 PLC 的定义、分类及特点……………………………………………………8
1.4.1 PLC的定义………………………………………………………………8 1.4.2.1按硬件结构类型分类……………………………………………8 1.5 PLC的功能及应用…………………………………………………………9
第2章 PLC与其他控制的比较……………………………………………10
2.1继电器控制方案……………………………………………………………10
2.2 集散控制方案 ………………………………………………………………10
2.3 PLC控制方案…………………………………………………………………11
2.4 方案比较…………………………………………………………………… 11
2.4.1 采用继电器控制系统………………………………………………… 11
2.4.2 采用集散控制系统…………………………………………………… 12
2.4.3 采用plc控制系统…………………………………………………… 12
第3章 控制对象的工艺流程说明…………………………………………13
3.1金属压铸机的工艺流程……………………………………………………13
3.2 操作方式……………………………………………………………………14
第4章 PLC系统硬件设计 …………………………………………………15
4.1 PLC的功能简介……………………………………………………………15
4.1.1主机系统………………………………………………………………15 4.2 PLC容量估算……………………………………………………………16
4.2.1 I/O点数的估算………………………………………………………16
4.2.2存储器容量的估算……………………………………………………17
4.2.3 I/O模块的选择………………………………………………………17
4.3分配输入/输出点……………………………………………………………18
4.4安全回路的设计……………………………………………………………19
第5章 PLC系统软件设计……………………………………………………21 5.2 PLC系统的软件设计步骤…………………………………………………21
5.3 PLC应用系统设计实例……………………………………………………25
第6章 系统的调试……………………………………………………………26 6.2软件调试……………………………………………………………………26
6.3系统联调……………………………………………………………………26
第7章 设计结论…………………………………………………………………27
前言
可编程控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点，在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛，已成为现代工业控制的三大支柱之一。
可编程控制器是 20 世纪 70 年代诞生的通用自动控制装置，自第一台PLC问世以来，经过 30 多年的发展和完善，它已由原来仅仅代替继电器逻辑控制而变成一个集顺序逻辑控制、回路调节、图形监视、网络通信于一体的综合自动化系统发展成为被广泛应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，成为现代工业自动化的三大支柱（ PLC、机器人、CAD/CAM ）之一。PLC的编程概念和控制思想已为广大的自动化行业人员所熟悉，这是一个目前任何其他工业控制器都无法与之相提并论的巨大知识资源；其次，PLC系统硬件技术成熟，性能价格比较高，运行稳定可靠，开发过程也简单方便，运行维护成本很低。所有这些特点造就了PLC的旺盛生命力。
可编程序控制器，发展至今，除传统的硬PLC外，还有融入控制组态软件之中的软PLC(Softplc)。它们正在扩展着PLC在工控、工业自动化领域中所占有的市场份额。由于习惯与技术积累 PLC的传统用户，不可能一时放弃原有的投资，在技术改造过程中，在原有的投资基础上，增加性能更好的设备，以提高生产效率和扩大再生产。
近年来，随着可编程控制器( PLC )应用技术的发展的，其在工业生产中的应用也越来越广泛；根据工业现场的需要和 PLC 自身的特点，可编程控制器的在工业生产中也被广泛采用，使工业控制变得更为方便、灵活，也使得生产效率大大提高生产效益获得更大的经济。
然而，在工程生产的很多领域，我们都运用到了PLC，例如，在压铸机上我们运用它帮助我们完成了多个人的工作，实现了压铸机的智能化控制，从而降低了生产成本，提高了劳动效率。在工业上运用PLC是我们以后发展的必然方向，它将成为代替原始机械控制的有效控制装置。在工业生产中采用可编程控制器PLC，可利用其硬件和软件上采取的一系列抗干扰措施，使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。
概述
1.1压铸机的定义、发展及特点
1.1．1压铸机的定义
压铸机是用锌、铝合金、铜等金属为原料，在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一种工业机械。 压铸机是压铸生产中重要的基础技术装备，与压铸工艺的互存、互动关系非常突出，压铸工艺的改进或采用新的技术，都要有与之相应的或新型的压铸机作为技术支撑。
压铸技术起源于印刷工业的铅字铸造技术。19世纪初，世界印刷工业蓬勃发展，活字（单字母的铅字）的需求量日益增多，于是铸字机应运而生，1849年，Sturgiss制造了第一台用压铸法把铅铸成活字的压铸机（如图1），图中可见带有将喷口封住、打开和切断等动作的机构，以及用压射活塞压送熔融金属进入活字模型，可以说这就是压铸机的原始结构，而且机器还具有速度快、效率高，既经济，又可重复生产等特点。这台压铸机标志着压铸的“黄金时代”的开始。
1.操作杆 2.冲头 3.上压室 4.喷嘴切断阀 5. 喷口拉杆
6. 金属熔埚 7. 喷嘴 8. 内通道 9. 施压压室 20世纪50年代，我国自行设计制造出全液压的50型卧式冷室压铸机，锁模力有500 kN和1000 kN两种规格。及至20世纪80年代，有关单位继续完成了锁模力16000 kN以下的卧式冷室压铸机系列产品的开发；立式冷室压铸机也形成了锁模力2500 kN以下的系列产品；1986年试制出国内第一台J 1163 A型自动压铸机组；1990年开发出国内第一台柔性压铸单元，锁模力为4000 kN；其后的几年里，又将辅助装置和参数检测装置加以定型并形成产品。在压铸机的设计工作方面，20世纪80年代，设计的压铸机压射性能已接近当时的国外水平；合模机构全部采用液压驱动、曲肘机械扩力结构取代了全液压。
1.1.3 压铸机的分类
压铸机的分类方法很多，通常，主要按机器结构和压射室（以下简称压室）的位置及其工作条件加以分类，各种类型的压铸机的名称如图1-3所示。
图1-3 压铸机的分类
热室压铸机一般主电箱与主机分离，独立落地；头板、二板采用箱体或筋板式结构，刚度高而重量轻；油压式齿轮调模，传动平稳，确保四支哥林柱同步伸缩，准确保持头板、二板的平行度；机门采用挂入式安装，清理及维修时拆装方便。如图1.4所示为CM-168H型热压铸机。
图 1.4 CM-168H 型热室压铸机
冷室压铸机是采用数控电脑及电子尺操作，锁模，调模，顶针的压力、速度均可数控调整，带动态显示，操作简单容易；头板，二板采用箱体式结构，强度高而重量轻。 尾板，C型架采用加强筋、框架设计，强壮有力。如图1.5所示为CCM-380型冷室压铸机。
图1.5 CCM-380型冷室压铸机
1.1.4 压铸机的特点
1、液压元器件、密封件、电器元件全部采用进口件，可靠性更高，不漏油；
2、机械部分的模板、曲臂、采用进口加工中心制造，并用三坐标仪检测，精度更高，无故障工作时间长。曲臂采用集中站加定量分配器的方式，保证每一点的可靠，使运动机件的工作更可靠；
3、液压回路采用高低压双联泵、压力流量双比例阀，根据工作设定准确卸荷、降低能耗，油温低，夏天工作更可靠；
4、采用更先进的增压控制油路，具有高的压射速度、增压反应时间、上升时间更短，工艺重复性更好，可调范围更宽；
5、为了便于不同厚度压铸模的安装，动型模与静型模容模量调节，是采用液压马达驱动。较之电力驱动，液压驱动更加平稳、安全。
6、压射部分连接采用C形架结构，确保压射同心度及稳定性。 1.3 压铸机的工作原理 1.4 PLC的定义、分类及特点
1.4.1 PLC的定义
可编程序逻辑控制器即PLC（Programmable Logic Controller）。PLC是一种能直接应用于工业环境的数字电子装置，是以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术和通信技术，用面向控制过程、面向用户的“自然语言”编程的一种简单易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制装置。 1.4.2.1 按硬件结构类型分类
可编程序控制发展很快，为了便于在工业现场安装，便于扩展，方便接线，起结构与普通计算机有很大的区别。通常从组成结构形式上将这些PLC分为两类：一类是一体化整体式PLC，另一类是结构化模块式PLC。 为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程序控制器能够处理的输入/输出信号数是不一样的。一般将一路信号叫做一个点，将输入点和输出点的点数的总和称为机器的点。按照点数的多少，可将PLC分为超小（微）、小、中、大、超大等五种类型。
1.4.3 PLC的特点
PLC能如此迅速发展的发展原因，除了工业自动化的客观需要外，还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中的普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。它在编程中简单易学，PLC的功能强，性能价格比高，它的硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统设计、安装、调试工作量少；工作人员维修工作量小，维护方便；体积小能耗低。
1.5 PLC的功能及应用
PLC的应用面越来越广，主要是：一、由于微处理机芯片及有关元件的价格大大下降，使得PLC的成本下降；二、PLC的功能增强，能解决复杂的计算机和通信问题。目前，PLC在国内外已广泛用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。PLC主要应用在⑴、开关逻辑和顺序控制⑵、模拟控制⑶、定时控制⑷、数据处理⑸信号联锁系统⑹、通信联网等。最近一个时期内，PLC 产品的市场需求量一直保持平稳上升趋势。其一，PLC 是集三电一体化的多功能综合自动化装置。所谓的三电指的是电控、电仪和电传，这三种控制装置常常在一个工厂、一个车间，甚至在一个工段或一台设备上并存，却自成系统，互不往来。而只需要一台 PLC 控制设备既有逻辑控制功能，又有过程控制和运动控制功能，大大提高了生产效率、实现优化控制，使得 PLC 在竞争中居于强有力的地位。其二，PLC 能够与其他工业控制产品很好地融合。PLC 与 PC（个人计算机）的融合，PLC 与 DCS 的重叠融合，PLC 与 CNC 的融合等，都说明 PLC 与工业控制系统的一致性很高。
总之，PLC 在工业控制中应用极为广泛，可以说是无处不在。
第二章PLC与其他控制的比较
2.1 继电器控制方案
几十年来，继电器控制系统为工业控制的发展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工业领域中被大量应用（如图2.1所示为工业生产控制流程）。继电器控制柜是针对一定的生产机械、固定的生产工艺设计的，采用硬接线方式装配而成，只能完成既定的逻辑控制、定时、计数等功能，一旦生产工艺过程发生改变，则控制柜必须重新设计、重新装配。
图2.1 继电器控制压铸机的示意图
2.2集散控制方案 图2.2 集散控制压铸机的示意图
2.3 PLC控制方案
PLC由于应用了微电子技术好计算机技术，各种控制功能都是通过软件来实现的，因此只要改变程序并改变少量的接线端子，就可适应工艺的改变。从适应性、可靠性、方便性及设计、安装、维护等各方面进行比较，PLC都有显著的优势（如图2.2所示）。因此在用微电子技术改造传统产业的过程中，传统的继电器控制系统大多数将被PLC取代。
图2.3 压铸机的PLC控制原理图
2.4方案比较
2.4.1 采用继电器控制系统
1、逻辑工作量大，接线多
2、受机械触电影响，寿命限制
3、环境差，会降低可靠性和寿命
4、更换继电器维护费用高
2.4.2 采用集散控制系统
1、不适于用于开关量的逻辑控制
2、不能按扫描方式工作
3、采样速度不均，运算速度较低
4、集散控制所需存储量较大
5、集散控制不够方便、灵活
2.4.3 采用PLC控制系统
PLC能如此迅速的的选择发展的原因，除了工业自动化的客观需要外，还有许多的优点。
1 编程方法简单易学
2、功能强，性能价格高
3、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
4、可靠性高，抗干扰能力强
5、系统的设计、安装、调试工作量少
6、维修工作量小，维修方便
7、体积小、能耗低
从图2.3中可以看出采用PLC控制后，使原来继电器控制的大量开关量动作由无触点的电子线路来完成软件程序代替了继电器的繁杂连线，即方便灵活，可靠性大大提高。
由此可见，PLC控制比继电器控制更能较好的解决了工业控制领域中的普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。我们在设计过程中应采用PLC控制。然而其控制性能与自身的功能已无法满足与适应工业控制的要求和发展，传统的继电器控制系统被PLC所取代已是必然趋势。
控制对象的工艺流程说明
3.1 金属压铸机的工艺流程
金属压铸机工作示意图，如图3.1所示，压铸机的动作由液压油缸推动，执行元件为电磁阀。其工艺流如下：
图3.1 卧式冷室压铸机工作示意图
3.1.1 金属压铸机工艺流程
金属压铸机的工艺流程如图3.2所示。
原位：模板在开模确认位置，开模确认限位开关闭合；洗模嘴上升归位，喷嘴归位限位开关闭合。
关模：有启动信号按下后，关模电磁阀通电，模板右移。
射出：当模板右移到位，射出确认限位开关闭合，射出电磁阀通电，射出活塞向左移，将金属推进模内。
冷却：射出活塞自动归位，射出确认限位开关闭合，冷却水电磁阀通电，利用冷却水成型。
开模：延时5S待工件冷却后，开模电磁阀通电，模板左移，工件自动顶出。
洗模：模板左移到位，开模确认限位开关闭合，喷嘴下移，洗模液电磁阀均通电，喷嘴下移并洗模液。
复位：喷嘴下移到位，喷嘴下限限位开关闭合，喷嘴上移电磁阀通电，喷嘴上升回到原位。
3.2 操作方式
PLC系统硬件设计
4.1 PLC的功能简介
S7-300功能简介
PLC的硬件系统由主机系统、输入/输出扩展环节及外部设备组成。
4.1.1主机系统
PLC的主机系统由微处理器单元、存储器、输入单元、输出单元、IO扩展接口，外设IO接口以及电源等部分组成。各部分之间通过内部系统总线进行连接，如图4.1所示。
PLC的外部设备主要是编程器、彩色图形显示器、打印机等。
编程器：它是编制、调试PLC用户程序的外部设备，是人机交互的窗口。
彩色图形显示器：大中型PLC通常配接彩色图形显示器，用以显示模拟生产过程的流程图、实时过程参数、趋势参数及报警参数等过程信息，使得现场情况一目了然。
打印机：PLC也可以配接打印机等外部设备，用以打印记录过程参数、系统参数以及报警事故记录表等。
PLC还可以配置其他外部设备，例如，配置存储器卡、合式磁带机或磁盘驱动器，用于存储用户的应用程序和数据；配置EPROM写入器，用于将程序写入到EPROM中。
4.2 PLC容量估算
PLC容量包括两个方面：一是I/O点数，二是用户存储器的容量。
4.2.1 I/O点数的估算
根据功能说明书，可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数，以及开关和模拟量的信号类型。考虑到在前面的设计中I/O点数可能有疏漏，并考虑到I/O端的分组情况以及隔离于接地要求，应在统计后得出I/O总点数的基础上，增加10%～15%的裕量。考虑裕量后得出I/O总点数估算值，该估算值是PLC选型的主要技术依据。考虑到今后的调整和扩充，选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值，并应尽量避免使PLC能力接近饱和，一般应留有30%左右的 量。
4.2.2 存储器容量的估算
用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理器、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用是内存大致如下：
开关量输入所需存储器字数=输入点数×10
开关量输出所需存储器字数=输出点数×8
定时器/计数器所需存储器字数=定时器/计数器数量×2
模拟量所需存储器字数=模拟量通道数×100
通信接口所需存储器字数=接口个数×300
存储器的总字数再加上一个备用量即为存储器容量。例如，作为一般应用下是经验公式是： 4.2.3 I/O模块的选择
开关量输入模块的选择
PLC的输入模块用来检测来自现场（如按钮、行程开关、温控开关、压力开关等）电平信号，并将其转换为PLC内部的低电平信号。
选择输入模块主要考虑以下两点： （2）高密度的输入模块，如32输入模块，允许同时接通的点数取决于电压和环境温度。一般，同时接通的点数不得超过总数入点数的60%。
开关量输入模块的选择
输出模块的任务是将PLC内部低电平的控制信号转换为外部所需电平的输出信号，驱动外部负载。输出模块有三种输出方式：继电器输出、双向可控硅输出和晶体管输出。
输出方式的选择
继电器输出价格便宜，使用电压范围广，导通降压小，曾受瞬间电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。但继电器有触电，寿命较短。且响应速度较慢，适用于动作不频繁的交/直流负载。当驱动电感性负载时，最大开闭频率不得超过1HZ.
输出电流的选择
模块的输出电流必须大于负载电流的额定值，如果负载电流较大，输出模块不能直接驱动，则应增加中间放大环节。对于点荣性负载、热敏电阻负载，考虑到接通是有冲击电流，故要留有足够的裕量。
允许同时接通点数
在选用输出模块时，不但要看一个输出点的驱动能力，还要看整个输出模块的满负荷能力，即输出模块同时接通点数的总电流值不得超过模块规定的最大电流。
4.3分配输入/输出点
一般输出点与输入信号、输出点与输出控制是一一对应的。分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号，PLC的外部接线图如图4.2所示。
1、明确I/O通道范围
不同信号的PLC，其输入输出通道的范围是不一样的，应根据所选PLC型号。查阅相应的技术手册，弄清相应的I/O点地址的分配。
内部辅助继电器
内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其它继电器、定时器，计数器作为数据存储器或数据处理用。从功能上讲，内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。
3、分配定时器/计数器
对用到定时器和计数器的控制系统，注意定时器和计数器的编号不能相同。若扫描式时间较长，则要使用高速定时器以保证计时准确。
4、数据存储器
在数据存储、数据转换以及数据运算等场合，经常需要处理以通道为单位的数据，此时应用数据存储器是很方便的。数据存储器中的内容，即使在PLC断电、运行开始或停止时也能保持不变。数据存储器也应根据程序设计的需要来合理安排，以避免重复使用。
图4.2 PLC外部接线图
4.4 安全回路设计
安全回路起保护人身安全和设备的作用，它应能独立于PLC工作，并采用非半导体的机电元件以便接线方式构成。
确保系统安全的硬件线逻辑回路，在以下几种情况下将安全保护作用：
1、PLC或机电元件检测到设备发生紧急异常状态时；
2、PLC失控时；
3、操作人员需要紧急干预时。
安全回路的典型设计，是将每个执行器均连接到一特别紧急停止（E-stop）区构成矩阵结构，该矩阵即为设计硬件回路的基础。设计安全回路的任务包括以下内容：
1、确定控制回路之间逻辑和操作上的互锁关系；
2、设计硬件回路以提供对过程中重要设备的手动安全性干预手段；
3、确定其它与安全和完善运行有关的要求；
4、为PLC定义故障形式和重新启动特性。
PLC系统软件设计
5．1 PLC软件设计的内容
从应用角度来看，运用PLC技术进行PLC应用系统的软件设计与开发，不外乎需要两个方面的知识和技能，第一是学会PLC硬件系统的配置，第二是掌握编写程序技术。在熟悉PLC的指令系统后，就可以进行简单的PLC编程，但这还很不够，对于一个较为复杂的控制系统，设计者还需具备一定的软件设计知识，这
样才能开发出有实际应用价值的PLC应用系统。为此在熟悉PLC指令的基础上，对PLC应用软件的设计内容、方法、步骤以及编程工具软件进行比较全面的介绍。
PLC应用软件的设计是一项十分复杂的工作，它要求设计人员既要有PLC、计算机程序设计基础，又要有制动控制的技术，还要有一定的现场实习经验。
首先，设计人员必须深入现场，了解并熟悉被控对象（机电设备或生产过程）的控制要求，明确PLC必须具备的的功能，为应用软件的编制提出明确的要求和技术指标，并形成软件需求说明书。在此基础上进行总体设计，将整个软件根据功能的要求分成若干个相对独立的部分，分析它们在逻辑上、时间上的相互关系，使设计出的软件在总体上结构清晰、简洁、流程合理，保证后继的各个开发阶段及其软件设计规格说明书的完整性和一致性。然后在软件规格说明书的基础上，选择适当的编辑语言进行程序设计。所以，一个适用的PLC软件工程的设计通常要涉及以下几个方面的内容：
(1)PLC软件功能的分析与设计
(2)I/O信号及数据结构分析与设计；
(3)程序结构的分析与设计；
(4)程序设计规格说明书编制；
(5)用编程语言、PLC指令进行程序设计；
(6)软件测试；
(7)程序使用书编制
5．2 PLC系统的软件设计步骤
根据可编程控制器系统硬件结构和生产工艺要求，在软件规格说明书的基础上，用相应编程语言指令，编制实际应用程序并形成程序说明书的过程就是应用系统软件设计。可编程控制器应用系统的软件设计过程如图5-1所示。
1）.制定设备运行方案
制定方案就是根据生产工艺的要求分析各输入输出与 各种操作的逻辑关系，确定需要检测的量和控制方法，并设计出系统中各设备的操作内容和操作顺序。据此可得流程图。
2）.画出控制流程图
对于复杂的应用系统，需要绘制控制流程图，用以清晰的表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，可省去这一步。
3）.制定系统的抗干扰措施
根据现场工作环境、干扰源的性质等因素，综合制定系统的硬件和软件抗干扰措施，如硬件上的电源隔离、信号滤波、软件上的平均值滤波等。
4）.I/O地址分配
将8个输入信号9个输出信号，按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O端一一对应，编排好地址。列出外部I/O信号与PLC I/O端地址编号对照表，如图5.4所示。
表5.1 I/O地址分配表
地址号 信号名称 说明
I0.0 启动按钮 按钮
I0.1 停止按钮 按钮
I0.2 操作方式选择 按钮
I0.3 开模限位开关 限位开关
I0.4 关模限位开关 限位开关
I0.5 射出限位开关 限位开关
I0.6 喷嘴归位限位开关 限位开关
I0.7 喷嘴下限限位开关 限位开关
Q0.0 PLC运行指示 灯
Q0.1 机器工作指示 灯
Q0.2 关模电磁阀 电磁阀
Q0.3 开模电磁阀 电磁阀
Q0.4 喷嘴下移电磁阀 电磁阀
Q0.5 洗模液电磁阀 电磁阀
Q0.6 喷嘴上移电磁阀 电磁阀
Q0.7 冷却水电磁阀 电磁阀
Q0.8 射出电磁阀 电磁阀
Plc在压铸机中的软件图表示为
图5.2.4 PLC应用系统的软件设计图
5.3 PLC应用系统设计
1工艺过程及控制要求
1）.工艺过程
图 5.2所示为一简易压铸机工艺流程图。该压铸机是一水平/垂直位移的机械设备，其操作是将金属液体通过右边液压推进模腔，待冷却后开模然后取出工件。
图5.2 压铸机工艺流程图
2）.控制要求
压铸机整个压铸过程要求能自动控制。在启动过程中能切换到手动控制及自动控制或半自动控制，以便对设备进行调整和检修。图5、3是压铸机控制系统逻辑流程图。
图5.3压铸机控制系统逻辑流程图
2、控制系统硬件设计
1）.PLC的选型
从控制流程中可以看出，在控制方式上需要3个按钮，分别完成自动方式、单动方式和手动方式启动，还需要一个停止按钮用来处理在任何情况下的停止运行。压铸机的限位开关有5个：喷嘴归位限位开关、喷嘴下限限位开关、开模确认限位开关 、关模确认限位开关、射出确认限位开关，共有8个数字量输入信号。输出信号有压铸机的PLC运行指示驱动信号、机器工作指示驱动信号、开模/关模驱动信号、喷嘴下移驱动信号、洗模液驱动信号、喷嘴上移驱动信号、冷却水驱动信号、射出驱动信号，共有9个数字量输出信号。 2）、程序设计
根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。除此之外，程序通常还包括以下内容：
1.初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动做必要的准备，避免系统发生误动作。初始化的程序主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位与复位，对某些初始状态进行显示等等。
2.检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时在添加。
3.保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。
3）.编写程序
根据被控对象的输入输出信号及所定的plc型号分配plc的硬件资源，为梯形图的各种继电器或接点进行编号，再按照软件规格说明书（技术要求、编制依据、测试），用梯形图程序表示：
图 5.2.1-停止开关启动对所有启动开关进行置位
图 5.2.2-铸件冷却后开模电磁阀打开置位到喷嘴下移电磁阀
图5.2.3-开模延时5s后洗模液电磁阀打开
3.软件测试
刚编号的程序难免会有缺陷或错误。为了及时发现和消除程序中的缺陷和错误，减少系统现场调试的工作量，确保系统在各种正常和异常情况时都能做出正确的响应，需要对程序的离线测试。经调试、排错、修改及模拟运行后，才能正式投入运行。程序测试时重点应注意下列问题：
（1） 程序能否按正常要求运行；
（2） 各种必要功能是否具备；
（3） 发生意外事故时能否做出正确的响应；
（4） 对现场干扰等环境因素适应能力如何。
经过测试、排错和修改后，程序基本正确，下一步就可到控制现场试运行，进一步查看系统整体效果，还有哪些地方需要进一步完善。经过一段时间试运行，证明系统性能稳定，工作可靠，已达到设计要求，就可把程序固化到EPROM或EEPROM芯片中，正式投入运行。
4.编制程序使用说明书
当一项软件工程完成后，为了便于用户和现场调试人员的使用，应对所编制的程序进行说明，通常程序使用说明书应包括程序设计的依据、结构、功能、流程图，各项功能单元的分析，PLC的I/O信号，软件程序操作使用的步骤、注意事项，对程序中需要测试的必要环节可进行注释
系统调试
6.1 硬件调试
硬件实施方面主要是进行控制柜等硬件设计及现场施工。主要内容：
1. 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
2. 设计系统各部分之间的电气互联图。
3. 根据施工图纸进行现场接线，并进行具体检查。
由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
6.2 软件调试
将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。
6.3 系统联调
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，假如工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
完成上述的工作后，将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求，则对相应硬件和软件部分作适当调整，通常只需要修改程序就可能达到调整的目的。全部调试通过后，经过一段时间的考验，系统就可以投入实际的运行了。
设计总结
经过这一个来月的毕业设计和对相关资料的收集让我清楚的感到随着科技的不断发展和PLC的广泛应用，已经使我们的生活离不开它了。PLC它以自己的独特的优点征服了我们。在机械越来越受重视的21世纪，随着产品类型的不断增加及产品要求的不断提高，机械的工作量将会越来越大，并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情。在这样的情况下要实现机械网络系统是有其必然性的。如果能做出一个完善的机械网络系统就能把人工的工作量减少很多，
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个项目开发过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了，有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。毕业设计是在三年学习过程的最后阶段采用的一种总结性的实践环节。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练。
毕业设计是在三年学习过程的最后阶段采用的一种总结性的实践环节。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练。
在这次的毕业设计中虽然时间紧迫但我学会了很多，也感到自身知识的贫乏，希望在日后的努力中能做出更完善的系统来。
致谢词：
经过一个来月的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里，首先我要感谢我的各位指导老师。他们平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，在查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩他们的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神，也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 其次，我还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下机电一体化专业知识的基础；同时我还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会得以顺利完成。 最后，我要感谢学院三年来对我的大力栽培。
【 2汪志锋主编·可编程控制器原理与应用·西安电子科技大学出版社·2004
3王炳实主编·机床电气控制·机械工艺出版社·2007
4 许发樾主编·压铸模设计应用实例·机械工艺出版社·2005
5 张训文主编·机电一体化系统设计与应用·北京理工大学出版社·2006
6 黄 坚主编·自动控制原理与应用·高等教育出版社·2005
7张万中 主编 可编程控制器应用技术 . 北京 ：化学工业出版社 2002年1月
关键词关键词：数据库课程设计；项目驱动；教学方法；考核方法；能力培养
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2013）008017402
作者简介作者简介：邱月（1979-），女，硕士，湖北经济学院信息管理学院讲师，研究方向为数据库技术。
0 引言
数据库技术已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。数据库技术是将数据库与软件开发相结合，数据库设计和基于数据库的应用程序开发。为此，课程要求学生选用主流DBMS，自选某种高级程序设计语言，实现一个完整的以数据库为核心的B/S或C/S架构的应用系统。掌握设计实现一个完整的产品化导向的数据库应用系统的流程和方法，包括需求分析、数据库设计、应用程序设计。本文分析了湖北经济学院开设数据库课程设计以来，实践教学环节中存在的问题，结合项目模拟实训教学方法的基本原理，提出了基于团队项目模拟实训的数据库课程设计教学方法的具体方案及实施效果。
1 数据库课程设计教学现状
（1）题目过少不够开放。湖北经济学院是一所财经类教学型学校，开设的主要专业为经济管理类。但目前的题目多数都是老师提供给学生的，题材类似，不可避免地会出现学生相互抄袭的现象。另外，题目呆板，没有和本校的专业特色相结合，选择余地太少。长此以往，会使学生养成不劳而获的坏习惯，不利于学生毕业之后适应竞争激烈的社会。
（2）学生轻分析设计，重编程实现。 学生把编程工作放在数据库设计中的首要位置，轻数据库及其对象的设计，重开发工具的使用。很多学生只重视系统功能模块的设计与实现，缺乏全局观念。
（3）学生缺乏整体意识，团队协作能力不强。在数据库系统开发的过程中，学生对系统没有整体规划，经常把时间都花在需求分析和系统实现上，造成在学生项目后期没有时间做系统测试，这样开发出来的系统必然出现很多问题。
软件开发是一个系统工程，特别强调团队协作能力。如果一个课程设计题目只让学生一个人完成，缺少与他人相互的交流，不利于交流与沟通能力的培养和项目的正常开展。原有教学模式下，学生做课程设计往往单打独斗，没有形成一个团队。
（4）课程考核方式不够科学。老师通常采用平时成绩和实验报告相加权作为总成绩。在这种考核方式下学生是被动地完成任务，不知道所做项目的评定标准，因而积极性不高，也不能通过项目设计有效地提升自己的能力。
2 数据库课程设计基础准备及教学目标制定
2.1 基础准备
综合性的实验课程往往需要很多课程作支撑。在该课程开设之前，前期学生应该已经学习了C、C++等一些经典的程序设计课程，学习了数据库原理及软件工程课程，对于数据库原理课程中的相关概念例如数据库文件的创建、表的建立以操作、视图与SQL查询、存储过程与触发器等进行了相关实验，对于关系型数据库基本概念和特性有一个比较完整的认识。由于课程设计中需要将数据库原理与工程项目相结合设计出具体的应用程序和界面，所以学生还需掌握至少一门前台开发工具，如 、或PHP等，让不同层次的学生选择不同的培养方案，有针对性地进行学习。
2.2 教学目标
结合教材上关于数据库设计的思想和方法，对一些简单的信息管理问题进行必要的分析和设计。在掌握了数据库系统的基本原理和基本方法的基础上，熟悉数据库管理系统的工具及语言。能查阅资料解决数据库技术方面的问题，具备在微软开发平台下进行数据库设计和管理操作能力，培养数据库应用系统开发的基本能力，项目合作、团队精神及小组交流的能力，培养学生运用数据库管理系统解决实际问题的能力。
3 数据库课程设计教学构思
课程组根据学生的实际情况，制定了相应的教学计划。本课程安排在一个学期内，32学时，每周具体安排如表1所示。
3.1 人员安排及开题
把整个班级按照开发小组的形式进行分组，每组4～5人，选一名组长，每个同学承担不同的角色，共同完成任务。在整个过程中，为了达到锻炼的目的，每个同学的角色可以互换。
在选题方面，应充分考虑到学生的专业特色，体现经管类专业的特点，选择具有专业特色的案例，以激发学生的学习兴趣。比如，针对“旅游管理”专业和“国际金融”专业，可以根据专业要求来分别制定教学案例，使学生在数据库课程设计中加深对本专业课程的理解，从而达到数据库课程设计和专业特色融合的目的。在制定选题的过程中，教师应进行充分的调研，与该专业的教师进行讨论，帮助学生选择他们熟悉的题目，如旅游酒店管理系统、学生成绩管理系统、人力资源管理系统等，或者选择学生生活中经常接触、能很快上手的内容。同时，应注意控制题目的规模和难度，使学生经过努力后能在规定的时间内完成。这个阶段可以充分调动学生的积极性，鼓励学生自己选题组建项目小组。这种方式经检验取得了较好的效果。
3.2 需求分析
在此阶段，要尽可能收集课题的全面需求，利用不同小组互相模拟实际用户的形式，开小组讨论会来确定需求，增强学生的沟通能力和开发兴趣，并引导学生自己画出数据流图。
例如，某家工厂的采购部每天需要一张订货报表，表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件列出下述数据：零件编号、零件名称、订货数量，目前价格、主要供应者。零件入库应有入库单，零件出库应有出库单，通过放在仓库中的CRT终端把入库单或出库单报告给订货系统。当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次订货。
当系统比较复杂时，应当采用分层描述的方法。一般第一层描述系统的全貌，第二层分别描述各子系统的结构。如还未表达清楚，可以继续细化。
3.3 系统设计与实施
确定用户需求后，进入系统设计阶段。物理设计阶段应该充分利用表、视图、存储过程、触发器等各个数据库对象的特点，建立一个完整的数据库。要引导学生利用课程设计来熟悉数据库开发的一些常用技术和工具。例如，在数据库课程设计中可以教学生怎样使用Power Designer来做数据库设计。在软件公司实际的数据库系统开发中，有很多工具可以直接完成从数据库概念模型到物理模型的设计和转化。
系统实施阶段，各小组可以选择自己熟悉的程序设计语言动手编写代码，完成系统各个模块的功能。开发语言可选择机房环境，有Java、VB、VC、PB等；数据库可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS；软件架构两层、三层都可以。教师对各小组学生在设计中遇到的具体问题，有针对性地给与启发式的引导。
3.4 系统测试
系统测试阶段可以选取小组之间交换测试，主要从功能测试、数据库测试两个方面找出系统的缺陷，对软件质量进行评价打分。列出测试计划，往各数据库表中插入正确的测试数据，测试数据插入情况和各种约束作用，并记录结果；往各数据库表中插入错误的测试数据，记录出错结果；在各数据表中修改测试数据，记录测试结果；各数据表中删除测试数据，记录测试结果；创建各权限等级的用户，授予相应的权限，然后按权限等级执行相应操作，查看操作结果是否正确，最后再编写实验报告。
数据库功能测试主要是对界面进行测试，按用户类型进行分部测试，查看每一种类型的用户功能是否有欠缺；用户操作是否符合实际，是否具有意义；尤其是在功能实现上，不同情况，会有怎样不同的处理；查看在出错的情况下，系统如何处理。3.5 完成设计报告
设计报告主要内容要求有系统需求分析（功能模块图）、基本ER图（要求标明主码、外码、联系类型）、用户子模式设计、按模块分析所编写的应用程序等。撰写设计报告前小组中各成员必须对自己的工作进行归纳、分析和总结。小结一般包括工作内容、工作量大小、自己完成情况、遇到的问题以及解决方法、收获与体会、今后努力与改进方向等。教师给出设计报告书写规范，学生根据系统分析设计结果完成该部分内容。报告编写是考查一个学生总结工作、撰写科技论文的能力。该环节考查的重点：报告是否内容完整、充实，条理是否清楚，格式是否符合科技文章规范。
3.6 检查与考核
考核是检验教学成果的有效方式和重要手段，对学生学习和教师教学具有重要导向作用，不同的考核方式能激发学生的学习动机。除了加强平时考勤外，教师还需在每个阶段对各个项目小组进行跟踪检查，对各个阶段的完成情况进行记录。从数据库原理、数据库应用和数据库设计三方面对学生进行综合评测，达到对数据库系统主要内容和框架的评测。具体考核指标权重为：平时表现 （25%） + 任务完成情况 （30%） + 答辩 （20%） + 设计论文 （25%）。同时还要鼓励学生在课程设计后，尽量撰写相应科研论文，积极申报校级学生科研项目。对于能力非常突出的学生，可以建立课外研究小组，让他们参与到教师在研的省部级科研项目中，进一步提升他们的专业技能和综合素质。
4 结语
数据库技术是一门理论和实践并重的学科。课程设计是否成功的标准在于学生是否通过项目开发，将自己所学到的数据库知识运用于实际需求中，是否提高了学生的动手能力。通过两年的教学实践证明，以这种方式开展课程设计更贴近企业实际的项目开发方式，能倡导学生主动参与的探究式学习和研究，改变学生被动接受、大量反复操练的学习和实验方式， 真正培养学生严谨周密的思维和临时处理问题的能力，满足企事业单位信息化建设的用人需求，有效地解决了理论教学与实践教学脱节和经管专业学生数据库工程实践能力薄弱的问题。另外，做好数据库课程设计作业有利于学生毕业设计报告和毕业论文撰写。今后学生面临的毕业设计其实就是一个完整的系统设计，是课程设计的扩大化、完整化，为设计报告的撰写、文献资料的查阅也为今后撰写毕业论文打下坚实的基础。
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关键词:面向应用;可持续;Java程序设计;教学改革
中图分类号:G642文献标识码:B
1Java的普适性和基础性地位
Java语言能解决传统程序设计语言的重复教学问题,保证面向应用从程序设计基础到软件系统开发面向应用可持续培养巩固发展学生的软件设计开发技能。
程序设计课程是计算机类专业建立和培养学生优良的程序设计与实现能力和计算思维能力,初步的软件开发能力和创新设计能力等基本专业素质的基础课程,是后续课程和专业学习的前提。Java程序设计作为计算机、电子信息工程和通信控制等理工科本科生阶段的重要专业基础课程,是一门操作性、技术性和工程性都很强的应用型课程。国内部分高校面向非理工科学生开设了Java程序设计选修课。同时,Java语言是工业信息化部和人事部共同组织的全国软件资格水平考试采用的二种考试语言之一,部分高校非计算机专业等级考试也选用了Java语言。
2面向应用的UPCA教学目标
面向应用的“UPCA(Understanding, Programming, Configuration and Application)”教学目标指“理解、编程、配置和应用”,是Java程序设计课程关于知识与能力结构的基本要求,其中“U”指理解面向对象编程思想、基本概念、基本语法和编程规范;“P”指学会面向对象编程、GUI编程、网络通信编程和数据库应用编程,成为SCJP(Java程序员);“C”指掌握构建与配置Java SE、Java EE开发环境及选择高效的开发模式;“A”指在学会Java API基本应用的基础上,将Java语言作为信息系统开发的平台,能初步在网络环境中开发Java应用系统。
Java程序设计课程教学改革的目的是面向应用将Java作为本科计算机类专业的面向对象编程的入门语言、基础性应用架构和开发平台,形成面向应用的特色鲜明的课程体系。在课程内容和课程体系上充分考虑Java语言平台的支撑性,构建如图 1所示分步骤、多层次、立体化的课程体系,以Core Java为主线贯穿整个架构,循序渐进,有机融合,巩固深化,保证运用Java面向应用开发的可持续发展。
图1基于Java的多层次立体化课程体系
本课题得到湖南省自然科学基金(07JJ6113),湖南省教育科学“十一五”规划重点资助课题(XJK08AXJ002),湖南省计算机应用技术重点建设学科(湘教通[2006]180号),湖南人文科技学院精品课程(院通[2008]20号)和湖南人文科技学院教学改革研究项目(RKJGZ0708和RKJGZ0912)的资助.
作者简介:郭广军(1971-),男,湖南双峰人,硕士,副教授,CCF高级会员,研究方向为网络计算与分布式处理,服务计算。戴经国(1962-),男,湖南双峰人,硕士,教授,研究方向为网络与信息安全。谢东(1971-),男,湖南益阳人,博士,讲师,研究方向为数据库技术。彭智朝(1976-),男,湖南双峰人,讲师,硕士,研究方向为网络与服务计算。陈海林(1981-),男,江西樟树人,硕士,讲师,研究方向为Java技术。
3面向应用的理论教学体系
理论教学按照“少而精,面向应用,解决重点,突破难点”的原则,以“设计形态”为主导,以UML贯穿分析设计,实现程序观到系统观的提升,着重培养程序设计与实现能力,计算思维能力和系统分析与设计能力。本课程重点讲授Java语言基础知识、面向对象的编程技术、字符串与数组技术、常用Java API的使用、异常处理、基本I/O技术、网络通信编程、数据库访问技术、GUI编程等;要突破的难点主要包括面向对象的编程思想方法、类变量和类方法的使用、各种输入输出流的应用、事件处理模型、多线程技术等。
在教学环节上,本课程主要包括理论教学、课内实验、课外实验和课程设计。理论课教学、课内实验一般开设18周,周课时(理+实)为3(2+1)学时或4(2+2)学时,课外实验每周不少于2学时,课程设计单独开设2周。Java程序设计的理论教学体系的知识模块和学时安排如图2所示。
图2Java程序设计的知识模块与学时安排
4面向应用的实践教学体系
4.1 “三层次、四阶段”实践教学体系
本课程实践教学体系根据面向应用的创新人才培养模式,与软件工程师的需求接轨,围绕UPCA教学目标,分阶段巩固、螺旋式提升的原则,分为“三层次、四阶段”,如表1所示。第一阶段基于课堂演示实验,导以观察认识,学生参与互动,为动手编程热身;第二阶段是学生课内和课外实验,开放实验室,学生动手设计编程,亲身体验,完成单个较小主题的设计编程与测试,是对某一知识点编程能力的单项训练;第三阶段是课程设计,完成综合性的简单系统开发,提升分析、设计与编程能力,具备初步的系统开发技能;第四阶段是高级技能与应用软件开发能力的实战训练。
除第一阶段外,每个阶段分三个层次进行,充分体现因材施教,量力而行的教学原则。第一层次是编程技能的最低要求,主要面向学习基础较差的学生,使其通过模仿练习,巩固所学知识,掌握基本技能,激发学生的学习热情和兴趣;第二层次是编程技能基本要求,面向中间学生,通过模仿进而自主设计编程的实践过程,激发学生的创新意识,增强他们的动手能力和基本的分析设计能力;第三层次是编程技能的高级要求,面向学有余力的优秀学生,给其自由设计空间,培养他们基本的软件开发能力和创新精神。
表1实践教学体系
阶段环节要求
第一阶段
(验证性/设计性)课堂演示实验教师演示和学生参与互动相结合
第二阶段
(设计性)课内实验
课外实验
(开放实验室)按实验目的与要求,分析设计每一个实验题,并上机调试验证
模仿样例设计实验并上机调试完成
上机调试样例程序,消化理解
第三阶段
(综合性)课程设计
(分散与集中相结合)按课程设计任务书,设计一个比较简单的应用系统,并上机调试验证
模仿案例程序完成系统设计
上机调试案例程序,消化理解
第四阶段
(综合性)毕业实习实训
(导师制)按设计要求自己选题,独立进行需求分析、设计并编程实现
模仿案例按毕业设计要求自己选题,独立分析、设计、实现、部署、测试
消化理解应用系统案例,并上机调试实现
在实践教学过程中,采取以下措施来提高学生的操作能力。(1)采取集体讲解与个别辅导相结合的教学方法,使绝大多数同学通过课内实验较好的掌握基本分析、编码和调试技能。(2)通过案例教学和简单项目设计等形式,来提高学生的软件设计与编程能力。(3)课内与课外实验相结合,通过网上教学、开放实验室、正确引导、激发学生上机实验的积极性和兴趣。(4)组织为期二周的专门的Java课程设计,聘请合作公司软件工程师参与方案制订和现场指导,实现校企对接,提高学生的综合应用开发技能,使学生初步掌握简单应用系统的设计开发方法。课程设计题目及要求在学期初公布,在集中设计前两周选题,学生分组做好相关准备工作。课程设计题目要具有一定的实用性、可行性,难度与设计工作量适中,允许经指导老师批准学生自己拟题。
4.2校企合作,拓展实践教学体系
(1) 校内实验、实训环境
建成了环境友好、软硬齐备、性能优良、协作开发的软件开发实验实训室,安装配置了Java系列开发平台和工具、应用服务器和数据库服务器等,实验项目开出率达100%,其中有设计性和综合性实验的课程占整个实践性课程的95%。此外,开放实验室为完成课外实验,培养学生自主探索性学习,为提高创新设计能力提供了基本条件保障。
(2) 校外实习、实训基地
以“致用、实用”的应用型人才培养原则,面向出口,主动对接市场与企业需求,校企联合创办了包括美国杰普、广州达内、长沙国软等多层次的校外软件开发实习、实训基地,拓展了实践教学体系。校企双方在人才培养、科学研究、技术革新、技术开发、资源互补、认证培训、学生就业等各个领域开展合作,为学生专项培训、课程设计、毕业实习和毕业设计提供了优良的软件开发条件,提高了毕业生的就业竞争力。
5面向应用的教学方法和教学手段改革
5.1教学方法改革
(1) 基本教学方法贯穿整个教学活动
① 启发式教学:可通过先果后因、分析提问、编程互动、程序调式等,启发学生积极思考、分析、讨论、参与,共同探寻解决问题的途径、方法和答案,以激发学生学习兴趣,增强学习主动性、积极性和创造性。可联系实际打比喻使抽象概念具体形象化,如“类、对象、实例”可比“面、线、点”;对比分析看本质使机理明析化,如“接口与类”犹如“设计与实现”;运用UML使面向对象的思维科学化、设计思想可视化,如“类图、对象图、接口、时序图”等在面向设计中的合理使用。
② 讨论式教学:对于重点和难点内容,适当安排讨论互动环节。如类的设计,从实例出发,由学生思考讨论,给出类的属性和操作,由教师总结、修改和完善,达到预期效果。
③ 案例教学法:通过提出问题,给学生一些时间思考、讨论待解决的问题,以更深入地展开学习,其实施过程有若干个角度。在课堂教学中适时引入恰当、有趣、易于说明问题的小范例,教师演示学生参与完成;以“大作业”的形式引进典型案例,基本概念的阐述和应用性操作围绕该案例展开,自始至终贯穿整个教学过程;在课程设计、实验实训和毕业设计等环节中,对已有的案例进行剖析,模仿案例设计完成类似的应用系统开发。
④ 项目驱动教学法:是实施探究式教学模式的一种教学方法,以帮助学习者明确学习目标,根据项目需求来学习,由被动地接受知识转变为主动地寻求知识,是应用开发能力培养重要途径。通过“提出项目、分析设计、编程测试,边学边用,总结完善”的过程,在项目情境教学中体现出面向应用、共同协作、互动创新、发扬个性的教学风格。具体实施设置在第三阶段的实践环节,提前作好整体规划、分组设计,然后学生演示、教师总结,使得群体思维与智慧为全体学生所共享。
(2) 多种教学方法的融合突破重点与难点,培养应用开发能力
① 对于基础知识点采用“多媒体课件+启法式+讨论式教学法”相结合。即让学生带着问题,教师采用启发式等方法借助多媒体课件完成重点、难点的突破。
② 针对应用技术知识点采用“多媒体课件+活代码+案例教学+项目驱动法”相结合。即让学生带着任务,教师以活代码通过案例或项目,借助多媒体课件培养学生应用开发能力培养。
(3) 引入双主模式教学和研究式教学
① 双主模式教学方法:在应用与提高部分的讲授中,介绍开发企业级应用系统的一些高级编程,涉及到的知识点深、知识面宽,难度较大,主要在第三、四阶段的实践环节中进行操作。在这个过程中,教师的主导作用并非自始至终,其角色要从知识的传递者转变到学生学习的促进者、组织者和指导者,学生更多的时候是在教师的帮助下进行主动的思考、探索与实践。
② 研究式教学:方法一,在课程设计中,指导学生作小课题,要求学生设计、实现并调试成功某个小型应用系统。方法二,把课程教学与教师的科学研究有机地结合,即把一项规模较大的工程设计项目引进教学的全过程,鼓励学生参与教师的研究项目,通过实践获取知识。
5.2教学手段的改革
课程组教师充分利用计算机学科在教学过程中的优势,在多媒体网络教室或实验室中进行互动的教学,以提高学生的实践能力,激发学生的创造力。Java语言程序设计在线教学系统提供了集成化网络教学平台,开发了丰富的立体化教学资源,开设了学习论坛和网上答疑等互动教学。
注重应用动手能力,改革考试考核方式。除了常规理论考试之外,还通过机试、课程设计考试、答辩式考试等多种形式,使考教相融,学教互动。
逐步开设创新性实验。在课程设计等环节中,设计难度、层次、技巧有所区别的研究性和开发性课题,引导和鼓励学生进行自主开发。在第二课堂活动,开展程序设计竞赛,培养学生利用Java语言进行程序设计的兴趣,为后继课程的开展作好充分准备。
6立足精品,加强课程建设
“Java程序设计”于2008年被学校评为校级精品课程,进一步优化整合教学内容、革新教学方法、加强师资队伍、网络课程和教材建设。课程组主编的《Java程序设计教程》(武汉大学出版社,2008),加强了课程立体化教学资源建设,建成了Java程序设计在线教学系统,开辟了网上答疑系统和Java技术论坛,为学生提供个性化学习空间。
面向应用修订完善了相关专业培养方案、教学大纲、实验大纲、考试大纲、考试考核办法。研制了多媒体电子课件、实验指导教程和试题库,制作收集整理了大量的图文声像教学资料和开发案例,及时更新优化教学内容,反映最新的Java应用技术水平与发展趋势。这些扩充性资料既满足课程教学的需要,又兼顾了学生课外自主学习的要求,深受学生的欢迎,效果良好。
7面向应用,加强“双师型”队伍建设
教师是教学改革的具体实践者,师资队伍建设是保障改革顺利实施的关键。针对当前计算机技术发展快而教师教学任务重、缺乏提升自身业务水平机会的现状和青年教师多的特点,特制定相应师资培养措施:(1)改善职称结构,合理规划、有计划的选派青年教师攻读博、硕士学位。目前课程组教师队伍共12人,其中教授2人,副教授4人,讲师6人;博士2人,硕士10人。(2)学术会议、课程进修。积极支持教师参加国内各种高质量的教学会议和学术会议,选派青年教师参加国内各种优秀(精品)课程培训,到校企合作单位,如上海杰普、广州达内等轮岗培训,确保教学与社会需求接轨,提升教师软件开发水平和科研实力。(3)教研活动、集体备课。定期开展集体备课、听课评课、示范公开课等多种形式的教学研讨活动,由教学经验丰富、教学效果优秀的教师向青年教师传授教学方法、教学规范、教学艺术,帮助青年教师练好教学基本功,提高
教学水平与能力。(4)传帮带、导师制。对首次开课的教师,由副教授以上教学经验丰富的教师担任其导师,指导备课、随堂听课、及时辅导,使之尽快掌握教学规律、站稳讲台。通过上述措施,有效地提高了青年教师的教学水平和科研水平,“Java程序设计”课程教学团队已经成长为一支结构合理,教学、学术水平高,勇于创新的教学队伍。
8结论
经过本课程组几年来的共同努力,面向应用,对“Java程序设计”教学实施了系列的改革和实践,紧紧围绕“一目标、二体系、三层次、四阶段、可持续”,改革内容涉及理论教学、实践教学和实习基地三大方面。通过改革,整合优化了理论教学体系,强化了“三层次、四阶段”实践教学体系,加强了实习基地、教材与师资队伍建设,适应了可持续面向应用的人才培养需要,实践效果好,得到了学生和同行的好评,提高了学生的应用软件设计开发能力,提升了学生的就业竞争力。配套的在线教学系统已在多门课中推广应用,前景广阔。
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关键词：自动化；创新型；人才培养模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）10-0089-03
我国的自动化专业最早源于1952年全国高校院系调整时首批设立的专业之一“工业企业电气化”。第一次正式被称为“自动化专业”是1995年国家教委颁布的“工科本科引导性专业目录”，经过发展已经形成了较为完善的学科教学体系，目前全国80%以上的高等院校设有自动化专业。我校自动化专业于2004年开始招生，现已经毕业5届学生，课程体系参照“工业自动化”设置并结合农业大学的办学特点，侧重于农业电气化与信息化方向的培养。
一、构建自动化专业创新型人才培养模式
自动化人才培养方案设立公共基础课、专业基础课、专业课及素质拓展课，理论教学在七个学期内完成，第八个学期进行岗位实习和毕业设计。根据自动化产业所需的知识、能力和素质要求及各种新技术、新工艺速发展的特点，构建厚基础、强技能、多领域，注重技术创新及应用的课程体系，实现“三结合”，即将理论学习与实践相结合、实验项目与实验应用相结合、工程训练与创新能力培养相结合。设置专业主干课程以完整覆盖自动化专业培养目标，以电为主，集机、电控制和计算机控制技术为一体，开展以工业过程和运动体作为典型工程的培养和训练，以此确定专业基础课程教学和课程设计、毕业设计和毕业实习，按照系统工程的原则和工程对象教学的思路组织教学内容，注重培养学生在工程技术方面的实践技能和动手能力。课程的设置使学生在掌握一般控制系统的原理、分析方法和设计方法的同时，重点加强实验、测试、分析与计算机应用能力及创新能力的培养。
二、以“卓越工程师”为培养目标，建立“实验室+实践基地”学做合一的实践教学平台
建立以各门课程的实验为内容，各个实验室为基础，工程训练中心和电工电子实验教学中心为实践基地的“实验室+实践基地”学做合一的教学平台，注重基础实验、验证性实验的教学，增加综合性、设计性实验的比例，以提高学生创新能力和实践动手能力为最终目标，让学生利用这一平台学习在课程大纲和实验大纲不能包含的实验内容，以此加深对相关课程的进一步理解和掌握。重点加强了学生在“金工实习”、“电子课程设计”和“单片机课程设计”等实训内容的培养，以具体的实物制作和应用题目作为考核指标，提高了学生将理论与实践相结合、实验项目与实验应用相结合的能力，实现了从基础技能实验综合性实验设计性实验课程设计专业实践毕业设计的全程工程训练实践教学体系，教学内容分阶段、多层次，循序渐进，环节相互配合、依存和铺垫。这一教学平台的建设提高了学生的实践能力和创新能力，对于学生的综合素质有较大的改善。具体实现措施：
1.改革实验课教学模式，提高实验课效果。实验课是学生实践的主要环节，过去实验内容主要是验证性的，自选和创新性的实验很少，为了加强实验教学，培养学生的创新能力，整合、更新实习内容，构建以工程实践能力培养为核心的基础实验、专业综合性设计性实验、能力拓展实验三层次实验教学体系，将主要的实验从课程中剥离出来，开设独立的实验课。在实验物理和电路电子实验单独设课的基础上，又进一步增加了微机原理、电机和传动控制系统、仪表及过程控制系统实验课，形成了实验课系列，并开发了大型综合性实验，变验证性实验为设计型实验，使学生在完成指定性实验之后，能独立设计实验方案，选择仪器设备，利用实验室条件进行制作和调试，提高了学生对实验的兴趣，取得良好效果。
2.加强校内实践基地的建设，促进学生能力培养。实习是学生接触生产实际，增加实际工作经验的重要途径。但是随着工厂自动化程度的提高，生产管理的规范和严格，学生在实习中能看到和触摸到的东西却越来越少。我院在一汽集团、长春数控机床厂等企业建立了实习基地，但各专业的实习效果总难使人满意，学生听工程技术人员讲课多，自动化设备看到的只是一排排控制柜，实习难于深入。为进一步提高实习质量，着手建设校内实习基地。作为校级教学实验中心的电工电子实验教学中心由电子实验室、电工实验室和PLC实验室等8个实验室组成，为学生的实际操作提供了良好的条件。电子课程设计，要求每个学生独立安装并调试一件小电子产品，如万用表、小型直流电源、收音机等。在实习中学生经历了设计、安装到整机调试的全过程，得到了较完整的训练和提高。PLC实验室具有25台实验设备，可以做限位控制、电机正反转等实验。过程控制实验室配置工业控制局域网和电动机、电磁阀、变频器以及单回路调节器等。学生可以在网上编制程序，实现电机的起停控制和调速，模拟加热炉的温度控制等过程。通过校内实习基地弥补了校外实习的不足，解决了实习与生产现场之间的矛盾，提高了实习的效果。
3.改革生产实习方式，开展多种模式的实习，以拓宽学生的视野，培养学生的专业技能。多年来，自动化类专业学生的实习都是到企业蹲点实习，现在由于工厂里车间的生产任务等都跟效益挂钩，再加上高校近几年连续扩招，学生人数多，对于学生下厂，企业难以承受；对于教学单位，花费了大量的实习经费，而实习效果甚微，流于形式。如何在有效的实习期内，提高实习效率，达到培养学生实践能力的目的？为此，我们对传统的实习模式进行改革，购置并制作了有关仿真实习软件、生产工艺录象片及有关生产实习教学课件等，取得了较好的效果。将实地实习与看生产工艺录象片相结合，请工厂的工程技术人员到学校进行生产工艺流程、控制设备配置及控制方案等讲解，然后观看生产工艺、生产设备的录像片，使学生对现场有一个基本概念，然后再进行实地实习；购置仿真实习软件，用仿真的手段解决只能看不能动的矛盾，收到了较好的效果。
三、建立以工程能力训练为背景的创新能力培养模式
针对不同学生的学习兴趣，开展了个性化的创新能力培养训练工作。用完成实际工程的方式培养学生的专业理念、工程能力和创新思想，设置多个创新能力培训项目，让学生从大学的初期阶段起开始接触工程实践，激发学生的求知欲望和学习兴趣，目的明确地学习专业知识，边学习边实践，不断巩固，使用课堂所学并逐步将各门课程统一到自动化系统中，随课程深入最终完成工程系统，从而使学生构建完整的工程概念和专业知识体系。为增强学生的学习兴趣，激发学生个性化发展和创新能力，我们从2009级自动化专业选取了10名学生开展有针对性的培养，组成了“电子制作”和“电脑鼠”兴趣小组。从2009、2010级“机械设计制造及其自动化”、“农业机械化及其自动化”和“自动化专业”组织学生开展机械创新项目的训练，以参加大学生机械创新大赛为目的，进行有针对性的工程实训训练，将机械加工、机械设计和电气控制等知识进行综合运用，实现“机电一体化”以体现自动化专业的特色。另外从2009、2010级自动化学生中组成了“智能车”实训团队，并以参加大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛东北赛区的比赛为目的，对其在电子技术基础、C程序设计、单片机应用和传感器应用等方面进行培训，使其在智能汽车控制的传感器选择、安装、调试，电机的控制，速度的检测和控制算法等方面得到了训练，顺利地完成了智能汽车的设计工作。于2011、2012和2013年分别参加了在大连理工大学、哈尔滨工程大学和东北师范大学举办的第六届、第七届和第八届大学生‘“飞思卡尔”’杯智能汽车竞赛东北赛区的比赛，获得二等奖2项、三等奖3项和优秀奖1项的好成绩，通过比赛学生均有较大的收获，个人能力得到了锻炼，实践能力、创新能力得到了较大的提高。已毕业的学生因参加了各种创新竞赛，有较强的实际操作能力，在工作中均得到较好的发展，受到了用人单位的好评。
四、结语
通过几年来对自动化专业人才培养模式的不断改革和探索，人才培养取得了一定的成效，自动化专业的毕业生一次就业率均保持在90%以上，绝大多数毕业生都在自动化相关领域就业，毕业生受到了用人单位的好评。另外，自动化专业创新型人才的培养是一个系统工程，需要学生、教师、管理者的共同努力，以人才市场需求为导向，不断地探索和总结经验，才能培养出更适合社会需求的创新型人才。
参考文献：
[1]徐和飞，孙宝福.自动化专业创新型人才培养模式的构建[J].中国电力教育，2010，（9）.
[2]曹荣敏，苏中，吴迎年.教学主导型高校自动化专业创新型人才培养模式的探索[J].中国科技创新导刊，2009，（28）.
（上海理工大学能源与动力工程学院，中国 上海 200093）
【摘 要】有限元法已广泛应用于工程实际的各领域中，已成为强有力的数值计算工具。本文针对高校能源与动力类专业有限元课程教学中存在的问题，结合笔者在实践教学中的经验和思考，对有限元课程所采用教学模式的目的、内容、方法等方面进行了探讨和总结，着力增强学生学习有限元课程的兴趣，提高教学质量，培养学生采用有限元软件解决工程实际问题的能力。
关键词 能源动力类专业；有限元法；工程实际问题
近年来，随着计算机技术的飞速发展，有限元分析技术亦取得了长远发展并广泛应用于航空、航天、机械、能源动力、土木建筑、船舶、兵器、桥梁等领域。有限元法成功地解决了许多大型工程计算问题和科学研究问题，已成为工程和科学领域内强有力地计算分析方法。
有限元法是在当今工程技术中获得广泛应用的一种数值计算方法。由于其良好的通用性和有效性，受到工程科学界的高度重视，已成为计算机辅助工程（CAE）和数值计算的重要组成部分[1]。有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的，所以它广泛地应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中。1960年，Clough在他的论文中首次提出了有限元这一术语。自从1969年以来，某些学者在流体力学中应用加权余数法中的Galerkin法或最小二乘法等同样获得了有限元方程，因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中，而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系。随着计算机技术的发展，一大批通用有限元分析软件应运而生，应用较为广泛的有ANSYS, MSC.NASTRAN, ABAQUS,LS-DYNA等。理工类高校不少专业开设了有限元理论和软件应用相关的课程。
1 有限元课程的教学过程中存在的问题
笔者在从事有限元课程的教学过程中发现，有限元理论的学习需要有一定的力学专业课和数学课作为基础，包括理论力学、材料力学、弹性力学、矩阵论、微积分等，而能源动力类等大多数理工类专业的学生，在力学和数学方面的基础并不是十分扎实。因此，仅从有限元理论方面进行教学，必然会涉及大量数学公式、繁琐的公式推导、艰深的力学理论等。在这样一个教与学的工程中，教师比较辛苦，学生亦感到枯燥乏味、缺乏兴趣。因此，有限元理论的教学效果并不理想。传统的有限元课程学习结束后，通常是对书面知识进行考核，这也导致了学生对软件操作并不重视；从以往的教学效果看，学生大学期间学习了有限元课程，毕业后参加工作，对工程实际问题的解决能力并没有得到较大的提高；也有一部分同学在使用有限元软件时，按照范例可以较好的进行，而面对工程问题或者面对计算结果，并不能理解其中的物理意义和给出有价值的分析。传统的有限元教学过程中存在一定的问题，因此，我们有必要对课程的教学方式方法进行一定的思考和改革。
2 对有限元课程教学改革的一些思考和尝试
2.1 有限元理论知识教学和上机实训有机结合
如果仅从有限元理论知识进行教学，如前所述，由于数学和力学公式繁多，学生会感到枯燥乏味，缺乏学习兴趣，教学质量就不好[2-3]。针对这个问题，宜增大上机实训课程学时，使学生在计算机机房学习有限元软件，特别是使用有限元分析软件做实例。我们对能动类专业学生有限元的教学，采用一半学时讲授有限元理论知识，另一半学时上机操作各种实例和做小作业。学生起初是按照帮助菜单或者相关资料里面的操作步骤进行，经过一段时间的学习和训练，对一个问题会有较深入的理解和掌握，如对于强度问题的计算，通过实例的操作，学生会明白该如何定义材料特性、施加载荷、选择计算类型等等。在学习的过程中，教师结合前面的理论教学知识，使得学生对有限元理论有更进一步的认识和掌握。由于有限元结果分析中图形用户界面做的较为形象生动，加之动画效果，这就使得学生学习兴趣就调动起来了，教学质量也就有了进一步的提高。如我们使得学生在上机实训中做了一个汽轮机叶片的受力变形图，通过应力应变云纹图，可以清楚地看到应力集中地部位；做了一个大桥模型的有限元分析，桥上面施加风载荷，从而使得大桥振动，从有限元的结果分析中，可以观测到大桥振动的各阶模态和振型，较为形象生动。同时学生也能联想到理论课堂上学到的动力学分析相关理论知识，使得理论教学和上机实训有机的结合起来了。同时，我们强调学生要理解有限元结果数据的物理意义，引导学生更好地分析和解决新问题。
2.2 考核方式灵活多样化
传统教学对学生的考核方式主要是通过书面考试进行，而对于这样一个实训操作性的课程，仅有书面考试并不能有效检验学生学习效果，也不能提高学生操作和应用有限元软件解决工程问题的能力。因此，我们采用平时上机的大作业和小作业，外加期末理论考试相结合的考核方式。平时上机通过做有限元分析实例，比如强度和振动各分配几个实例，作业是与之类似的问题，或者学生组成兴趣小组，采用有限元软件解决一个工程问题。期末书面考试是对理论课堂的成效做一考核。通过这两种考核方式相结合，可以较好地引导学生提高有限元理论学习和上机操作能力。
2.3 参与有限元相关的科研项目和毕业设计
能动类专业应用性较强，学生在本科期间的有限元的学习对于毕业后的工作应该有很大的帮助。学生对软件操作操作的熟练程度以及分析和解决实际工程问题的能力等，对于应聘到理想的工作也有较大的影响。课堂教学为学生学习有限元法开辟了一个舞台，而更大的舞台还在于工程应用和解决实际问题中。如果条件允许，可以使得有潜质的学生参与到科研项目中，承担项目中一定的有限元分析任务，这样对于软件的深入学习有很大的推动作用，也使得学生在毕业后找工作时具有较强的竞争力。学生也可以在毕业设计中加入一定量的有限元分析，提高学生软件使用水平和解决工程问题的能力。
3 总结
教学内容和教学方法的改革是高等教育改革的重要方面，通过有限元课程的教学改革，可以使得传统的教学方式融入更多实际操作，着力提高学生应用有限元软件解决工程实际问题的能力，使学生参与相关科研或者毕业设计，可以使教师在当前的教育环境下培养出适应社会发展和专业要求的合格人才。通过有限元课程教学改革，提高了学生的学习兴趣；上机操作的实例更加贴近工程实际和专业要求，做到了理论学习和上机实训相结合，培养目标与企业需求相一致。
参考文献
［1］王勖成.有限单元法[M].北京:清华大学出版社,2003:1-117.
［2］向家伟.“有限元方法及程序设计”课程教学实践[J].重庆工学院学报:自然科学版,21(7):171-173．
［3］李健,林贤坤.力学专业车辆方向有限单元法课程教学探讨[J].科技信息,2012(23).
