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關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫(kù);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G 642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.028
0 引 言
培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐應(yīng)用能力是高等教育改革的一項(xiàng)重要任務(wù)。在高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理作為專(zhuān)業(yè)方向必修課,具有非常重要的地位和實(shí)際意義,而數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)作為其實(shí)踐環(huán)節(jié)重要性也至關(guān)重要。數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的必修課,是學(xué)生學(xué)習(xí)完“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程后,進(jìn)行的一次全面的綜合訓(xùn)練。其目的在于加深對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力,在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),提高動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和合作精神。然而目前有些高校本科計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)還存在一些問(wèn)題,教學(xué)效果不夠理想。本文結(jié)合瓊州學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)課程的實(shí)踐教學(xué),就計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題提出一些觀點(diǎn)和建議。
1 高校數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
1.1 對(duì)課程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不足
根據(jù)我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中掌握的情況,很多學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計(jì)只不過(guò)是一門(mén)考查課,沒(méi)有試卷,沒(méi)有老師監(jiān)考,自己知識(shí)把實(shí)驗(yàn)做一下,課程設(shè)計(jì)報(bào)告交上去就可以了。甚至有些同學(xué)根本就沒(méi)有自己的東西,隨便到網(wǎng)上下載一個(gè)管理系統(tǒng)應(yīng)付了事,到驗(yàn)收的時(shí)間,具體的設(shè)計(jì)是怎么完成的,一問(wèn)三不知,當(dāng)問(wèn)到通過(guò)課程設(shè)計(jì)學(xué)到了什么的時(shí)候,很多人表示自己也不清楚。可見(jiàn),很多同學(xué)對(duì)課程設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識(shí)不足。實(shí)際上,作為對(duì)理論的鞏固與應(yīng)用,數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的課程。它不僅要求學(xué)生具備基本的程序設(shè)計(jì)理論,還要求學(xué)生掌握規(guī)范化的軟件開(kāi)發(fā)流程,它不僅僅是像某些同學(xué)認(rèn)為的比較復(fù)雜的程序,而是一個(gè)完整的軟件,要包括規(guī)范的開(kāi)發(fā)文檔等一系列內(nèi)容,在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中,學(xué)生就是一名數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工程師。所以,我們要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程認(rèn)識(shí)上的引導(dǎo),培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn),科學(xué)的研發(fā)態(tài)度。
對(duì)于課程設(shè)計(jì)的目標(biāo),有些同學(xué)并不清楚,他們只是根據(jù)老師的要求,完成自己的任務(wù),而不知道通過(guò)課程設(shè)計(jì),自己應(yīng)該達(dá)到什么樣的目標(biāo),應(yīng)該收獲什么東西。很多同學(xué)在課程設(shè)計(jì)中只是停留在老師給出的題目和任務(wù)上,沒(méi)有進(jìn)行更深層次的考慮,他們認(rèn)為只要完成任務(wù)就可以了。事實(shí)上,數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)是對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)系統(tǒng)模擬過(guò)程,通過(guò)這項(xiàng)課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生熟悉軟件開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)的操作流程,掌握行之有效的軟件開(kāi)發(fā)方法和軟件開(kāi)發(fā)工具。更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致規(guī)范的學(xué)習(xí)作風(fēng),為科研工作奠定基礎(chǔ)。
1.2 課程設(shè)計(jì)選題存在的問(wèn)題
優(yōu)秀的課程設(shè)計(jì)選題方案不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)激發(fā)他們的創(chuàng)作性,從而在課程設(shè)計(jì)中做出一定的成績(jī)。但是有些學(xué)校在選題上存在幾個(gè)問(wèn)題;選題沒(méi)有新意,每年都是同樣的幾個(gè)題目,有些同學(xué)直接把師兄師姐們的東西拿來(lái)照抄,這種選題不僅不能引起學(xué)生的興趣,也不能跟上發(fā)展的要求;題目過(guò)大,比如飛機(jī)訂票系統(tǒng),火車(chē)訂票系統(tǒng)等。這些選題看似不錯(cuò),能夠鍛煉學(xué)生的開(kāi)發(fā)能,但實(shí)際上根本沒(méi)有必要選擇這么大的題目,學(xué)生也沒(méi)有能力完成這樣的題目,所以,課程設(shè)計(jì)的選題很重要,應(yīng)大小適中,以實(shí)際能力出發(fā),最好結(jié)合學(xué)生自己的興趣愛(ài)好方向,貼近實(shí)際情況,讓學(xué)生自主選題,指導(dǎo)教師提出針對(duì)性建議和方向,讓學(xué)生發(fā)揮自己的特長(zhǎng)與創(chuàng)造性,會(huì)獲得更好的效果。
1.3 課程管理復(fù)雜,考核方式不夠科學(xué)
通過(guò)調(diào)研一些高校學(xué)校,發(fā)現(xiàn)其數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)的考核方 式與其他課程的課程設(shè)計(jì)一樣,但是數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)本身更注重實(shí)踐、更貼近實(shí)際的特點(diǎn)使它不能跟其他課程同等對(duì)待。我們了解到很多學(xué)校通常采用平時(shí)分加實(shí)驗(yàn)分作為總成績(jī),但實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)上面存在很大的問(wèn)題,就是最終課程設(shè)計(jì)的驗(yàn)收往往只是隨便問(wèn)幾個(gè)問(wèn)題,根據(jù)學(xué)生的回答情況給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。我們認(rèn)為在這種考核方式下學(xué)生是在被動(dòng)地完成任務(wù),而不是進(jìn)行創(chuàng)造性的思考,不能夠通過(guò)課程設(shè)計(jì)有效地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2 加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)建設(shè)的幾點(diǎn)措施
針對(duì)以上在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,我們結(jié)合本校教學(xué)研究實(shí)踐,總結(jié)了以下幾點(diǎn)措施。
2.1 引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)研究態(tài)度
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度是培養(yǎng)學(xué)生的一個(gè)重要目標(biāo),他們?cè)诓痪玫膶?lái)要成為國(guó)家科技發(fā)展的脊梁,肩負(fù)著科技興國(guó)的責(zé)任,一個(gè)沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的研究態(tài)度的人,是不可能擔(dān)此重任的,數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的應(yīng)付了事、抄襲他人的現(xiàn)象,反映出學(xué)生學(xué)習(xí)浮躁、投機(jī)取巧的學(xué)習(xí)態(tài)度,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不是偶然的,具有一定的“遺傳性”,它反映了一個(gè)學(xué)校近期的整體學(xué)習(xí)風(fēng)氣,從表面上看是學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,從深層次上看,這在一定程度上暴露了學(xué)科教師的科研治學(xué)態(tài)度問(wèn)題。教師要求不嚴(yán)格,沒(méi)有加以合理的引導(dǎo),也會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的產(chǎn)生。
所以,我們必須先從端正的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)研究以及科研工作的基本素養(yǎng)教育,這不僅促進(jìn)了學(xué)生良好習(xí)慣的養(yǎng)成,更重要的是其在無(wú)形之中具備嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的學(xué)習(xí)研究態(tài)度,無(wú)論對(duì)他們課程設(shè)計(jì)的完成,還是以后的工作學(xué)習(xí),都奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2 開(kāi)放式教學(xué)方式,增強(qiáng)學(xué)習(xí)自主性與創(chuàng)造性
長(zhǎng)期以來(lái),在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中由于課時(shí)少時(shí)間緊,在選題上,大部分教師提供固定的題目供學(xué)生選擇,這樣可以更方便的進(jìn)行指導(dǎo)與管理,但在另一個(gè)方面卻忽視了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。每個(gè)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握情況不大一致,對(duì)課程的理解也參差不齊,所以有必要讓學(xué)生自由發(fā)揮,自選題目,自由選擇開(kāi)發(fā)工具,只要完成所要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容即可。加入在數(shù)據(jù)庫(kù)選擇上,可以選擇 SQL Server、Oracle、Mysql 等,在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,可以選擇 Power Buider、Delphi、. net、J2EE,這些內(nèi)容需要學(xué)生自己選擇,老師盡量不去指定某個(gè)平臺(tái)。這樣學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性可以更好地發(fā)揮出來(lái)。
在人員分工組織上,很多情況下還是一個(gè)人完成系統(tǒng)所有的開(kāi)發(fā)任務(wù),這種做法不符合實(shí)際情況,因?yàn)樵诠纠锩鎺缀鯖](méi)有哪個(gè)軟件是由一個(gè)人負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)完成的。我們需要培養(yǎng)學(xué)生良好的合作、交流表達(dá)能力,而課程設(shè)計(jì)恰好提供了這樣一個(gè)平臺(tái),在實(shí)際操作中,可以更具學(xué)生不同特點(diǎn),合理進(jìn)行項(xiàng)目的分組。比如,每個(gè)組里面各包含一個(gè)組織能力較強(qiáng)的同學(xué)、動(dòng)手能力較強(qiáng)的同學(xué)、語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)能力較強(qiáng)的同學(xué),這樣不僅可以發(fā)揮每個(gè)同學(xué)的長(zhǎng)處,又可以避免有些組幾個(gè)人都只擅長(zhǎng)同一樣?xùn)|西,課題無(wú)法很好的完成的現(xiàn)象。另外,如果有條件,可以模擬公司的開(kāi)發(fā)環(huán)境,組織每個(gè)小組進(jìn)行團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā),讓他們掌握?qǐng)F(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)中的軟件版本控制問(wèn)題,這些都能為以后的實(shí)際工作積累很好的經(jīng)驗(yàn)。
2.3 規(guī)范化課程管理的構(gòu)建
在課程管理環(huán)節(jié),建議采用了以下流程:確定選題,開(kāi)題,中期檢查,系統(tǒng)驗(yàn)收,課程設(shè)計(jì)答辯,提交設(shè)計(jì)報(bào)告。通過(guò)規(guī)范化管理模式,學(xué)生可以清楚的了解在什么階段應(yīng)該做什么,課程設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行。
確定選題要求學(xué)生根據(jù)自身情況,合理進(jìn)行分組,確定題目,描述系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能,為開(kāi)題做好鋪墊。
開(kāi)題是整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的一環(huán),我們要給學(xué)生以良好的指引。這個(gè)階段要求學(xué)生對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析,確定系統(tǒng)邊界,建立業(yè)務(wù)模型,對(duì)具體的業(yè)務(wù)流程繪出圖表,確定各個(gè)業(yè)務(wù)功能模塊之間的聯(lián)系。之后根據(jù)系統(tǒng)的功能模塊,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)計(jì),抽象出業(yè)務(wù)實(shí)體,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型設(shè)計(jì),畫(huà)出 E-R 圖,描述各個(gè)實(shí)體的屬性、聯(lián)系。這是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵,直接影響到后面的詳細(xì)設(shè)計(jì)的完成。
中期檢查是對(duì)學(xué)生上一階段的設(shè)計(jì)情況作一個(gè)總結(jié),解決開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的問(wèn)題,比如,小組成員之間的有效溝通,進(jìn)度是否符合要求等。
系統(tǒng)驗(yàn)收是對(duì)完成后的系統(tǒng)的正確性、可用性、合理性及性能,實(shí)現(xiàn)的情況是否與初期設(shè)計(jì)目標(biāo)一致進(jìn)行的一個(gè)檢查。這一驗(yàn)收結(jié)果是評(píng)價(jià)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要依據(jù),比如,系統(tǒng)是否能夠完成基本的數(shù)據(jù)查詢(xún)、更新,是否使用了視圖機(jī)制保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全,是否試用儲(chǔ)存過(guò)程提高系統(tǒng)的性能,是否有完成的日志系統(tǒng)以保證系統(tǒng)具備良好的可維護(hù)性,系統(tǒng)界面是否符合操作習(xí)慣等。
課程答辯是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)完成情況的一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié),也是最終評(píng)定課程設(shè)計(jì)成績(jī)的重要依據(jù)。學(xué)生在此過(guò)程中可以提高總結(jié)描述能力,通過(guò)對(duì)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的總結(jié),對(duì)某些細(xì)節(jié)問(wèn)題的回答,提高了學(xué)生的臨場(chǎng)應(yīng)變能力及口頭表達(dá)能力。
2.4 考核方式的構(gòu)想
在進(jìn)行選題的開(kāi)放性教學(xué)后,由于大家的選題不一樣,開(kāi)發(fā)平臺(tái)不一樣,最終系統(tǒng)完成的功能、效果不一樣,很多老師會(huì)遇到一個(gè)共同問(wèn)題就是如何對(duì)課程設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行考核。根據(jù)課程設(shè)計(jì)的流程,我們可以分別在開(kāi)題、中期檢查、系統(tǒng)驗(yàn)收、設(shè)計(jì)答辯4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。由于各個(gè)小組完成系統(tǒng)功能的差異化相同的某項(xiàng)功能。開(kāi)題考核占整個(gè)課程評(píng)價(jià)的15%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)初步構(gòu)想如下:
概念模型:E-R是否符合規(guī)范;實(shí)體屬性師傅完整、恰當(dāng);實(shí)體聯(lián)系師傅正確。(7分)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體思路師傅符合需求;難度、規(guī)范是否合理。(5分)
開(kāi)題報(bào)告:開(kāi)題報(bào)告是否符合規(guī)范。(3分)
中期檢查主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)進(jìn)度的監(jiān)督檢查,目的是督促學(xué)生按照課程計(jì)劃如期完成課程設(shè)計(jì)任務(wù),檢查的指標(biāo)包括各種數(shù)據(jù)操作是否實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)功能模塊完成情況。中期檢查占整個(gè)課程評(píng)價(jià)的20%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:
各種數(shù)據(jù)操作:數(shù)據(jù)庫(kù)連接;查詢(xún),更新。(10)
功能模塊:模塊劃分是否合理;模塊互操作是否實(shí)現(xiàn);模塊功能實(shí)現(xiàn)的程度;流程圖是否正確。(10)
系統(tǒng)驗(yàn)收是對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)的主要評(píng)價(jià),學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的完成情況都體現(xiàn)在這里,我門(mén)主要對(duì)系統(tǒng)界面、功能實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)性能、創(chuàng)新點(diǎn)、幫助系統(tǒng)進(jìn)行考核。占整個(gè)課程評(píng)價(jià)的45%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:
界面:界面顯示效果;可操作性。((5分)
功能:正確性;實(shí)現(xiàn)程度;復(fù)雜性。(20分)
性能:穩(wěn)定性;運(yùn)行效率。(10分)
創(chuàng)新點(diǎn):是否有創(chuàng)新之處。(5分)
幫助系統(tǒng):完整性;操作是否方便快捷。(5分)
課程答辯是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)完成情況的一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié),檢查學(xué)生是否能夠根據(jù)自身完成情況清楚流暢地介自己完成的工作,是否能夠?qū)蠋熖岢龅膯?wèn)題給出恰當(dāng)?shù)幕卮稹U颊麄€(gè)課程評(píng)價(jià)的20%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:
課題介紹:總結(jié)、表達(dá)能力。(5分)
答辯:正確性;實(shí)現(xiàn)程度。(7分)
課題評(píng)價(jià):人員分工情況;團(tuán)隊(duì)合作情況。(2分)
課程答辯是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)完成情況的一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié),檢查學(xué)生是否能夠根據(jù)自身完成情況清楚流暢地介紹自己完成的工作,是否能夠?qū)蠋熖岢龅膯?wèn)題給出恰當(dāng)?shù)幕卮?。占整個(gè)課程評(píng)價(jià)的20%,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:
課題介紹:總結(jié)、表達(dá)能力。(5分)
答辯:正確性;實(shí)現(xiàn)程度。(7分)
課題評(píng)價(jià):人員分工情況;團(tuán)隊(duì)合作情況。(2分)
設(shè)計(jì)報(bào)告:課程設(shè)計(jì)報(bào)告是否符合規(guī)范。(3分)
技術(shù)文檔:是否符合規(guī)范。(3分)
3 結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在的幾個(gè)問(wèn)題作了深入的分析,提出了對(duì)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo),極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。幾年來(lái),我們?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣和課堂教學(xué)質(zhì)量,并將繼續(xù)將其發(fā)展和完善,在教學(xué)指導(dǎo)方法上不斷創(chuàng)新,并在其他課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中逐步推廣。
參考文獻(xiàn)
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[2] 王珊,薩師煊. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.
課程設(shè)計(jì)是土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。它可以使學(xué)生了解如何將課堂上所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中,并且通過(guò)課程設(shè)計(jì)更好地掌握課堂上所學(xué)的知識(shí),從而為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)建筑工程方向的學(xué)生而言,課程設(shè)計(jì)通常包括:民用房屋建筑設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)、混合結(jié)構(gòu)房屋墻體及條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼屋架設(shè)計(jì)、門(mén)式剛架廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、土木工程施工組織設(shè)計(jì)和一般土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)等。每一門(mén)課程設(shè)計(jì)都是相對(duì)應(yīng)課程的一個(gè)重要實(shí)踐性環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及思考和創(chuàng)新意識(shí)的一個(gè)重要手段,是理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的重要途徑,也是體現(xiàn)素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面。由此可見(jiàn),提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量對(duì)于提高建筑工程人才培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
要提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量需要從課前準(zhǔn)備、加強(qiáng)指導(dǎo)、注重設(shè)計(jì)過(guò)程、做好成績(jī)考核及成果總結(jié)等多方面人手。當(dāng)然要保證上述每一方面的工作質(zhì)量,教師的責(zé)任心尤其重要?!?/p>
下面結(jié)合筆者在建筑工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的教學(xué)實(shí)踐,談幾點(diǎn)建議。
2認(rèn)真做好必要的準(zhǔn)備工作
2.1精心選題及合理確定設(shè)計(jì)分量
在以往的課程設(shè)計(jì)中,有些指導(dǎo)老師為減少麻煩,把某一設(shè)計(jì)選題用很多屆,致使設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊,從而影響了學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性。也有的課程設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)任務(wù)分量過(guò)大,導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程草草收兵,應(yīng)付了
事;而另一方面,也存在個(gè)別的課程設(shè)計(jì)分量過(guò)少,使得設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生閑暇多,用到的知識(shí)少,動(dòng)手能力得不到很好的鍛煉,從而影響了教學(xué)質(zhì)量。因此,在課程設(shè)計(jì)選題時(shí),應(yīng)結(jié)合新的教學(xué)內(nèi)容和土木工程領(lǐng)域的新發(fā)展,不斷補(bǔ)充和更新設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)部分的課程設(shè)計(jì),應(yīng)盡可能選用近期設(shè)計(jì)的工程或正在實(shí)施的工程,以便學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中能看到實(shí)物,以增強(qiáng)他們的感性認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)積極性。比如,多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、土木工程施工組織設(shè)計(jì)和一般土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)等都應(yīng)盡量將選題與實(shí)際工程結(jié)合起來(lái)。同時(shí),在選題時(shí),應(yīng)考慮設(shè)計(jì)時(shí)間、復(fù)雜程度、提交成果的工作量等來(lái)確定合理的設(shè)計(jì)分量,使參與設(shè)計(jì)的學(xué)生都能經(jīng)歷一個(gè)完整的練習(xí)過(guò)程,收到較好的效果,從而達(dá)到課程設(shè)計(jì)預(yù)期的目的。
2.2認(rèn)真編寫(xiě)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)
盡快做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備和更充分地理解設(shè)計(jì)內(nèi)容,為高效而順利地完成課程設(shè)計(jì)提供保證。另一方面,由于資料種類(lèi)和內(nèi)容較多,對(duì)于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學(xué)生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設(shè)計(jì)和今后的工作打下基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性材料,是課程設(shè)計(jì)教學(xué)中不可缺少的內(nèi)容之一。有些指導(dǎo)老師為了省事,在課程設(shè)計(jì)開(kāi)始的當(dāng)天才口頭布置設(shè)計(jì)任務(wù)或在黑板上大致抄寫(xiě)幾條;有些老師雖然布置了較完整的設(shè)計(jì)任務(wù),但任務(wù)書(shū)過(guò)于簡(jiǎn)單,對(duì)完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)步驟、依據(jù)、設(shè)計(jì)進(jìn)度、成果內(nèi)容等未做出明確的交代,故指導(dǎo)性不強(qiáng)。每一門(mén)課程設(shè)計(jì)都應(yīng)該按照教學(xué)大綱的要求明確設(shè)計(jì)的目
的、任務(wù)和要求。在課程設(shè)計(jì)正式開(kāi)始之前,指導(dǎo)老師應(yīng)提前編寫(xiě)好內(nèi)容詳盡的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),并發(fā)給學(xué)生,讓他們有一個(gè)熟悉的過(guò)程。指導(dǎo)書(shū)一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:(l)設(shè)計(jì)目的、任務(wù);(2)設(shè)計(jì)依據(jù);(3)設(shè)計(jì)參考圖紙及相關(guān)資料;(4)設(shè)計(jì)步驟與要求;(5)成果內(nèi)容;(6)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排;(7)紀(jì)律要求;(8)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)。如有必要,還應(yīng)編人相應(yīng)的設(shè)計(jì)例題,供學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)參考。
2.3準(zhǔn)備必要的資料
工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者需要應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)范、圖集、標(biāo)準(zhǔn)、定額等基礎(chǔ)資料。如房屋建筑課程設(shè)計(jì)中需要收集當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和水文地質(zhì)資料等原始數(shù)據(jù),并提供《西南地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通用圖》及有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn);又如多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要準(zhǔn)備《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》等各類(lèi)資料;再如根據(jù)四川省現(xiàn)行的工程造價(jià)編制方法,土建工程概預(yù)算課程設(shè)計(jì)需要提供國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》、《全國(guó)統(tǒng)一工程清單編制規(guī)則》、《四川省建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)定額》、《全國(guó)統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額四川省估價(jià)表》(2004)、某一時(shí)期的材料指導(dǎo)價(jià)、各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)圖集等。由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題及應(yīng)用范圍上的限制,指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的需要對(duì)上述資料中的必要部分進(jìn)行收集整理,作為指導(dǎo)書(shū)的附件,這樣可以幫助學(xué)生盡快做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備和更充分地理解設(shè)計(jì)內(nèi)容,為高效而順利地完成課程設(shè)計(jì)提供保證。另一方面,由于資料種類(lèi)和內(nèi)容較多,對(duì)于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學(xué)生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設(shè)計(jì)和今后的工作打下基礎(chǔ)。
3加強(qiáng)指導(dǎo)與管理
3.1加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的指導(dǎo)工作
對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo),僅是抽空到教室里對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題給予解答是不夠的。因?yàn)橛械膶W(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中提不出什么問(wèn)題,有的學(xué)生總是參考同學(xué)的設(shè)計(jì)步驟,他們甚至對(duì)書(shū)上、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或定額中的內(nèi)容理解錯(cuò)了,就按他們自己錯(cuò)誤的理解去做,影響了設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。指導(dǎo)教師安排的指導(dǎo)時(shí)間每一天應(yīng)不少于4學(xué)時(shí),且具體時(shí)段應(yīng)相對(duì)固定,以保證學(xué)生能按進(jìn)度完成設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí),對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)應(yīng)把被動(dòng)解答問(wèn)題與主動(dòng)提出問(wèn)題相結(jié)合,對(duì)一些容易出現(xiàn)錯(cuò)誤或混淆不清的地方進(jìn)行提問(wèn)或在黑板上予以提示,了解學(xué)生的具體做法或算法,并通過(guò)檢查中間結(jié)果來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。同時(shí),對(duì)計(jì)算中或繪圖中一些共性、難點(diǎn)問(wèn)題應(yīng)集中講解。
工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者需要應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)范、圖集、標(biāo)準(zhǔn)、定額等基礎(chǔ)資料。如房屋建筑課程設(shè)計(jì)中需要收集當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和水文地質(zhì)資料等原始數(shù)據(jù),并提供《西南地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通用圖》及有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn);又如多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要準(zhǔn)備《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》等各類(lèi)資料;再如根據(jù)四川省現(xiàn)行的工程造價(jià)編制方法,土建工程概預(yù)算課程設(shè)計(jì)需要提供國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》、《全國(guó)統(tǒng)一工程t清單編制規(guī)則》、《四川省建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)定額》、《全國(guó)統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額四川省估價(jià)表》(2004)、某一時(shí)期的材料指導(dǎo)價(jià)、各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)圖集等。由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題及應(yīng)用范圍上的限制,指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的需要對(duì)上述資料中的必要部分進(jìn)行收集整理,作為指導(dǎo)書(shū)的附件,這樣可以幫助學(xué)生。
3.2加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的管理
課堂教學(xué)有固定的時(shí)間,可以通過(guò)考勤、課后作業(yè)及講評(píng)等手段檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而保證一定的教學(xué)質(zhì)量。目前對(duì)課程設(shè)計(jì)的管理則較為松散,有的指導(dǎo)老師在成績(jī)考核中只依據(jù)學(xué)生最后提交的設(shè)計(jì)成果予以評(píng)定,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程幾乎沒(méi)有任何監(jiān)控或記錄,因此導(dǎo)致學(xué)生的松懈和抄襲現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,甚至出現(xiàn)抄襲的學(xué)生得高分的情況,這顯然不利于提高學(xué)生主動(dòng)完成設(shè)計(jì)的積極性,也不利于設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。對(duì)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的管理可采取如下做法:
(l)明確指導(dǎo)時(shí)間。
(2)合理劃分和安排設(shè)計(jì)進(jìn)度。
(3)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度中的各個(gè)中間環(huán)節(jié)明確其具體要求(內(nèi)容及必須完成時(shí)間),并不斷檢查;錯(cuò)誤的地方可直接在初稿中批示出來(lái);前一步驟未完成者不得進(jìn)人下一階段的設(shè)計(jì)。
(4)最后必須提交正式的成果和檢查過(guò)的初稿或底稿;沒(méi)有接受中間過(guò)程檢查的學(xué)生,最后提交的成果不予批改,以不及格論。
通過(guò)上述的管理與督促,能夠收到較好的效果。
4采取措施確保設(shè)計(jì)質(zhì)t和效果
4.1設(shè)計(jì)分組或設(shè)計(jì)選題
在布置課程設(shè)計(jì)的任務(wù)時(shí),應(yīng)分組或分題,不能全班做同一題目。如果每個(gè)人完成完全相同的內(nèi)容,不利于培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。比如鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)考慮不同的平面尺寸、荷載、建筑構(gòu)造做法、材料強(qiáng)度等,還可以要求采用不同的樓蓋類(lèi)型,以確保一人一題,每人可以完成相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)任務(wù)。又如,房屋建筑課程設(shè)計(jì)需要繪制較多的圖紙,可以在課程教學(xué)中期即公布設(shè)計(jì)題目,并采取學(xué)生選擇與教師分配相結(jié)合的方法確定分組或選題,這樣學(xué)生有更多的時(shí)間學(xué)習(xí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)思方案,在課程設(shè)計(jì)周開(kāi)始前即可初步確定合理的設(shè)計(jì)方案,為下一步完成施工圖設(shè)計(jì)提供了保證。再比如土建工程概預(yù)算課程設(shè)計(jì),一般的實(shí)際工程其工程量較多,在指導(dǎo)過(guò)程中,可以把課程設(shè)計(jì)的班級(jí)分成幾個(gè)小組,一些小組模擬招投標(biāo)中的甲方做標(biāo)底,另一些則作為不同的投標(biāo)單位(乙方)計(jì)算報(bào)價(jià),最后讓他們進(jìn)行比較競(jìng)爭(zhēng)。
由于每一小組是合作完成課程設(shè)計(jì),所以必須要求小組成員每人獨(dú)立完成相應(yīng)的內(nèi)容,然后成員中間再進(jìn)行互審,促使他們?nèi)ニ伎迹グl(fā)現(xiàn)別人的和自己的不足,從而提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和積極性。PKPM結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模、電算及施工圖繪制,同時(shí)通過(guò)與手算的結(jié)果對(duì)比分析,校核手算的正確性;土建工程概預(yù)算設(shè)計(jì)也可以應(yīng)用某種預(yù)算軟件進(jìn)行分析、匯總、打印,提高設(shè)計(jì)效率。通過(guò)上機(jī)操作,可以讓學(xué)生對(duì)目前工程設(shè)計(jì)中一些常用的軟件有所了解,同時(shí)也可以提高他們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和獨(dú)立思考能力,并從一定程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。當(dāng)然,課程設(shè)計(jì)又不完全等同于工程設(shè)計(jì),學(xué)生不能完全依賴(lài)于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓(xùn)練必不可少。
4.2安排上機(jī)操作時(shí)間
在課程設(shè)計(jì)中,還應(yīng)安排一定的上機(jī)時(shí)間,要求每個(gè)學(xué)生會(huì)應(yīng)用一種與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的軟件上機(jī)操作。譬如,房屋建筑設(shè)計(jì)可采用AutoCAD、天正建筑等軟件進(jìn)行施工圖繪制;結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可采用及時(shí)做好設(shè)計(jì)成果的總結(jié)與評(píng)價(jià)
課程設(shè)計(jì)總體采用基于項(xiàng)目的方法展開(kāi),首先改革課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,設(shè)計(jì)過(guò)程包括理論設(shè)計(jì)、仿真加工和實(shí)際加工三大部分。課程設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)綜合性、探索性,根據(jù)培養(yǎng)方案和課程體系統(tǒng)一規(guī)劃內(nèi)容設(shè)計(jì),將數(shù)控加工工藝與編程課程中的提高部分、實(shí)踐性比較強(qiáng)部分、理論深?yuàn)W難于理解需要配合實(shí)踐才能掌握的部分放到課程設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)。課程設(shè)計(jì)要體現(xiàn)先進(jìn)性,探索使用數(shù)控加工領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝,緊跟企業(yè)先進(jìn)的工程應(yīng)用技術(shù),掌握數(shù)控加工與編程的發(fā)展方向。按照典型企業(yè)典型零件的實(shí)際制造程序規(guī)劃課程設(shè)計(jì)流程,課程設(shè)計(jì)分為零件設(shè)計(jì)與建模、夾具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控加工仿真、零件加工等階段環(huán)節(jié)。采用基于項(xiàng)目的方法開(kāi)展設(shè)計(jì),通過(guò)查閱數(shù)字化制造的資料,提出數(shù)字化綜合制造的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案,利用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)數(shù)控加工零件,制定詳細(xì)的工藝規(guī)程,設(shè)計(jì)工藝裝備,進(jìn)行工藝裝備制造、結(jié)構(gòu)零件數(shù)控加工程序編制、零件試切加工和現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理、零件的檢驗(yàn)、數(shù)控工藝和數(shù)控程序修改完善。數(shù)控加工的硬件設(shè)備是數(shù)控加工工藝與編程課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)支撐,所使用的主要儀器設(shè)備為:(1)數(shù)控車(chē)床4臺(tái),用于零件數(shù)控車(chē)削加工,機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0i、華中數(shù)控HNC-21T、SIE-MENS802s;(2)數(shù)控銑床3臺(tái),用于零件數(shù)控銑削加工,機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC15、華中數(shù)控HNC-21M、SIE-MENS840D;(3)數(shù)控線切割機(jī)床1臺(tái),用于精密外形、異型孔、窄縫和槽的加工;(4)數(shù)控電火花加工機(jī)床1臺(tái),用于精密孔和型面的加工;(5)電鋸1臺(tái),用于零件毛坯的下料加工;(6)數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)1臺(tái),用于零件的數(shù)字化測(cè)量;(7)CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)室1個(gè),配備微機(jī)70臺(tái),用于零件數(shù)字化設(shè)計(jì)造型、零件夾具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工程序編制、數(shù)控加工程序仿真、數(shù)控程序DNC傳輸、數(shù)控CMM測(cè)量機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理;(8)鋁合金棒料、鋁合金板材、塑料棒、塑料板若干,用于零件的試切加工和正式加工;(9)游標(biāo)卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、螺紋量規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)量塊、標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)、表面粗糙度樣塊和表面粗糙度儀,用于零件的規(guī)范尺寸檢測(cè)。工程軟件在數(shù)控加工制造過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,是數(shù)控加工和編程技術(shù)的工具,工作人員對(duì)軟件的應(yīng)用能力在一定程度上反映了數(shù)控加工工藝與編程應(yīng)用的技術(shù)水平。通過(guò)對(duì)近幾年學(xué)生的就業(yè)企業(yè)和欲培植的產(chǎn)業(yè)企業(yè)就業(yè)客戶群進(jìn)行調(diào)研,從而掌握了典型企業(yè)所使用的數(shù)控加工工程軟件情況,形成了基于企業(yè)實(shí)踐的工程軟件培養(yǎng)方案,以企業(yè)的工程實(shí)踐環(huán)境為綜合課程體系的支撐,構(gòu)建了集成數(shù)控加工制造系統(tǒng),具體使用的軟件以及應(yīng)用如表1所示。
項(xiàng)目實(shí)施
1.過(guò)程組織CDIO(C:Conceive,構(gòu)思;D:Design,設(shè)計(jì);I:Imple-ment,實(shí)施;O:Operate,運(yùn)行)是由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)四所工程大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的工程教育新模式。具體項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)的實(shí)施流程如圖1所示。選定企業(yè)的實(shí)際零件作為項(xiàng)目,所選項(xiàng)目應(yīng)難度適中,盡量選擇多工藝、多編程考核點(diǎn)的項(xiàng)目,以利于綜合能力的培養(yǎng),項(xiàng)目應(yīng)注重多學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的融合。在項(xiàng)目構(gòu)思階段,將學(xué)生分成若干項(xiàng)目組。分組首先采用學(xué)生自我組合方式,而后教師根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行微調(diào),組內(nèi)學(xué)員的分配按照近似的課程學(xué)習(xí)排名合理搭配,善于動(dòng)手和善于思考的學(xué)生合理搭配,使每個(gè)組內(nèi)的人員盡量平衡。每個(gè)項(xiàng)目組分為4個(gè)小組,各組由3~4人組成,分別為數(shù)控加工零件和夾具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控程序編制、零件制造和檢驗(yàn)。這4個(gè)小組類(lèi)似于制造型企業(yè)的工程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、制造和檢驗(yàn)部門(mén)。每個(gè)小組設(shè)組長(zhǎng)1名,由組內(nèi)人員民主產(chǎn)生,負(fù)責(zé)組內(nèi)的項(xiàng)目任務(wù)安排及組間協(xié)調(diào)。在項(xiàng)目開(kāi)始階段,教師首先要布置任務(wù),講述課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)分組、總體時(shí)間安排、現(xiàn)有資源設(shè)備情況以及成績(jī)考核方法,而后分組進(jìn)行設(shè)計(jì)。在課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排上采用2周集中設(shè)計(jì),在形式上采用教室理論設(shè)計(jì)、CAD/CAM機(jī)房和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放使用相結(jié)合的方式。每天實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),組長(zhǎng)總結(jié)上一天的成績(jī)和不足,提出本次設(shè)計(jì)的任務(wù)安排,大家共同討論,形成可行性方案和具體分工,將任務(wù)具體落實(shí)并實(shí)行。在執(zhí)行過(guò)程中互相配合、團(tuán)結(jié)協(xié)作。組長(zhǎng)每天記錄完成情況,并按指導(dǎo)教師的需求,不定期地當(dāng)面匯報(bào)項(xiàng)目完成情況,組長(zhǎng)根據(jù)組內(nèi)的工作情況向教師提出集中指導(dǎo)需求申請(qǐng)。指導(dǎo)教師也要不定期地到現(xiàn)場(chǎng),對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行檢查指導(dǎo),并記錄學(xué)生的完成情況。教師還應(yīng)針對(duì)學(xué)生所存在的共性問(wèn)題,采取集中傳授的方法講解,或采取啟發(fā)式方式,給學(xué)生布置探索性問(wèn)題,以利于學(xué)生思考,也可以組織學(xué)生討論,對(duì)研究方向和方法提出建議。每小組在各子階段項(xiàng)目完成后提出階段性總結(jié)報(bào)告,總結(jié)項(xiàng)目的完成情況和不足,提出下一個(gè)階段的目標(biāo)要求,整個(gè)項(xiàng)目完成后由各組組長(zhǎng)匯總階段報(bào)告,形成項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。對(duì)于項(xiàng)目中涉及的新技術(shù)、新工藝和工程軟件的使用情況,教師提出原則和可行性研究方向,學(xué)生自主探索完成。項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中,應(yīng)按照企業(yè)的管理理念,每組設(shè)置任務(wù)分配和完成展板,以利于設(shè)計(jì)的進(jìn)行。
2.項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)是項(xiàng)目實(shí)施的最后階段,在基于CDIO的課程設(shè)計(jì)中意義重大。數(shù)控加工工藝與編程綜合課程設(shè)計(jì)的目的側(cè)重于學(xué)生工程技能的培養(yǎng),激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力,同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。項(xiàng)目評(píng)價(jià)首先要考查團(tuán)隊(duì)整體的表現(xiàn)能力,其次要分清個(gè)人在團(tuán)隊(duì)中的具體貢獻(xiàn)度。在集體項(xiàng)目中評(píng)價(jià)個(gè)人能力是關(guān)系設(shè)計(jì)能否取得滿意效果的關(guān)鍵,通過(guò)項(xiàng)目評(píng)價(jià)可以督促每名學(xué)生能夠真心投入設(shè)計(jì),而不是簡(jiǎn)單抄襲他人的設(shè)計(jì)成果。最終評(píng)價(jià)成績(jī)由四部分組成,其中平時(shí)成績(jī)占20%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%,答辯占20%,互評(píng)占40%。平時(shí)成績(jī)包括出勤、教師現(xiàn)場(chǎng)打分、進(jìn)度完成情況;設(shè)計(jì)報(bào)告包括每天設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)、總結(jié)報(bào)告書(shū),報(bào)告書(shū)要求用計(jì)算機(jī)軟件排版打印,注意言簡(jiǎn)意賅、圖文并茂;答辯是指在機(jī)床邊和CAD/CAM實(shí)驗(yàn)室口試或利用PowerPoint制作的幻燈片進(jìn)行演講答辯,課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)針對(duì)答辯表現(xiàn)以及回答問(wèn)題情況給出成績(jī),其間包含現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)際設(shè)備加工和演示軟件的環(huán)節(jié);互評(píng)包括不同項(xiàng)目組成員互評(píng)成績(jī)、同一項(xiàng)目組內(nèi)各小組互評(píng)成績(jī)、各小組之間互評(píng)成績(jī)、組長(zhǎng)和組員互評(píng)成績(jī)等。每個(gè)項(xiàng)目組和項(xiàng)目組內(nèi)小組的團(tuán)體成績(jī)將直接影響到個(gè)人成績(jī)的優(yōu)劣,互評(píng)結(jié)果將考慮組員在小組內(nèi)的貢獻(xiàn)權(quán)重。評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)做到“公平、公開(kāi)、公正”,即客觀給出分?jǐn)?shù),肯定貢獻(xiàn),促進(jìn)學(xué)習(xí)。
3.拓展學(xué)習(xí)為鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí),教師還要布置一定的作業(yè),以便于學(xué)生課后練習(xí)和掌握;適當(dāng)介紹些在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中有關(guān)復(fù)雜零件加工和編程技術(shù)的新技術(shù),開(kāi)拓學(xué)生視野;在數(shù)控加工仿真和編程方面布置些可行的研究課題,由有興趣和精力的學(xué)生在課后業(yè)余時(shí)間自主完成。針對(duì)具體項(xiàng)目可布置如下的可拓展性題目:(1)數(shù)控車(chē)床和銑床加工零件的誤差來(lái)源有哪些,如何提高數(shù)控車(chē)床和銑床加工零件的質(zhì)量和效率;(2)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工過(guò)程中,筋條的上頂面可以使用哪些方法加工,在利用CAM軟件編制程序的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn);(3)數(shù)控五坐標(biāo)銑床的結(jié)構(gòu)形式有哪些特點(diǎn),數(shù)控銑床五坐標(biāo)零件的程序如何進(jìn)行編制,數(shù)控五坐標(biāo)機(jī)床如何進(jìn)行后置處理;(4)市場(chǎng)上主流的數(shù)控加工仿真軟件有哪些,各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍;(5)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)還有哪些應(yīng)用,哪些領(lǐng)域與你學(xué)過(guò)的課程相關(guān),如何編制數(shù)控加工程序。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:金丹(1978-),女,遼寧建平人,上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院,講師;王魯楊(1963-),女,天津人,上海電力學(xué)院電氣工程學(xué)院,副教授。(上海 200093)
基金項(xiàng)目:本文系上海電力學(xué)院“085智能電網(wǎng)技術(shù)本科教改研究”項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)02-0098-02
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”是電氣與控制類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)本科生的必修課程,該課程的基本任務(wù)一方面是鞏固和加深模擬“電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)成果和“電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課”中所掌握的實(shí)驗(yàn)技能,另一方面是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科研作風(fēng)及在電子技術(shù)方面的實(shí)踐技能,提高學(xué)生綜合運(yùn)用電子技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。[1]
學(xué)生通過(guò)熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)、查找資料、設(shè)計(jì)電路、計(jì)算機(jī)仿真、安裝調(diào)試、整理總結(jié)等環(huán)節(jié),初步掌握電子工程設(shè)計(jì)思路,了解開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐的程序和步驟。學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品工藝的基本知識(shí)和操作技能,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的熱情,養(yǎng)成良好的專(zhuān)業(yè)素質(zhì),為較好完成后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備,為將來(lái)能在工作崗位上繼續(xù)學(xué)習(xí)接受新知識(shí),進(jìn)而發(fā)明創(chuàng)新打下良好基礎(chǔ)。因此綜合性強(qiáng),實(shí)踐性突出的“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練和鍛煉是其他教學(xué)環(huán)節(jié)所不能替代的,是專(zhuān)業(yè)建設(shè)中值得重點(diǎn)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。
一、課程設(shè)計(jì)改革目的
近年來(lái),電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)條件不斷改善,能夠適應(yīng)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”對(duì)硬件設(shè)施所提出的更加靈活、更加高端的要求,為“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”改革提供了硬件基礎(chǔ)。同時(shí),隨著學(xué)生人數(shù)不斷增加,電子技術(shù)課程的師資隊(duì)伍也不斷壯大,為豐富課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、提高課程設(shè)計(jì)水平提供了人員保證。
在這樣的情況下,提出并實(shí)施“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”改革,突出學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。結(jié)合本校實(shí)際,充分利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)資源,提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果和水平。
二、課程設(shè)計(jì)改革中的幾個(gè)措施
1.優(yōu)化設(shè)計(jì)題目
好的設(shè)計(jì)題目可以激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的積極性,這種內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力不僅能夠提升教學(xué)效果,而且真正寓教于樂(lè)。
題目的選擇原則是內(nèi)容的豐富性、實(shí)用性、趣味性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性。題目的難易程度要適中,能體現(xiàn)出對(duì)基本理論、基本概念、基本技能的綜合應(yīng)用。因此,選題時(shí)宜選擇與生活實(shí)際相關(guān)的題目;采用的芯片為目前主流的中等規(guī)模、大規(guī)模芯片;設(shè)計(jì)成品應(yīng)該是一個(gè)包含信號(hào)源、信號(hào)處理、輸出顯示在內(nèi)的完整的小系統(tǒng)。例如《洗衣機(jī)控制器》題目將課堂教學(xué)與生活實(shí)際密切聯(lián)系,讓學(xué)生切身體會(huì)到所學(xué)課程如何在工作中應(yīng)用。再例如《乒乓球游戲機(jī)》題目,將課程與游戲相聯(lián)系,活潑新穎,獲得了學(xué)生的喜愛(ài)。
2.采用導(dǎo)師制
通常的課程都是以班級(jí)為單位,每個(gè)班級(jí)配置一名教師,以往的“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”也采用這種方式。由于課程設(shè)計(jì)的題目靈活度較大,也具有一定深度,所以一般每個(gè)教師只會(huì)精通兩到三個(gè)設(shè)計(jì)題目,而學(xué)生就只能在這幾個(gè)題目中選擇。隨著師資隊(duì)伍地壯大,每個(gè)教師掌握兩個(gè)題目,那么所有教師加在一起就一共有三十幾個(gè)題目。本校希望這么多的教學(xué)資源能夠?yàn)樗袑W(xué)生所用。因此在本次教學(xué)改革中打破班級(jí)的概念,采用導(dǎo)師制。所有教師的所有題目均面向全體學(xué)生開(kāi)放,學(xué)生可自由選擇,選擇題目的同時(shí)也就選擇了導(dǎo)師。對(duì)某個(gè)題目特別感興趣,可以直接選擇該題目?;蛘咛貏e喜歡某個(gè)教師,也可以為了追隨那個(gè)教師而選擇他的題目。此外,每四個(gè)學(xué)生為一組,結(jié)組時(shí)也打破班級(jí)的概念,學(xué)生可自由選擇合作伙伴。所以學(xué)生不僅可以選擇題目、教師,也可以選擇同伴,自足選擇性很強(qiáng)。
3.采用項(xiàng)目教學(xué)法
以往教學(xué)模式中,教師把課程設(shè)計(jì)的電路、具體步驟都傳授給學(xué)生,學(xué)生很少思考,很少質(zhì)疑,更沒(méi)有探索。本次改革中采用項(xiàng)目教學(xué)法,由教師引導(dǎo),學(xué)生自主完成一個(gè)個(gè)具體的工程案例,按行動(dòng)路線設(shè)計(jì)教學(xué)思路,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,提高其實(shí)踐能力。
設(shè)計(jì)過(guò)程模擬實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程,包含項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)、方案設(shè)定、軟件仿真、硬件調(diào)試等各環(huán)節(jié)。體現(xiàn)為課程設(shè)計(jì)中的如下環(huán)節(jié):學(xué)生選定設(shè)計(jì)題目與導(dǎo)師、下達(dá)任務(wù)書(shū)、確定設(shè)計(jì)方案、電路連線圖仿真、電子元器件的安裝與對(duì)所設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的調(diào)試、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。
為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主設(shè)計(jì),重視啟發(fā)式教學(xué)。教師只在大思路上加以引導(dǎo),對(duì)具體方案和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)不做過(guò)多干預(yù),只起組織、引導(dǎo)、檢查、把關(guān)和解決一些疑難問(wèn)題的作用,放手讓學(xué)生大膽實(shí)踐,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。同時(shí),為了配合廣大學(xué)生大膽的發(fā)散的設(shè)計(jì),提供了門(mén)類(lèi)齊全、種類(lèi)豐富的元器件供學(xué)生選擇。[2]
4.提高工程意識(shí)
“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”本身就是一個(gè)工程設(shè)計(jì)的縮影,具有很強(qiáng)的工程特性,以其為載體,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)具有天然的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于一個(gè)工程的實(shí)施,所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能并不是唯一的評(píng)價(jià)指標(biāo)。設(shè)計(jì)周期、設(shè)計(jì)成本、團(tuán)隊(duì)配合也同樣重要。為此,在課程改革中相應(yīng)地采取了一些措施。首先,為了提高對(duì)設(shè)計(jì)周期地重視,在課程考核中加入了時(shí)間概念。在完成設(shè)計(jì)要求的情況下,時(shí)間使用最少的組成績(jī)最高。另外,為了提高對(duì)設(shè)計(jì)成本的重視,在設(shè)計(jì)中引入性?xún)r(jià)比概念,對(duì)高價(jià)格器件的領(lǐng)用進(jìn)行登記、統(tǒng)計(jì)與限制,推薦學(xué)生采用低價(jià)格的元器件完成相同的功能。在幫助學(xué)生提高成本概念的同時(shí),也為學(xué)校節(jié)省資金投入。最后,為了加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)配合,在每個(gè)組的四個(gè)人中推舉一名組長(zhǎng),負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的協(xié)調(diào)。由組員共同討論完成對(duì)項(xiàng)目的理解并做出具體的設(shè)計(jì)方案,然后統(tǒng)一調(diào)配每個(gè)成員所負(fù)責(zé)的設(shè)計(jì)任務(wù)。每個(gè)成員必須在規(guī)定的時(shí)間完成自己所負(fù)責(zé)的部分。在項(xiàng)目調(diào)試過(guò)程中必定會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,而解決這些問(wèn)題需要各部分的密切配合。因此要求每個(gè)人除了了解自己的設(shè)計(jì)部分以外,還必須了解其他人的設(shè)計(jì)思路。因此為了考核團(tuán)隊(duì)配合,在答辯中除了檢驗(yàn)每人分管的部分外,也會(huì)檢驗(yàn)對(duì)整個(gè)方案和設(shè)計(jì)思路的理解。
5.引入模塊化設(shè)計(jì)理念
隨著電子電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在功能、線路等各方面都越來(lái)越復(fù)雜。在實(shí)際的電子電路開(kāi)發(fā)中,教師一般將電路劃分為多個(gè)模塊,每個(gè)人負(fù)責(zé)一個(gè)模塊。先設(shè)計(jì)單獨(dú)模塊并獨(dú)立調(diào)試,然后再把幾個(gè)模塊聯(lián)調(diào),最終將整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。盡管在課程設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的電路功能較為簡(jiǎn)單,但是為了模擬電子電路的實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程,仍然希望在設(shè)計(jì)中能夠引入模塊化設(shè)計(jì)理念。因此,每個(gè)教師開(kāi)發(fā)自己的題目時(shí),都有意識(shí)的使所設(shè)計(jì)的電路功能齊全,保證整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整。所以在每個(gè)題目中都包含了信號(hào)源、輸入、輸出、控制等多個(gè)部分,可以很方便地劃分為幾個(gè)模塊。每組中的四個(gè)成員可自行選擇設(shè)計(jì)模塊。既讓學(xué)生學(xué)習(xí)了電子電路的設(shè)計(jì)理念,又保證了每個(gè)學(xué)生的工作量,做到人人動(dòng)手。
6.軟件仿真與實(shí)物調(diào)試相結(jié)合
由于計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,在電子應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了很多成熟的開(kāi)發(fā)與仿真軟件,為實(shí)際電子電路的開(kāi)發(fā)提供了準(zhǔn)確的保證,同時(shí)節(jié)約了大量人力物力。EWB、Protel、ORCAD、PSPIC、Multisim等都是目前較為流行的電子電路仿真軟件,在實(shí)際的電子電路開(kāi)發(fā)中也得到了廣泛的應(yīng)用。因此,在本次教學(xué)改革中,模擬實(shí)際的電子電路的開(kāi)發(fā)過(guò)程共十天的課程,其設(shè)計(jì)分成五天軟件仿真和五天硬件調(diào)試。前面五天學(xué)生采用自己喜歡的仿真軟件設(shè)計(jì)并調(diào)試電路。調(diào)試成功后根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路制定元器件清單,并進(jìn)行第一次答辯。答辯通過(guò)后根據(jù)清單領(lǐng)取元器件以及面包板、導(dǎo)線等硬件設(shè)備。后面五天進(jìn)行實(shí)物連線與調(diào)試工作,調(diào)試成功后進(jìn)行第二次答辯。然后撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告并提交,完成整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程。在此過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生都能體會(huì)到軟件仿真與實(shí)物連線各自的特點(diǎn)。比如軟件仿真在原理性錯(cuò)誤的排查方面具有強(qiáng)大的功能,而實(shí)物連線除了讓學(xué)生更熟悉元器件管腳排列以外,更加讓學(xué)生對(duì)元器件的時(shí)間延遲以及因此可能引起的誤動(dòng)作產(chǎn)生更深的體會(huì),這些都是在課本以及“電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”課程中不能收獲的。通過(guò)課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生在軟件設(shè)計(jì)與元器件接線調(diào)試中均得到了鍛煉。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)實(shí)踐,筆者發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)教學(xué)改革效果十分明顯。教師們精心準(zhǔn)備的題目引起了學(xué)生的極大興趣;采用導(dǎo)師制給了學(xué)生更多的自主選擇性;采用項(xiàng)目教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的自主性學(xué)習(xí),也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維;加入工程意識(shí)、模塊化設(shè)計(jì)理念以及軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)方式等改革措施在不同方面讓學(xué)生體會(huì)了實(shí)際電子電路的開(kāi)發(fā)過(guò)程,真正將理論與實(shí)踐相結(jié)合。
參考文獻(xiàn):
一個(gè)優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)軟件或軟件系統(tǒng),往往需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員與軟件開(kāi)發(fā)人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的合作才能完成。作為課程設(shè)計(jì),我們不必重現(xiàn)這一完整的過(guò)程,但需要完成幾個(gè)必要的階段,即調(diào)研分析、軟件設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)這3個(gè)過(guò)程。一般軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中都有軟件測(cè)試的階段,但本課程設(shè)計(jì)主要在于讓學(xué)生獨(dú)立研發(fā),基本的測(cè)試工作都在編程實(shí)現(xiàn)中完成,因此不將軟件測(cè)試作為單獨(dú)的任務(wù)。在完成軟件程序的編制后,應(yīng)要求學(xué)生撰寫(xiě)相應(yīng)的研究報(bào)告。一個(gè)項(xiàng)目的研究報(bào)告是對(duì)該項(xiàng)目的研發(fā)過(guò)程的總結(jié),對(duì)研發(fā)成果的展示,甚至有時(shí)還能彌補(bǔ)一些實(shí)際問(wèn)題中的不足。對(duì)于研發(fā)團(tuán)隊(duì)自身,積累的研究報(bào)告也是團(tuán)隊(duì)內(nèi)部人員總結(jié)提高和培養(yǎng)新人的重要材料。因此,我們把研究報(bào)告的撰寫(xiě)也作為一項(xiàng)重要的任務(wù)。最后,讓學(xué)生各自按實(shí)際情況撰寫(xiě)一份簡(jiǎn)要的心得體會(huì),這不僅是學(xué)生自我總結(jié)和提高的過(guò)程,更是教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)和研況的信息來(lái)源。因此,本課程設(shè)計(jì)主要分為調(diào)研分析、軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、研究報(bào)告撰寫(xiě)和心得體會(huì)撰寫(xiě)4個(gè)部分,順序依次完成。
2調(diào)研分析
對(duì)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),“瓦斯涌出量預(yù)測(cè)”這一問(wèn)題是很陌生的,學(xué)生要完全從零開(kāi)始,逐漸認(rèn)識(shí)和理解這一問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。在這一過(guò)程中,學(xué)生必須要借助專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(如CNKI、維普等),才能較好地理解這一問(wèn)題。查閱專(zhuān)業(yè)的文獻(xiàn),不僅要學(xué)會(huì)使用工具,還要學(xué)會(huì)逐步地積累知識(shí),并及時(shí)利用已有知識(shí)深入查閱,不斷反復(fù),逐步弄清一個(gè)問(wèn)題,這對(duì)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力有很大的幫助。但在具體的實(shí)施過(guò)程中,若操作不當(dāng),仍然容易造成學(xué)生查閱過(guò)度深入,甚至導(dǎo)致有些學(xué)生“鉆牛角尖”的情況。因此,需要提供一個(gè)調(diào)研的大致思路,對(duì)調(diào)研過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化,并對(duì)查閱的內(nèi)容進(jìn)行一定的限制。調(diào)研的思路大致分為4步:第一步,弄清瓦斯的定義及其用途和危害;第二步,基于對(duì)瓦斯用途和危害的認(rèn)識(shí),理解預(yù)測(cè)瓦斯涌出量對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際意義;第三步,調(diào)研目前預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的主要算法;第四步,選取一個(gè)算法,較為深入地學(xué)習(xí)并利用程序?qū)崿F(xiàn)或借助其他工具實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,前2步調(diào)研都不難完成,在第3步和第4步教學(xué)中,應(yīng)對(duì)學(xué)生的任務(wù)做一些限制。目前預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的算法很少,如GM(1,1)[4]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[5]、支持向量機(jī)[6]、多元線性回歸[7]等,要將這些算法都調(diào)研清楚顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)極大簡(jiǎn)化第3步的要求,讓學(xué)生查閱幾篇相關(guān)內(nèi)容的綜述性文獻(xiàn),對(duì)目前的主要算法大致有一個(gè)印象即可。同時(shí),以上提及的一些常用算法,若不借助專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)軟件(如Matlab、SPSS),則很難直接用一般的程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)(如C++、C#、Java等)。因此,本次教學(xué)將預(yù)測(cè)算法固定為支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型。在學(xué)生理解了支持向量機(jī)基本原理后,學(xué)習(xí)當(dāng)前流行的機(jī)器學(xué)習(xí)算法包Accord.NET的使用。該算法包對(duì)學(xué)生來(lái)講又是一個(gè)全新的內(nèi)容,并且目前的說(shuō)明文檔只有英文版,因此這對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握新的工具和提高英文的應(yīng)用能力也有所幫助。同時(shí),該算法包集成了大量流行的機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)分析、圖像處理等方法[8-11],這對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有一定的幫助。
3軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
完成了以上調(diào)研,學(xué)生已大致明確此次課程設(shè)計(jì)需要完成的軟件編程任務(wù)。文獻(xiàn)[12]提出了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程中的項(xiàng)目分解教學(xué)法,建議由教師將一個(gè)項(xiàng)目拆解為不同的模塊,再將各模塊對(duì)應(yīng)不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。我們認(rèn)同這樣的教學(xué)方法,但在實(shí)際的操作過(guò)程中,將部分項(xiàng)目拆解的任務(wù)交給學(xué)生,由他們自行討論該軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì)、各模塊設(shè)計(jì)和各項(xiàng)工作的分工。這種方式更能提高學(xué)生的自主性,發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng),鍛煉他們的團(tuán)隊(duì)合作精神。在具體的教學(xué)過(guò)程中,由教師給出大致設(shè)計(jì)思路,將本次課程設(shè)計(jì)的功能分為3個(gè)部分:數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出。為盡可能減少學(xué)生的工作量,我們采用.net2.0以上的平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),鼓勵(lì)學(xué)生利用.net自帶的各種應(yīng)用程序接口和數(shù)據(jù)處理的工具,如處理集合的LINQ??紤]到煤炭開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的工作條件的限制,在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入功能時(shí),應(yīng)盡可能采用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具,如CSV文件、Excel等。輸出盡量采用圖形和表格的形式,并且需要制作報(bào)表的生成功能。在完成軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,學(xué)生需要充分調(diào)用自己已學(xué)的知識(shí),如C#基本語(yǔ)法、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)等內(nèi)容,并且還需要自行思考讀取和輸出數(shù)據(jù)的方法、設(shè)計(jì)和制作軟件界面、學(xué)習(xí)Accord.net算法集的使用方法,這對(duì)學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、扎實(shí)程序設(shè)計(jì)基本功、學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識(shí)有著積極的作用。
4研究報(bào)告的撰寫(xiě)
一份高質(zhì)量的研究報(bào)告往往能起到畫(huà)龍點(diǎn)睛,甚至彌補(bǔ)實(shí)際開(kāi)發(fā)中的不足的作用。研究報(bào)告是對(duì)已完成工作的總結(jié),它詳細(xì)記錄了認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程,描述了認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的方法,最終得出成果和不足等重要的內(nèi)容。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在撰寫(xiě)研究報(bào)告的過(guò)程,也是重新認(rèn)識(shí)問(wèn)題、總結(jié)解決方案的過(guò)程。團(tuán)隊(duì)中各成員可以借助這一過(guò)程重新認(rèn)識(shí)自己在研發(fā)工作中的成長(zhǎng)和不足,深入了解其他成員的工作,加深對(duì)項(xiàng)目的整體認(rèn)識(shí)。即使本次研發(fā)仍有諸多問(wèn)題未能解決,但借助研究報(bào)告,可以方便以后進(jìn)一步解決或與其他團(tuán)隊(duì)交流,然后共同解決。所以,雖然我們不要求學(xué)生寫(xiě)出高質(zhì)量的研究報(bào)告,但仍然要求學(xué)生完成一份完整的研究報(bào)告。研究報(bào)告應(yīng)分為以下4個(gè)部分:(1)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)問(wèn)題的背景;(2)預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的方法;(3)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);(4)取得的成果與不足。前2個(gè)部分主要是對(duì)調(diào)研和分析的總結(jié),這2部分內(nèi)容要求學(xué)生用自己的語(yǔ)言將問(wèn)題闡述清楚即可。第3部分是此次研究報(bào)告的重點(diǎn),因?yàn)檫@里涉及學(xué)生自主完成的內(nèi)容最多,涉及到的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)也是最多。在軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,有很多部分是讓學(xué)生自行討論和思考,各自選用不同的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),那么這些部分正是體現(xiàn)各小組的特色的地方。對(duì)于這些部分的技術(shù)層面的闡述應(yīng)該重點(diǎn)把握,詳細(xì)闡述。第4部分同樣會(huì)出現(xiàn)各小組的報(bào)告各有特色的情況,因?yàn)楦鹘M學(xué)生基礎(chǔ)的差異導(dǎo)致軟件完成的質(zhì)量各有不同,又由于各組學(xué)生采用讀取、輸出數(shù)據(jù)的方法或者工具不同,最終軟件運(yùn)行的效果也會(huì)各有千秋。但這些情況都屬正常,學(xué)生在實(shí)踐中凸顯出各自的長(zhǎng)處和不足,更有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)和提高自己。
5心得體會(huì)的撰寫(xiě)
不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,本次課程設(shè)計(jì)每個(gè)學(xué)生都無(wú)一例外地要參與其中,與隊(duì)友共同完成課程設(shè)計(jì)中的每項(xiàng)工作。由于自身情況不同,每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任的角色,以至在項(xiàng)目中的成長(zhǎng)歷程都有不同。因此,心得體會(huì)的撰寫(xiě)主要讓學(xué)生從3個(gè)方面簡(jiǎn)要敘述:第一,簡(jiǎn)要說(shuō)明自己在研發(fā)過(guò)程中完成的任務(wù)以及完成情況;第二,在完成的過(guò)程中遇到了何種困難,最終如何克服的;第三,對(duì)本次課程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件,還有沒(méi)有其他的想法,比如算法改進(jìn)、軟件的進(jìn)一步優(yōu)化等。學(xué)生從這3個(gè)方面出發(fā),可以較為完整、系統(tǒng)地回顧、整理、總結(jié)這一次的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),教師也可以從這3個(gè)方面較為完整地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)情況。
6結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:績(jī)效管理;實(shí)踐教學(xué);改革
基金項(xiàng)目:邵陽(yáng)學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目(編號(hào):2012JG01)
中圖分類(lèi)號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
收錄日期:2013年9月2日
組織管理的本質(zhì)是組織的績(jī)效管理???jī)效管理是研究和揭示績(jī)效的度量、考核、應(yīng)用過(guò)程的客觀規(guī)律的科學(xué)???jī)效管理是人力資源管理的核心,績(jī)效管理的結(jié)果可以運(yùn)用到工作分析、員工招聘、員工職業(yè)生涯管理、薪酬管理、員工培訓(xùn)開(kāi)發(fā)、員工勞動(dòng)關(guān)系管理、員工晉升等人力資源管理的其他環(huán)節(jié)。因此,績(jī)效管理課程是人力資源管理本科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程。提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,特別是實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,對(duì)提高畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)能力和就業(yè)能力,具有十分重要的意義。
一、績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
(一)不重視績(jī)效管理課程的實(shí)踐教學(xué),課時(shí)難以保證。由于績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)有一定難度,或?qū)嵺`教學(xué)設(shè)施(如計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)軟件)缺乏,部分高效未設(shè)置績(jī)效管理課程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在人力資源管理綜合(專(zhuān)業(yè))實(shí)習(xí)中也不重視績(jī)效管理崗位的實(shí)踐,難以保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。
(二)實(shí)踐指導(dǎo)教師的能力有待提高。部分教師特別是青年教師參與企業(yè)績(jī)效管理的實(shí)踐較少,不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的指導(dǎo)。具體表現(xiàn)有:不能科學(xué)安排實(shí)踐教學(xué)任務(wù),不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練,不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答疑或指導(dǎo)等。
(三)未對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理,實(shí)踐教學(xué)效果較差???jī)效管理的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)(如實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì))和校外實(shí)踐環(huán)節(jié)(如綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí))。由于校內(nèi)實(shí)踐場(chǎng)地、設(shè)備(或計(jì)算機(jī)軟件)的原因,或在校外實(shí)習(xí)單位不能進(jìn)行對(duì)口或頂崗實(shí)習(xí),學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)效果不太理想。
二、績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建
績(jī)效管理課程的教學(xué)目的,是使學(xué)生具有進(jìn)行績(jī)效設(shè)計(jì)、績(jī)效實(shí)施、績(jī)效溝通、績(jī)效改進(jìn)的基本技能,具有分析和解決組織績(jī)效管理中存在問(wèn)題的初步能力。因此,應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)目的,構(gòu)建績(jī)效管理課程的實(shí)踐教學(xué)體系。結(jié)合我校2007年開(kāi)始的績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系可以包括以下組成部分:
(一)案例教學(xué)。案例教學(xué)是績(jī)效管理課堂教學(xué)普遍應(yīng)用的一種教學(xué)方法。教師在課堂教學(xué)中,除了講授績(jī)效管理的基本知識(shí)和基本理論外,必須緊貼企業(yè)實(shí)際,使學(xué)生掌握績(jī)效管理的基本技能和專(zhuān)業(yè)技能。因此,在績(jī)效計(jì)劃的編制、績(jī)效目標(biāo)和指標(biāo)的設(shè)置、績(jī)效溝通、績(jī)效面談、績(jī)效總結(jié)等教學(xué)環(huán)節(jié),都可以精選一些典型案例,采用分組討論或情景模擬,進(jìn)行案例教學(xué)。
(二)社會(huì)調(diào)查。社會(huì)調(diào)查指學(xué)生根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,事先編制企業(yè)績(jī)效管理現(xiàn)狀調(diào)查表,調(diào)查典型企業(yè)績(jī)效管理的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,必要時(shí)寫(xiě)出調(diào)查總結(jié)報(bào)告。社會(huì)調(diào)查是學(xué)生了解企業(yè)、熟悉企業(yè)的一個(gè)重要手段,在寒暑假或績(jī)效管理課程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)或綜合實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生都可以進(jìn)行社會(huì)調(diào)查。
(三)課程實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)。課程實(shí)驗(yàn)指借助計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)軟件,安排專(zhuān)門(mén)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課時(shí),學(xué)生到計(jì)算機(jī)房進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:績(jī)效指標(biāo)及權(quán)重的設(shè)置、對(duì)員工績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)上評(píng)價(jià)、員工績(jī)效評(píng)分的匯總等。課程實(shí)訓(xùn)指學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師的任務(wù)安排,利用企業(yè)調(diào)查資料或到網(wǎng)上收集相關(guān)資料,進(jìn)行績(jī)效管理的基本技能訓(xùn)練。如,績(jī)效計(jì)劃的編制、績(jī)效考核表的設(shè)計(jì)、企業(yè)績(jī)效管理制度的編制等。
(四)綜合實(shí)習(xí)或?qū)I(yè)實(shí)習(xí)。在學(xué)完人力資源管理專(zhuān)業(yè)的主要主干課程后,可以安排學(xué)生進(jìn)行綜合實(shí)習(xí)(或?qū)I(yè)實(shí)習(xí))。綜合實(shí)習(xí)的內(nèi)容除了績(jī)效管理外,還可以包括人力資源管理的其他主要職能,如工作分析、組織設(shè)計(jì)、員工培訓(xùn)與開(kāi)發(fā)、薪酬管理、員工勞動(dòng)關(guān)系管理等。
(五)畢業(yè)實(shí)習(xí)。在學(xué)完全部理論課程后,一般在第八學(xué)期初安排學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)。畢業(yè)實(shí)習(xí)主要是為學(xué)生就業(yè)做準(zhǔn)備,以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力。對(duì)畢業(yè)以后有意向從事績(jī)效管理工作的學(xué)生,可以到企業(yè)的績(jī)效管理崗位進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。
(六)畢業(yè)論文。畢業(yè)論文是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基本理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究的綜合性訓(xùn)練。畢業(yè)論文旨在檢驗(yàn)學(xué)生的獨(dú)立工作能力、分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)精神。畢業(yè)論文一般在學(xué)完全部理論課程后,安排在第八學(xué)期進(jìn)行。對(duì)績(jī)效管理感興趣的學(xué)生,可以選擇先進(jìn)的績(jī)效管理工具應(yīng)用、績(jī)效管理系統(tǒng)、績(jī)效管理過(guò)程、績(jī)效管理創(chuàng)新等方面的課題進(jìn)行研究。
三、績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施
績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建完成以后,學(xué)校應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際,制定適合的管理制度和規(guī)定,精心組織,嚴(yán)格實(shí)施,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,不斷改進(jìn)。下面以績(jī)效管理課程設(shè)計(jì)為例,其實(shí)施要點(diǎn)如下:
(一)編制相關(guān)的管理制度和規(guī)定。如編制績(jī)效管理課程設(shè)計(jì)大綱,內(nèi)容可包括:課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù),課程設(shè)計(jì)的基本理論,程序與要求,主要內(nèi)容提要,考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),配套教材等。
(二)制定課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃,下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。課程設(shè)計(jì)組組長(zhǎng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)大綱編制課程設(shè)計(jì)的工作計(jì)劃,內(nèi)容可包括:教學(xué)目的和要求,選題程序和題目擬定,時(shí)間和場(chǎng)地安排,指導(dǎo)教師和學(xué)生分組名單,考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)定辦法,紀(jì)律和保障措施,課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃表等。指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)的工作計(jì)劃,編制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),內(nèi)容可包括:課程設(shè)計(jì)的目的、課程設(shè)計(jì)的背景資料、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、任務(wù)分工、課程設(shè)計(jì)的基本要求等。較好的做法是以一個(gè)典型企業(yè)為背景,10~20個(gè)學(xué)生為一組,包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容:確定企業(yè)使命、愿景、價(jià)值觀和戰(zhàn)略,企業(yè)各崗位說(shuō)明書(shū)的編制,企業(yè)績(jī)效管理制度的編制,企業(yè)各崗位績(jī)效管理表格(如績(jī)效考核表)的編制。
(三)學(xué)生按要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。一般做法是:先到典型企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,收集原始數(shù)據(jù)和資料;再根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求完成課程設(shè)計(jì)任務(wù);最后完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,指導(dǎo)教師應(yīng)全過(guò)程對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑。
(四)課程設(shè)計(jì)總結(jié)。在學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后,指導(dǎo)組組長(zhǎng)應(yīng)負(fù)責(zé)召開(kāi)學(xué)生座談會(huì),對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié),并根據(jù)存在的問(wèn)題,制定針對(duì)性的措施。
四、績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系改進(jìn)
在構(gòu)建、實(shí)施績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)體系以后,必須對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系定期進(jìn)行檢查和總結(jié),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,不斷改進(jìn),形成持續(xù)改進(jìn)的動(dòng)態(tài)循環(huán)。根據(jù)目前績(jī)效管理課程實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題,可采取以下改進(jìn)措施:
(一)重視績(jī)效管理課程的實(shí)踐教學(xué),構(gòu)建比較完善的實(shí)踐教學(xué)體系。學(xué)校應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際,合理安排績(jī)效管理課程的實(shí)踐教學(xué)。如設(shè)置1~2周的績(jī)效管理課程設(shè)計(jì)或6~10課時(shí)的課程實(shí)訓(xùn)。有條件的學(xué)校,可開(kāi)發(fā)或購(gòu)買(mǎi)績(jī)效管理模擬教學(xué)軟件,安排6~10課時(shí)的課程實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生進(jìn)行綜合實(shí)習(xí)或畢業(yè)實(shí)習(xí)階段,可安排學(xué)生到企業(yè)人力資源部的績(jī)效管理崗位進(jìn)行對(duì)口或頂崗實(shí)習(xí)。
(二)重視績(jī)效管理課程教師的培養(yǎng),提高教師的實(shí)踐能力???jī)效管理課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程??梢圆扇〗處熯M(jìn)修,為企業(yè)提供績(jī)效管理咨詢(xún)服務(wù),到企業(yè)人力部門(mén)兼職等辦法,提高教師的實(shí)踐能力和教學(xué)水平。
(三)對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理,提高實(shí)踐教學(xué)效果。首先,實(shí)踐指導(dǎo)教師要根據(jù)實(shí)踐教學(xué)大綱的要求,對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格管理。如加強(qiáng)學(xué)生的紀(jì)律教育,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加教學(xué)實(shí)踐、勇于創(chuàng)新,要求學(xué)生填寫(xiě)實(shí)踐教學(xué)日記并認(rèn)真總結(jié);其次,學(xué)校各級(jí)教學(xué)單位應(yīng)定期對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查和監(jiān)控。如,在綜合實(shí)習(xí)過(guò)程中和實(shí)習(xí)結(jié)束后,召開(kāi)學(xué)生座談會(huì),聽(tīng)取學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的看法和建議,或到實(shí)習(xí)單位了解學(xué)生的實(shí)習(xí)表現(xiàn)和實(shí)習(xí)效果。也可設(shè)計(jì)一些評(píng)價(jià)指標(biāo)(如實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)方式、實(shí)習(xí)地選擇、實(shí)習(xí)單位管理等指標(biāo)),對(duì)綜合實(shí)習(xí)的教學(xué)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
總之,人力資源管理本科專(zhuān)業(yè)績(jī)效管理課程的實(shí)踐教學(xué)改革,必須以社會(huì)需求為導(dǎo)向,根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建適合的實(shí)踐教學(xué)體系,并且持續(xù)不斷地有效運(yùn)行,以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力。
主要參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:CDIO;測(cè)控技術(shù)與儀器;綜合課程設(shè)計(jì);教育改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)23-0096-02
一、前言
CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)是近年來(lái)由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立的一種新的工程教育理念,并成立相應(yīng)的國(guó)際合作組織。CDIO教育模式與傳統(tǒng)的課堂教育有著明顯區(qū)別,其基本環(huán)節(jié)為構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)通常只隸屬于所屬課程,不同課程之間的銜接較差。學(xué)生做設(shè)計(jì)通常只局限于一門(mén)課程,學(xué)生設(shè)計(jì)的思維模式是以“參閱設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)―查閱手冊(cè)”的固定模式參考設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的結(jié)果也往往流于形式,應(yīng)付了事。為此,以CDIO工程教育理念為指導(dǎo),提出以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)。測(cè)控技術(shù)與儀器綜合課程設(shè)計(jì)是不隸屬任何一門(mén)課程的課程設(shè)計(jì),它涵蓋傳感器原理與應(yīng)用、測(cè)控電路、單片機(jī)原理、測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)課程的理論知識(shí),三四名學(xué)生組成課題小組相互合作并完成具有實(shí)際工程背景的項(xiàng)目,使學(xué)生能夠系統(tǒng)地進(jìn)行CDIO工程教育理念所提倡的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的整體訓(xùn)練,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的自信心。
二、CDIO工程模式下綜合課程設(shè)計(jì)的實(shí)施
制定綜合課程設(shè)計(jì)的選題要兼顧創(chuàng)新性、專(zhuān)業(yè)性、綜合性、實(shí)踐性。選題是整個(gè)綜合課程設(shè)計(jì)得以順利完成的重要環(huán)節(jié),選題不恰當(dāng)不僅會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情,而且會(huì)降低綜合課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。指導(dǎo)教師在選擇綜合課程設(shè)計(jì)題目時(shí)應(yīng)緊扣CDIO工程教育理念,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐應(yīng)用能力作為根本。一方面由指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目提出設(shè)計(jì)題目,或結(jié)合大學(xué)生各類(lèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽提出合適的課題;另一方面,也可由學(xué)生組成的設(shè)計(jì)小組根據(jù)小組討論和興趣點(diǎn)提出題目,由指導(dǎo)老師根據(jù)綜合課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)提出修改意見(jiàn),改變學(xué)生在綜合課程設(shè)計(jì)中的被動(dòng)模仿型的角色,變?yōu)楝F(xiàn)在的主動(dòng)思考型。結(jié)合前續(xù)課程綜合課程設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括:系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、傳感器設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)、精度計(jì)算、程序編寫(xiě)、仿真調(diào)試等部分。
綜合課程設(shè)計(jì)由于其自身較強(qiáng)的工程實(shí)踐性,特別符合CDIO工程教育理念倡導(dǎo)的“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”。以CDIO理念為指導(dǎo),綜合課程設(shè)計(jì)改變傳統(tǒng)的分散的教學(xué)模式,以小組為單位進(jìn)行集中的教學(xué)模式進(jìn)行選題―調(diào)研―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn),最后每個(gè)設(shè)計(jì)小組集中答辯。具體步驟:
1.在第七學(xué)期末,指導(dǎo)老師向?qū)W生提出綜合課程設(shè)計(jì)的目的和要求,學(xué)生在充分了解綜合課程設(shè)計(jì)后,根據(jù)自己意愿進(jìn)行分組,小組成員為3~4人。
2.設(shè)計(jì)小組成立后,首先進(jìn)行課程設(shè)計(jì)選題的工作并利用2周時(shí)間進(jìn)行調(diào)研討論,與此同時(shí)設(shè)計(jì)小組也可根據(jù)調(diào)研的結(jié)果提出自己感興趣的設(shè)計(jì)題目并交由指導(dǎo)老師審核。
3.各設(shè)計(jì)小組在第八學(xué)期初,提出總體設(shè)計(jì)方案和任務(wù)分配情況說(shuō)明,每位同學(xué)提交自己承擔(dān)任務(wù)的設(shè)計(jì)方案和計(jì)劃。
4.利用2周的時(shí)間根據(jù)各自的設(shè)計(jì)任務(wù)生,利用AutoCAD、Matlab、Proteus仿真軟件、Keil C編譯軟件及protel等系列工具軟件完成課題中各個(gè)子模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件程序設(shè)計(jì),以作業(yè)形式提交設(shè)計(jì)圖紙和綜合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
5.答辯環(huán)節(jié)由指導(dǎo)老師和各設(shè)計(jì)小組共同參加,答辯環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)由指導(dǎo)教師和不參加答辯的小組共同給出。答辯時(shí),學(xué)生要闡述課題的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)中碰到的問(wèn)題和解決辦法,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程以及個(gè)人在設(shè)計(jì)中所起的作用,并現(xiàn)場(chǎng)回答問(wèn)題。綜合課程設(shè)計(jì)的成績(jī)由3個(gè)部分組成:設(shè)計(jì)成績(jī)、報(bào)告成績(jī)及答辯成績(jī)。設(shè)計(jì)成績(jī)由指導(dǎo)老師和同組同學(xué)共同給出,主要考核每位同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)題目的理解程度,根據(jù)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行調(diào)研和查閱資料的能力,學(xué)生在設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新性、主動(dòng)性、合作性的體現(xiàn)。課程設(shè)計(jì)成果包括:圖紙,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、軟件程序、仿真演示等,是各設(shè)計(jì)小組的最終成果也是評(píng)價(jià)各設(shè)計(jì)小組的設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。答辯環(huán)節(jié)由指導(dǎo)老師和各設(shè)計(jì)小組共同參加。指導(dǎo)老師和其他設(shè)計(jì)小組針對(duì)參加答辯的設(shè)計(jì)小組的設(shè)計(jì)成果分別提出問(wèn)題。答辯分?jǐn)?shù)以指導(dǎo)老師的評(píng)分為主,其他各設(shè)計(jì)小組的評(píng)分為輔。學(xué)生準(zhǔn)備答辯的過(guò)程,是對(duì)自己在項(xiàng)目中所承擔(dān)任務(wù)的再次總結(jié),有利于學(xué)生掌握設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題,并且現(xiàn)場(chǎng)答辯又可以鍛煉學(xué)生的表述能力及即時(shí)分析能力。同時(shí)把其他各小組引入答辯環(huán)節(jié),也有利于不同設(shè)計(jì)小組設(shè)計(jì)成果的共享。
三、結(jié)束語(yǔ)
本文提出的CDIO工程教育模式下測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)的改革,希望通過(guò)綜合課程設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)分散式的單一課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式,更好地融合“構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行”的指導(dǎo)思想,同時(shí)使學(xué)生通過(guò)綜合課程設(shè)計(jì)具有一定的創(chuàng)新性、主動(dòng)性、多樣性,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與理論運(yùn)用能力,給學(xué)生提供一個(gè)分析、研究、設(shè)計(jì)、解決實(shí)際工程項(xiàng)目的一系列較完整的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)綜合課程設(shè)計(jì)的改革,使學(xué)生成為綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)中的主角,而教師則在教學(xué)活動(dòng)中起向?qū)Ш驮u(píng)估的作用。
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關(guān)鍵詞:課程設(shè)計(jì);化工教學(xué);創(chuàng)新能力
化工課程設(shè)計(jì)是指全日制本科化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程后,在專(zhuān)業(yè)老師指導(dǎo)下,由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行和完成的工程設(shè)計(jì),是化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生非常重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它以四大化學(xué)和化工原理課程所學(xué)理論知識(shí)為前提,以化工單元設(shè)計(jì)與計(jì)算、化工工藝制圖、化工儀表自動(dòng)化、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)等專(zhuān)業(yè)課程為基礎(chǔ)進(jìn)行的一項(xiàng)綜合性實(shí)踐訓(xùn)練和對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的一次全面總結(jié)[1-2],也是對(duì)所修的專(zhuān)業(yè)課程實(shí)際教學(xué)效果的一次全面仿真檢驗(yàn)。通過(guò)這一教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),可以最大程度培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生以下3個(gè)方面的能力和素質(zhì):(1)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用計(jì)算軟件的工藝及設(shè)備計(jì)算技能、查閱篩選文獻(xiàn)的能力,逐步樹(shù)立和培養(yǎng)其工程意識(shí);(2)拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;(3)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)揮自我獨(dú)創(chuàng)獨(dú)立思考能力,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生良好的設(shè)計(jì)理念。在進(jìn)行化工原理課程設(shè)計(jì)前,學(xué)生除了具備化工專(zhuān)業(yè)方面的理論知識(shí)外,還要求必須掌握工程技術(shù)人員所必需具備的基本技能和工程素質(zhì),例如能熟悉查閱文獻(xiàn)資料、國(guó)家最新工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),會(huì)正確選用經(jīng)驗(yàn)公式及處理數(shù)據(jù)[3],會(huì)用簡(jiǎn)練的文字和工程語(yǔ)言正確表述設(shè)計(jì)主題和結(jié)果等等。課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的開(kāi)展,是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的一次近距離、仿真的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。也是對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的全面綜合運(yùn)用和實(shí)踐檢驗(yàn)。根據(jù)本人幾年來(lái)的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)和我校的實(shí)際開(kāi)展情況的反饋情況來(lái)看,課程設(shè)計(jì)在提升化工原理教學(xué)質(zhì)量中的作用非常明顯,主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面的能力提升。
1加深學(xué)生對(duì)化工理論知識(shí)的理解
化工設(shè)計(jì)通常都安排在本科學(xué)習(xí)的第六學(xué)期末或第七學(xué)期,這一階段,學(xué)生基本上已學(xué)完所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課。近年由于科技的飛速發(fā)展,課堂教學(xué)模式手段越來(lái)越豐富,在教學(xué)中可通過(guò)多媒體教學(xué)、3D動(dòng)畫(huà)演示、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、習(xí)題輔導(dǎo)等方面增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握,教學(xué)效果有了很大程度的提升,但由于工科專(zhuān)業(yè)課的理論知識(shí)較多,實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排較少,使得學(xué)生對(duì)工科專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)比較抽象,加之學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,學(xué)生自覺(jué)完成課程學(xué)習(xí)的動(dòng)力明顯不足,教學(xué)效果差強(qiáng)人意。本科教學(xué)中的化工課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生根據(jù)專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)老師要求的設(shè)計(jì)題目,確定設(shè)計(jì)的已知條件和工藝參數(shù)要求,綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),通過(guò)完整的物料和能量衡算來(lái)確定設(shè)備的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)尺寸,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果作出設(shè)備的裝配圖紙。同時(shí)撰寫(xiě)產(chǎn)品設(shè)計(jì)手冊(cè),并繪制工藝流程圖(PID)、物料平衡流程圖(PFD)和簡(jiǎn)單的車(chē)間布置圖等。學(xué)生要在指定的時(shí)間完成這一任務(wù),除對(duì)以往所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通外,還需要大量的翻閱資料和與老師同學(xué)交流,在理論基礎(chǔ)上進(jìn)行大量實(shí)際計(jì)算,選擇和比較,使用AutoCAD繪圖軟件繪圖和采用計(jì)算軟件輔助計(jì)算,最終完成任務(wù)。在這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的進(jìn)行中,以前學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)猶如一顆顆飽滿的珍珠,被實(shí)踐這雙巧手串成一條光彩奪目的項(xiàng)鏈,學(xué)生既加強(qiáng)了對(duì)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的了解和消化,同時(shí)由于學(xué)以致用,學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)自覺(jué)性也得到了很大提升。
2培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型能力
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和設(shè)備選型能力的培養(yǎng)是化工專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的基本目標(biāo)之一。通過(guò)課堂上多種方式的學(xué)習(xí),見(jiàn)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段,學(xué)生熟悉了解了常用設(shè)備的基本操作規(guī)程,但在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和具體化工產(chǎn)品設(shè)備選型方面的能力較差。這一問(wèn)題解決的唯一的途徑就是加大實(shí)踐訓(xùn)練,但由于高校中學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)費(fèi)有限,所以可采取課程設(shè)計(jì)這一理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐手段來(lái)解決。指導(dǎo)老師在確定課程設(shè)計(jì)題目時(shí),可針對(duì)性地選用化工單元操作中常用的單元操作進(jìn)行題目設(shè)置,明確設(shè)計(jì)任務(wù),讓學(xué)生圍繞這一設(shè)計(jì)任務(wù),在指定時(shí)間內(nèi)完成具體的設(shè)計(jì)工作。例如,針對(duì)分離單元操作,可布置任務(wù),要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)精餾塔,設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括一個(gè)完整的工段,因此學(xué)生需要大量翻閱資料和比較,確定分離工藝實(shí)施方案,然后根據(jù)具體物料和能量衡算、實(shí)際化工生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定塔具體結(jié)構(gòu)尺寸、進(jìn)出料管口尺寸與安裝方位,同時(shí)還要進(jìn)行輔助設(shè)備的選型與計(jì)算,最后繪制精餾塔的設(shè)備圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。這一實(shí)踐性極強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)結(jié)果反饋表明,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型能力得到了有效的培養(yǎng)。
3強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)的普及和專(zhuān)用計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā),計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)、化工生產(chǎn)、化工科研和教學(xué)等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越被承認(rèn)。因此對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校而言,強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力尤其重要[4-6]?;ふn程設(shè)計(jì)的主要工作任務(wù)包括兩方面:一是具體操作工藝計(jì)算和設(shè)備選型,由于工藝計(jì)算中許多物性數(shù)據(jù)比如密度、比熱容要根據(jù)具體的工藝過(guò)程參數(shù)進(jìn)行處理計(jì)算,計(jì)算過(guò)程中經(jīng)常使用一些復(fù)雜的經(jīng)驗(yàn)公式,部分公式需要反復(fù)試差計(jì)算,手算難度較大,準(zhǔn)確性差,對(duì)于學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果是否正確,指導(dǎo)老師也很難判定,但采用專(zhuān)業(yè)的化工計(jì)算軟件就非常容易判斷和計(jì)算,且準(zhǔn)確度非常高。例如精餾板式塔的設(shè)計(jì)計(jì)算,手工計(jì)算理論塔板數(shù)一般采用兩種方法,簡(jiǎn)捷板法或逐板法。若采用逐板計(jì)算方法,需要用操作線方程和氣液平衡方程兩個(gè)公式交替進(jìn)行多次的重復(fù)計(jì)算,才能獲得最終結(jié)果,如果分離精度要求較高,理論塔板數(shù)數(shù)目就會(huì)非常多,手工計(jì)算工程量大且準(zhǔn)確度差,計(jì)算難以完成和進(jìn)行。利用CupTower軟件進(jìn)行計(jì)算,只要輸入分離所需要達(dá)到的條件,運(yùn)行軟件后很快就得到全塔和精餾段理論板數(shù),加料板的位置也會(huì)直接給出,同時(shí)還可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和收斂。二是設(shè)備和工藝流程圖的繪制。由于化工設(shè)計(jì)訓(xùn)練的時(shí)間一般僅為兩周,留給繪圖的時(shí)間非常緊迫,采用AutoCAD、CADWorx等軟件繪圖,不僅繪圖速度和質(zhì)量大大提高,而且圖紙修改也非常方便,大大縮短了繪圖時(shí)間,使學(xué)生有較為充裕的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、方案論證,編印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。通過(guò)本校近年來(lái)的設(shè)計(jì)結(jié)果表明,由于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的掌握和應(yīng)用,兩周的設(shè)計(jì)時(shí)間越來(lái)越充裕,設(shè)計(jì)作品也越來(lái)越完善和優(yōu)秀。每當(dāng)學(xué)生手捧自己精心設(shè)計(jì)、親手制作、裝幀精美的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí),其喜悅之情溢于言表。教師亦分享著收獲的喜悅。這使我們也意識(shí)到,計(jì)算機(jī)的使用特別是計(jì)算機(jī)繪圖作為一種現(xiàn)代化的繪圖工具確實(shí)是當(dāng)代工程技術(shù)人員必備的基本技能,必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生這方面的培養(yǎng)?;ぴO(shè)計(jì)的進(jìn)行在這方面的培養(yǎng)效果非常顯著,極大的強(qiáng)化了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。
4培養(yǎng)工程意識(shí)和創(chuàng)新思維
工程觀念是指從工程實(shí)際的角度思考問(wèn)題和解決問(wèn)題[7]?;ぴO(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際非常緊密的一門(mén)課程,在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)把書(shū)本知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程相結(jié)合,使學(xué)生在掌握基本理論知識(shí)的同時(shí),學(xué)會(huì)應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。這符合工程觀念培養(yǎng)化工人才的目的[6]。為了達(dá)到培養(yǎng)的目的,本校安排在學(xué)生見(jiàn)習(xí)和實(shí)習(xí)之后,使學(xué)生通過(guò)實(shí)習(xí)建立對(duì)工藝和設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)后,才開(kāi)展了化工設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí),指導(dǎo)老師結(jié)合化工設(shè)計(jì)的要求和學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),選定的化工課程設(shè)計(jì)的題目方向和內(nèi)容都非常有針對(duì)性,設(shè)計(jì)的內(nèi)容使學(xué)生既需要將理論課程上所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,又能較好的體現(xiàn)工業(yè)背景和具有典型性、實(shí)用性的特點(diǎn)。極大的縮短了學(xué)生在專(zhuān)業(yè)方面理論與實(shí)際的距離。在學(xué)生經(jīng)過(guò)大一、大二兩年公共課、物理化學(xué)等四大化學(xué)和化工原理課程理論課的學(xué)習(xí)后,大三完成專(zhuān)業(yè)理論課學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課的同時(shí),針對(duì)部分專(zhuān)業(yè)能力表現(xiàn)優(yōu)秀、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、且對(duì)化工知識(shí)有濃厚興趣的學(xué)生,經(jīng)老師和同學(xué)雙方選擇后,學(xué)院創(chuàng)造條件為其提供多樣多方式的學(xué)習(xí)平臺(tái),進(jìn)行更高層次的培養(yǎng)。比如鼓勵(lì)和帶領(lǐng)學(xué)生以小組形式參加全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽、跨專(zhuān)業(yè)合作參加全國(guó)大學(xué)生制藥工藝設(shè)計(jì)大賽、結(jié)合老師的科研方向和任務(wù)需要布置一定數(shù)量的課程設(shè)計(jì)題目等。
在這些實(shí)踐活動(dòng)的進(jìn)行中,學(xué)生和老師,學(xué)生與學(xué)生,學(xué)校和學(xué)校,學(xué)校與企業(yè)之間需要經(jīng)常要進(jìn)行交流、總結(jié)和匯報(bào)。而最終的設(shè)計(jì)成果也要由小組全部成員用工程圖紙、計(jì)算數(shù)據(jù)、詳細(xì)圖表、最終結(jié)論等工程術(shù)語(yǔ)來(lái)表述,同時(shí),大多時(shí)候需要采用PPT在規(guī)定時(shí)間內(nèi)講解小組設(shè)計(jì)過(guò)程、結(jié)果、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果等。由于參加比賽,最終結(jié)果會(huì)有專(zhuān)家組進(jìn)行合理評(píng)價(jià),而專(zhuān)家組里的專(zhuān)家有許多來(lái)自于設(shè)計(jì)院、工廠和高校,他們掌握了大量的實(shí)踐知識(shí)和最新動(dòng)態(tài),他們會(huì)對(duì)所設(shè)計(jì)的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問(wèn),同時(shí)指出不足和改正意見(jiàn)。無(wú)論是指導(dǎo)老師還是參賽學(xué)生,都會(huì)從中獲得許多書(shū)本上得不到的知識(shí),由于設(shè)計(jì)題目都是專(zhuān)家根據(jù)目前化工行業(yè)實(shí)際存在的問(wèn)題命題,一方面,學(xué)生通過(guò)作品的設(shè)計(jì)和完成,對(duì)所學(xué)所有專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行了一次徹底的融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用和總結(jié)。從實(shí)際出發(fā),提高了化工工藝設(shè)計(jì)的能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,有效地開(kāi)拓了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)新意識(shí);另一方面,專(zhuān)業(yè)教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)競(jìng)賽作品,積極展開(kāi)校外交流,同時(shí)向企業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí),既豐富了自身的理論知識(shí),也鍛煉提高了實(shí)踐能力和科研能力,達(dá)到促進(jìn)雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)的目的。
5結(jié)語(yǔ)
化工設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐表明,課程設(shè)計(jì)不但提高了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決工程問(wèn)題的能力、也培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),增強(qiáng)了實(shí)踐能力,同時(shí)大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和對(duì)理論課程的學(xué)習(xí)效果。另外通過(guò)課程設(shè)計(jì),老師的教學(xué)方法、教學(xué)水平和科研能力也在實(shí)踐中得到了大幅度提高。
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1.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與要求
本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計(jì),內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求,通過(guò)電路方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求,通過(guò)查閱資料、調(diào)查研究等,獨(dú)立完成方案設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試,并獨(dú)立寫(xiě)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的?shí)驗(yàn)報(bào)告。
具體地說(shuō),學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐,應(yīng)達(dá)到以下基本要求:建立電子系統(tǒng)的概念,綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)完成一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,了解電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類(lèi)型和特性,掌握合理選用器件的原則;掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊(cè)的基本方法;掌握用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)與仿真電路系統(tǒng)的基本方法;進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法;學(xué)會(huì)撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告;培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生獨(dú)立完成課題,達(dá)到對(duì)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練,要求本課程設(shè)計(jì)涵蓋模擬電路知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí),因此課程設(shè)計(jì)的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個(gè)部分。
2.1課堂講授。
課程設(shè)計(jì)開(kāi)始前,需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過(guò)兩學(xué)時(shí)的教學(xué),明確課程設(shè)計(jì)的要求,主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績(jī)?cè)u(píng)定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求,要求學(xué)生從多個(gè)課題中選擇一個(gè)。
2.2設(shè)計(jì)與調(diào)試環(huán)節(jié)。
2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計(jì)。
前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計(jì)、電路仿真等。在確定方案時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,根據(jù)技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行方案分析、論證和計(jì)算,獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下:題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具體電路設(shè)計(jì)。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì),通過(guò)論證與選擇,確定總體方案。此后是對(duì)方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算,稱(chēng)為預(yù)設(shè)計(jì)階段,包括元器件的選用和電路參數(shù)的計(jì)算。最后畫(huà)出總體電路圖(原理圖和布線圖),此階段約占課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)的30%。
2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試,指標(biāo)測(cè)試等。
在安裝與調(diào)試這個(gè)階段,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行安裝和調(diào)試,達(dá)到任務(wù)書(shū)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過(guò)后,學(xué)生即可購(gòu)買(mǎi)所需元器件等材料,并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測(cè)試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路(并制作相應(yīng)電路板),使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn),所需時(shí)間約占總學(xué)時(shí)的50%。
2.3撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告,總結(jié)交流與討論。
撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫(xiě)科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫(xiě)報(bào)告,不僅要對(duì)設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié),而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下方面:系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外,還應(yīng)對(duì)以下幾部分進(jìn)行說(shuō)明:設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄,設(shè)計(jì)方案說(shuō)明、比較,實(shí)際電路圖,功能與指標(biāo)測(cè)試結(jié)果,存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn),等等??偨Y(jié)報(bào)告具體內(nèi)容如下:課題名稱(chēng)、內(nèi)容摘要、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案、畫(huà)出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。畫(huà)出完整的電路圖,并說(shuō)明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容,包括使用的主要儀器和儀表;調(diào)試電路的方法和技巧;測(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析;調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法??偨Y(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn),指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值,列出系統(tǒng)需要的元器件清單,列出參考文獻(xiàn),收獲、體會(huì),并對(duì)本次設(shè)計(jì)提出建議。
2.4成績(jī)?cè)u(píng)定。
課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力,而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和分析的能力。因此,課程設(shè)計(jì)的考核分為以下部分:設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。設(shè)計(jì)成品:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,是否達(dá)到技術(shù)要求。(安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問(wèn)題的能力)實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有設(shè)計(jì)題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法、收獲體會(huì)等。課程設(shè)計(jì)答辯:考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力,設(shè)計(jì)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神,等等。
3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的步驟
在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中,通常只介紹單元電路的設(shè)計(jì)。然而,一個(gè)實(shí)用的電子電路通常是由若干個(gè)單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱(chēng)為單元電路。因此,一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅包括單元電路的設(shè)計(jì),還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)(總體電路由哪些單元電路構(gòu)成,以及單元電路之間如何連接,等等)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,各種通用和專(zhuān)用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn),電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了單元電路的設(shè)計(jì)外,還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)越來(lái)越重要,不過(guò)從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā),課程設(shè)計(jì)仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方法有所不同(尤其單元電路的設(shè)計(jì)),但總體電路的設(shè)計(jì)步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計(jì)方法與步驟包括:總體方案的設(shè)計(jì)與方案論證、單元電路的設(shè)計(jì)、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。