時間:2022-07-14 08:15:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇平差課程設計總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:課程設計;Java程序設計;實踐教學;軟件工程
0、引言
軟件工程專業本科生的培養目標是面向軟件產業界對軟件工程專業技術人才的需求,培養具備扎實的計算機科學技術基本知識,受過良好的軟件設計、開發和工程管理方法基本訓練的應用型高級技術人才。
Java程序設計是軟件工程專業的一門重要課程,該門課程的課程設計作為實踐教學的重要環節,對培養學生的學習能力、問題分析與解決能力、實踐創新能力起著重要的作用,同時還可以培養學生的軟件工程思想,提高學生的軟件開發能力。
1、什么是課程設計
課程設計是學生在學完課程之后集中一兩周時間,以個人獨立完成或團隊分工合作等方式,圍繞某一設計題目進行專業實踐活動,旨在鞏固、強化、拓展所學知識,提高學生實踐操作能力和自學創新能力,培養學生團隊合作意識。
課程設計是針對性較強的實踐教學環節,將課程基本理論與工程實際相聯系的綜合訓練,是培養應用型人才的一個重要步驟。課程設計可以使學生通過查閱資料、分析題目、確定設計方案等一系列步驟將理論知識與工程實踐相結合,從而加深對所學知識的理解與鞏固,提高整體思維能力、綜合應用能力和創新能力。
2、Java課程設計大綱的制定
根據Java程序設計課程的教學大綱要求,制定相應的課程設計大綱,明確課程設計的目的、任務要求、時間安排、設計文檔要求、考核方式、備選課題等。由于課程設計以個人獨立完成為主,因此課程設計的難易程度應適當,保證學生在指定的時間內能順利完成。根據計算機技術的應用范圍與學生當前的知識儲備情況,備選題目可設置多種類型,如小型桌面軟件類、管理系統類、網絡編程類等題目,當然,學生也可以自擬題目。課程設計文檔是學生對自己的作品在系統總體結構、功能模塊、程序流程圖、類圖、主要算法、遇到的主要問題與解決方法等方面進行說明的文字材料,同時要求學生在文檔的最后總結在完成課程設計過程中的心得體會。
3、Java課程設計方案
Java課程設計的實施主要由選題、指導、考核3個環節組成,其中,選題是首要的步驟,指導是教師了解學生遇到的問題和完成進度并給予輔導建議的過程,考核是對學生的作品進行檢查與評價。
3.1 選題
Java課程設計題目的設置要與軟件工程專業培養目標和Java課程的教學大綱要求相一致。課題應盡量滿足理論知識與專業技術相結合、軟件工程理論與項目實際需求相結合的要求,既要全面覆蓋理論課程所學知識,適合實踐教學和啟發創新,又要聯系工程實際,并適應本專業的發展趨勢。課題應具有一定的可操作性、設計性、靈活性、挑戰性和趣味性。課程設計內容難易程度的確定要以中等水平的學生在規定時間內經過努力能完成任務為依據。
另外,課題應盡可能地與學生的實際學習、生活相關,這樣學生在調研、分析設計時更容易了解需求。例如,學生成績管理系統、圖書信息管理系統、宿舍管理系統、ATM柜員機模擬程序等課題與學生的學習、生活相關,在使用計算機時常用的計算器、畫圖板、音頻或視頻播放器等都可以作為選題。
在學生明確課程設計的大綱要求后,根據自己對Java語言知識的掌握程度與感興趣的研究方向,可以從課程設計大綱的備選題目中選擇適合自己的題目,也可以自擬題目。
3.2 指導
在課程設計中,學生是主體,教師是主導,因此指導應講究方法與藝術,最大程度地發揮教師的導向作用與學生的主動性與創造性。指導分為兩個階段,第一個階段是對學生選題的指導,第二個階段是學生在完成課程設計的過程中教師對學生的集中輔導與答疑。指導過程同時也是教師對學生進度的檢查與監督過程。
1)選題指導。
教師在指導學生選題時要說明各種題目的難度與要求,根據學生基礎與能力的不同,因材施教,推薦不同的題目,幫助學生把握好方向。
對于理論基礎好、動手能力強的學生,可以給他們提供難度較高、有挑戰性的題目;對于理論基礎好動手能力一般的學生,難度較高、可操作性強的題目可以激發他們的探索精神、提高動手能力;對于理論基礎與動手能力都一般的學生來說,難度中等、有可參照原型的題目較適合他們;基礎差的學生要獨立完成設計比較困難,因此教師可以建議他們選擇源于教材、難度低的擴展性題目。
2)設計指導。
學生在課程設計的具體執行過程中主要由個人獨立設計與教師指導兩個部分構成。個人獨立設計是學生利用課余時間對自己的課題進行設計實現。除此之外,在課程設計期間,教師安排每周2次,每次4~5學時在實驗室集中指導與答疑。通過這樣的方式,教師可以參與到學生的設計中,了解并開拓學生的思路,發現問題并引導如何解決問題,還可以發掘學生的潛能,同時也可以對整個課程設計的過程進行監督與管理,提高課程設計的質量與效果。
在Java課程的教學過程中,教師應該逐漸了解學生的學習態度與學習情況,因此,鑒于學生態度與基礎不同,教師在設計的指導上也要因材施教,有針對性。對于理論基礎好、動手能力強的學生,教師可以引導他們進行深入的探索與研究,進行創新性的設計,而不僅僅局限在基本設計要求上。教師要參與他們的設計中,聽取他們的思路,對有一定創新性、合理的想法給予鼓勵,并給他們提出建議,推薦有關的資料。由于這類學生對新技術的求知欲強,但新技術在最初應用時容易出現問題,所以教師在聽取學生的思路時,要及時發現并糾正他們設計中的不合理成分,引導他們朝著正確的方向前行。
對于理論基礎好動手能力一般的學生,他們在系統分析與設計中一般都能夠完成得很好,但是編程實踐的能力欠缺,因此教師通過啟發式的方法引導學生,發揮學生的理論水平進行創新性的設計,在系統實現時給學生推薦參考資料,加強對基礎知識的應用能力。
對于大部分理論基礎與動手能力都一般的學生,教師要幫助學生加深對理論知識的理解,同時在設計上多加指導與啟發,引導學生更為完善地完成設計,并在設計中或多或少地表現出一些自己的特色,然后在編碼實現時給予更多實際操作性的指導。
在課程設計的指導中,除了教師的指導,也可以采取“強幫弱”的形式,讓能力較強的學生參與能力較差的學生的系統設計與實現中,促進他們之間的交流與幫助。
3.3 考核
學生在規定的時間內完成課程設計之后,教師要對學生的作品進行考核,考核的目的不僅僅是為了檢查學生完成的情況,更重要的是給他們一個講解其設計思路并演示作品的機會。考核主要采取學生講解作品分析設計思路并演示說明作品、教師提問的答辯考核方式,這有助于學生加強知識的全面理解,培養其語言組織與表達能力、應變能力等。
答辯過程要求全班學生參加,分為學生自述、教師提問、學生提問3個環節。首先由學生針對其作品從系統分析、設計、關鍵技術與算法、存在問題等方面進行講解,然后演示作品。之后,教師與其他同學可以對答辯人的作品從設計思路、功能、性能、代碼與技術等方面進行提問。通過答辯,并結合學生的設計說明書、答辯水平、動手能力、獨立分析問題與解決問題的能力、創新精神與學習態度等進行綜合考評。對優秀設計者,給予表揚與鼓勵,并號召其他同學學習,在評分時適當加分,以調動學生進行課程設計的積極性;對僅完成基本要求的學生,肯定他們的努力,并鼓勵他們多實踐;對未達到要求的學生,要求其進行整改或限期令其重做。
4、關于Java課程設計的幾點思考
這幾年Java課程設計的教學效果表明,課程設計為學生鞏固所學知識并能學以致用、提高綜合應用能力提供了重要的實踐平臺,教師也從課程設計實踐教學中獲得了一些有用的經驗,為進一步完善課程設計教學提供幫助與參考。
1)注意因材施教,根據學生的基礎布置不同的課題。
制定課程設計大綱時,首先制定一個對于大多數學生都比較合適的基本實踐要求,然后再針對不同學生的基礎設置難易程度不同的課題。這樣對大多數學生來說,他們既不會感到實踐要求高不可及,又感覺到有一定的難度,比較有挑戰性。
2)及時發現并總結問題,積累經驗。
在課程設計的整個教學環節中,教師要善于從中發現并總結問題,給予及時、到位的指導。例如,在指導學生完成課程設計時,對于大部分學生普遍遇到的問題,教師要及時發現并進行講解;從學生上交的課程設計文檔中發現學生利用面向對象技術進行程序設計存在的問題,分析問題產生的原因,以改進教學方法;在課程設計答辯考核之后,教師還要對全班課程設計的情況進行全面總結,不斷改進。總之,在課程設計的任何一個環節,教師都要善于發現問題,總結經驗。
3)教師要不斷完善自己的知識結構。
從課程設計的大綱制定、任務布置到指導與考核都需要教師付出很多時間與精力,而且對教師的專業知識與能力要求也很高,因此要想保證課程設計的質量與效果,很大程度上取決于教師的責任心和知識結構的完善。
4)在課程設計中培養學生的軟件工程思想。
JaVa程序設計是軟件工程課程的先修課程,在講授程序設計語言時,教師可以適當灌輸一些軟件工程的思想,讓學生對軟件開發的基本過程有初步的認識,避免學生陷入“學習程序設計課程只是學編程、軟件開發就是編程”的思想誤區。實際上,學生在課程設計過程中對系統進行分析、設計、編碼、測試等都體現了軟件工程思想的運用,程序設計是軟件開發過程的一個階段,通過課程設計能夠加深學生對程序設計語言的理解,同時也能較好地培養學生的軟件工程思想,為后續軟件工程課程的教學打下良好的基礎。
5)根據任務的大小,可適當采取小組協作方式。
在這幾年的Java課程設計中,由于是面向大二學生,重點是培養學生的個人能力,因此任務的設計主要以個人能獨立完成為依據。到了大三、大四,則重點培養團隊合作意識。當然,如果課程設計的任務量大、難度大,就可以采取小組成員相互協作的方式完成。教學過程中可以采用分組比賽、獎勵等措施來激勵各組尤其是知識較弱的學生不斷求上進,完善自我,增強團隊合作意識和團隊榮譽感。
【關鍵詞】冷沖壓;模具設計;課程設計;教學總結
《冷沖壓工藝與模具設計》是高職模具設計與制造專業的專業核心課程之一,冷沖壓模具課程設計是從理論知識向實際產品的模具設計過渡的重要環節,其目的是使學生初步掌握模具設計的基本方法和步驟,使學生具備獨立查閱模具設計手冊等工具書的能力,以及培養學生綜合運用所學知識來設計冷沖壓模具的能力等。
我在指導學生進行《冷沖壓工藝與模具設計》課程設計時,發現學生存在這樣一些問題:一是學生的水平參差不齊,對理論知識理解掌握的差異較大,尤其是綜合應用所學知識解決實際問題的能力普遍較差;二是鉆研精神不夠,主動性差,遇到一些困難,不愿意自己查閱資料,過于依賴教師的輔導;三是對自己信心不足,每做完一小部分都要教師的確認,才敢進行下一步的設計。為了改變這種狀況,我對課程設計的選題、組織實施以及成績評定等環節做了一些積極的探索,收到了良好的效果。
一、課程設計的選題
課程設計的選題要有一定的實際應用價值,應直接來源于生產實際或具有明確的應用領域,其設計的結果也將作為《模具制造工藝學》和《模具鉗工工藝學》的實訓項目。我精心挑選了啤酒瓶開啟器、方形接觸片、蚊香支架、金屬瓶蓋等都可以作為設計的選題。考慮到學生水平參差不齊,同一班級中的學生之間存在較大差距,為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相適應,既讓每個學生都能順利地完成設計任務,又能充分發揮優秀學生的潛能,我確定了復雜程度不同、工作量不同的設計課題,供不同層次的學生完成。學習成績一般或較差的學生,所要完成的設計課題是“單工序模”的設計,其難度不大,設計工作量適中;難度和設計工作量都較大的“復合模”和“級進模”兩個設計課題,供學習成績好、能力強、肯鉆研的優秀學生選擇。
二、課程設計任務的組織實施
提前布置設計任務,把課程設計融合到理論教學之中。以前的做法是把課程設計放在理論教學課程全部結束后進行的。我在輔導學生設計時發現,有不少學生對設計時所要用到的理論知識和基本方法,都不會應用,有的甚至已經忘記了,輔導時很費力氣,影響課程設計的順利進行。為了改變這種狀況,我采取了提前布置設計任務的做法,把課程設計融合到課程的理論教學之中。在某個模塊之前把課程設計的任務書與課程的授課計劃一起發給學生,讓學生從學習本課程開始,就接觸設計課題,在學習理論知識的過程中逐步熟悉設計課題。以“方形接觸片的沖裁模設計”為例,把設計的任務分解成產品的工藝性分析、沖壓工藝方案確定、模具結構總體方案的確定、沖壓工藝計算、模具結構總體設計、模具零部件結構設計、選定沖壓設備、繪制總裝圖和零件圖等八個部分。把這八個部分融入到有關章節的理論教學中去,學習完有關章節后,把相應任務作為課外練習布置給學生課后完成。由于這些課外作業與課程設計聯系緊密,學生大多十分重視,積極性很高。到進行課程設計時,設計任務中的絕大部分已經經過了一次演練,大多數學生對設計計算的方法和步驟已經不再陌生,只需將所作過的資料進行修改、連接整理,便可以較順利地完成設計計算說明書的編寫,把主要精力和時間用于結構設計和繪圖,從而使絕大多數學生都能夠順利地按時完成設計任務。
為保證每個學生都能積極參與課程設計并有所收獲,我采取了以下措施:一是分組進行,每個設計小組一般為兩人。每個小組之間選題不同或原始設計數據不相同,這樣可以避免小組之間相互抄襲。并在小組內把設計任務分解到人,小組成員之間既相互合作,又都有自己的任務,人人都必須自己動手、相互督促才能按時完成。二是在設計過程中,強化過程性考核,每天檢查各小組的設計進度及完成的情況,將過程性考核納入學生設計的總評成績中。三是準確把握設計工作量,在給每個學生分配設計任務時,根據能力不同區別對待,既做到任務充足,又保證每個學生只要抓緊時間都能按時完成。四是指導注重培養能力,對于大多數學生,指導的重點是設計的基本方法和步驟以及如何查閱設計資料和工具書;對基礎較差的學生則以答疑的形式進行個別輔導。對于學生問得比較多的問題,我們就集中講解。
計算機繪圖是我專業學生必備的技能,為了進一步提高學生的計算機繪圖能力,我們要求學生所設計的圖紙必須用計算機繪制,學生可以根據自己的實際情況選擇用相應的軟件,如AutoCAD繪制、UG或Pro/E造型再生成工程圖打印出來。通過實踐,我覺得這樣做有三點益處:一是與實際接軌,現在工廠設計人員都是采用計算機繪圖;二是在計算機繪圖便于修改,圖紙干凈整齊,線條粗細均勻,學生把自己繪制的圖紙打印出來,容易產生成就感,有利于增強學生的自信心;三是給學生提供了一次把所學軟件技能應用于設計的機會,對進一步提高學生的計算機繪圖技能大有益處。
三、成績評定
我在評閱設計資料時強化了答辯環節,通常給每個學生安排5到10分鐘的答辯時間,答辯環節可以發現學生在設計過程中存在的問題,促使學生對自己設計的結果進行反思、改進。學生的設計成績由兩部分組成:一是答辯教師在仔細審閱學生的設計資料的基礎上,結合學生的答辯情況和設計課題的難易程度給出成績,此成績占設計成績的70%;另一部分是平時考核成績,由指導教師根據學生在設計過程中的表現,如遵守作息時間情況、是否按時獨立完成等評定,占設計成績的30%。
實踐表明,以上做法能夠較好地適應當前絕大多數學生的實際情況,充分調動學生的積極性,課程設計效果有了明顯的提高。效果主要表現在三個方面:一是針對每個學生的實際水平分配不同的設計任務,使每個學生都必須認真去做,避免了以前基礎差的學生無從下手的弊端。現在學習較差的學生也可以自己去完成設計任務,和其他學生一樣得到了鍛煉,看到了自己的成績,感受到成功的快樂,有利于增強他們的自信,對他們以后的進步大有益處。二是把課程設計貫穿到課程理論教學中,體現了理論聯系實際的教學原則。三是把課程設計與繪圖軟件相結合,體現了學以致用,學有所用的原則。
1.1實驗平臺的構建
為了滿足學科素質教育的基本要求,以提高學生對專業的綜合認知水平為教學目的,我校構建了具有實用性和開發性的課程設計實驗平臺,歸納起來主要有以下3種模式。
(1)基于Matlab的計算機控制仿真實驗平臺。
Matlab軟件具有強大的繪圖和運算功能,是控制系統中計算機輔助設計與分析的一個卓越平臺。將Matlab與自動控制原理課程設計相結合,實現了對傳統教學模式的創新。作為自動化專業的學生,很有必要學會應用這一強大的工具,并掌握利用Matlab對控制理論內容進行分析和研究的技能,以達到加深對課堂上所講內容理解的目的。另外我們希望通過使用這一軟件工具把學生從煩瑣枯燥的計算負擔中解脫出來,而把更多的精力用到思考本質問題和研究解決實際生產問題上去。因此,我們設計了以下基于Matlab的實驗:控制系統的時域分析,頻域分析,根軌跡分析,超前、滯后校正等設計實驗。這些實驗要求學生掌握基于Matlab/SIMULINK的控制系統設計與分析的基本方法,編寫M程序或畫SIMULINK仿真圖。如實驗中在討論基于根軌跡的校正方法時,為了使學生能夠觀察到添加開環零、極點對閉環系統的影響以及系統動態響應發生變化的情況,在Matlab中進行仿真實驗,使學生能夠更容易加深對根軌跡校正方法機理的理解。此實驗方式方便靈活、教學成本低,拓展了學生的思維,有利于訓練學生對復雜控制系統分析與設計的能力,同時還激發了學生的學習興趣。
(2)基于實物物理對象系統的實驗平臺。
很多學生在學習過程中都會有這樣一個很困擾的問題:通過本課程的學習可以做什么?針對這樣的問題,同時為提高學生對專業的整體認知水平,設計采用實際物理系統進行實驗。本課程設計實驗三——“隨動控制系統的靜、動態性能指標及系統校正”中,設計了一個小功率的直流發電機與電動機組成的控制系統。實驗設備有:XSJ-3(或XSJ-2)型小功率直流隨動系統學習機;直流穩壓電源(用于XSJ-3型);超低頻長余輝示波器;數字萬用表;超前網絡板(用于XSJ-3型)。此實驗與實際系統相當接近,雖然該課程設計的被控對象只是一個小型的控制系統,但是此控制系統具體、形象、直觀且具有針對性及實用性。通過這樣一個完整的課程設計實驗,學生會對本專業具體的工作流程和研究方向有明確的認識,對自己所學專業知識的掌握程度有清晰的了解,增強了學生對自己實際專業能力的信心。
(3)計算機仿真實驗和實物實驗相結合的實驗平臺。
在數字仿真環境中增加實物環節,針對計算機數字仿真系統及實物系統的特點,實物部分采用模擬實驗箱,通過運算放大器、電容、電感、電阻等模擬元件搭建電路實驗平臺。仿真部分采用CAE2000軟件搭建系統控制框圖,如串聯校正、狀態反饋等復雜系統,既能夠充分利用CAE2000中良好的圖形界面接口,又能快速有效地搭建實際控制系統模型,還可以設計和修改控制率及控制參數來完成實驗。本課程設計實驗五——“頻率特性測試”中體現這種實驗模式。一階慣性環節由模擬機實現,正弦信號源由D/A接口輸入到模擬機,模擬機輸出信號由A/D端口輸入到計算機,通過CAE2000軟件顯示并打印曲線。這種實驗模式綜合了數字仿真與實物對象的特點,不僅鍛煉了學生的動手能力,而且能將理論知識應用到實際系統,還便于學生以各自認知能力探索新領域和構建新知識。
1.2實驗內容的組成
我校自動控制原理課程設計實驗的內容主要分為兩大類:基于Matlab的計算機輔助設計實驗和綜合設計性實驗。基于Matlab的計算機輔助設計由7個實驗組成:控制系統數字仿真實驗,控制系統的時域分析、控制系統的頻域分析、控制系統的根軌跡分析、控制系統的校正、離散控制系統分析、非線性系統分析。綜合設計性實驗包括5個實驗分別為:典型環節的電模擬及其階躍響應分析,隨動系統的開環控制、閉環控制及穩定性實驗,隨動控制系統的靜、動態性能指標及系統校正,控制系統頻率特性分析,頻率特性測試。在此基礎上,增加了先進控制理論設計實驗。由于我校以電力行業為背景,結合專業特色,突出工程背景,指導學生進行先進控制理論實驗設計,以電力系統實際模型為例,進行同步發電機的勵磁系統的課程設計與分析,采用先進控制理論中的新方法進行優化控制,如模糊PID。目的在于培養學生綜合考慮問題、分析問題及解決問題的思維方式,全面鍛煉學生的實踐與創新能力,提高學生將控制理論知識應用于解決實際問題的能力,為今后進行實際系統的自動控制打下了良好的基礎。
1.3實驗教學方式的創新
傳統的實驗教學方式是主講教師首先通過對實驗設計的基本原理、實驗過程步驟、實驗儀器設備的使用方法等內容詳細的講解,然后學生按照教師講解的內容按部就班地進行操作并完成實驗。學生雖然能夠快速完成整個實驗,但這種傳統“填鴨式”和“灌輸式”的教學實踐會導致學生的惰性學習,缺乏主動思考,實驗效果大打折扣。我們采用“啟發式”和“引導式”的互動教學模式。在做實驗前,讓學生自己提前預習實驗內容,查找資料,自己動手做實驗。在實驗過程中,教師只起引導的作用,分析總結,適時調控引導學生思考,學生便成為整個實驗的主體,自由討論問題。如果沒有達到設計指標的要求,學生需要對系統及設計過程進行詳細的分析直到查找出原因,并能從失敗中總結出經驗。鼓勵學生與教師之間、學生與學生之間的相互交流與討論,在討論中能夠深化自己的知識,對理論和實際問題能有更清晰的認識,達到知識之間的相互轉化、學以致用的目的。學生在一定程度上由惰性學習轉變為積極創新性學習,調動了學生學習的積極性,提高了學習效率。
2創新課程設計的教學體系
在實踐過程中,采用多層次培養、開放式指導、多元化考核體系的創新實踐模式。
2.1多層次培養
考慮到學生自身的基礎以及能力的差異,把課程設計題目的難度分為“難、中、易”三個層次,對不同層次學生的具體要求標準不同。如基于仿真和實物實驗平臺的綜合設計實驗定為難度系數較大的課程設計,基于復雜實物系統實驗平臺的綜合設計實驗設定為中等難度,僅利用Matlab軟件進行仿真的實驗定為較為簡單的課程設計。這種培養模式既能為稍差的學生提供鍛煉的機會,又能為好的學生提供發揮潛能的平臺。
2.2開放式指導
開放式指導模式是指導教師給出課程設計題目之后,學生根據自己的實際情況,自由組隊,自主選擇題目。在布置課程設計的任務時,教師只簡單介紹題目設計的要求、要達到目的,具體實施的方案由學生自己選擇確定。鼓勵學生獨立查閱資料,分析解決問題,最終完成課程設計的任務。這種指導模式有利用達到課程設計的目的。
2.3多元化考核體系
考核雖然不是學習的最終目的,但是合理的課程考核體系是提高教學水平、調動學生學習積極性的重要環節。傳統的考核體系指學生的成績主要依賴于學生的實驗報告內容的完成程度及書寫的整潔性來決定,該成績評定方式存在一定的片面性,不利于對學生的綜合評價,達不到良好的測評效果。結合多層次培養模式,將成績的評定與課程設計題目的難易程度相聯系,不同難度的題目設置了不同的成績上限,最終的成績采用分級評分,如優秀、良好、及格和不及格。實施多元化的考核方式,教師根據學生平時表現、完成課程設計的質量、創新內容及最終答辯結果做出綜合評價,給出最后的考核成績。通過這4個方面的綜合考核,教師可以比較準確地掌握學生的實驗操作能力、觀察分析能力和創新思維能力,從而對每一位學生給予綜合評定,這種考核方式在很大程度上激發了學生學習的積極性。
3課程設計改革的成效
通過近幾年課程設計實驗的改革和實踐,我校在教學建設及教學效果方面取得了顯著成績。一方面,自動控制原理理論課程設計的教學內容、教學方式及實驗環節的不斷更新,自主開發的實驗設備“CAE2000控制系統輔助教學軟件”已經廣泛應用于實驗教學中,此系統獲得河北省教學成果二等獎,創建了省級精品課程,進行了大量的教學建設和改革工作,獲得了豐碩的教學研究成果;另一方面,創新的教學內容,激發學生的學習興趣,使學生積極參加控制領域的科研課題研究,學習前沿知識,拓寬視野,不斷提高認知水平及自主學習能力。改善的實踐教學模式,不僅提高了學生對實際系統分析、設計、研發方面的工程實踐能力,而且培養了學生的創新意識,使華北電力大學自動化及相關專業的學生獲得更扎實的理論基礎,更寬的知識面,更強的實踐創新能力。學生積極參加全國大學生電子設計競賽、機器人競賽、智能汽車競賽等各種競賽和科技活動,并取得了優秀成績。
4結束語
關鍵詞:化工原理課程設計;改革;工程意識
1化工原理課程設計教學存在的問題
化工原理課程設計目前存在諸多問題:一般專業未開設大多軟件課程,學生不能進行模擬計算,設計效率低;學生缺少查閱工具書意識,且工具書有限,生搬硬抄教材較重,無法提高學生分析和解決工程問題能力;青年教師缺乏設計經驗,指導能力尚需提高;教師指導人數多,學生面臨末考壓力,影響師生溝通;選題面窄,驗證性設計題目多;學生缺乏工程觀念,與工廠現狀關聯少,難以培養學生創新思維和工程意識;設計時間緊、任務重,完成質量不高;考核簡單,多以說明書和圖紙為評判依據,不能真實反映學生設計能力。基于以上原因,利用課程設計環節培養學生創新精神和解決實際問題能力的目的未能較好達到[3]。
2化工原理課程設計指導流程改革
現有化工原理課程設計指導流程一般是指導教師集中開動員會,下達并講解任務指導書,課程設計要求,按學號進行分組,后續集中指導交流機會少,學生有問題得不到及時解答,入手難,設計進度緩慢等問題,就此對課程設計指導流程進行了細化改革。
2.1了解學生情況
在課程設計分組前,對學生情況了解非常重要。需對學生進行歸類,如組織領導才能、有一定威望、學習成績好、學習比較欠缺、計算能力較強、辦公軟件使用熟練、模擬繪圖軟件熟練操作等方面進行了解,此可避免各小組間較大差距,可充分調動小組積極性和團結協作,分工協作進而可減少指導教師工作量。
2.2提前動員準備
教師可將設計題目、設計框架穿插在化工原理理論課教學中,介紹設計思路和實際經驗,有意識讓學生積累工程素材,要求學生利用課余時間根據設計題目搜集資料,培養學生文獻資料檢索和搜集能力,學習CAD繪圖等技能,提前做好初步動員,積極引導學生復習和補充設計所需的有關知識和技能,可合理分配利用時間,解決課程設計時間緊、任務重的問題。
2.3選題
在進行課程設計開始時,結合理論知識的基礎,把控好設計的難易程度,也可根據工廠情況涉及各種單元操作與生產一線聯合選題,設計與生產實際貼近的合理設計題目,選題符合本科教育要求,難度適中;符合學生實際知識水平和能力,經過努力能順利完成設計任務。
2.4分組及選組長
指導教師了解學生基本情況后進行分組,學生可在一定前提下自由組合。學生推舉組織協調能力較強的組長,指導教師與組長交流討論,組長選擇副組長,余下的同學自行選擇組長,教師再根據小組成員不同特點進行適當調整。每個小組成員最好有專長,如工程計算、CAD繪圖或模擬軟件使用等,利用各組員長處承擔相應設計任務,團隊協作完成設計。
2.5設計任務書
正式開始設計前,召開全體學生動員會,集中將設計內容和要求詳細闡明,并對設計任務書進行詳細講解。設計任務書是課程設計的方向和依據,一般包括以下內容:設計題目、設計參數、設計目的及內容、設計說明書內容、進度計劃、考核方法等。設計任務書應詳盡具體,讓學生對課程設計所有內容一目了然,且難易程度與學生水平應相當。
2.6集中交流與過程考核
開展有效的輔導交流,可加強各小組交流學習,了解每個學生在團隊中的表現,能強加過程考核,并督促把握各小組設計進度,還可很好解決指導教師不足問題。各小組圍繞設計思路及進度、存在問題、后期方略開展單獨交流。由組長總體介紹,每個組員分管工作介紹,檢查學生設計思考情況,指出設計中的不足,以利于以后改進,提出后期工作安排。
2.7正確指導和監督
教師首先對設計思路進行引導,設計過程中確實遇到問題,先由小組內開展討論分析,確定無法解決后,教師再從旁協助,引導啟發,并解決問題。除約定時間集中答疑外,還可通過電話、短信、QQ及微信等手段進行輔導答疑,記錄學生提問積極性以用于監督和考核。教師要及時掌握學生設計進度和動態,對設計過程中表現積極地學生適當加分。
2.8考核與答辯
根據學生在設計中綜合表現進行考核評定,采取教師審定、小組互評、過程表現與答辯相結合的方式,成績評定按百分制記分。通過答辯,考核學生設計思路和設計態度,設計方法是否掌握,是否有抄襲現象,對知識掌握及運用情況,主要考核解決工程實際問題的能力。
3化工原理課程設計的改革與探索
3.1精心選題,加強工程實踐性
設計題目要能綜合應用所學知識,依據實習基地和個人科研項目而選擇合適項目,緊密聯系化工生產實際和學科前沿。選題時要結合學生專業特點,在給定物系要求、操作條件、設備要求等方面做到多樣化,且有一定難度與深度。通過課堂和工廠現場教學,加強學生工程實踐能力鍛煉,使其對單元操作、生產工藝和設備等有初步認識,而利于設計順利完成。
3.2改革指導過程,加強監督
輔導答疑堅持以學生討論為主,教師從旁協助原則。遇到問題先組內討論,無法解決時教師再引導啟發至解決問題。集中輔導時,教師將設計共性難疑點詳細講解;小組單獨交流時,圍繞設計思路及進度、存在問題、后期方略交流,還可通過網絡等進行實時輔導。指導教師應了解各學生表現,實行階段性檢查,輔導過程以學生為主,培養其分析解決問題能力。
3.3加大計算機應用,強化軟件應用能力
目前,課程設計手工計算較多,耗時費力,準確性不好,使用計算機輔助設計顯得尤為重要。可利用Excel、Origin和Matlab等對數據選取、核算和繪圖;利用Aspen、ChemCAD等對物性參數、熱負荷等選取和計算;利用CAD、ChemCAD等繪制流程圖、人流物流等;利用Plant、CADWorx等進行配管、三維圖繪制等。對于工藝計算和繪圖軟件,教師應在課程設計前一學期介紹,學生平時加強自學練習,可充分發揮學生自主學習和獨立思考精神,提高計算機運用技能和專業知識綜合運用能力[4]。
3.4提高教師水平,鍛煉指導能力
化工原理課程設計水平與指導教師直接相關,教師的實踐教學能力是提高設計環節教學質量的關鍵。年輕教師工程實際訓練少,教學經驗不足,對工藝流程、設備結構、車間布置等不熟悉,故提高青年教師指導水平尤為重要,可利用暑期實踐活動到學生實習化工企業進行歷練,參加實踐基地建設及校企項目合作,精選部分具有企業工作背景或設計經驗的教師和優秀校友開展雙導師制課程設計,不斷提高教師的指導能力和水平。
3.5改革評價體系,體現公正
將小組互評、學生自評和教師審定相結合,平時討論表現和答辯相結合,考核貫穿設計過程始終,最終成績需考核學生知識掌握情況、分析解決問題能力、計算機應用及文字組織能力等。采取平時表現(5%)+過程考核(15%)+說明書(15%)+圖紙質量(20%)+難度和創新性(5%)+答辯表現(40%)來評定學生成績。從設計態度、考勤、學習表現、提問釋疑情況,交流表現、資料掌握,說明書質量、圖紙繪制及軟件應用等審定。答辯時要求組員對自己工作做出說明,結合小組成績和個人表現,給每位同學評定成績,做到合理公平。
3.6鼓勵參加設計大賽,以賽促教
積極鼓勵學生參加各類科研活動及化工設計類實踐和競賽,“國藥工程杯”全國大學生制藥工程設計競賽、“三井化學杯”全國大學生化工設計競賽及省校級制藥、化工類設計大賽,通過參加這些設計大賽,學生能很好地將理論和實際相結合,計算機水平顯著提高,工程概念、創新意識和工程意識顯著增強。
從高職目前的專業財經課程設計入手,注重研究課程中的知識類型與課程的難易程度,以及知識點的量化分析,總結出適合現在環境的學習方法,在課程的垂直組織與水平組織的研究基礎上,對影響財經課程設計的多方面的原因進行分析,試圖找到其中的規律,對未來的財經課程教學進行改革。目前我國高校的教學體系中,專業理論課程、專業設計課程與專業實踐課程三大類為主,專業理論課程除了所占的比例較大學分也比較重,所以學生往往對這類課程的重視度高于另外兩類,認為專業理論課體現了專業的能力以及對之后的實踐能起到更大的作用,因此對最后的考試以及分數的期待感高于其他的課程。在多年的財經教學過程中,發現財經課程設計中有很多的因素導致某些課程受到的重視感以及期待感,其中最顯而易見的就是課程所占的“分數”,學分的評分是教學中一項重要的因素,作為評價學生是否掌握這門課程的一個標準,學生極易受到影響,甚至在其中受到誤解。所以在財經課程設計中,做出一個正確的導向,對教學效果是有重要意義的。
1.課程設計的重要性
課程設計的概念一直沒有一個定論,眾說紛紜。廖哲勛教授認為“課程設計是按照育人的目的要求和課程內部各要素、各成分之間的必然聯系而制定的一定學校的課程計劃、課程標準和編制各類教材的過程,是課程建設系統工程的一個組成部分[1]。”如果以此為標準去探討,同樣的在財經課程設計的最后的體現就是由課程計劃、課程標準、課程使用的教材的綜合結果。從課程設計的發展歷程來看,課程目標是一門課程設計的目的和最終達到的要求,目標模式也成了運用最為廣泛的財經課程設計表現。隨著其他人文社科類的學科的發展,例如心理學、社會學、教育學等,很多的學者開始提出新的模式,雖然這些模式都不是最合適的,但是對于教育者和研究者都有很高的參考價值。現代課程理論之父的泰勒(R.W.Tyler)在其著作《課程與教學的基本原理》(BasicPrinciplesofCurriculumandInstruction)中,從課程目標、課程內容、課程組織、課程評價等維度,指出課程有四個基本問題,后被人們稱為“泰勒原理”[2]。“泰勒原理”簡單的描述了課程設計原理,是目標模式的經典表現形式,也是將課程設計科學化的開端,對課程設計的理論發展起到里程碑的作用。經過多年的經驗發現,在高職財經課程的設計中,不論是國家課程、地方課程還是校本課程的財經課程設計,如果依據“泰勒原理”,都可以是“從無到有,從有到優”的過程。課程目標是最終要達到的目的,課程內容是專業的物質內容,課程組織是教學過程中的邏輯表達,三者相輔相成,缺一不可,課程設計使得三者實現統一,服務于教學課程,為課程評價搭建平臺。“連續性、順序性、整合性”是泰勒對有效課程提出的三大標準。其中連續性與順序性是研究課程的垂直組織關系就是講究的一個次序關系,整合性則是對課程內容的一個大的歸納是一種水平組織關系。泰勒提出的這三大組織標準指出了“應該如何組織課程內容”,但卻沒有回答“如何刻畫課程內容的組織結果”。相對來說實驗性的學科來說,財經理論具有很強的抽象性,所以,安排出課程來具體化,將抽象的內容具化,看到整個財經課程設計的全貌,這種安排是人為的且客觀存在,形象的反映了各個要素之間的關系。“使各種課程要素在動態運行的課程結構系統中產生合力,以有效地實現課程目標[3]。”盡管財經課程設計的研究具有很大的難度,但是從課程內容的實現來說,千里之行始于足下,第一步必須走好,所以財經課程設計非常重要。不同的課程設計者在同樣的課程目標下對課程的設計不同,對學生知識的產出效果就會產生差異,由此也能反映出不同的課程設計理念的優越性。例如,現在很多課程都是“一標多本”的政策,各個學科都受到這樣的影響,在課程標準的指導下,市場上出現了多本的教科書,呈現多樣化,而所有的教材都是以同一個課程標準進行編寫的。所以課程目標和課程內容是兩個定量,唯一在其中的變量就是課程的設計,教育者在編寫教材時的不同的理念和財經課程設計的風格。
2.財經課程知識點具體
知識點是課程中的主要內容,是課程目標最終要求學生必須掌握的知識內容,對于財經課程的設計來說具有指導意義,事實表明,人是以逐個知識點為單元完成知識學習的,這樣學習者學習的時候能夠更加直接的獲得學習重點,以及更加有效的掌握教材課程的內容,在教師的引導下學習知識點甚至進行自主學習,那么如果將知識點進行整合,快速的定位所需要的知識點,進行深入的學習,學習效果得到最優[4]。一門專業課,各個知識點是由很多小的知識點串起來的,要實現對一門專業課的理解,就要對知識點進行分解,化整為零,采用現在的教學模式進行教學。通過對一個個小的知識點的學習不斷地積累,進行深入的學習,達到對每個小的知識點的理解,從而掌握整門專業課。教師作為課程的設計者、創造者、傳遞者,在教學的過程中,應當以學生為中心,考慮學生的接受程度,所以在傳授的過程中,要注意知識點要從簡單到復雜的這種變化,難度系數逐漸增大,使學習者的學習行為能夠由淺至深的逐漸接受。將知識分為事實類、概念類、程序類、元知類,難度逐漸變大。當今社會科學技術發展得越來越快,學習的方式也越來越多,每個人都更趨于個性化、智能化,高職財經課程設計也應當順應這個時代的發展。在過去的教育教學中發現,對學生來說,財經課程偏于理論,所以是枯燥的,為了適應時代的發展,教育者也在不斷的探索,建立了各種獎勵機制用于對于學習者的鼓勵,增加課程的趣味性。例如精神激勵機制、物質激勵機制、短期激勵機制和長期激勵機制等。這些激勵方式可以給學習者得到認同感,例如積分的累加、獲得鼓勵的勛章等都可以激發學習者的學習動機,端著學習的態度,在學習的過程中獲得樂趣,發現學習的意義。另外進行排名,不僅可以對學習者學習的狀態進行分析,也可以讓每個學習者感受到公平。長期激勵與短期激勵的結合可以使得學習者具有更長的耐力去完成學習任務,持續的對每個知識點進行學習,讓學習者對自己學習的知識有一種積累感,處于不斷提升的過程。這樣能夠讓學習的過程更加的輕松,知識點的接收更快。
3.評分方法的量化分析
課程設計評分目前作為最終的設計成果,是高校教師對學生指導的最后的結果。學生與教師都以自己主觀的方式進行評價打分,教師與教師之間也相互評價,上級對下級進行評價,盡管最后的結果可能出現不一致的情況,但是這種評分的方法也不是完全沒有參考的價值。近年來,很多高校為了反映學生的真實水平,衍生出更多的評分機制。多樣的評分機制也造成了很大的問題,多種評分機制的交錯,使得結果不盡一致。因此,不能絕對的保證其中的公正性和主觀性,不能從實際上解決客觀評價的問題。例如通常財經課程的期末成績采用的百分之六十的期末考試成績與百分之四十的課堂表現評價,學生在最后看到自己分數時,總會認為分數不公正,在學生對老師進行評價時也很難保證沒有帶上主觀的情緒去評價,容易引起師生之間的矛盾。這也使得學生對這門課程的設計產生懷疑,不利于獲得良好的教學成果。高職財經課程設計教學過程中,都是一樣的教學目標和教學任務書,每個教師都有自己的解決方案,那么學生在其中的感受和收獲就起到了很重要的作用,評分時學生的主觀認識就會發揮較大的效用。有些認為是由專業課程的特點和難度決定的,但是這完全是一個很大的誤區,應該認識到的是每一門課程的難度都可以在教學設計的每一個環節中被破解,達到教學的目標。所以,財經課程設計評價體系是不可能做到完美的,但是作為課程的設計者,圍繞教學目標進行教學,清晰的教學目標與評價體系相對應,通過一定的方法,可以給未來的教學設計提供更好的思路。在設計評分制度的過程中,評分點應當與專業特點、教學的內容、教學目標以及教學計劃等各個方面結合起來,盡管不能面面俱到,但是要盡可能的契合,形成較為完整的評價體系。在進行評分的量化過程中,應當注意到盡量準確,專業課程的設計上,即使評分制度采用量化的方式,其目的也是為了用量化得分點的這種手段給出一個標準,這個標準適用于任何使用這個制度的人,做到相對的公平公正,更重要的是,這樣的設計可以使知識點更加的突出,教學效果能夠更好,體現先進的教育理念。量化評分點的設計,要考慮教學要求,以及一門專業課在專業中的地位,依據教學大綱對財經課程設計提出具體的要求,有針對性的對知識點進行深入,強化必須掌握、了解的知識點。所以,評分系統的設置標準并不是獨立的,是相互交錯的網,相互之間互相關聯,各個課程的評價體系形成一個教學鏈。除此之外,還要考慮學生的整體能力,以及現階段能夠接受知識的程度,隨著知識點的積累,學生的能力會逐漸提高,教師能夠更有意識的引導學生向不容易掌握的部分進行學習。例如,會計系的一年級的學生還沒有完全學會財務管理的相關內容、熟悉會計電算化軟件、不能對很多經濟活動進行核算等問題,在設定量化評分的標準時就可以針對這些點去制定,引起學生的重視,引導他們掌握相關的知識點。通常在設置評分項目時也會對各個項目的比例進行調控,這個必須將主觀與客觀相結合,要保留主觀性,也要保證客觀的公正性,有利于在最終的分數體現上。例如在會計一年級的時候,可以將比例更多的放在學生對基本知識、理論的掌握程度,使學生能夠關注基礎知識,到了高年級的時候,在掌握基本知識的前提下,更強調學生的自主創新能力和自主學習能力,在規定的時間內,完成系統的學習。
4.總結
財經課程設計的量化分析主要從財經課程設計的過程與結果,去尋找其中存在的問題,然后試圖找到解決的辦法,對以后課程的設定,課程的標準以及教學的改進都具有重要的現實意義。以最終的教學成果為導向的財經課程設計思路,與專業的特點相結合,在教學的過程中,教師和學生都有一個目標性,獲得更好的學習效果。
關鍵詞:外貿跟單實務;課程設計;改革
一、當前職業教育面臨的困難及出路
隨著市場經濟的迅猛發展,社會對技術應用型高技能人才的需求數量在日益增大,而這類人才主要是由高等職業技術院校負責培養,因此職業教育的地位被提升到了一個空前的高度。然而在今天的職業教育課堂上,到處都可以看到不適當的教學模式、教學內容和教學方法。這從學生對課堂教學的反饋可以看出。從學校發給學生的調查問卷表中我們可以看到,許多學生對教師課堂教學內容的評價是“無聊”“無趣”“沒用”,但為了得到畢業證書,學生不得不勉強應付。學生的態度又引起老師的反感,老師覺得自己的工作沒有得到相應的尊重和回報,由此抱怨“生源”的質量太差,許多高職學生根本不具備上大學的基礎,沒法教。于是師生之間形成惡性互動。這種現象在高職院校中比比皆是。
所幸許多職業院校已經意識到了這種惡性互動,并以評優、創示范為契機,開始編制一系列針對自己學校特點的教學改革方案。課程設計的改革就是方案之一,因為課程設計是否合理是教學能否生動的基礎,是能否得到學生普遍認同的前提。
二、傳統課程設計與先進課程設計的比較
(一)傳統的課程設計以知識系統為導向、突出知識培養目標,而先進的課程設計以職業活動為導向、突出能力培養目標
在傳統的課程設計中,教師無視學生的入學水平,無視職業教育的職責和定位,把傳統高校的一套做法直接搬到職業教育課堂中,總是希望在學校里把盡可能完整的知識系統灌輸給學生。而實際上,許多學生在入學之初就不具備上普通大學所需要的計算能力、抽象思維能力、表達能力和推理能力。在欠缺基本能力的情況下被盲目灌輸系統知識帶來的后果是:學生學習知識有困難,能力也依舊得不到培養。而先進的課程設計由于是以職業活動為導向,課程的實例、實訓和主要課堂活動都緊緊圍繞職業目標的實現在進行。因此不必拘泥于知識系統框架,講授可以更加務實,容易激發學生興趣。此外,先進的課程設計突出了能力培養目標,這就彌補了學生在入學之初各項基礎能力的欠缺,有利于學生對所學知識的吸收。
以《外貿跟單實務》這門課為例,如果按傳統的課程設計理念,教師應該完整地講述從審查外銷合同到審核信用證再到驗廠等一系列跟單流程的九大步驟,每個步驟都從概念、基礎知識講起。例如講審查外銷合同這一步驟時,必然先介紹合同的形式、合同的內容等相關基礎知識,再講如何審查,唯恐學生沒學到與合同有關的任何一個知識點。但是按照先進的課程設計理念,教師可以不在乎知識的系統性,而重在強調能力的培養。所以在這一環節的講述中只需舉案例讓學生自己總結合同審查中應該注意的事項即可。同時這也不影響學生對基礎知識的掌握,因為學生完全可以通過案例自己總結合同的形式等相關基礎知識。很顯然,這種課程設計的目的是培養學生善于發現問題,總結問題的能力,培養他們對細微錯誤的敏感性。
(二)傳統的課程設計以教材為載體,而先進的課程設計以項目為載體
傳統的課程設計緊緊圍繞教材展開,而教材對于每個知識體系的敘述往往是以抽象的知識概念引入。于是依據教材,教師先講解新概念、定義、定理。進行邏輯推導與證明,然后學生用實驗對知識理論進行驗證。知識講解完畢,驗證完畢,最后才是老師介紹知識應用的實例。“先學后用”在這里得到了充分體現。知識的掌握和鞏固手段是問答、習題與練習,所以用大量題目鞏固知識,練習解題技巧,歸納解題方法。這種課的特點是,給學生講書:圍繞通用知識體系、知識點、重點、難點講書。理論課與實踐課通常是分離的。
先進的課程設計緊緊圍繞項目展開。教師先歸納出該門課程要求學生具備哪些能力,然后依據不同的能力培養目標將知識體系劃分為若干項目。這些項目不要求涵蓋知識體系中的所有知識點,但要求學生必須每學完一個項目掌握一種能力。在開始每個項目的學習時,教師可以從案例引出實際問題,激發學生思考并回答。在操作性較強的課程中,學生可以先模仿,教師對學生的引導更多的是行動引導。
以《外貿跟單實務》這門課為例,傳統的課程設計理念是依據教材對于跟單流程編寫順序一步步講,先講托運,把關于托運的所有知識點都講完后再講辦理保險。因此對于托運和辦理保險中涉及的計算問題自然也是分開講。但依據先進的課程設計理念,我們完全可以以培養學生的計算能力為目標單獨設計一個項目,將這門課程知識體系中涉及的所有計算問題合起來一起講。再有就是理論教學環節和實訓環節的結合問題。一般情況下,教師對于此類操作性較強的課程都會設置專門的實訓課時,但往往是在理論教學完成之后進行。這種劃分依據是上課方式的不同,實際上就是印證了傳統教學的老觀念:前者以教師講授為主,后者以學生練習為主。其實兩者完全可以相結合,因為在先進的課程設計理念中沒有上課方式的劃分,一切皆以能力培養為目標。這門課程的實訓環節――在機房用外貿實訓軟件對外貿業務流程進行操作,很顯然是在鍛煉學生對業務流程的熟悉和掌控能力,因此可以歸入這一項目的課堂學習中。
三、《外貿跟單實務》課程的總體設計
(一)課程目標
1 把課程從知識講授型為主,變成知識應用型為主。與傳統教學中先講授理論再用理論分析實務相反,本課程教學將從分析外貿跟單業務操作中的常見案例人手,從案例分析中引導學生提煉總結理論性基礎知識,再鼓勵他們運用這些基礎知識自主分析其他相關案例。
2 把課程從以理論思維為主,變為以能力訓練為主。本課程將采用引導式教學法,要求學生對每個知識模塊的理解都從分析案例和課堂討論入手,從而培養學生自己發現新知識,總結新知識的能力。本課程還將設置外貿跟單實訓環節,讓學生在外貿虛擬平臺上扮演不同的角色,合作完成整個外貿業務流程的操作,培養學生的協作意識和實際業務操作能力。
3 把課程內容從以教師講授課本知識為載體,變成以完成項目任務為載體。本課程將設置三個項目:跟單流程、單證審核和外貿英語。三個項目的知識內涵與教材有一定的聯系又不完全依附于教材,各自有不同的側重點。每個項目學完后都要進行考核,考核合格后才能進入下一個項目的學習。
(二)課程內容的選擇和依據
本課程三個項目的設置是根據專業能力培養目標擬定的。其中跟單流程項目要求學生熟練掌握跟單基礎知識及跟單流程,相關費用的計算。目的是培養學生對業務流程的熟悉和掌控能力;單證審核項目要求學生熟練掌握信用證的審核,單證不符時的處理方法及部分主要單據的繕制。目的是培養學生對單證的敏銳觀察能力;外貿英語項目要求學生熟練掌握跟單員常用口語,看得懂專業英語及熟悉外貿函電的寫作。目的是培養學生對專業英語的熟練運用能力。
(三)課程實施的主要教學策略
1 啟發式教學法
此法又稱暗示教學法,它是通過暗示手段激發學生心理潛力,加速學習進程,提高學習效果的教學方法。教學實踐證明,這種教學方法在國際貿易專業課程中的使用效果十分顯著。
2 研討式教學法
[關鍵詞] 課程設計;三維模型設計;UG軟件
[作者簡介] 梁永江,柳州職業技術學院機電工程講師,工學碩士,研究方向:機械設計與制造教學和設計,廣西 柳州,545006
[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2013)03-0079-0002
《機械設計基礎課程設計》是高職院校機械專業設置的一項實訓環節,是學生首次運用機械設計基礎及其他先修課程的理論知識解決工程實際問題的實踐。通過課程設計,學生可初步掌握簡單機械裝置的設計方法和步驟,可以了解機械設計的一般程序,熟悉和掌握機械設計的基本方法及步驟,學會查找和運用有關技術信息及資料,逐步培養創造性思維能力和增強獨立、全面、科學的工程設計能力。
一、高職高專機械設計課程設計的現狀
目前,高職院校機械類及近機械類專業課程設計一般采用減速器為設計對象,設計題目一般為單級直齒圓柱齒輪減速器。設計內容包括電動機選型、傳動方案選擇、v帶傳動設計、傳動零件設計、強度校核、減速器箱體設計、螺栓連接選型、鍵連接選型、方式設計、附件設計等。設計的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類零件工作圖各一張、設計計算說明書一份。以往的教學方式也一直沿用傳統的機械設計方法:計算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個過程要求學生思路清晰,基礎知識尤其是二維制圖讀圖基本功扎實,但由于高職高專的學生理論基礎與綜合能力相對較薄弱,設計計算、分析、繪圖能力相對較差,很多學生在繪圖的過程當中對基本的三視圖關系解讀困難,在工程制圖時對設計中零部件內容,裝配關系不了解,導致信心不足及后面的胡編亂造、抄襲、敷衍了事,達不到課程設計的最終目的。
二、在課程設計中使用三維設計軟件的可行性和必要性
隨著CAD/CAM 技術的飛速發展和日益普及,基于三維模型的設計已日益發展和成熟,高職高專近機類的專業,在開設機械設計課程及計算機輔助繪圖的同時,也開設了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來從事機械設計基礎及三維設計軟件教學,從多年的教學反饋來看,由于基于三維模型的設計相對直觀,解決了令很大一部分學生讀圖識圖的困難,學生學習的興趣很高。從教學的效果來看,學生用三維軟件進行課程設計是完全可行的。但由于課程設置和學時編排困難等原因造成機械設計與三維設計軟件課程的教學始終沒有有效地結合起來。一方面,學生在做課程設計時普遍感覺抽象,很多學生感覺困難甚至放棄,從而出現設計抄襲現象嚴重,教學效果甚微的情況。另一方面,學生學完三維軟件后也沒有有效地加以實踐。因此,應將三維軟件應用于機械設計的課程設計甚至是后期的畢業設計,可以在很大程度上提高高職高專學生對課程設計的積極性,實現課程設計的最終目的,也能將三維設計軟件有效應用于機械設計,培養出能適應CAD/CAM 技術的飛速發展、適應企業新技術快速發展的高技能人才。
三、UG軟件為機械設計基礎課程設計提供的功能
(一)三維實體建模與修改
機械設計基礎課程設計強調邊計算、邊修改、邊畫圖的三邊設計過程,畫圖與計算修改是互相補充,交叉進行的,一些零件的尺寸可以通過經驗公式獲得,但有一些零件的尺寸則需要通過畫圖、即裝配后根據結構才能確定。如減速器箱體的結構設計中,因為箱體中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸系零件安裝定位的整體設計要求相關聯的,很容易出現嚴重的設計錯誤卻難以發現的情況,發現后修改也相當困難,有時甚至需要重新畫圖。
UG軟件的裝配建模是用于產品的模擬裝配,支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。即在裝配過程中可以直接建立和編緝組件,一邊裝配一邊建立組件,可以及時發現設計中的問題并進行修改,所有修改直接反映到組件部件文件;也可以獨立創建單個組件部件,然后添加到裝配體中,一旦對組件部件進行了修改,所有引用該組件的裝配體自動更新。這就為機械設計的邊畫圖邊修改的交叉進行提供了技術便利。
(二)裝配與拆裝動畫
UG軟件的裝配爆炸圖能將裝配體中的組件沿指定的方向和距離偏離原來的實際裝配位置,用來表達裝配體中各組件的裝配關系。此外,UG軟件提供的裝配序列可以使用戶控制一個裝配體的裝配和拆卸順序,并可以創建動畫模擬組件的安裝和拆卸過程。教師可以在指導設計過程當中應用裝配爆炸圖對減速器箱體中的零件裝配關系進行很輕松的講解,學生做完設計后也可以對成果進行裝配演示,極大程度改變了傳統的二維設計中學生不理解,教師不知如何教的現狀。
(三)出具裝配及零件的二維工程圖
課程設計的難點是在裝配圖的繪制上,學生由于空間與平面的思維轉換能力不足,不管是手工繪圖還是Autocad繪圖,常出現讀圖制圖困難的情況。而UG軟件的二維工程圖紙可以由三維模型自動生成,且圖紙嚴格地與三維模型相關,設計的三維模型有修改會及時反映到二維工程圖中,輔助學生進行三維與二維之間的轉換,從而也鞏固和提高了學生的二維平面圖的讀圖制圖能力。
四、運用UG軟件進行機械設計基礎課程設計的實施辦法和建議
教師在課程設計中所起的作用主要是引導,引導學生綜合利用所學知識進行設計,教會學生查資料的方法,培養學生獨立解決問題的能力及與其他小組成員協同合作的能力。減速器的零件設計中,很多零件是標準件,教師可以引導學生運用設計軟件的外掛建立如螺栓螺母齒輪的三維模型,以減輕學生建立零件的負擔,從而將更多的精力放在結構設計上。
機械設計基礎課程設計最終要以一定的設計結果表現出來,傳統的機械設計課程設計要求學生最終上交的設計結果材料包括設計說明書、一張減速器裝配圖和若干張零件圖,設計成績的評定多數是以只看圖紙的方式,而運用UG軟件輔助進行的課程設計最大的弊端與多數應用計算機輔助繪圖一樣,很容易發生學生之間互相抄襲的現象。所以,在設計時應適當進行分組,每組學生給定不同的數據。此外,設計成績的評定方式,采用成果匯報及答辯、平時設計表現相結合的方式。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質量高低最有效的手段。通過答辯老師能夠發現總結設計過程中所存在的問題,同時也是學生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力,有利于培養學生宏觀地看待問題的能力和總結能力。
五、結 語
在CAD/CAM技術迅猛發展的形勢下,高職高專的機械設計教學方式也要相應地進行改革與創新,在課程設計中運用現代設計方法,進一步開闊學生工程設計思路,提高學生工程設計水平與設計創新能力,能夠很大程度地激發高職高專學生學習機械設計的興趣,全方位提高機械設計課程設計的教學質量,培養出真正意義上的高技能技術人才。
[參考文獻]
[1] 段成燕,劉喜平,等.基于應用型本科人才培養模式下機械設計基礎課程設計教學的探討[J].價值工程,2010,(29).
關鍵詞:電子技術;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)51-0075-03
電子技術課程設計是一門集基本理論、工程設計于一體的專業基礎課程,是電子、信息類本科專業的基礎必修課程。該課程是對電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術等前期課程所學內容的消化、鞏固、總結和提高。該課程的教學不僅要求學生掌握扎實的相關課程基本理論知識,更在于通過對學生進行綜合訓練,培養和提高學生在電子系統方面的工程設計能力、元器件裝配能力、綜合調試能力。同時,也為后續課程,如單片機系統課程設計、嵌入式系統課程設計及電子系統課程設計等實踐課程的開展打下良好的基礎,為學生今后從事相關專業技術工作提供了必要、專業的實踐技能。
一、電子技術課程設計教學的不足
根據過去幾年對電子技術課程教學情況的分析,結合相關企業對電子類人才的要求,我們認為該課程在教學設計上應從下面幾個問題上重點改革。
(一)課程內容與社會需求差距較大,設計題目偏少
電子技術課程主要由理論和實踐兩部分構成,其中實踐又分為實驗和課程設計。理論是基礎、實驗是深入、課程設計是提高,它們相輔相成構成這門課程完整的教學體系。針對課程設計,一般本科院校的教學方式較為保守,沿用傳統模式,忽視了相關行業、企業所采用的新技術、新軟件,不能與社會同步,學生走出校門口不能立即勝任崗位工作,而是需要通過進一步的崗前培訓才能滿足崗位對人才的需求。同時,設計題目和類型偏少,內容相對陳舊,學生可選擇的范圍也不大,導致部分學生對本門課程學習的積極性不高,也影響了本課程的教學效果。
(二)教學方法較為單一落后
本門課程的教學時間為32學時(合計不到一周的教學時間),時間較短,為了在較短的時間讓學生完成設計任務,教師總是詳細講解并指定相應的資料,將學生限制在指定的范圍和實驗元件內,不利于培養出具有競爭意識和創新能力。且在實驗講義中,編寫教師對設計題目的電路實現方案編寫得較細,學生可發揮的空間較小,導致部分學生不會自己獨立思考,直接采用設計提示電路,或者直接抄襲其他學生的設計方案,不能更好地調動學生獨立設計的積極性。
當前我們大部分老師都采用了多媒體授課,在教學過程中,教師過分地依賴電子課件,而忽略了其他的教學方法,如課堂演示、學生上臺實操等。在涉及電子設計軟件的操作時,學生需要實際動手訓練,邊聽邊做效果會更好。而用電子課件進行授課時,加快了課堂授課的節奏,學生對某些知識點來不及消化,教與學缺少良好互動,學生很難與老師保持同步,使得授課效果大打折扣。
(三)實踐缺乏工程化思想
在電子信息和儀器儀表領域從事電路設計基本上是以工程化的方式進行的,將一個工程分成若干個模塊,再由不同的項目團隊分頭完成。將現代電子領域里設計公司的理念融入課堂,讓學生以設計團隊為單位開展實訓,能夠使學生走出校門后更快地適應自己的崗位,但從目前大多數學校開設的課程來看,除了畢業設計會有幾個學生一起合作完成外,實驗、課程設計等幾乎都是學生獨立完成的,很多學生抱著應付的心態隨大流,沒有主動思考的意識,缺乏創新思維。大多數學生只是按照老師所給電路圖像搭積木一樣連線,不能真正弄懂電路的意圖,因此在未提供電路圖時往往束手無策。嚴重缺乏創新思維,使得學生在走出校門后不能從事完整的工程設計,面對很多簡單的項目也會缺乏信心,無法在已有的崗位基礎上實現更高的突破。
(四)成績評定體系不夠完善
目前的考核制度,雖然提升了平時成績所占比例,但仍然是應試教育模式。在成績評定時,往往根據調試結果以及撰寫的設計報告給出成績,學生在設計、制作、調試過程中遇到的問題以及解決方案等具體實施過程沒有體現出來,評定的標準不能具體量化,不能很好地反應學生在本門課程中的收獲和真實水平。
二、電子技術課程設計教學的改革
(一)結合專業的社會行業需求,豐富設計題目
設置合適的設計題目是提高電子技術課程設計教學效果的關鍵。隨著電子技術的迅速發展,新器件不斷涌現,將其與課程教學緊緊結合,才能跟上時代的步伐。因此,課程設計教學改革的第一步就是結合專業的社會行業需求,根據學生的實際情況,提供足夠的課程設計選題,同時保證設計課題的內容具有綜合性、實用性、先進性。
首先,本設計課程為學生提供了72個設計題目(課題內容統計情況見表1),保證學生具有較大的選擇空間;每一個題目具有基本功能和擴展功能,從而滿足具有不同實踐能力的同學的要求。其次,大部分課題的設計要求盡量使用現有的能夠實現該設計的新器件,設計并完成的小電子系統實用性較強,具有相當的使用價值,可以作為電子系統課程設計和儀器儀表課程設計的基本模塊,也可以作為電子競賽和創新項目的單元電路。再次,設計題目新穎,能激發學生的設計調試興趣;大部分課題的設計內容與專業密切結合,從而增強學生的學習積極性。最后,每個設計題目都能夠盡量訓練前期課程中的相關知識點,比如:鞏固電路分析基礎中的分壓電路、電容元件特性、變壓器工作原理等;模擬電子技術課程中的基本共射、共基放大電路、功率放大器、比較器電路、波形發生電路等;數字電路中各種邏輯門電路、顯示譯碼器、數據選擇/分配器、觸發器、寄存器、計數器、555電路和蜂鳴報警電路的應用等。教師在布置設計任務時,針對每個設計題目,以系統框圖形式給出2~3個總體設計參考方案,以高集成芯片為核心,由中規模集成電路構成各單元電路,然后組合出系統的設計方案。
課程設計除了提供5個類型72項常用的備選設計題目之外,還引入了與學科相關的科研項目的子課題作為課程設計題目,選拔一些優秀學生參與這部分課題的設計。同時結合每年的本科生創新項目,每年更新一些設計課題。以教學、科研及競賽項目為電子技術課程設計題目,為學生創造了研究性學習的機會,提高了其實踐技能。通過項目開發過程的工程磨煉,提高了學生的實踐技能,激發了學生的自主創新意識,對于學生工程素質的培養發揮了較大的作用。同時,學生參與教學科研活動,可以解決創新實踐活動開展中的一系列問題,促進了創新實踐活動的開展。
(二)豐富課題設計內容,合理安排教學進度
電子技術課程設計一般安排在大三上下學期進行分散教學。教學學時共32學時,每周3學時,共11周。教學進度和時間安排統計情況見表2。
本著培養學生獨立設計、創新實踐的理念,我們改變了傳統的“老師講,學生做”的方式,少講甚至不講理論知識,僅是提綱挈領地給學生指引一下他們設計所要查找資料的方向,在設計的過程中,學生遇到了實際問題再進行單獨答疑。
在組織方式上,參照電子競賽的方式進行,2名學生一組。每組學生可在指定的選題中任選一個設計題目,在11周內協力完成課程設計任務。學生在課程設計期間,不僅要共同討論設計課題和選擇設計方案,還必須落實自己具體的設計任務,以達到了解和熟悉整個設計課題全過程的目的。同時由于引入了競賽機制,不但可以增強學生的團隊精神,還能發掘他們創新的潛能。
在課程設計前期,課程設計的任課教師可提前兩周布置課程設計的教學任務,在這期間,完成學生的分組,兩人一組自愿組合,提供課程設計題目供學生自行選擇。學生選定題目后根據課題的設計要求和參數獨立查閱相關資料,完成電路的初步設計。
課程設計第一階段,完成方案設計。方案設計包括電路方框圖、詳細的電路原理圖、電路工作原理的說明和元器件清單。完成電路設計后,學生還要使用Multisim軟件完成對設計的電路進行仿真。通過軟件仿真可以發現設計中存在一些的問題,進一步改善設計方案。學生掌握了電子仿真軟件的使用方法,也為以后的課程學習打下基礎。實驗室將元件清單匯總,盡快完成元器件的準備工作。
課程設計第二階段,完成電路原理圖和PCB板繪制,并且完成PCB的制作。學生通過學習使用Protel軟件,熟悉了電路布局、布線、電路板的制作過程,增強了對電子系統工程設計過程的認識。
課程設計第三階段,完成元器件的焊接及整個系統的聯調,測試技術指標。學生在教師指導下較好地完成元器件的焊接。焊接過程由低到高,分模塊完成。確認安裝無誤后進行通電調試。在調試階段,采用由前至后的順序,從輸入端開始逐模塊調試。若存在故障,應該分模塊檢查,按照從大到小的范圍進行排查,最終找到故障的確切地點并加以解決。學生通過對電路的調試可加深對電路工作原理的認識,學會調試、檢查電路的方法。調試過程中教師要注重啟發學生,自己分析查找故障位置和原因,并獨立找到解決的方法。要求學生在測量完成技術指標后與理論結果進行分析比較,進一步了解電子電路學習過程中理論與實踐的區別。通過課程設計為學生提供鍛煉的平臺,提高了學生的理論與實踐能力。
課程設計第四階段,完成并提交設計報告。設計報告包括以下部分:①系統方案論證;②各單元電路詳細設計;③電路的仿真及仿真結果;④調試中出現的問題及解決方法;⑤系統測試結果;⑥心得體會。設計報告是對課程設計全過程的總結,學生要嚴格按規定的格式進行書寫。設計報告的撰寫可提高學生的表達、論證能力、科技寫作能力等基本素質,為后續課程設計報告及畢業論文的撰寫打下基礎。
(三)改進教學方法,提高課程教學效果
在電子技術課程設計中,利用視頻、圖片等多媒體手段展示相關內容,可以激發學生對所選課題的興趣。利用教學網站,提供一些跟學生課程設計題目相關的資料,學生可以隨時進行查閱。同時加大實驗室開放力度,課程設計的時間不局限于課堂。實行開放式管理模式,時間開放和資源開放。學生可以根據需要通過網上自由預約的形式,課余時間自行到實驗室進行課程設計,實驗室提供自主學習環境。由于帶著任務,學生雖然沒有教師時刻管理也會很自覺地進行學習。同時由于帶著問題去學習,學習的效率也更高,而且這樣也可以更節省實驗室的教學資源。采用這種形式,增加了學生的實驗時間,增強了學生進度安排的靈活性,有助于學生自主設計能力、工程能力、創新能力的培養。
(四)完善成績評定體系
驗收考核環節采取硬件實現情況、軟件調試情況及考核答辯的方式。相同題目之間的小組,根據所完成項目的性能、指標及完成速度進行評定。
從電子技術課程設計這門課程的設置目的出發建立成績評定體系(見表3):①方案設計的合理性、科學性,電路設計的正確性;②對Multisim、Protel等電路設計、仿真軟件的熟練掌握程度、制作效果;③元件安裝、焊接的工藝質量;④電路調試、故障排除、結果分析及回答問題的情況;⑤課程設計報告撰寫。
在進行成績評定時,注重調試效果正確的同時,應強調整個設計實施的整體情況,若部分同學的設計電路調試結果不盡如人意,只要學生能找出其中的原因,并提出相應的方法進行改進,仍可獲得不錯的成績。另外,注重學生是否已掌握設計方法、制作工藝、儀器使用、調試方法、論文撰寫等不同的環節,即使同組同學根據不同的表現也可給出不同的成績。
三、結束語
電子技術課程設計是學生進行的第一個專業基礎課程的課程設計。在課程改革中突出了學生創新意識及工程素質的養成,體現了“內容綜合、面向工程”的特征,促進了電子技術創新教育體系的不斷完善和可持續發展。通過本門課程的教學改革,豐富設計題目,且與實際聯系,調動了學生的學習熱情,培養了學生對設計性實驗的興趣。由于合理安排教學環節,學生經過自主查找資料和小組討論,完成電路方框圖、電路原理圖、電路布線圖的設計;完成對電路系統進行安裝、焊接、調試、檢查解除故障、測試參數;掌握了相關軟件的應用。充分發揮了學生的主動性和創造性,提高了分析和解決電子電路中各種問題的能力。較為完善的課程成績評價體系也較好地保證了課程設計的教學質量。通過后續的課程學習,學生的綜合設計能力不斷提高。
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論文摘要:以培養創新能力人才為目標,從課堂教學入手,對研究型大學路基路面工程課程教學方法展開研究,提出了以討論法代替傳統簡單教學、經典基礎理論與最新研究成果結合、實驗課程穿插課堂教學、深化課程設計等改進措施,提高學生創新能力及解決復雜問題的能力。
路基路面工程是土木工程專業道路方向的一門專業主干課程。該課程涵蓋知識點較多,主要集中在路基工程及路面工程兩個部分,涉及交通工程學、材料科學、巖土工程學、工程地質及水文地質、結構工程等相關學科。課程一般設置約60學時。在開設該門課程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程學、公路勘測、土質土力學等課程的學習。傳統課程設置目標要求學生在掌握一定專業知識的基礎上,具備自主完成規定設計項目,綜合運用所學知識解決實際問題的能力。教學型大學以招收本科層次的學生為主體,履行人才培養職能,塑造高水平技能型人才,注重學生掌握專業知識的廣度。研究型大學側重培養學生的創新能力,注重創新環境的建設,在教學環節過程中注重學生掌握專業知識的深度,并具備以現有知識為基礎開展相似問題的分析和解決能力。以路基路面工程教學為例,教學型大學應力求學生對教學內容全面掌握,實現知識點掌握的廣度要求。研究性大學以研究型人才培養為己任,注重課程熱點問題掌握的深度。當前,區別對待研究型大學與教學型大學課程教學十分必要。傳統填鴨式教學方式對于研究型大學教學目標的實現有一定影響,難以達到預期的教學深度和效果。此外,路基路面工程課程教學內容多,涉及范圍廣,傳統被動的學習方式,很難實現對知識點的全面、深入掌握。鑒于此,開展課堂討論式教學、經典基礎理論與現階段研究成果相結合、穿插實驗課程、深化課程設計等教學改革意義深遠。
一、討論式教學
討論式教學法是探究式教學的一種重要形式和方法。它強調在教師的精心準備和指導下,為實現一定的教學目標,通過預先設計、組織、啟發學生就特定問題充分發表自己的見解,以培養學生的獨立思考能力和創新精神[1]。該方法是以學生為中心,通過討論學習提高學生的自學能力、推理能力、運用所學知識解決實際問題的能力。討論式教學方法在素質教育和創新教育中扮演中非常重要的角色,它為發展學生的主體性,培養學生的創新思維提供了良好條件。
實施討論式教學方法的前提是教師必須預先明確課堂討論內容,討論題目應緊扣教學內容要求,把握好題目的難度和深度,并提前3~5天下發題目給學生。教師應提前完成基礎知識的講授,在此基礎上發揮學生自主學習的空間,通過查閱資料、小組內部討論、互助學習完成相關內容,并在學習的過程中將自己難以解決的問題標注,留待課堂教學討論時供大家探討、解惑。教師應把握題目的討論方向,注意課堂討論的節奏,按照教學計劃的設置,針對每個討論題目預留足夠的總結時間,解答學生在自主學習及課堂討論過程中遇到的難點。討論式教學對于提高學生學習興趣,發揮創新意識,提高學生創新研究能力具有舉足輕重的作用,有助于提高學生自主學習的能力,鍛煉學生發現問題、解決問題的能力。
二、基礎理論與研究成果結合
了解知識點當前的研究成果是激發學生學習積極性、拓展學習空間、培養研究意識的重要途徑,常規本科階段的學生往往處于被動學習狀態,在片面強調考試成績的大環境下,常常采取對書本知識硬性記憶,而忽視了知識點的應用及該知識點的拓展空間[2]。此現象在教學型大學中尤為常見。研究型大學以建設創新環境、培養創新能力為首要目標,在該類院校的課堂教學環節中,針對某個知識點,教師應向學生闡述該知識點最新的研究近況及當前研究現狀中存在的問題。如在瀝青路面設計部分,在講解道路結構層位設計時,應闡述當前路面力學計算的研究現狀以及以彈性層狀體系為基礎路面力學計算方法的局限及改進方向。
路基路面工程是一門發展較為迅速的學科,新的理論、新的施工機具、新的施工方法及管理方法每天都有變化,在基礎理論知識的講解過程中無視新成果的存在,勢必會影響教學效果,無益于提高學生的學習效果。引入最新研究成果輔助教學的方法要求教師花費更多的時間去了解自己研究方向以外的科研成果,對任課教師提出了更高要求。本科教學內容較為寬泛,教師的工作是最大限度地提升學生創新意識,在有限學時的課堂教學中力求使學生獲得最大的知識儲備。
三、實驗課程穿插課堂教學
實驗教學是土木工程專業的一個極為重要的環節,它可以有效彌補課堂理論教學的不足,增強實踐性。路基路面工程的先修實驗課程基本來自道路建筑材料實驗及土質土力學實驗。如瀝青三大指標測試、混合料油石比確定、土的塑液限等基礎實驗[3]。此處所指的實驗課程并非前述此類基本實驗,是指在教學過程中針對抽象難懂的知識點在教師指導下,學生自行設計模型、自行加載驗證,豐富課堂理論教學的一種方式。如在進行瀝青路面結構層底拉應力計算的教學中,可鼓勵學生采用相似材料進行小型實驗,采用貼應變片等技術方式完成加載、測試,驗證課堂教學成果,加深學生對所學知識的理解,同時也應鼓勵學生在實驗室內針對理解存在偏差的問題進行深入研究。當前,本科階段學生對實驗室的利用較低,除了進行必須的實驗課程外,學生很少在實驗室進行相關研究學習。為培養學生自主創新的研究能力,研究型大學的實驗室應全面開放,鼓勵學生走進實驗室,進行創新性實驗。吉林大學近年來開展大學生創新實驗計劃就是以研究小組的方式在實驗室內完成相應級別的科研項目,取得了豐碩的成績。
四、深化課程設計
課程設計在土木工程相關專業中的地位極為重要。以道橋工程專業為例,設置課程設計的課程有公路勘測設計、結構設計原理、路基路面工程、橋梁工程等[4]。課程設計是對課程的全面總結,它以完成某一小課題的形式實現對整門課程的一個有效串接,將各個章節看似孤立的知識點有機地結合到一個大問題中來,使學生對課程的知識點充分掌握[5]。
筆者調研發現,當前路基路面工程課程設計存在以下問題:一是,大多數課程設計圍繞理論計算部分,而且主要針對瀝青路面結構層設計及水泥路面結構層設計兩大部分展開,立題范圍相對較小;二是課程設計的難度偏小,學生可以按照書中例題所示步驟機械地完成,沒有發揮學生創新空間,收獲較小,達不到課程設計的根本目標。分析路基路面工程課程設計中存在的問題,筆者建議采取深化路基路面工程課程設計的方式增強課程的教學成果,滿足研究型大學創新環境建設目標的需求。一是,拓展路基路面工程課程設計的選題范圍,實現課程設計的多樣化,教師將課程設計題目分類,如設置實驗類課程設計及計算類課程設計,學生可結合自己的研究興趣自主選擇。二是,加深課程設計的難度,鼓勵學生查閱資料解決復雜問題。可將傳統課程設計中進行道路結構層厚度計算的題目改為道路結構拉應力或者剪應力分布規律的分析。在分析問題、解決問題的過程中,教師應全程指導,隨時解答學生疑惑,以實現高水平課程設計的預期目標。
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然而,教學過程當中,老師們普遍感覺到,學生只鐘情于操作,操作課堂上熱火朝天,而作為實踐依據的理論基礎,他們毫不關心,導致知識缺乏系統性和延展性,效率低下,。
文章本著“從實踐中總結理論,在理論指導下更好的實踐”這一人類發展的規律,以通用技術課程《設計的評價》一課為例,探討通過課堂的精細化設計來提高課堂的有效性問題。
一、系統的分析和設計課程,精細化對待每個要素
課程設計是對教學目標、課程內容、課堂進行的方式等的系統設計。時代在變,知識不斷的更新,而我們面對的又是各有特色的具有不同思維的個體,他們的過去不一樣,知識儲備不一樣,個體情況迥異,這就需要我們對課程進行精細化設計,在一對多的教學活動中,盡可能的提高效率!
1.正確理解和細化教學目標
教學目標是課程的指導性文件,對整個知識模塊做了綱領性要求。同時,教學目標也是一個結果要求,沒有任何的中間梯度目標,而我們在實踐過程中,往往是需要將知識逐漸的累積、遞進,最終達到目標要求!逐漸的引出的另一個好處是知識形成前后聯系,避免出現突兀、斷開的獨立知識,方便學生理解,使知識更有系統性!所以,正確理解和細化教學目標非常重要,能提高課堂教學的可操作性和目標達成的成功率!
2.充分調查、正確判斷學生對內容的心理預期
教學活動作為人對人的一種工作,感性、理性、情感、性格等等交織在一起,非常復雜!我認為光有學情分析還不夠,我們要盡可能多的調查分析,事先預設好學生的整個狀況,才能更好的提高課堂效率。其中,學生對內容的心理預期尤其重要!如果能在課程設計前,掌握大部分同學對該內容的想法(一對多的教學活動中,我們以完成大部分學生的知識傳遞為主要目標):好奇、期待、無聊、困難、厭惡、喜歡、……!我們就可以未雨綢繆,提高效率!
3.設計并反復推敲課程進行的方式
為了能達到課堂效率的最高值,我們需要對教學過程的進行流程反復推敲。我認為課堂進行應該整體有序,小環節自由!嚴謹但不固執!
二、課程的精細化設計實施過程及有效性分析
我以蘇教版通用技術教科書《技術與設計1》第三章《設計過程、原則和評價》的第三節《設計的評價》為例,談談我對精細化課程設計的嘗試。
1.精細化的課前準備
教材的學習目標可以概括為:能根據要求進行評價,會寫設計總結報告,并能在交流中提煉信息;形成良好的質量管理意識。教材上將評價分為自評和互評,過程評價和結果評價。
如果按傳統方式進行教學,學生基本沒有興趣,課堂也無效率可言!
本節內容作為設計的一般過程的一環,內容具有良好的延續性,可以充分利用之前過程中設計制作的作品!如果能夠再加點競爭類的內容,那課堂一下子就興奮起來了!
所以,在確定了整個課堂的呈現方式和進行形式后,我做了些準備:學生作品的照片,簡單的投票程序(滿足競爭性內容),PPT等。
2.適度的調動學生情緒
良好的情緒,會讓學習積極主動。而要調動積極情緒,除了課堂內容這一興奮點外(可遇不可求),更多的來自于學生對課堂形式的期待和對未知知識的渴求。
在設計本節課時,我為學生鋪設了幾個興趣點:
(1)設計了競爭環節:學生有機會以小組為單位進行評價和單獨個人進行評價;
(2)獎勵機制:根據評價結果的等第進行象征性獎勵;
(3)每個學生的前三甲作品與我的前三甲作品的重合度;
(4)學生有機會向所有同學展示、解說自己的作品。
3.課程主題進行
有了課堂設計的思路和成功調動了學生積極性之后,接下來該思考如何將課堂內容很好的融合進課堂教學過程中去。
我的設計是這樣的:
(1)讓學生有機會交流探討,思維碰撞――設計了4人為單位的評價主體;
(2)實現互評――選出了優秀作品后,要進行理由陳述;
(3)實現自評――6強作品選出后,讓相關設計者當眾陳述自己的設計思路;
(4)評價報告的書寫--作為課后作業提交。
教師的作用:
(1)參與某些小組的探討;
(2)在學生發表觀點時,肯定學生的思考成果,糾正不正確的理解,提煉觀點,加深部分知識,適時穿插教學內容;
(3)根據課堂設計要求和課堂的實時情況,組織好課堂進行過程。
三、精細化課程的效果和反思
1.精細化課程設計,能夠充分利用課堂時間,盡可能的調動了一切能調動的因素,服務于課堂教學活動,這實際上也是大數據理論的一種!
2.精細化課程設計能讓某些理論課煥發青春,成為受學生歡迎的課。
關鍵詞:電力系統穩態分析;課程設計;改革探索;實踐能力
“電力系統分析”是電氣工程及其自動化專業的專業主干課,分為電力系統穩態分析和電力系統暫態分析。涉及的主要內容有潮流計算、頻率調整、電壓調整、短路計算和穩定性分析,具有很強的理論性和綜合性,同時又具有一定的工程實踐性,對學生的專業素質培養起著重要作用[1-2]。基于“電力系統分析”的重要作用和課程特點,在人才培養方案中為其設置了課程設計環節,一方面有助于鞏固學生的理論知識,另一方面有利于提高學生的實踐能力。在“電力系統分析”的主要教學內容里,潮流計算屬于電力系統穩態分析的內容,主要研究電力系統的穩態運行情況,是電力系統故障分析和穩定性分析的基礎,因此潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種計算[3-4]。為了突顯潮流計算的重要作用,“電力系統穩態分析”課程設計的內容就是要求學生通過Matlab編程完成給定網絡的潮流分布,但教學效果不是很理想,并沒有加深學生對潮流計算的理解。故本文對“電力系統穩態分析”課程設計進行了改革和探索。
1傳統課程設計的現狀
(1)課程設計內容與實際脫離我校電氣工程及其自動化專業起步較晚,大部分教師都是青年教師,缺少行業背景和工程實踐能力。而電氣工程及其自動化專業的課程設計大部分是由本系老師承擔,這就導致了課程設計的選題內容相對單一,理論性較強,但與工程實際相差較遠。為了克服這方面的缺點,適應我校應用型本科院校的定位,新版的人才培養方案中將一部分的課程設計替換為實驗操作,但考慮到“電力系統分析”課程的特點以及沒有與之配套的實驗室,故仍采用課程設計的形式完成實踐教學。(2)學生重視度不夠目前,“電力系統穩態分析”課程設計是由指導教師給出設計題目,學生根據給定的網絡和各元件的原始參數,對網絡進行化簡并得到其等值電路,為了減少人工手算的工作量,選擇的網絡一般比較簡單,然后根據化簡的等值電路求出網絡的節點導納矩陣,最后通過Matlab編程求出網絡的潮流分布,得到各母線電壓和各線路的功率。一方面由于設計過程比較枯燥,學生學習興趣不高;另一方面學生人數較多,教師指導不到位,導致學生重視度不夠,抄襲現象比較嚴重。(3)課程設計時間安排緊湊“電力系統穩態分析”課程設計一般安排在理論課程結束之后的1-2周這段時間內,但此時大部分課程都已結課,馬上面臨四六級考試和期末考試,學生大都將精力放在學習上。為了讓學生有更多的時間復習,一般都是每個班集中連續做幾天課程設計,由于時間安排比較緊湊,學生容易疲乏,大部分學生都是草草了事、簡單應付,導致課程設計的教學效果較差,無法達到預期的目標。
2課程設計的改革
為改變傳統課程設計的現狀,結合我院的實際情況,依托現有的實驗平臺,“電力系統穩態分析”課程設計在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索。2.1課程設計內容的改革傳統的“電力系統穩態分析”。課程設計,學生根據給定網絡和原始參數計算得到所需的數據,然后通過Matlab編程完成相應的設計任務,然而所需的手工計算較多,學生的關注重點大都在Matlab編程上,不能真正理解潮流計算的意義。為鞏固學生的理論知識,減少手工計算工作量,提高學習興趣,利用長沙同慶電氣信息有限公司的TQXBZ-III多功能繼電保護實驗臺對“電力系統穩態分析”課程設計的內容進行了改革。此實驗臺主要用來完成《電力系統繼電保護》的相關實驗,但利用其提供的電力網信號源控制系統軟件可靈活組態各種結構的電力系統且比較接近電力系統實際[5],實現可視化電力系統潮流分析,將傳統的“手工計算+Mat-lab編程”改變為“手工計算+實驗系統仿真”。潮流計算網絡結構圖,如圖1所示。圖1潮流計算網絡結構圖A、B、C3根母線上分別接有負荷L1、L2、L3且通過斷路器可靈活控制負荷的投切,B母線還設置有容量為30Mvar的補償電容器。電力網信號源控制系統界面,如圖2所示。將圖1所示的網絡圖搭建在界面右側,通過運行可直觀看到負荷變化對網絡潮流的影響和投切電容器對網絡潮流的影響等,有助于學生對仿真結果的分析,從而加深對理論知識的理解,也減少了許多冗雜的計算,增加了課程設計的趣味性,提高了學生的學習興趣。切除電容器時網絡的潮流計算結果和投入電容器時網絡的潮流計算結果,如圖3和圖4所示。圖中的三行數據依次為有功功率(MW)、無功功率(Mvar)和電流(kA),母線處的數據為電壓(kV),圖中有功功率和無功功率都是母線流向線路的。2.2課程設計實施方式的改革傳統的“電力系統穩態分析”。課程設計的實施時間一般為理論課程結束后,但此時大部分學生會將精力放在期末考試的復習上,無暇顧及課程設計。為保證課程設計的質量,在講授潮流計算的理論知識時就將課程設計的任務布置下去,讓學生帶著目的學習,待潮流計算的理論知識講授結束后便正式開始課程設計,保證學生有充足的時間學習電力網信號源控制系統軟件或Matlab軟件,有效完成課程設計的任務。理論課程全部結束后,給學生幾天時間整理課程設計報告再統一答辯提交,不僅能使學生加強對課程設計的重視,也能使學生在答辯過程中發現自己的不足。2.3課程設計指導方式的改革我校電氣工程及其自動化專業的人數較多,但教師相對較少,故課程設計一般由任課教師一人指導,由于指導教師工作量較大往往造成指導不到位的現象。為此,“電力系統穩態分析”的課程設計在指導方式上進行了改革,將課程設計的指導工作分配給2名教師,每人負責2個班級,每個班級的學生人數大概為30人,指導教師除了在實驗室進行指導外,還建立了“電力系統穩態分析”課程設計的學習交流平臺,指導教師可以將學習資料上傳,方便學生隨時查閱,有問題時可以及時聯系指導教師,也方便了學生之間的交流。
3總結
“電力系統穩態分析”課程設計對于電氣工程及其自動化專業學生的實踐能力培養起著重要的作用。本文針對我校“電力系統穩態分析”課程設計存在的問題,在設計內容、實施方式、指導方式等方面進行了改革與探索,不僅鞏固了潮流計算的理論知識,加深學生對潮流計算的理解,還訓練了學生的建模仿真能力,有助于學生實踐能力的提高。
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【關鍵詞】中小學校長 遠程培訓 課程研究
【基金項目】該文受重慶第二師范學院科研項目(青年項目)《重慶市中小學校長遠程培訓有效性的研究》資助,項目編號:KY201179C。
【中圖分類號】G451 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)02-0200-02
在我國,中小學校長遠程培訓有著非常重要的作用。首先,中小學校長遠程培工作是中小學校長遠程培訓課程目標實現的重要途徑。其次,中小學校長遠程培訓工作是構建我國健全教師培訓系統的重要環節。通過開展中小學校長遠程培訓課程,可以更好的提高我國中小學教學管理水平和教學質量,還能豐富中小學教育課程理論建設。在這之前,國外一些中小學校長遠程培訓已廣泛開展起來。我國目前的中小學校長遠程培訓課程普及上還存在一些問題,工作開展的也不夠深入。隨著國家對基礎教育的重視和支持,構建一套健全的中小學校長遠程培訓課程體系是必然的。因此,本文就關于中小學遠程培訓課程研究問題,闡述自己一些粗淺看法。
一、中小學校長遠程培訓課程與現代課程設計理論基礎之間關系
現代課程的價值取向深受客觀時代的影響和人們主觀認識的影響。不同的人都有自己的課程價值觀念。基于主觀認識和客觀時代因素的影響,不同的課程價值取向在理論上可以大致歸納為三方面。
1.知識本位價值取向。知識本位價值取向是由知識引導逐漸滲透整個生活,主張利用知識本身來組織課程。因此,需要將教育建立在知識重要性的基礎上,反對將兒童的需求和愛好作為基礎。
2.社會本位價值取向。社會本位價值取向是將滿足社會發展、國家、民族發展的需求作為課程價值的主要取向,在此基礎之上組織、開展學校課程教育。
3.學校本位價值取向。學校本位價值取向重點在于重視人的存在和需求、內在的學習基礎,為每一個學習者提高學習環境和學習經驗,在教師和學校的幫助下,實現自我的學習和充實。
上述三種課程價值取向形成了三種不同的課程決策和課程設計思路。也就是知識型課程設計、社會型課程設計和學生型課程設計三種思路。知識型課程設計指的是人類社會漫長發展過程中所積累的系統知識和技藝。社會型課程設計強調是學習者所要掌握的社會知識和社會技能。學生型課程設計以學生的學習興趣、學習需求等為核心,是課程設計盡可能的滿足于學習者。這三種課程設計模式的重點是針對義務教育階段的課程,與義務教學有著密切的關系,無形中影響著校長們的教學觀念和辦學思想。中小學校長的教學觀念、課程教育模式和遠程培訓課程將直接影響到學校的教學水平和教學質量。因而中小學校長遠程培訓課程需要多元化發展,不能單一化。豐富而又全面的遠程培訓課程將直接影響到中小學校長的教學、辦學工作。
總而言之,中小學校長遠程培訓課程的理論和形式上,都與現代課程理論的發展有著十分密切的關聯。上述的三種課程設計思路也充分說明了中小學校長遠程培訓課程的模式和設計思路來源于現代課程理論的發展,它也是組成現代課程理論基礎發展的重要部分。
二、國外一些先進的校長培訓課程模式
泰勒目標導向課程模式根據教育對象的需求,明確教育目標,將教育目標細分形成具體的課程目標,并根據課程目標來開展教學內容、教學順序和教學形式,最終形成一套完整的課程教育模式。這一模式對校長課程培訓具有十分重要的意義,也是當前中小學校長培訓課程工作運行的基本模式。除此之外,從課程類型和形態上來說,國外的中小學校長課程培訓擁有很多經典的課程模式。包括:選擇課程、實務課程、資格證書課程、專題課程、特色課程、考察課程、研討課程、學科課程和案例課程等。在此基礎上,本文主要在借鑒國外先進中小學校長培訓課程模式上,分析了一些典型培訓課程模式。
1.實驗學習型課程培訓模式。此模式在多角度分析中小學校長工作的基礎上,構建四種理論培訓框架,即人際關系框架、組織結構理論框架、政治框架和象征框架,并在四種框架基礎上組織培訓課程。包括個人論文、學校改進工程和教學領導計算機模式,最終形成實驗學習型課程培訓模式。
2.活動中心型課程培訓模式。此活動模式屬于一種情景模擬的培訓方式,通過為中小學校長通過實際管理的問題和任務,形成一種現實的情景,使中小學校長能夠長期在這種情景模式中得到培訓。這種情景模式有助于在實踐中得到深入反思,且能夠通過實踐體現出來,充分證明了實踐的價值,提高了實踐活動的質量。課程培訓情景模式沒有嚴格的教學內容,要求中小學校長具有較高的實踐經驗和實踐能力。
3.研究中心型課程培訓模式。此模式是在網絡組織和研討會的形式上,向中小學校長傳達教育科研信息,督促他們開展好學校教學和管理工作,提高教學水平和教學質量。這種模式在我國廣泛被人們應用,且取得了很好的培訓效果。
4.目標指向型課程培訓模式。此模式關注的是中小學校長的能力,有針對性和目的性的組織課程培訓。這種理論認為學校的管理好壞與中小學校長的能力有一定的關系,而校長的能力在某種程度上可以識別,并加以改進。
通過以上的四種國外課程培訓模式,我們可以看出,國外的課程培訓模式主要體現的是專題模式,類似一種選擇式、菜單式的課程培訓模式,具有較強的實用性和針對性。對國外課程培訓模式的借鑒和應用還需要加以完善。一是需要與我國課程培訓條件相結合,二是與中小學校長課程培訓目標相結合。我國地域遼闊,各個地區的教育現狀和教育水平都存在較大的差異。在開展現代中小學校長遠程課程培訓的過程中,需要根據不同的地區開展與之適應的培訓模式。
三、做好我國中小學校長遠程培訓課程的有效策略
做好我國中小學校長遠程培訓課程,需要根據我國國情發展,體現我國民族特色,在現代課程理論基礎的指導下,引進國外先進的中小學校長培新課程模式,提高培訓課程的科學性、技術性以及培訓教學的水平、質量。
1.明確中小學校長遠程培訓課程目標。課程設計是課程培訓工作中的重要內容,中小學校長遠程培訓課程該怎樣設計一直是一項備受爭議的問題。由于中小學校長大多數沒有受到過專業教育學教育,自身沒有健全的教育學科知識理論。教育學本身是一個完整的學科體系,不能將其破解成為零碎的知識。因此,中小學校長遠程培訓課程的目標應將教育科學理論作為重點內容。用系統的教育學理論知識提高中小學校長的知識和能力,加強學校教學管理,推進學校教學改革。為了長期做好中小學校長遠程培訓課程工作,幫助他們做好教學管理、提高教學水平和質量,需要我們對遠程培訓課程進行深入研究和分析,運用更好的課程培訓模式來提高中小學校長的綜合素質。
2.合理定位中小學校長遠程培訓課程目標。課程目標是課程教學和課程設計的基礎,也是其重要組成部分。一切課程都是以課程目標為準則。脫離課程目標,一切課程都將會失去教學的意義。課程目標的合理定位需要依據課程價值取向,根據不同的課程內容合理定位課程目標。
我國特殊的國情決定了我國中小學校長培訓具有相對固定的內涵。中小學校長遠程課程培訓不屬于一種學位教育,沒有相應的學位和文憑,其目標和專業院校的教育有著很大的區別。中小學校長培訓課程的目標定位,需要根據教育的目標來實現。教育本身存在層次性和多元化,因此,中小學校長培訓課程也具有層次性和多元化,這就要求在開展中小學校長培訓課程時,合理定位課程目標。只有合理定位目標,明確目標,才能更好地做好中小學校長遠程培訓工作。
3.開展多元化中小學校長遠程培訓課程。由于我國各地區的地理位置不同,各地區的經濟發展狀況和教育水平也存在一定程度上的差異。不同地區的辦學水平、校長的素質能力、教師的整體水平等都各不相同。不同的地區所面臨的教育問題也不盡相同。單一的校長培訓模式不可能滿足各地區的需求。因此,針對不同地區的中小學校長,需要因地制宜、因材施教,開展多元化中小學校長遠程培訓。
近年來,我們很欣慰地看到國內在針對中小學校長遠程課程培訓上做了很多努力,總結出一些適應我國中小學校長遠程課程培訓模式,滿足了我國中小學校長的實際需求,且得到了長期的實踐證明。今后,對中小學校長遠程培訓的重點還應趨向課程理論研究,科學、系統地推進中小學校長遠程培訓的開展,全面提高我國義務教學水平。
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