基礎工程課程設計總結范文

時間:2023-10-09 17:10:45

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基礎工程課程設計總結

篇1

分析當前《機械設計》課程設計教學中存在的問題,從提高學生興趣,課程設計前的準備、設計過程以及答辯總結等方面提出了相應對策,以切實提高課程設計教學效果。

關鍵詞:機械設計;課程設計;問題;對策

引言

課程設計是機械類專業(yè)在完成機械設計或機械設計基礎課程后進行的一項重要的實踐教學環(huán)節(jié),是學生首次接受較全面的工程設計訓練。該課程要求學生綜合運用已學過的多門基礎課程來解決工程問題,對學生樹立正確的設計思想、提高綜合分析能力、培養(yǎng)良好的工程素質具有重要作用,學生在課程設計中的收獲會直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學習,甚至對以后的畢業(yè)設計和實際工作都有著重要的影響。

1. 當前課程設計中存在的問題

1.1 對課程設計興趣不高,不能積極地投入課程設計工作

部分學生認為課程設計就是畫圖,對課程設計認識不足,加之課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象,使設計內容陳舊、單一,設計過程太枯燥,學生興趣不高。

1.2 時間短,任務重;學生多,教師少

我校《機械設計》課程設計分三類:(1)一周,學生需要完成螺旋起重器設計和繪制螺旋起重器裝配圖一張(2 號圖),設計說明書計算說明書一份;(2)二周,學生需要完成減速器設計(單級)和繪制減速器裝配圖一張(1號圖)和零件圖二張,設計說明書計算說明書一份。(3)三周,學生需要完成減速器設計(雙級)和繪制減速器裝配圖一張(0號或1號圖)和零件圖二至三張,設計說明書計算說明書一份。課程設計的期間,學生每天要工作十個多小時,有時個別學生還需要熬夜加班。常有學生在完成課程設計后感嘆,這門課程是上大學以來學的最累的一門。由于繪圖工作量較大,繪圖占據了學生大部分的時間和精力,學生對設計理念、過程和方法的體會與思考相對較少,削弱了課程設計的教學效果。

另外,隨著招生規(guī)模的增大,教師數量相對偏少,經常是一名教師指導一個班,甚至兩到三個班,教師很難在指導課程設計時照顧到每一個學生。

1.3 學生工程意識不強,對機械設計的過程和一般規(guī)律認識不足

在開始階段,學生面對課程設計題目往往心中一片茫然,不知道從何處入手;在課設中,少數學生對教師指導過于依賴,自主性差,遇到問題,即使對一些很容易就可以從設計指導書或手冊中直接查到的問題,也不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案,而是一味地詢問指導教師,或互相抄襲。

1.4 相關課程基礎不夠扎實,直接影響了課程設計的效果和進度

課程設計要應用機械設計課程知識,還要用到工程圖學、理論力學、材料力學、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識,這些課程中任何一門基礎不牢固,都會在課程設計中表現出來,影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中,工程圖學對設計的影響尤為突出。比如,課程設計時有相當一部分學生視圖投影概念不清,對螺紋連接、齒輪以及軸承等標準件的表達方法不能熟練運用,出現大量的制圖錯誤。另外,現行機械設計或機械設計基礎教材有關零件設計的內容主要是圍繞零件的強度設計展開,對零件的結構設計言之甚少,造成學生的結構設計能力較弱, 而實際機械設計中結構設計的工作量要遠大于強度設計的。

2. 提高課程設計教學效果采取的對策

2.1 做好學生的思想工作,提高學生對課程設計的興趣,充分調動其積極性

部分學生對課程設計興趣不高,在課程設計中不能積極主動地投入,最根本的原因是對課程設計的重要性和必要性認識不足,不清楚課程設計的作用、地位,以及對后續(xù)課程的影響,這就需要教師在布置任務時進行充分的說明和正確的引導, 使學生提高認識,端正態(tài)度,自覺地投入到課程設計工作中去。

在機械設計或機械設計基礎課程中,介紹各種常用機構及通用零部件的設計方法,這些內容一般自成章節(jié),具有一定的相對獨立性,學生對各章節(jié)之間的聯系認識不夠明確。在此之前,學生已完成了基礎課程一系列先修基礎課程,如工程圖學、理論力學、材力力學、工程材料、加工工藝學等,但由于沒有進行綜合性的訓練,還不能熟練地應用這些知識解決工程問題。

2.2 強調對機械設計過程的理解與認識,培養(yǎng)學生的工程意識

課程設計的過程比結果更重要。課程設計最根本的目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決工程問題的能力,使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調機械設計過程主要有幾個方面:

一是了解完成一項機械設計項目要經過哪幾個階段,每個階段需要考慮哪些問題。學生在課程設計過程中之所以感到時間緊張,不完全是因為計算和繪圖的工作量太大,而在很大程度上是因為對機械設計的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻,在拿到題目時一片茫然,不知道從何處著手,漫無目的的翻閱資料,或等待觀望,無謂地浪費時間;再者由于設計時考慮問題不全面,導致返工而浪費時間。學生若知道了機械設計的過程,也就明確了前進的方向,知道什么時候該干什么,每一步的前后有何關聯,做某項工作必須具備哪些條件,哪些是已知的,哪些是可以查到的,哪些是必須經過必要的預先計算得到,這樣就可以有條不紊地展開設計工作,不會顧此失彼,避免無謂的返工,也就不會感到時間緊張。

二是要學會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設計的一個重要目的,就是培養(yǎng)學生設計機械產品時對創(chuàng)意的實現能力,雖然課程設計一般僅設計傳動系統,但其內容包含了機械設計過程的最關鍵部分:制定方案、工作能力設計計算、結構設計和各部分的協調等。理論課程與實際工程中所要解決的問題的區(qū)別在于, 前者是要求明確、規(guī)范化了的,而后者往往是籠統、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設計要求進行明確、細化,從而將一個復雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題,然后將這些問題逐個解決,最后再綜合起來,通過統一協調,得到一個系統完整的解決方案,并形成規(guī)范的圖紙和計算說明書等工程文件,學生必須在課程設計過程中認真實踐、體會,才能學到手,而掌握了這些思路和方法,對畢業(yè)設計和將來的實際工作都是非常有益的。

三是養(yǎng)成嚴謹細致、認真負責的工作作風。設計時要重視培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹細致、認真負責的良好工作作風,這也是工程技術人員的基本素質。要求學生在課程設計過程中,每一個數據,每一條線都要有所依據,不能想當然地隨意定,或者盲目地照搬手冊或圖例中的數據和結構。要讓學生意識到,在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字,就代表要為所提交的材料負責。

2.3 進行課程設計前做好充分的技術準備工作

課程設計之前,指導教師應與學生互相配合,做好充分的準備工作,主要包括以下幾個方面:

(1)講課時復習和補充必要的相關知識,如機械制圖、公差與互換性、工程材料與機械加工工藝等。學生所提交的設計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類,一類是純粹的繪圖錯誤,另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關知識理解不夠而導致的制圖錯誤,主要是標注錯誤,比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標注錯誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程,比如機械制圖,一般在大一完成,由于在后續(xù)課程中應用較少,到課程設計時很多知識已經淡忘,致使課程設計中出現過多的繪圖問題,即使一些最基本的標準件畫法(例如螺紋連接、齒輪、軸承等),都有不少同學畫錯。在機械設計課程中講到相關章節(jié)時, 附帶將一些課程設計中容易出現錯誤的問題回顧一下,這樣可以使學生加深印象,從而在課程設計中少犯繪圖錯誤,以便將主要精力放在設計上。比如講到螺紋聯接的類型時,結合每種聯接型式的特點回顧螺紋聯接的畫法,指出容易出現的錯誤;介紹齒輪結構設計時,復習齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內容及常見問題;講解軸承類型時,結合軸承結構特點,回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。

(2)對課程設計中的關鍵問題,通過作業(yè)和討論課的形式,加深學生的理解和認識。比如軸系結構設計,是課設中學生感到的難點,教學中,可通過分析減速器各種軸系結構設計,比較軸上零件的布置,固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝,與密封形式等,分析比較軸系結構設計的正誤,引導學生通過討論來糾正設計中存在的問題,幫助其加深理解,提高認識,增進學生結構設計的能力。

(3)熟練運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等有關設計資料,是機械設計人員的一項基本技能。在平時的作業(yè)中應該注意加入這方面的訓練內容,以提高學生查找設計資料的能力。

2.4 重視答辯與總結

答辯與總結是課程設計的最后一個重要環(huán)節(jié)。答辯是對學生設計成果的一種肯定,也是學生間、師生間相互交流的重要方式,是教師檢查設計質量高低的有效手段,也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中指正,答辯方式可以是單個學生或分小組答辯,由于教師時間緊,指導的人數多,采用小組答辯學生之間可以通過相互討論,培養(yǎng)學生的團隊精神,提高答辯效果。答辯時通過提問和質疑可以引發(fā)學生思考,幫助學生提高對機械設計過程的理解和認識水平。

總結包括學生在完成設計后的個人總結和指導教師在答辯后所作的集體總結與點評。學生通過認真總結,剖析自己設計中的得失、成敗,有助于進一步掌握設計方法和步驟,找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真地對學生整體設計情況有一個針對性的總結,指出設計的不足,要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯,可使學生進一步發(fā)現設計計算和設計中存在的問題,進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題,從而使學生有更大的收獲,圓滿地達到課程設計的目的與要求。需要特別說明的是,答辯之后教師的總結點評非常必要,學生經過課程設計的實踐之后,對教師的點評會有更深的體會。對機械設計中有些問題的認識,學生在課程設計過程中感覺到了,但限于實踐經驗和知識面,不能很清楚地歸納表達出來,這時教師進行總結和點評,常使學生有醍醐灌頂之感。

3. 結束語

課程設計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位,決定了該課程對培養(yǎng)學生的工程意識、創(chuàng)新意識、使其形成初步機械設計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養(yǎng)學生對機械設計的興趣是課程設計順利開展的前提,對機械設計過程的深刻理解與認識是學會解決工程問題的思路和方法的關鍵,充分的準備工作是基礎。只有這些工作都做好了,才能保證課程設計的教學效果。

[參考文獻]

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[4]于明禮. 當前機械設計基礎課程設計中的問題與解決措施[J]. 科技信息2009, (35): 163-164.

篇2

施工圖預算編制具有自己的特點。它不同于土木工程專業(yè)的結構設計類課程設計,施工圖預算的原理相對簡單。在《建設工程工程量清單計價規(guī)范》中,對清單構成、如何編制以及各種建筑工程和裝飾裝修工程的分部分項工程的工程量計算都有十分明確的計算規(guī)則[3]。施工圖預算的難點是其準確度。建設方根據施工圖編制的工程量清單是確定其招標價的依據,施工方編制的施工圖預算是確定投標價的依據,也是確定投標策略的基礎。沒有施工圖預算的準確度,建設方會因為增加清單外項目而無法控制工程造價,施工方或因為投標策略不當而不能中標。可見,施工圖預算編制準確與否是施工圖預算編制的核心問題,也是課程設計中應該培養(yǎng)的基本工程素質。不同于造價專業(yè),在土木工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃中,施工圖預算編制課程設計僅是土木工程專業(yè)的實踐教學體系中的一個組成部分,且其學時相當有限。以遼寧工業(yè)大學(以下簡稱我校)為例,土木工程專業(yè)建筑工程方向的課程設計共計11個學分,其他的課程設計均為2周,而施工圖預算編制課程設計的時間只有一周。同時,對于土木工程專業(yè)的學生來講,由于施工圖預算編制原理相對簡單,容易在學生中形成錯誤的理解,而忽視了施工圖預算編制要解決的核心問題。并且,按我校的教學計劃安排,施工圖預算編制課程設計在最后一個學期,在這樣特殊的時間段,如何做好土木工程專業(yè)的施工圖預算編制課程設計成為教師教學的一個難點。否則,課程設計將流于形式,達不到培養(yǎng)學生基本工程造價控制與管理的能力訓練的目的。基于此種情況,我們對施工圖預算編制課程設計進行了全面的梳理,嘗試了一些方面的改革和調整。

二、保證施工圖預算編制課程設計質量的幾點措施

(一)不斷提高教師的指導水平

改變課程設計停留在模擬或仿真的層次的現狀,緊跟工程實際,用實際的項目做課程設計的選題對指導教師提出了更高的要求。要指導學生完成一份建筑工程施工圖預算文件的編制,要求指導教師是“雙師型”的教師[4]。一方面,具備造價工程師的水平,不僅熟悉預算文件編制的基本流程和要求,而且能很好地把握行業(yè)發(fā)展趨勢,使得學生的課程設計不與工程實踐脫節(jié);另一方面,作為一名指導教師,要熟悉和掌握學生的知識構成和水平,根據學生實際水平采取有效的教學手段和方法,有的放矢,真正把學生引入工程實踐,在其遇到問題時能給予針對性的指導。

(二)重視課程設計選題

建筑工程的施工圖預算,要求完成單位工程的土建工程的施工圖預算。選題是課程設計第一環(huán)節(jié),選題的核心就是施工圖的選擇。建筑施工圖或結構施工圖過于復雜,學生在識圖方面遇到太多的困難,就會影響學生完成的積極性,挫傷他們的工作熱情。為達到對學生的施工圖預算文件編制能力訓練目的,我們選擇的題目以框架或框架剪力墻結構的一般的辦公樓、教學樓、住宅項目為主,其基礎部分,選擇鋼筋混凝土獨立基礎、筏板基礎,而不選擇樁基礎。選擇這樣的題目基于如下的考慮:首先,對這類項目學生比較熟悉,識圖方面不存在太多問題;同時,其建筑圖形狀相對規(guī)則,項目功能相對比較單一,裝飾裝修工程量的計算既全面,又不復雜,滿足課程設計的訓練要求。其次,作為土木工程專業(yè)的學生,結構施工圖識讀是學生走入工作崗位的基本功,并且,鋼筋工程量的計算也正是課程設計需要重點訓練的內容。

(三)明確課程設計內容、任務量與要求

在短短的一周內,要求每個學生完成一個單位工程的土建工程的預算是不可能的。根據土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,考慮工程實踐工作需求,我們確定建筑工程施工圖預算編制課程設計的訓練重點內容包括:土建工程分部分項工程清單列項、基本混凝土結構構件鋼筋工程量的計算、基礎土方工程工程量的計算。課程設計采用個人獨立完成與小組協作共同完成的形式。教師要合理確定每個學生需完成的工作任務,制定任務分配單,并且根據任務分配單檢查每個學生的完成進度和質量。教師要根據施工圖紙認真考量,既要工作量飽滿,能了解一個土建預算的全工程,同時,也要在給定時間內能夠完成。具體來講,每個單位工程由一個小組學生共同完成并按工程標準提交相應的成果。對每個單位工程項目的施工圖按照樓層劃分,每兩個同學負責一個樓層,在對建筑施工圖和結構施工圖識讀的基礎上,對照清單計算規(guī)則,共同完成所在樓層的工程量清單列項和計算。清單列項經指導教師確認無誤后,每位學生獨立完成所在樓層的某一類構件的鋼筋工程量的計算過程。根據平法圖紙計算鋼筋工程量是課程設計的重點,要求每個學生必須獨立完成其所在樓層基本結構構件的鋼筋工程量的計算。

(四)教師預做課程設計

同其他課程的實踐環(huán)節(jié)一樣,要指導好課程設計,要求教師有一定的預算工作實踐。首先,教師要具備獨立編制一個實際土建單位工程預算的能力,熟悉預算編制的全部過程,熟悉應提交的各種表格及其在計算工程量過程中應注意的問題,以便在課程設計的指導過程中有足夠的實際經驗。工程預算的準確性是預算的基本要求,也是終極目標。施工圖預算編制課程設計的難點是準確性,沒有了準確性的要求,課程設計就流于形式,學生只是對施工圖預算編制過程有個基本印象,根本不能勝任任何有關工作,也就失去了這門課程設計存在的意義。因此,教師必須在課設前親自完成學生課程設計任務。在課程設計教學之前,教師通過專業(yè)軟件,畫圖,算量,獲得課程設計的“標準答案”,也作為檢驗學生課程設計成果準確性的手段。標準答案的存在,既可以幫助教師及時發(fā)現存在的問題,對學生計算結果進行補充和修改,也有助于激發(fā)學生的目標感,學生完成課程設計任務的主動性和積極性得到充分發(fā)揮。

(五)課程設計指導重點與難點

施工圖預算編制課程設計的指導采用每天集中指導加個別指導的模式。按照預先制定的課程設計計劃,每天先安排對當日工作內容的重點難點講解,然后,由學生根據自己的工作任務,獨立完成實際操作訓練過程,在學生實操過程中,教師要及時給予針對性的指導。結合我們幾年的工作實際,以下幾個方面是指導的重點:1.課程設計的分部分項工程的清單列項。列項準確是預算準確的前提條件。對于一個初學者來講,有了建設工程工程量清單計價規(guī)范,有了完整的建筑和結構施工圖紙,并不能保證每個人都能完整地完成一個單位工程的清單列項工作。教師的指導重點在三個方面,第一是工程圖識讀,第二是列項順序,第三是對清單計價規(guī)范的理解。目標是準確、全面,不重不漏。2.鋼筋工程量計算。目前,工程實踐中多是以軟件計算來完成各分部分項工程量的計算,但是,對于鋼筋工程量的手工計算仍是基本要求。我們在工程量計算這部分,也把對學生的手算鋼筋工程量能力訓練作為重點內容。對基本的梁、板、柱、墻以及基礎等構件,首先選擇典型案例圖紙,按不同構件類型講解計算原理,構造要求,實際施工中的做法等,然后,要求學生完成自己承擔的相應樓層的鋼筋工程量的計算。這部分,必要的重復計算過程是十分必要的。3.綜合單價的確定。綜合單價的確定是預算的一個核心問題。指導重點是使學生在熟悉清單模式下綜合單價的構成前提下,能根據定額規(guī)則,同時充分考慮施工組織設計與施工方案,確定一項分部分項工程的綜合單價。4.課程設計的按日檢查制度。為督促學生獨立完成課程設計任務,我們實行對課程設計每日的簽字檢查制度。按照預先制定的任務計劃,對照教師預做的“標準答案”,按日檢查,并將每日檢查結果作為成績評定的依據。5.發(fā)現問題,及時解答并進行整理。在課程設計指導過程中,對學生提出的問題不僅回答了事,更要及時進行分析、總結,形成常見問題集,為今后課程設計指導積累資料。

三、結束語

篇3

    通過采用啟發(fā)式和討論式的教學模式,使學生產生較高的學習熱情,進而提高課堂教學效率和教學質量,使培養(yǎng)的學生覺得學有所用,學有所長。師生在討論式互動教學過程中坦陳已見,做到良好溝通,促進教學良性循環(huán),從而達到教學相長的目的。

    教師既要在課堂上講好本課程的基本概念、基本原理和基本計算、分析方法,又要指明本課程的重點和難點,使學生對所學知識有整體把握。這就要求教師講課時能夠做到突出重點,牢固基礎,透析各知識點的內在聯系,連接好知識網絡。對于本課程和相關領域內的新知識點、新技術應用及時適當補充、說明,拓展學生視野,以適應其工作需求。對于本課程教學中的一些相對次要內容,可以采用多媒體課件的形式,或引導、幫助有興趣的學生課后學習。這種針對不同教學內容采用不同教學手段的教學模式,可以充分發(fā)揮現代化教學設備的功效。所采用多媒體課件和仿真實驗、配電柜裝配、試驗臺操作等的先進教學手段,可以較好地改變過去的教師講、學生記的弊端,對于一些比較抽象的物理概念,通過直觀化圖形、動畫教學課件使學生理解相對容易,并可吸引學生注意力,培養(yǎng)其學習興趣。并不是要求所有課程內容都采用多媒體教學模式,要根據不同章節(jié)的不同知識內容采用不同的教學方法。對于電力負荷計算、導線截面選擇、短路電流計算及電氣設備校驗等內容,仍采用傳統的板書教學方法,在課堂上講授好重點知識,學生通過課后習題、作業(yè)等對知識點進行加深理解和拓展。對電氣工程基礎等基本概念,繼電保護裝置整定計算,工廠供配電裝置防雷與保護接地,高低壓供電線路選擇、設計與敷設,變電所地址選擇與供電系統設計、布置,以及系統無功補償與高/低壓放電實驗等內容,可以采用計算機仿真教學、觀看現場錄象和校外供電廠實習基地教學等手段,進一步增強學生對該知識點和領域的掌握與理解程度。對變壓器和高低壓供、配電設備,如各種配電柜等的結構、原理、設計方案和設計標準等內容,則充分利用校外配電柜實習基地的便利條件,以下廠培訓為主,實物教學為輔,使學生充分理解和消化相關內容。

    二、增加課程設計環(huán)節(jié)

    電氣工程基礎課程設計是對學生進行工程概念滲透和培養(yǎng)的重要教學環(huán)節(jié),也是電氣工程基礎課程教學與實踐的有機結合。通過課程設計訓練,可以讓學生集中精力進行課程復習與設計,包括工廠供配電系統設計方案經濟、技術比較,方案選擇,具體設計步驟及設計內容等,保證了課程設計質量。通過課程答辯,強化學生對知識點的掌握,到企業(yè)后經比較短的見習就能較快適應本專業(yè)技術工作。

    (一)選擇設計題目

    通常選擇10/35kV變電所作為設計藍本。在設計中,提供給學生較新的參考資料,如設計規(guī)范、設備手冊等,供學生設計時參閱。這樣,可以使學生課程設計內容與當前電氣工程基礎技術相適應,不至于落后甚至流于形式。同時,采用AutoCAD等工程設計軟件,使學生能夠跟上社會發(fā)展,滿足社會對畢業(yè)生工作技能的要求。

    (二)加強過程管理

    加強并做好課程設計過程管理工作,充分利用并發(fā)揮班級學生干部和學習骨干的帶頭作用。將學生分成幾個小組,每小組中選出一到兩名學習成績較好、責任心較強的學生為小組長,全面管理本小組設計工作,如制定設計方案,合理安排設計進程,對設計任務和小組成員進行任務分配與協調,定時進行考勤和組織討論等,向教師提供本小組的設計成果,并進行總結與報告。指導教師主動、及時與小組長聯系,既不包辦,也不放任。指導教師可以提出指導性建議和意見,培養(yǎng)團隊精神和協作能力,使學生課程設計能夠圓滿完成[7]。

    (三)注重總結和考核,及時點評

篇4

1.課程設計的組織

為使學生在最短的時間內掌握盡可能多得知識,平時的課堂教學大多采用教師講授,學生被動式獲取知識的模式。專業(yè)課程設計的教學不同于平時的課堂教學,應采用學生為主、教師為輔的方式。借鑒校內外其他專業(yè)課程設計的組織模式,并結合本校“光電通信”專業(yè)現有的教學體系結構,將本專業(yè)的課程設計分為三個階段,即準備階段、展開階段和驗收階段[2]。各階段的主要任務如圖1所示。

1)準備階段。指導教師以加深基礎知識、增強綜合應用知識能力和提高創(chuàng)新研究能力為主線,制定合理的教學大綱,根據學生已有的專業(yè)知識結構,設置課程設計題目,盡量做到以下幾點:設計內容具有一定的實用價值;在突出本專業(yè)課程重點內容的基礎上所覆蓋的知識面盡可能廣;有利于學生綜合能力的培養(yǎng);難易適中,并具有一定的挑戰(zhàn)性。針對設計內容中學生還未學到的理論,安排理論輔導課,學生根據大綱提供的課程設計選題范圍,并結合個人愛好及特長確定題目,為保證每個學生都有一定的工作量,需限制每個題目的選擇人數。題目選定之后,組織小組內討論,明確個人分工。

2)展開階段。學生通過查閱文獻,組內討論,運用所學知識對選定的題目進行分析、設計,完成設計內容。在此過程中,學生要做到以下幾點:明確設計任務與要求;提出設計方案,給出總體原理框圖;對所選方案進行理論分析、仿真或實驗;討論設計結果的可行性。在此環(huán)節(jié),教師進行啟發(fā)與引導,只講解難點,充分尊重學生的設計思想,并在中期檢查每組設計的進展情況,及時指出其中可能存在的原理錯誤及設計缺陷,對于細節(jié)上的小錯誤,可以由學生自己在實踐中自己發(fā)現和修改。

3)驗收階段。學生進行總結,完成課程設計報告并進行結果演示與答辯。教師根據學生在課程設計過程中的總體表現、書面總結報告、設計結果演示及答辯情況評定最后的成績。其中,答辯是課程設計的深入,在較短的十幾分鐘內可以檢驗學生掌握知識的準確程度、熟練程度、口頭表達能力,以及正確運用知識分析和解決實際問題的能力。同時,對學生而言,準備答辯的過程也是一個學習和提高的機會。因此,答辯在課程設計的驗收階段必不可少。圖1專業(yè)課程設計的三個階段在上述三個階段中,學生是主體,教師的任務在于抓住關鍵環(huán)節(jié)組織教學,將啟發(fā)式教學、討論式教學和研究式教學融會其中,給學生最大的發(fā)揮空間,最大程度發(fā)揮學生的自主能動性,啟發(fā)其創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)其綜合應用專業(yè)知識解決實際問題的能力及團隊合作精神。

2.課程設計的實踐

按照上述課程設計的組織模式,本專業(yè)的課程設計已完成了一次實踐。在準備階段,充分利用現有的資源和條件,并結合學生的知識結構,設置的專業(yè)課程設計內容以光通信及光信息處理中常用的光器件設計和光學成像原理應用為主,相應地安排了6學時的理論課及2學時的答疑時間,每個設計題目由3名學生分工完成。在展開階段,學生通過查閱文獻和組內討論完成設計內容,在中期檢查中,每個學生進行階段總結,匯報設計任務進展情況及存在的問題,教師引導學生多方位、多角度地分析問題,提示解決問題的思路與方法,學生進一步查閱文獻資料,完成設計任務。在驗收評定階段,學生總結課程設計內容,撰寫報告,并進行結果演示和現場答辯。最后考核包括了平時表現、書面報告及答辯三部分成績,分別占總成績的20%、60%和20%。這樣的考核方式將評價標準分解在了學生課程設計的三個階段中,因而可以比較全面、公正地反映學生完成課程設計的情況。從最后的考核結果來看,每個設計小組都至少有一個認真完成的學生,能主動找老師答疑,有的學生還對設計內容進行了擴展,并總結了自己在課程設計中遇到的問題、解決的方法和收獲體會以及不完善之處。同時,也存在個別學生自己不做,抄襲別人的情況。另外,在課程設計總結報告中要求對結果進行討論,但從報告及最終答辯情況看,學生對設計結果,主要是結果曲線的討論很少,大部分學生只是單純得完成了設計任務,對結果所反映的物理意義及應用價值理解較淺。因此,在今后的實踐中,還需進一步啟發(fā)學生多查閱文獻,了解每個設計題目的實際應用方向,使學生能體會到學有所用,認識到專業(yè)課程設計的重要性,盡可能消除個別學生完全不動手的情況,讓每組所有的學生都參與到課程設計中來。

篇5

計算機技術作為信息化的核心技術受到全社會的普遍重視。深入掌握計算機專業(yè)知識、具有良好系統設計與分析能力的計算機高級專業(yè)人才在社會上深受歡迎。而系統設計與分析能力的培養(yǎng)需要通過長期、系統的實踐訓練才能獲得。

高等學校的實踐教學一般包括課程實驗、綜合性設計、課外科技活動、社會實踐、畢業(yè)設計,等。因此,實踐教學基本上可以分為三個層次:第一,緊扣課堂教學內容,以掌握和鞏固課程教學內容為主的課程實驗和綜合性設計;第二,以社會體驗和科學研究體驗為主的社會實踐和課外科技活動;第三,以綜合應用專業(yè)知識和全面檢驗專業(yè)知識應用能力的畢業(yè)設計。課程實踐(含課程實驗和綜合性設計)是大學教育中最重要也是最基礎的實踐環(huán)節(jié),直接影響后繼課程的學習以及后繼實踐的開展質量。課程設計是屬于第一個層次的綜合性設計實踐教學。

課程設計以培養(yǎng)學生系統設計與分析能力為目標,通過團隊式合作、研究式分析、工程化設計完成較大型的系統或軟件的設計題目。課程設計不僅有利于學生鞏固、提高和融合所學的專業(yè)課程知識,更重要的是能培養(yǎng)學生多方面的能力,如綜合設計能力、動手能力、文獻檢索與分析能力、團隊合作、工程化能力、研究性學習能力、創(chuàng)新能力,等。因此,課程設計是提高學生動手能力和解決實際問題能力的一種非常有效的方法,越來越受到重視。

大力加強教學活動中學生的實踐動手能力的培養(yǎng)已經引起了教育與社會各界人士的廣泛重視。在教育部高等學校計算機科學與技術專業(yè)教學指導委員會制訂的“高等學校計算機科學與技術專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范”中,我們可以看出,教育部專業(yè)教學指導委員會對課程設計非常重視。從培養(yǎng)與提高學生綜合能力出發(fā),教學指導委員會制定的四個方向的專業(yè)規(guī)范均建議有單獨課程開設綜合性課程設計,每個專業(yè)方向分別給出了6個綜合課程設計范例(每個本科學生可以選修其中3~4個)。

根據國家教育部教學指導委員會以及浙江省計算機教學指導委員會的調查,目前“計算機科學與技術”專業(yè)的開設數居全國專業(yè)點數之首,其中有很大部分為最近十年內開設的。這一方面反映了高等教育對國家信息化建設浪潮的積極響應,另一方面也反映了許多學校專業(yè)建設的經驗不足。一些專業(yè)師資隊伍薄弱,一些學生在校期間沒有得到足夠的、比較綜合或系統的訓練。根據浙江省計算機教學指導委員會的調查,浙江省高校計算機專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的學分差距較大,一般在16至30學分之間。一般學校安排的課程設計為5門左右,多的學校有7門,少的只有2門。因此,目前各高校對課程設計環(huán)節(jié)的理解與實施的力度存在差距,其效果也有很大的差別。一些學校課程設計的工作量與深度不夠。

課程設計是提高學生實踐能力與綜合素質的重要與可行的手段。課程設計的內容建設與實施對教師的業(yè)務水平有較高的要求。一些師資隊伍和學生基礎相對薄弱的高校,實施高質量的課程設計確實存在較大的難度。因此,加強課程設計內容的研究與相應教材建設是十分必要的。教材是教學經驗和成果的凝固。通過總結課程設計實施經驗比較豐富的教師的成果,形成教材,必將有助于推動高質量課程設計在各高校中的開展,為提高計算機專業(yè)人才培養(yǎng)整體質量作出貢獻。

2計算機實驗教材出版狀況

鑒于學生實踐能力的培養(yǎng)引起了越來越廣泛的重視,國內各大出版社紛紛開始重視實驗教材的建設。目前實驗教材基本上分以下兩類:(1)課程基本實驗教材,以課程基本實驗為主,包含一部分設計實驗,這是目前實驗教材的主體;(2)課程設計實驗教材,以綜合性、設計型實驗為主。

近年來,雖然出版的實驗教材數量有所上升,但整體比重還是比較低。例如,作者對國內某大出版社公布的計算機類教材清單進行了統計分析:在570本教材中,實驗教材共73本,占總數的12.8%;而這些實驗教材基本上以大學計算機基礎和程序設計類課程(包括數據庫程序設計)的實驗教材為主,其中大學計算機基礎課程實驗教材占實驗教材總數的34%;程序設計類課程實驗教材占實驗教材總數的44%;其他所有課程的實驗教材只占22%。從各類別教材中實驗教材的比例上看,在大學計算機基礎課程教材中實驗教材占30%;在程序設計類教材中實驗教材占31%;而其他類課程實驗教材的比例僅占4.2%。可見,目前已出版的實驗教材主要集中在大學計算機基礎、程序設計這類計算機基礎課程上,專業(yè)課程實驗教材非常少,而綜合性設計(課程設計)的實驗教材更是非常缺乏。

從我們已經了解到的已出版的一些課程設計系列教材的情況看:

(1) 不同出版社計算機專業(yè)課程設計系列教材的側重點和風格不同,各有特色。但整體上來說,這些系列教材基本上都比較注重市場應用性廣的技術,專業(yè)覆蓋面和系統性都還不夠。已出版的課程設計教材主要也集中在程序設計、實用技術等方面。

(2) 不少教材的實驗案例偏重課程知識與相關技術的鞏固、掌握以及應用,而對系統分析與設計能力以及工程化方法方面的訓練份量還不夠。

因此,建設專業(yè)覆蓋面廣、體現綜合性設計和工程化方法的課程設計實驗教材是非常有必要的。

3計算機課程設計教材建設要點

課程設計是計算機及相關專業(yè)的主要實踐性教學環(huán)節(jié)之一。好的課程設計應該圍繞著一門或幾門主要專業(yè)基礎課或專業(yè)課,以培養(yǎng)學生系統設計與分析能力為目標,通過團隊式合作、研究式分析、工程化設計完成較大型的系統或軟件的設計題目。課程設計不應僅僅圍繞著鞏固、提高和融合所學的專業(yè)課程知識,更重要的是應該注重培養(yǎng)學生多方面的能力,如綜合設計能力、動手能力、文獻檢索能力、團隊合作、工程化能力、研究性學習能力、創(chuàng)新能力等。

因此,課程設計教材的建設應該緊緊圍繞著以上目標進行,突出以下特點:

(1) 系統性。課程設計適用于計算機專業(yè)絕大多數專業(yè)基礎與專業(yè)課程;學生系統分析與設計能力、工程實踐能力的培養(yǎng)是長期、系統的過程。為了加強學生實踐能力,課程設計教材最好能形成系統性,涉及專業(yè)主要課程,以給學生不同角度、不同層次、持續(xù)的實踐訓練。

(2) 典型性。課程設計中的案例應該圍繞相關課程的主要知識與技術,具有典型的代表意義,這樣有利于學生更深入地鞏固與掌握相關課程的主要知識。

(3) 工程性。目前,計算機軟硬系統的設計與開發(fā)基本上都需要應用工程化方法、進行團隊式合作。因此,課程設計作為實踐能力訓練的重要階段,也應該體現和突出工程化方法和團隊合作意識。

(4) 探索性。課程設計不同于一般課程實驗的主要表現點之一是:希望學生能圍繞課程設計目標,通過查找與分析有關參考資料,進行探究式的學習,激發(fā)創(chuàng)造的意識和能力。所以,在案例分析與練習方面,不應該只是“手把手”地教,更應該留有進一步發(fā)揮與想象的余地。

(5) 可仿性。課程設計一般通過案例分析引導學生進行進一步的課題設計,因此這些案例本身應該具有可再現性,即學生通過教材的案例分析可以自己設計實現相應案例;另外,學生也可以在案例基礎上進一步擴展和創(chuàng)新。

(6) 層次性。近幾年來,越來越多、不同層次的學校在計算機專業(yè)中開始實施課程設計。由于不同學校學生層次的差異比較大,建議在課程設計的題目上有一定的訓練梯度,盡量能使不同水平的學生都能從中受益,既有詳盡的指導,也有適當的提示。

4浙江大學計算機專業(yè)課程設計實驗教材

浙江大學計算機學院在專業(yè)課程中實施課程設計(project)已有10多年的歷史,積累了豐富的經驗和資料。目前,該學院80%以上的專業(yè)骨干課程要求學生必須完成相應的綜合實驗,其中大多數是以團隊合作方式完成。

為全面總結專業(yè)課程設計的建設經驗,推廣建設成果,該學院特別組織相關課程的骨干任課教師編寫了一部以課程設計內容為主的“高等院校計算機專業(yè)課程綜合實驗系列規(guī)劃教材”,并將于2007年下半年由浙江大學出版社陸續(xù)出版。

該系列教材的作者們不僅具有豐富的教學經驗而且還具有豐富的科研經驗,是浙江大學計算機科學與技術學院和軟件學院的教學核心力量。這支隊伍目前已經獲得了兩門國家精品課程(C語言程序設計基礎及實驗、操作系統)以及四門省部級精品課程,出版了幾十部教材。系列教材涵蓋了絕大部分專業(yè)必修課程和部分選修課程,是一部比較完整的專業(yè)課程設計系列教材,也是國內首部由研究型大學計算機學科獨立組織編寫的專業(yè)課程設計系列教材。

系列教材由《C程序設計基礎課程設計》、《軟件工程課程設計》、《數據結構課程設計》、《數值分析課程設計》、《編譯原理課程設計》、《邏輯與計算機設計基礎實驗教程與課程設計》、《操作系統課程設計》、《數據庫課程設計》、《Java程序設計課程設計》、《面向對象程序設計課程設計》、《計算機組成課程設計》、《計算機體系結構課程設計》、《計算機圖形學課程設計》等十三門課程的綜合實驗教材所組成。

下面舉例介紹其中幾本教材的主要內容及特點。

《C程序設計基礎課程設計》:在分析C語言高級編程技術的基礎上,通過對“通訊錄”、“計算器”、“俄羅斯方塊”等3個完整案例的解析,指導讀者按照軟件工程的生命周期開發(fā)過程,從問題分析、設計、編碼到測試,循序漸進地完成大型程序的開發(fā)。教材還提供了9個大型程序訓練的題目及簡要分析,供讀者練習。本教材還針對教學需要,提供了可參考的實施過程說明、開發(fā)文檔模版、考核方法和評價標準,特別強調學生團隊合作精神的培養(yǎng)。

《數據結構課程設計》:針對堆棧、樹、圖、排序、哈希查找、算法設計等方面的內容提供了8個課程設計案例,分別從基本知識回顧、設計題目、設計分析、設計實現、測試方法、評分要點等幾個方面進行分析。教材還提供了8個課程設計習題,并對實現要點進行了簡要的分析。

《計算機組成課程設計》:要求實驗者用硬件描述語言(Verilog HDL)設計單元電路、功能部件和指令條數有限而功能較齊全的單時與多時鐘CPU。在計算機功能單元仿真模擬正確后, 實驗者能把自己設計的結果寫入到Spartan-3 Starter Kit Board開發(fā)板的FPGA可編程芯片上,并能直接實驗自己的設計(芯片)是否達到預期目標。實驗設計由淺入深,內容豐富。

《數據庫課程設計》:以圖書管理系統的開發(fā)為例,從需求分析開始,到數據庫設計、數據庫應用和應用開發(fā)等過程。其中應用開發(fā)的環(huán)境和工具包括MySQL數據庫和ODBC接口技術,以及SQL Server和JDBC等。本書側重于介紹“怎么做”和做的過程,而非原理性和全面性的闡述。

《軟件工程課程設計》:主要圍繞軟件工程的基本知識點,通過詳細分析一套典型的實際案例――銀行系統的開發(fā),指導學生應用軟件工程生命周期的理論以及使用相應工具完成實際項目的開發(fā)。同時提供了一系列練習項目,供讀者進一步練習。

《編譯原理課程設計》:主要圍繞設計、實現一個簡單的程序設計語言SPL(Simple Pascal Language)及其編譯器;涵蓋了編譯原理的詞法分析、語法分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標代碼生成等各階段的內容。通過對該語言編譯器的分析,使學生們對編譯原理有一個形象、直觀和透徹的認識和感受,以便更深入了解和掌握編譯原理的內容和實現方法,進而提高分析問題與解決問題的能力。

篇6

    論文摘要:以培養(yǎng)創(chuàng)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?zhèn)鹘y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(chuàng)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(yè)道路方向的一門專業(yè)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(yè)知識的基礎上,具備自主完成規(guī)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(yǎng)職能,塑造高水平技能型人才,注重學生掌握專業(yè)知識的廣度。研究型大學側重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,注重創(chuàng)新環(huán)境的建設,在教學環(huán)節(jié)過程中注重學生掌握專業(yè)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(yǎng)為己任,注重課程熱點問題掌握的深度。當前,區(qū)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(fā)學生就特定問題充分發(fā)表自己的見解,以培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)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(chuàng)新教育中扮演中非常重要的角色,它為發(fā)展學生的主體性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)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(fā)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(fā)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(jié)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(fā)揮創(chuàng)新意識,提高學生創(chuàng)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(fā)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(fā)學生學習積極性、拓展學習空間、培養(yǎng)研究意識的重要途徑,常規(guī)本科階段的學生往往處于被動學習狀態(tài),在片面強調考試成績的大環(huán)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(chuàng)新環(huán)境、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為首要目標,在該類院校的課堂教學環(huán)節(jié)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(fā)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(chuàng)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(yè)的一個極為重要的環(huán)節(jié),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(yǎng)學生自主創(chuàng)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(chuàng)新性實驗。吉林大學近年來開展大學生創(chuàng)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(yè)中的地位極為重要。以道橋工程專業(yè)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(jié)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(fā)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(fā)揮學生創(chuàng)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(chuàng)新環(huán)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(guī)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。

    參考文獻:

    [1] 陳保國.討論式教學方法在路基路面工程教學中的探索與實踐[J].高等建筑教育,2009,18(6):78-90.

    [2] 丁華.道路建筑材料課程教學改革探討[J].西南農業(yè)大學學報:社會科學版,2011,9 (5):204-206.

    [3] 王寶民,劉偉.基于創(chuàng)新能力主線的建筑材料課程教學改革與過程優(yōu)化[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010(11):13-15.

篇7

每個設計練習都在相關理論的指導下得以實現,要做好每個設計練習,如果沒有扎實的理論知識,就沒有進行設計的基礎[2]。如地形設計,只有熟練掌握設計原則,才能把握住地形的走向、坡度大小、土方平衡情況,以及與周圍環(huán)境的協調等各方面的尺度。只有掌握它的設計方法,才能有章可循,有據可依。所以說,要做好每個設計,就得加強課程的理論教學。同時要加強相關基礎知識的訓練。如地形設計、土方計算、排水管網等的設計都與地形圖息息相關。用等高線表示某些復雜的地形,或在地形圖上確定某平整地的坡腳線,勾繪匯水線等,多數同學顯得力不存心,大大地限制了設計水平的發(fā)揮。地形圖及應用知識掌握的熟練與否,是以上各種設計成功的關鍵。如果要順利地完成設計練習,就得掌握地形圖識圖用圖的基本知識。又如小型噴泉、假山、園路等設計中與之相關的建筑材料,物料的配合比及標號等,同學們也比較模糊,極大地影響了設計課的順利進行。應該利用一定時間簡介、練習這方面的知識。只有這樣,才能真正提高設計課的效率,達到一定的教學目的。

二、多種形式講實例,開拓設計思路

課程設計練習的目的,一是鞏固所學知識,二是提高同學們的實際應用能力,重在開拓思路和知識面,為今后工作奠定基礎。再簡單的設計它不是一個公式就可以推算或一個邏輯的推理就能解決的問題。它是在一定知識基礎上的一種再創(chuàng)造過程[3]。每一個課程設計對學生來說都是第一次,要形成一個完整的設計思路,缺乏的是經驗。在很短時間內積累相當的經驗,顯然是不可能的。只有將他人經驗結晶消化為自己的經驗。這就要求我們教師平時引導學生觀察附近的相關園林設計,參觀優(yōu)秀園林工程設計作品。還可以利用反光式投影儀、圖片、幻燈等輔助手段,展示優(yōu)秀園林工程設計作品,并分析講解它們的設計思路。如假山設計中,本人利用投影儀展示了揚州個園中的四季假山,并重點講解了四季假山由池水、樓廊等連接,形成有峰有谷、有脈有腳、起伏過渡、富于變化的四季景觀的時空連續(xù)與變化的設計思路,以及春夏秋冬假山怎樣用池水、樹木、花草、亭臺、樓閣襯托,如何用石等的構思。另外還介紹了蘇州獅子林、上海豫園北部的黃石大假山等的構思及藝術處理手法,使學生在假山設計中思路豁然開朗。又如在地形設計中,如何因地制宜、經濟合理地進行地形設計。本人將“北京亞運村中心花園地形及建筑施工時堆放的棄土,使地形有高有低,形成丘陵起伏,淺溪、小湖等的地形設計。利用幻燈,投影儀直觀教具將實例介紹給同學們,教師簡明扼要地對其設計構思介紹分析,對同學們啟發(fā)很大,效果較好。不論哪種設計構思,很好地解決了無從下手的弊端,是提高課程設計質量和效果的很有效的途徑之一。

三、開展作業(yè)講評,做好最后總結

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本文作者:焦詠梅高艷玲徐紅作者單位:石家莊鐵道大學四方學院

課程設計內容的改革

首先,探索全系專業(yè)課程體系框架,將內容緊密聯系,增強內在邏輯性。把同一個培養(yǎng)能力范疇的同一類課程作為一個課程群,形成目標明確的課程群層次,把圍繞一個技能培養(yǎng)目標的、含有若干課程的知識點抽象出來,在更高層次上連貫起來,使該技能的培養(yǎng)隨課程設計的推進而不斷遞進、加深和拓展。如自動化專業(yè)的課程群層次結構。在課程群的建設基礎上,我們的課程設計題目既要考慮前后課程縱向的貫通與銜接,又要充分考慮課程橫向間的相互融合,實現整體優(yōu)化。如把模擬電子、單片機、傳感器課程設計內容縱向聯系,遞進升級,模擬電子課程設計題目應做到熟練掌握器件特性及參數計算,理解電路原理,并仿真出結果,使學生通過課程設計過“三關”,即“器件關”、“分析關”和“動手關”,此階段培養(yǎng)了學生具備一定的硬件設計能力。在此階段基礎上進入下梯級,即單片機課程設計階段。讓學生在具備一定硬件設計能力的基礎上學習系統軟件設計,并且為了激發(fā)學生的學習興趣,把電子電路和單片機課程設計進行橫向優(yōu)化組合。單片機題目要求學生應用電子電路的手段,即Protel原理圖設計PCB設計并制版,做出實物,完成程序燒錄,最終完成系統調試。結束時,學生親身經歷了硬件、軟件的每一階段,鍛煉了學生工程應用能力。此階段學生已具備了軟、硬結合的能力,為進入下一個梯級做了充足的準備。課程設計的最高梯級傳感器課程設計,即題目應綜合模電、電子電路、單片機、傳感器四類課程的理論知識,在具備軟、硬件結合的能力的基礎上,應用各類傳感器采集數據,應用單片機、電路模塊等手段完成一個應用系統的綜合設計并做出實物,例如紅外報警系統、溫度檢測系統設計、光敏元件控制系統等。培養(yǎng)學生結合實際應用的綜合設計能力,做到環(huán)環(huán)相扣,相輔相成,為畢業(yè)設計打下良好的基礎。

成績評定體系改革

建立完善的成績評定體系是保證課程設計教學質量的關鍵,在注重結論正確的同時,應強調整個設計方案實施的全過程。1.撰寫總結報告。總結報告是學生對課程設計全過程的總結,不能等同于平時的實驗報告,因此內容要完善,格式要規(guī)范。此環(huán)節(jié)占總成績的30%。2.實驗動手能力。包括器件選擇、仿真設計制版焊接、儀器使用、調試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神。此環(huán)節(jié)占總成績的30%。3.學生實行全員答辯制。為避免學生互相抄襲或找人代做,我系自2009年開始施行課程設計全員答辯制度,每生5分鐘自述,10分鐘答辯,通過答辯情況給出答辯成績。此環(huán)節(jié)占總成績的40%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學生在課程設計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待,提高了學生的積極性和主動性,從而保證了課程設計的質量。

篇9

【關鍵詞】汽車設計 教學 改革

隨著汽車技術的發(fā)展,它不僅將機械、電子、液壓、材料、軟件工程等多種成熟技術應用于汽車開發(fā)中,同時,還將這些技術柔和在一起,形成具有自身特點的新興技術。特別是電子技術在汽車技術中的大量應用,使得電子設備在整車制造成本所占比例達到30%以上。因此,在汽車的設計中,往往需要涉及到電子、軟件工程等一些非機械工程學科的領域。這就對高等學校汽車設計教學提出了更高要求,傳統的教學內容和模式已顯落后趨勢。本文在闡述汽車設計課程的特征的基礎上,分析了目前汽車設計教學存在的問題,在此基礎上提出了汽車設計教學的改進方法,并進行了相關教學實踐。

一、課程內容及特征

傳統的汽車設計課程教學分為理論授和課程設計。理論授課一般在50~60學時。主要介紹汽車整車設計及底盤各總成設計所需的基本知識,包括汽車總體設計、離合器、變速器、萬向傳動軸、驅動橋、懸架、轉向系和制動系等各總成設計應滿足的要求、結構方案分析、主要參數及零部件載荷的確定、強度計算方法、主要結構元件的分析等。理論教學通常不講授課程設計的知識內容,通過課程設計補充完善。該課程要求學生必須具備高等數學,工程力學,機械設計、汽車構造、汽車理論等知識。

課程設計一般選擇理論教學中一兩個相對獨立,難度適中的零部件進行機械設計(如鋼板彈簧,轉向橋等),訓練學生的載荷確定、強度分析和繪圖等方面的能力。課程設計在教師初步講解設計、校核方法的基礎上,以學生自學為主,教師答疑為輔,在設計過程中不斷發(fā)現問題。解決問題,訓練學生獨立設計的能力。

總地說來,汽車設計是汽車專業(yè)課程的精髓所在。它綜合運用了大學基礎課程、專業(yè)基礎課和專業(yè)課,其涉及面廣,專業(yè)跨度大,授課難度較大。同時,它是將理論知識應用于設計實踐的典型課程,對教師的設計經驗也提出較高的要求。

二、課程教學目前存在的問題

1.教學內容陳舊

汽車設計的對象主要是傳統的零部件。而隨著汽車技術的發(fā)展,很多新型的結構、零部件甚至總成在實際中已得到大量應用,而汽車設計課程在新技術方面所涉及到的內容較少。比如,變速器設計主要是針對傳統的手動變速器。而目前自動變速器在車輛上得到大量的應用。在美國和日本,自動變速器車輛已經占到了90%以上,在我國也將達到50%。在這樣的技術背景下,汽車設計課程在變速器設計部分關于自動變速器的設計內容非常有限,更談不液力變矩器、濕式多片離合器、行星齒輪等關鍵零部件的設計。而這些內容又是目前的變速器生產企業(yè)進行技術改革和創(chuàng)新所急需的掌握的技術。

2.設計思想單一,與實際脫節(jié)

汽車設計課程的主要是將載荷確定,強度計算,校核的傳統靜態(tài)機械設計方法應用到汽車零部件上,機械類課程安排較多。而目前汽車設計所考慮的因素越來越多,除了強度壽命,還有法規(guī)標準、小型輕量化、NVH等等,這都需要在設計階段綜合考慮。因此,汽車設計越來越趨向于動態(tài)設計、一體化綜合設計的方向。而目前汽車設計課程的內容和方法還不具備這種設計思路。這就造成教學與實際的脫節(jié),使得學生在實際的工作中,設計知識單一,往往單純從機械設計的角度思考零部件乃至整車的設計,與現代汽車設計理念存在較大的偏差,需要較長的時間來適應工作。

3.專業(yè)跨度大,授課難度大

目前的汽車設計雖然主要是以零部件的機械設計為主,但各個零部件之間的要求、結構和工況都存在著較大的差異。這就要求教師熟悉汽車構造、汽車理論和機械設計方法。如果考慮到機電一體化設計,還需要教師具有汽車軟件工程、電子技術等方面的知識,要求非常高,還要起到對本科課程總結和應用的作用。所以汽車設計不僅是專業(yè)課程,也是總結提高的課程。其授課難度較大。

4.師資力量有待增強

參與課程設計的教師數量相對較少。一個班一般由2~3名教師進行指導,學生問題較多時,會出現排隊答疑的現象,使得沒有足夠的精力主動檢查學生設計進展情況,及時發(fā)現設計問題,造成一些共性的問題無法及時糾正。近年來,青年教師參與汽車設計課程設計逐漸增加。青年教師往往學歷較高,理論基礎深厚,但實踐經驗相對較少,對實際設計問題理解不深刻,使得課程設計指導與答疑質量受到一定影響,課程設計效果不理想。

三、課程教學改革

1.改進汽車設計內容及其相關課程

(1)增加先進零部件設計

電子穩(wěn)定系統、自動變速器、整車網絡系統等技術應經被廣泛應用到當今的汽車上。汽車設計課程的教學不應該僅僅拘泥于教材的內容,還需要適當增加一些現代汽車上應用較為普遍又相對先進零部件設計方法。

(2)增加法規(guī)標準相關內容

在教學中,還應強調法規(guī)標準對設計的約束作用。在實際的汽車開發(fā)中,法規(guī)標準是第一要素,如果不滿足要求,就會造成在量產階段變更設計甚至無法上市的后果。從目前的教學效果來看,學生在法規(guī)標準方面的概念較弱。可適當增加涉及安全(制動、操縱穩(wěn)定性、燈光等)、環(huán)境要求以及經濟性和排放等方面重要標準及法規(guī)內容。

(3)改進方式

①在不增加課時的前提下,壓縮一些傳統內容的授課時間,增加新技術相關內容。

②學生課外自學,完成課程作業(yè)。

③在自學的基礎上,以課堂討論、教師答疑、學生講課等互動方式完成增補內容教學。

④對相關課程(如《汽車構造》、《汽車電器》等課程)加強現代汽車技術的內容,增加法規(guī)標準等課程內容。

2.課程設計改革

課程設計的目的是使學生在實際的設計過程中,掌握設計方法,理會和理解汽車設計思想。由于課程設計的時間相對緊張,為了讓學生有充分的時間進行學習、消化和創(chuàng)新,可適當減少課程設計的題目,提高難度。要求學生完成包括方案分析、參數的設計計算、繪制零件圖和總裝圖以及靈活運用手冊、標準、規(guī)范和經驗數據等設計資料,鼓勵學生采取不同的設計方法。

3.教學方式改革

為了保證每個章節(jié)的教學質,可采取多個教師共同完成汽車設計教學課程的方式。一個教師負責兩至三個章節(jié)的講授,由一個經驗豐富的教師進行系統把握和貫穿。這樣既保證了整個教學的完整性和系統性,又減少由于教學內容廣,教師對知識理解不深刻等問題。

篇10

【關鍵詞】輪機工程;機械設計基礎;課程設計;教學改革

《機械設計基礎》是機械類、近機械類如輪機工程專業(yè)的一門必修主干課程,而課程設計則是繼《機械設計基礎》課程后的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)。通過課程設計,使學生獲得一次完整、系統、全面的機械設計的訓練,培養(yǎng)學生綜合運用已學過的有關知識和理論,具備機械設計的基本能力、掌握基本設計方法和技能,并為學生今后的專業(yè)課學習、專業(yè)課設計、畢業(yè)設計以及畢業(yè)論文等奠定基礎,同時能夠對今后從事技術工作產生重要的意義和深遠的影響。

近幾年來隨著教學改革的深入,學科建設的進行和課程體系的調整,課堂教學時數不斷被壓縮,而隨著科學技術的進步,要求機械設計基礎課程適應時展的需要,這樣在教學過程中既要介紹傳統的基礎理論知識,同時還要不失時機地向學生介紹本課程與輪機專業(yè)的聯系,介紹新的理論和技術在工業(yè)發(fā)展中的應用,因而課程的面廣、內容多現象與課時短的矛盾愈發(fā)突出,課程設計的教學質量難以保證。

此外,在理論過程中許多學生反映,現在許多課程學得枯燥無味,不知道自己所學的課程將來到底有什么作用,這些情況反映了目前我們教學中存在的問題。筆者經過多年教學實踐,對機械設計課程設計教學進行了一些改革的探索和思考。

1 課程設計的題目多樣化

課程設計選題,通常大部分工科院校機械類、近機械類等專業(yè)課程設計都是帶式運輸機的傳動裝置設計,內容陳舊,且題目多年不變。不同專業(yè)的定位與培養(yǎng)目標各不相同,如果都是進行減速器裝置設計,就不能很好地反映專業(yè)特點。輪機工程專業(yè)的畢業(yè)生一般從事現代船機修造、監(jiān)造、檢驗、修造經營及機務管理等工作,而帶式運輸機的傳動裝置的設計不能很全面地反映輪機工程的專業(yè)特點。另外,由于是幾個班多人同時進行課程設計,這樣有可能出現一些學生的題目相同或非常相近,客觀上會造成抄襲現象。

為此我們做了以下嘗試:一方面繼續(xù)保留原有的設計題目,同時,另開設一些與輪機專業(yè)有關的設計題目,如零部件或系統測繪與分析,研究對象為船舶柴油機的活塞、汽缸、曲軸等要零部件;海水、淡水、燃油、滑油等管路系統的測繪與分析,主要從運動、結構強度、工作能力、精度、材料、工藝等方面進行綜合分析,既豐富了課程設計的內容,也增加了對專業(yè)知識的了解與認識,達到了課程設計的目的。

2 鼓勵學生創(chuàng)新

改革原來在機械設計基礎課程設計中教師抱著學生走的被動局面,鼓勵同學主動觀察日常生活中常見的機械裝置,要求學生結合輪機專業(yè),加強方案設計,提高學生學習興趣,調動學習主動性,破除學生對創(chuàng)新設計的神秘感。為鼓勵學生創(chuàng)新,我們向學生提供多個設計方案參考,學生也可提出自己更合理的設計方案。對于結構設計,不給學生過多的限制,而是充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造性。為了解決學生對機械結構知識普遍缺乏的問題,讓學生在設計前參觀機械傳動陳列室,使學生對結構設計有所啟發(fā)。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的缺乏,結合課程設計實際進行必要的講解和補充,使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。另外,我們還積極鼓勵學生在圖版繪圖完成之后,再利用CAD軟件在計算機上進行設計,使學生通過課程設計來掌握現代化的設計手段和方法,但是不主張學生完全甩掉圖版,否則在時間緊、任務重的情況下,會有部分同學拷貝偷襲現象存在。

3 培養(yǎng)學生的團隊精神和協作能力

由于學生多,題目少,可對學生進行題目分組,幾個人一個小組,一套題目。這樣大家可分組坐在一起共同研究一個問題,該怎么設計這個,怎么設計那個,集思廣義,博采眾長,既優(yōu)化了設計,又加深了理解,然后具體分工,確定每個人的具體零件。在制圖過程中,不是各人干各人的,而是保持聯系,保持一致。這樣做既快又準確,效率高。不但鍛煉了大家的機械設計技能,也培養(yǎng)了同學們的團隊精神和協作能力,多屆實踐后,同學對這種團隊協作具有較高的認可。

4 優(yōu)化設計時間

按照教學計劃課程設計安排在第四學期的期末考試階段。完成課程設計的時間一般為1至2周,在這么短的時間內,學生要完成20頁左右的計算說明書、減速器裝配圖1張;軸、及齒輪工作圖2張,難度是不言而喻的。在期末考試階段學生還要應付很多課程考試,輪機工程專業(yè)還有輪機考證的理論和實操訓練課程,多方面原因造成相當一部分同學疲于應付課程設計,再加上學生對于一些先修課程的掌握程度不是很好,最終導致課程設計質量不高。

在這種課時較少的情況下,為提高課程設計質量,需采用“先分散后集中”的模式。即先把設計計算說明書的撰寫分散安排到機械設計基礎課程教學中,然后再把裝配圖及零件工作圖的繪制集中安排在最后1、2周內。同時課程設計是一項重要的理論聯系實踐的教學環(huán)節(jié),時間安排應該固定成為一種制度,尤其不能與其他重要課程的學習相沖突。

5 課程設計與課堂教學緊密結合

在機械設計教學過程中,應把課程設計中涉及到有關問題貫穿于整個教學過程中,把有關內容靈活的穿插到相關章節(jié),比如齒輪、軸、帶傳動、滾動軸承、聯軸器等,既是理論教學的重要內容,也是課程設計的重點,在授課過程中應講清在課程設計的應用并強化。在習題練習中除完成普通習題外,還要強化與課程設計有關的題型,使學生感到學有所用,始終對課程設計抱有一定的參與欲望,既增加了學生的學習興趣,又調動了學習主動性,加深鞏固了相關知識。

6 應將先修課程內容適時適度的穿插到機械設計基礎教學中

機械設計基礎是一門綜合性課程,必須先修了機械制圖、輪機工程材料、、金屬工藝學、工程力學、之后才能開設本課程,在課程設計的過程中,需要綜合運用前面學到的相關知識。比如選則材料的時候,需要用到輪機工程材料里的材料選型、熱處理等內容;在零件尺寸設計及強度計算中,需要運用到理論工程力學的知識進行受力分析,進行彎矩、扭矩的計算;在減速器裝配圖、零件工作圖繪制過程中,需要運用機械制圖的視圖、剖視圖、尺寸標注、技術要求等。從課程設計完成效果來看,學生對于這些先修課程遺忘的較多,靈活掌握程度不是很好,綜合運用知識能力不強,結果造成課程設計質量不高。因此指導老師應把先修課程的內容適時適度的有機穿插到機械設計基礎課程的相關部分講解,使學生在學習新知識的同時,復習、鞏固、運用已有知識,提高課程設計質量。

7 結語

使學生在課程設計的教學過程中學到扎實的機械基礎知識,掌握一般通用零部件設計方法,為后繼專業(yè)課程學習和今后從事專業(yè)工作打下堅實的基礎,是我們最終的目標。經過筆者的摸索和實踐總結出的一些措施和方法,實踐證明能夠較好的提高輪機工程專業(yè)課程設計的質量。