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平差课程设计总结样例十一篇

时间:2022-10-13 01:34:43

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平差课程设计总结

篇1

0、引言

软件工程专业本科生的培养目标是面向软件产业界对软件工程专业技术人才的需求,培养具备扎实的计算机科学技术基本知识,受过良好的软件设计、开发和工程管理方法基本训练的应用型高级技术人才。

Java程序设计是软件工程专业的一门重要课程,该门课程的课程设计作为实践教学的重要环节,对培养学生的学习能力、问题分析与解决能力、实践创新能力起着重要的作用,同时还可以培养学生的软件工程思想,提高学生的软件开发能力。

1、什么是课程设计

课程设计是学生在学完课程之后集中一两周时间,以个人独立完成或团队分工合作等方式,围绕某一设计题目进行专业实践活动,旨在巩固、强化、拓展所学知识,提高学生实践操作能力和自学创新能力,培养学生团队合作意识。

课程设计是针对性较强的实践教学环节,将课程基本理论与工程实际相联系的综合训练,是培养应用型人才的一个重要步骤。课程设计可以使学生通过查阅资料、分析题目、确定设计方案等一系列步骤将理论知识与工程实践相结合,从而加深对所学知识的理解与巩固,提高整体思维能力、综合应用能力和创新能力。

2、Java课程设计大纲的制定

根据Java程序设计课程的教学大纲要求,制定相应的课程设计大纲,明确课程设计的目的、任务要求、时间安排、设计文档要求、考核方式、备选课题等。由于课程设计以个人独立完成为主,因此课程设计的难易程度应适当,保证学生在指定的时间内能顺利完成。根据计算机技术的应用范围与学生当前的知识储备情况,备选题目可设置多种类型,如小型桌面软件类、管理系统类、网络编程类等题目,当然,学生也可以自拟题目。课程设计文档是学生对自己的作品在系统总体结构、功能模块、程序流程图、类图、主要算法、遇到的主要问题与解决方法等方面进行说明的文字材料,同时要求学生在文档的最后总结在完成课程设计过程中的心得体会。

3、Java课程设计方案

Java课程设计的实施主要由选题、指导、考核3个环节组成,其中,选题是首要的步骤,指导是教师了解学生遇到的问题和完成进度并给予辅导建议的过程,考核是对学生的作品进行检查与评价。

3.1 选题

Java课程设计题目的设置要与软件工程专业培养目标和Java课程的教学大纲要求相一致。课题应尽量满足理论知识与专业技术相结合、软件工程理论与项目实际需求相结合的要求,既要全面覆盖理论课程所学知识,适合实践教学和启发创新,又要联系工程实际,并适应本专业的发展趋势。课题应具有一定的可操作性、设计性、灵活性、挑战性和趣味性。课程设计内容难易程度的确定要以中等水平的学生在规定时间内经过努力能完成任务为依据。

另外,课题应尽可能地与学生的实际学习、生活相关,这样学生在调研、分析设计时更容易了解需求。例如,学生成绩管理系统、图书信息管理系统、宿舍管理系统、ATM柜员机模拟程序等课题与学生的学习、生活相关,在使用计算机时常用的计算器、画图板、音频或视频播放器等都可以作为选题。

在学生明确课程设计的大纲要求后,根据自己对Java语言知识的掌握程度与感兴趣的研究方向,可以从课程设计大纲的备选题目中选择适合自己的题目,也可以自拟题目。

3.2 指导

在课程设计中,学生是主体,教师是主导,因此指导应讲究方法与艺术,最大程度地发挥教师的导向作用与学生的主动性与创造性。指导分为两个阶段,第一个阶段是对学生选题的指导,第二个阶段是学生在完成课程设计的过程中教师对学生的集中辅导与答疑。指导过程同时也是教师对学生进度的检查与监督过程。

1)选题指导。

教师在指导学生选题时要说明各种题目的难度与要求,根据学生基础与能力的不同,因材施教,推荐不同的题目,帮助学生把握好方向。

对于理论基础好、动手能力强的学生,可以给他们提供难度较高、有挑战性的题目;对于理论基础好动手能力一般的学生,难度较高、可操作性强的题目可以激发他们的探索精神、提高动手能力;对于理论基础与动手能力都一般的学生来说,难度中等、有可参照原型的题目较适合他们;基础差的学生要独立完成设计比较困难,因此教师可以建议他们选择源于教材、难度低的扩展性题目。

2)设计指导。

学生在课程设计的具体执行过程中主要由个人独立设计与教师指导两个部分构成。个人独立设计是学生利用课余时间对自己的课题进行设计实现。除此之外,在课程设计期间,教师安排每周2次,每次4~5学时在实验室集中指导与答疑。通过这样的方式,教师可以参与到学生的设计中,了解并开拓学生的思路,发现问题并引导如何解决问题,还可以发掘学生的潜能,同时也可以对整个课程设计的过程进行监督与管理,提高课程设计的质量与效果。

在Java课程的教学过程中,教师应该逐渐了解学生的学习态度与学习情况,因此,鉴于学生态度与基础不同,教师在设计的指导上也要因材施教,有针对性。对于理论基础好、动手能力强的学生,教师可以引导他们进行深入的探索与研究,进行创新性的设计,而不仅仅局限在基本设计要求上。教师要参与他们的设计中,听取他们的思路,对有一定创新性、合理的想法给予鼓励,并给他们提出建议,推荐有关的资料。由于这类学生对新技术的求知欲强,但新技术在最初应用时容易出现问题,所以教师在听取学生的思路时,要及时发现并纠正他们设计中的不合理成分,引导他们朝着正确的方向前行。

对于理论基础好动手能力一般的学生,他们在系统分析与设计中一般都能够完成得很好,但是编程实践的能力欠缺,因此教师通过启发式的方法引导学生,发挥学生的理论水平进行创新性的设计,在系统实现时给学生推荐参考资料,加强对基础知识的应用能力。

对于大部分理论基础与动手能力都一般的学生,教师要帮助学生加深对理论知识的理解,同时在设计上多加指导与启发,引导学生更为完善地完成设计,并在设计中或多或少地表现出一些自己的特色,然后在编码实现时给予更多实际操作性的指导。

在课程设计的指导中,除了教师的指导,也可以采取“强帮弱”的形式,让能力较强的学生参与能力较差的学生的系统设计与实现中,促进他们之间的交流与帮助。

3.3 考核

学生在规定的时间内完成课程设计之后,教师要对学生的作品进行考核,考核的目的不仅仅是为了检查学生完成的情况,更重要的是给他们一个讲解其设计思路并演示作品的机会。考核主要采取学生讲解作品分析设计思路并演示说明作品、教师提问的答辩考核方式,这有助于学生加强知识的全面理解,培养其语言组织与表达能力、应变能力等。

答辩过程要求全班学生参加,分为学生自述、教师提问、学生提问3个环节。首先由学生针对其作品从系统分析、设计、关键技术与算法、存在问题等方面进行讲解,然后演示作品。之后,教师与其他同学可以对答辩人的作品从设计思路、功能、性能、代码与技术等方面进行提问。通过答辩,并结合学生的设计说明书、答辩水平、动手能力、独立分析问题与解决问题的能力、创新精神与学习态度等进行综合考评。对优秀设计者,给予表扬与鼓励,并号召其他同学学习,在评分时适当加分,以调动学生进行课程设计的积极性;对仅完成基本要求的学生,肯定他们的努力,并鼓励他们多实践;对未达到要求的学生,要求其进行整改或限期令其重做。

4、关于Java课程设计的几点思考

这几年Java课程设计的教学效果表明,课程设计为学生巩固所学知识并能学以致用、提高综合应用能力提供了重要的实践平台,教师也从课程设计实践教学中获得了一些有用的经验,为进一步完善课程设计教学提供帮助与参考。

1)注意因材施教,根据学生的基础布置不同的课题。

制定课程设计大纲时,首先制定一个对于大多数学生都比较合适的基本实践要求,然后再针对不同学生的基础设置难易程度不同的课题。这样对大多数学生来说,他们既不会感到实践要求高不可及,又感觉到有一定的难度,比较有挑战性。

2)及时发现并总结问题,积累经验。

在课程设计的整个教学环节中,教师要善于从中发现并总结问题,给予及时、到位的指导。例如,在指导学生完成课程设计时,对于大部分学生普遍遇到的问题,教师要及时发现并进行讲解;从学生上交的课程设计文档中发现学生利用面向对象技术进行程序设计存在的问题,分析问题产生的原因,以改进教学方法;在课程设计答辩考核之后,教师还要对全班课程设计的情况进行全面总结,不断改进。总之,在课程设计的任何一个环节,教师都要善于发现问题,总结经验。

3)教师要不断完善自己的知识结构。

从课程设计的大纲制定、任务布置到指导与考核都需要教师付出很多时间与精力,而且对教师的专业知识与能力要求也很高,因此要想保证课程设计的质量与效果,很大程度上取决于教师的责任心和知识结构的完善。

4)在课程设计中培养学生的软件工程思想。

JaVa程序设计是软件工程课程的先修课程,在讲授程序设计语言时,教师可以适当灌输一些软件工程的思想,让学生对软件开发的基本过程有初步的认识,避免学生陷入“学习程序设计课程只是学编程、软件开发就是编程”的思想误区。实际上,学生在课程设计过程中对系统进行分析、设计、编码、测试等都体现了软件工程思想的运用,程序设计是软件开发过程的一个阶段,通过课程设计能够加深学生对程序设计语言的理解,同时也能较好地培养学生的软件工程思想,为后续软件工程课程的教学打下良好的基础。

5)根据任务的大小,可适当采取小组协作方式。

篇2

关键词: JAVA;课程设计;教学模式;评价体系

Key words: JAVA;course design;teaching pattern;evaluation architecture

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0226-02

0引言

当前各类高等院校都会在本、专科开设至少一门计算机程序设计类必修课程,例如:Visual Basic语言、Visual FoxPro语言、C语言、C++语言等[1],并安排了相应的课程设计。但从实际教学情况来看,计算机程序设计类课程设计教学却存在着诸多问题,导致课程教学低效。针对这种状况,笔者结合自身教学实际,以JAVA课程设计为例,对计算机程序设计类课程设计教学存在的问题加以分析,并提出解决问题的思路与对策。

1JAVA课程设计的教学现状分析

从国内计算机程序设计类课程设计教学现状来看,存在的问题和原因主要有如下几点:

1.1 课程设计认识不到位,目的性不强部分教师和学生对课程设计的认识不到位,认为课程设计无非是把该课程的几个知识点简单凑合在一起所构成的“拼盘式”课程,认为课程设计就是大作业,并在授课时基本上按教材章节顺序授课,实施的目的性不强,与专业的整体发展结合较差,达不到课程设计要求。从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节[2]。

1.2 课程设计选题单一,内容陈旧现行的JAVA课程设计存在着选题单一、内容陈旧、理论过多、与实践相脱节的情况,不能从多视角去发现和创新,寻找新的命题。很多从事JAVA课程设计指导的教师本身缺乏大型项目开发的实战经验和经历,对课程设计的题目和内容往往无法准确的地位,设计的题目和内容与实际相脱节;同时,部分学生对教师设计的题目和内容也不一定感兴趣,因此也容易扼杀学生的积极性和创新能力。

1.3 课程设计评价方法不够科学,标准简单大多数课程设计是以小组的形式完成,参与学生多,指导教师制定课程设计时要求不明确,分工不详细,监管力度不到位,容易导致项目开发团队在执行的过程中出现某些学生任务过重或者过轻的情况。并且现行课程设计的评价往往是指导教师根据学生提交的报告来评分,这样容易忽略对学生综合能力的评价,可能只反映出小组整体水平甚至是某个学生的水平,而不能反映出小组每个学生的真实水平。

1.4 实验室设备落后,管理不够完善指导教师在安排课程设计时使用的是新技术、新设备和新方法,而学生到实验室所接触到的往往是一些过时的、陈旧的和落后的实验设备和应用软件,很难真正满足教师和学生对实验室的需求;另外,大多数实验室还要承担其他专业和年级的实验教学任务,无法有效保障课程设计的教学任务。

2JAVA课程设计教学模式的设置

课程设计是课堂理论教学的延伸和补充,是综合性较强的实践教学环节。它能使学生全面掌握该课程的基本知识、基础理论、基本技能,并能将本课程的各个知识点融会贯通,训练、培养学生把所学知识应用到实际中去的能力。对于帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容,培养学生的实践和实际动手能力,提高学生素质具有很重要的意义[3]。为改善计算机程序设计类课程设计教学,笔者有如下几点认识和思考:

2.1 引导和帮助学生树立信心,端正学习态度由于学生对JAVA课程设计往往具有畏惧情绪,不知从何着手,指导教师要做好宣传和引导工作,帮助同学们消除恐惧感,同时加强对学生诚信品质的培养,杜绝弄虚作假和抄袭现象的发生,端正学生的学习态度,确保课程设计的顺利进行。

2.2 研制课程设计教学平台,规范设计成果组织有关人员,在现有硬件资源和网络环境的基础上研制课程设计教学平台,开通FTP功能和WEB方式管理功能,便于师生间的交流和管理。

指导教师可利用该平台安排课程设计的题目、要求、进度和答疑,以及查阅和审核课程设计总结报告等相关资料。学生可根据自己的专业基础,兴趣和未来就业意向通过该平台选择自己喜欢的题目和指导教师,并通过FTP提交课程设计成果和总结报告等相关资料。

学生在指导教师的指导下,有选择性地进行分组,一般3至5人为一组,选定组长,确定开发项目,设计和论证项目的总体方案,规划出项目计划(包括编写目的,项目背景,参考资料,标准、条约和约定,以及项目概述和团队组织等),配置计划和开发计划等,报告指导教师批准后方可开始实施。课程设计完成后,按照统一制订的文本规范,小组的每位成员都必须提交一份关于课程设计的总结报告,结报告正文主要包括项目需求分析(方案的可行性分析、方案的论证等内容)、项目总体设计(系统的总计结构设计等内容)、项目详细设计(各模块的设计、算法原理阐述、完成的程序框图等)、项目复审(对分析、总计设计和详细设计进行详细的复审)、编码(设计结果进行编码的程序清单)、项目测试(使用程序调试的方法和技巧排除故障;选用合理的测试用例进行程序系统测试和数据误差分析等)和总结(本设计核心内容程序清单及使用价值、程序设计的特点和方案的优缺点、改进办法和意见等),以及主要参考文献。

2.3 结合专业发展和社会需求,增强课程设计的针对性计算机技术的快速发展要求我们将新的知识单元及时引进到教学中来,课程体系的设置要有超前和发展的眼光[4],但课程体系的设置、教材的编写无法及时保持教学计划的动态性和前瞻性,而课程设计实践环节恰恰能够弥补这一不足,对专业主干课程和专业基础课程安排课程设计,利用寒暑假组织学生在校内或者到企业开展项目研究和开发,通过综合运用专业基本知识和理论来分析和解决实际问题,学习程序设计开发的一般方法,掌握项目开发的过程及方式,培养正确的设计思想、分析问题和解决问题的能力;通过对标准化、规范化文档的学习和查阅有关技术资料等,培养项目设计开发能力,满足和适应社会和IT行业的需求。

2.4 培育课程设计意识,完善过程管理没有过程管理必然流于形式。在课程设计的过程管理中主要狠抓五个环节:一是任务书,课程设计任务书是指导教师填写并经审议后按组提供给学生的,每组一份,主要包括本课题要解决的主要问题,计划进度和规定学生必须阅读的重要文献,以及大体上可从哪几个方面去研究和论述等,要求学生按照任务书的要求按时保质保量完成任务;二是师资队伍,选拔具有项目开发经验的老师或者引进企业技术人员组成课程设计指导团队,并备课,以学进度和重点安排,保障学生在课程设计实施中学有所得;三是制订统一的评价标准和规范文本,以增强课程设计过程管理的科学性和严密性,保证课程设计成果的完整性;四是对课程设计的成果进行汇总管理,教研室并组织抽查与评估,保证教学活动落到实处;五是把课程设计作为学校课程改革的一项探索性工作予以重点扶持,提供经费和设备保障。

2.5 建立合理,科学公正的师生互动评价体系为保证课程设计的实现效果和考核的准确性,建立合理、科学、公正的师生互动评价体系,将评价的过程分解到课程设计的各个环节,本文建立的评价体系包括:课程设计成果,演示与答辩和互动评价三部分,详细评价标准见表1。表中给出了各评价项目达到A级的具体要求和评价主体,各项目的评分分为A、B、C、D、E五个等级并赋予相应的分值范围。最后学生的总评定成绩为40%×课程设计成果+30%×互动评价+30%×学生演示与答辩评分。评价的表达既有等级性的定量评价,又有描述性的定性评价,这些评价的主要目的是引导学生对课程设计学习的兴趣,而并非简单的成绩评定。

3结束语

课程设计作为教学计划中的重要一环,它承担着培养学生综合运用所学的知识和掌握的技能,分析和解决实际问题,独立工作,团队协作,问题表达等能力的任务。通过课程设计能够提高学生的职业素质、实操技能和项目经验,有效地缩短同企业需求之间的差距,缓解“企业招聘难、毕业生就业难”的困境。因此,必须高度重视并积极探索计算机程序设计类课程设计教学的改革。

参考文献:

[1]王海坤.程序设计类课程教学中学习兴趣的培养与探索[J].科协论坛,2010,(5)(下).

篇3

关键词:

可靠性工程;课程设计;多元化教学模式

1引言

课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁”,同时也是实践教学和大学本科教学中的一个关键环节。[1-3]一种好的课程设计教学模式,不仅可以加深学生对基础课程理论知识的理解,而且能够培养学生实践动手和创新能力,从而实现人才培养质量的提升。因此,如何实施好课程设计环节,提高课程设计的教学质量,是每一位高校教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。[4]可靠性工程作为一门提升产品质量稳定性、延长产品寿命的新兴学科,对于我国制造业由“中国制造”向“中国质造”转变的战略实现具有重要意义。“可靠性工程”课程设计作为“可靠性工程”课程知识结构体系中的重要实践内容,是“中国质造”关键群体——质量管理工程专业学生从事质量管理方面工作与研究的必修课程,其在加深学生对可靠性工程专业知识的理解、培养学生可靠性工程专业实践和创新能力等方面具有不可替代的作用。本文主要针对“可靠性工程”课程设计教学现状和存在的主要问题,在质量管理工程专业“可靠性工程”课程设计方面进行教学模式改进探索。

2“可靠性工程”课程设计教学过程存在问题分析

“可靠性工程”课程设计一般要求学生选择一种具体产品或事件系统为设计对象,以产品或事件系统的故障数据资料为设计依据,综合运用“可靠性工程”课程理论知识对设计对象进行可靠性分析,并针对分析结果提出系统可靠性的改进和优化对策。在该课程的教学过程中,存在的问题主要表现为以下几点。

2.1数据收集困难

可靠性一般是通过寿命的概率度量来测定的,因此在评定和分析产品可靠性时往往需要大量的寿命数据。[5]也就是说,单元寿命数据的获取是进行可靠性分析和设计等所有工作的基础,这也是进行“可靠性工程”课程设计的基础。但是,产品寿命数据的获取并非易事。寿命数据收集困难的原因主要体现在以下两方面:一是获取产品寿命数据的时间周期可能会比较长甚至难以忍受,二是对于破坏性产品而言获取寿命数据的成本代价可能较大甚至难以承受。一类单元的寿命数据收集尚且如此,更何况对于“可靠性工程”课程设计教学来说,其分析对象往往是包含多种单元的系统,寿命数据的收集工作可谓难上加难。在这种情况下,如果寿命数据无法收集或者数量不够,那么整个设计工作便无法开展。为此,有些学校和专业便采取统一给出所有单元的寿命数据方式进行课程设计教学,但这势必给指导教师带来抄袭、雷同现象甑别和判定的困难,同时也造成了学生独立收集数据能力训练的缺失,更为重要的是,原始数据的统一带来的直接后果就是结果数据、设计所需分析问题的一致性甚至整个方案和结论的无差异性,这给部分学生创造了不去积极自主思考和分析问题的条件和土壤,不利于学生独立分析和解决问题等实践创新能力的培养。

2.2教学指导过程的时间约束

虽然课程设计过程是“以学生为中心”,但教师的指导作用也不可或缺,并起着非常重要的作用,教师需要耗费大量的时间和精力进行指导工作。以一个两周的课程设计为例,假设平均每个学生需要3次指导,每次指导耗时30分钟,那么一个教师两周的所有工作时间都用上最多也只能指导54个学生。但由于高校招生规模的扩大,每届修学“可靠性工程”课程设计的学生规模远超这个数字;再加上如果存在新老校区之间的交通时间耗费,课程设计的指导工作对任课教师而言几乎成了一个不可能完成的任务。如果教师的指导供给不充分,势必影响学生的积极性和课程设计最终的教学质量。

2.3成绩评定的实际符合性问题

课程设计是一个包含了实践分析和形成报告的综合过程,核心在于培养学生综合利用理论知识独立分析、解决实际问题的实践应用和创新能力,因此成绩评定的重点和核心也在于学生的实践应用和创新能力。然而教师在课程设计中承担的只是指导功能,并非和学生一起共同完成设计任务,对于学生在课程设计中所展现的实践应用和创新能力,指导教师难以全部亲历全面掌握,因而也无法根据学生的实际表现情况评定成绩,大多只是根据课程设计报告来评定成绩。但由于学生在叙述表达、分析总结等文字表达和图形展现方面的能力差异,课程设计报告的表现结果和学生实践应用和创新能力的实际表现情况有时会存在很大差异。因此,如果仅根据课程设计报告来评定成绩,势必会造成和培养目标的实际符合性差异问题,从而导致学生的不公平感,影响学生的学习积极性。

3“可靠性工程”课程设计教学多元化模式探索

针对上述问题,我们经过多年的教学探索和改进,逐渐形成了一套“可靠性工程”课程设计教学的多元化模式,主要表现为数据来源多元化、指导教师和方式多元化、成绩评定内容构成多元化。

3.1数据来源多元化

数据来源多元化是指将课程设计所需的基础数据设定为来源于多种渠道,即其中大部分由任务书给定、少部分由学生自行收集。以《手机持续通话保证功能可靠性评价与优化设计》选题为例,任务是要求学生在分析手机通话系统持续通话保证功能可靠性基础上基于最优成本对通话系统的应用处理器和电池进行可靠性增长分配的优化设计,需要的基础数据包括应用处理器、传声器、音频解码器、耳机、扬声器等十几种部件单元的可靠性数据,以及应用处理器和电池的可靠性增长与投入成本之间的函数关系数据,如果所有这些数据都要学生自行收集,且不说存在搜集渠道的困难,即使没有搜集渠道的障碍,要在短短两周时间内也不可能将所有数据搜集齐全,更不用说计算、分析、总结和整理成报告了。为此我们采取的办法是:学生只需收集不少于50组个人使用手机电池的续航寿命数据样本作为课程设计对象的电池可靠性续航寿命收据,其它所需数据一律采用任务书给定的统一数据。由于现在的手机使用非常普遍,对于学生来说收集50组个人使用手机电池的续航寿命数据并非难事。通过这种多元化的数据来源处理方式,既有效克服了课程设计搜集数据的困难问题,又避免了所有学生的基础数据都完全一致导致的抄袭和相关培养训练环节缺失的问题。不过在这一过程中需要注意的一点是,由于可靠性寿命数据要求量一般都比较大(一般越大越好),因此数据搜集工作布置的越早越好,最好是在理论教学的第一堂课就把课程设计任务和数据搜集工作布置下去。

3.2指导教师和方式多元化

指导教师多元化是指指导教师不仅限于课程理论授课教师,而是根据指导需要由多位相关专业教师组成,所有参与指导的教师在经过课程设计总负责教师(一般为课程理论授课教师或课程设计任务的编写者)的培训后组成一个指导团队,整个团队在事前制定的指导安排下根据计划共同完成学生课程设计的指导工作。这种以指导团队为结构组成的指导教师多元化模式,不仅可以改变传统的一个学生一个指导教师、一个教师指导所有学生的指导格局,更为显著的效果就是由于其可以根据实际指导需求来确定指导教师团队的规模,因此可以从根本上解决课程设计教学指导过程的时间约束问题。此外,这种模式还为相关课程教师之间提供了一个相互学习和交流的平台,有利于教师尤其是年青教师教学业务能力的提升。指导方式多元化是指在原有师生面对面以纸质材料为介质的传统指导方式基础上,进一步充分利用电子邮件、微信、QQ等现代信息手段进行指导,实现远程指导和面对面指导相结合的指导方式,更好的满足学生的指导需求。从这几年的指导实施结果看,以现代信息手段为补充的指导方式多元化模式,不仅由于其克服空间和时间限制的优势在教师层面进一步解决了指导过程的时间约束问题,而且由于其便捷性和非直面性带来的轻松氛围,有效促进了学生尤其是性格内向学生在课程设计过程中寻求教师指导的积极性。

3.3成绩评定内容构成多元化

成绩评定内容构成多元化是指成绩评定不再根据单一维度表现结果形成结论,而是由过程表现、报告内容、答辩表现三个维度根据实际需要按照一定比重综合构成。其中,过程表现成绩考核的是学生在完成课程设计过程的思想态度、独立工作能力等方面的综合表现情况,报告内容成绩考核的是学生在课程设计报告格式规范、结构层次安排、叙述表达、计算分析、推理总结等方面能力的综合表现情况,答辩表现成绩考核的是学生基础理论、逻辑表达尤其是对课程设计的真实领悟等方面的综合表现情况。由于这种多元化成绩评定模式考核的内容全面而系统,学生很难以点代面蒙混过关,因此实施以来大部分学生都能高度重视课程设计,并认真地对待课程设计过程中的每个细节问题,课程设计质量有了明显提升。

4结束语

在当前高校转型发展多元化、全面培养和提高大学生实践应用创新能力的新形势下,根据“可靠性工程”课程设计教学探索形成的多元化教学模式,为以往“可靠性工程”课程设计教学过程存在的数据收集困难、指导过程的时间约束、成绩评定不符实际等问题提供了解决方案和应对策略,进一步促进了学生学习的积极性和主动性的提高,课程设计质量得到明显提升,学生实践应用创新能力得到进一步加强,取得了良好的教学效果。

作者:陈洪根 单位:郑州航空工业管理学院管理工程学院

参考文献:

[1]魏连江,王德明,陈开岩.“矿井通风与安全”课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术,2011,7(7):163-167.

[2]刘敦文,杨光.安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养[J].中国安全科学学报,2010,20(5):157-161.

篇4

《冷冲压工艺与模具设计》是高职模具设计与制造专业的专业核心课程之一,冷冲压模具课程设计是从理论知识向实际产品的模具设计过渡的重要环节,其目的是使学生初步掌握模具设计的基本方法和步骤,使学生具备独立查阅模具设计手册等工具书的能力,以及培养学生综合运用所学知识来设计冷冲压模具的能力等。

我在指导学生进行《冷冲压工艺与模具设计》课程设计时,发现学生存在这样一些问题:一是学生的水平参差不齐,对理论知识理解掌握的差异较大,尤其是综合应用所学知识解决实际问题的能力普遍较差;二是钻研精神不够,主动性差,遇到一些困难,不愿意自己查阅资料,过于依赖教师的辅导;三是对自己信心不足,每做完一小部分都要教师的确认,才敢进行下一步的设计。为了改变这种状况,我对课程设计的选题、组织实施以及成绩评定等环节做了一些积极的探索,收到了良好的效果。

一、课程设计的选题

课程设计的选题要有一定的实际应用价值,应直接来源于生产实际或具有明确的应用领域,其设计的结果也将作为《模具制造工艺学》和《模具钳工工艺学》的实训项目。我精心挑选了啤酒瓶开启器、方形接触片、蚊香支架、金属瓶盖等都可以作为设计的选题。考虑到学生水平参差不齐,同一班级中的学生之间存在较大差距,为了使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平和能力相适应,既让每个学生都能顺利地完成设计任务,又能充分发挥优秀学生的潜能,我确定了复杂程度不同、工作量不同的设计课题,供不同层次的学生完成。学习成绩一般或较差的学生,所要完成的设计课题是“单工序模”的设计,其难度不大,设计工作量适中;难度和设计工作量都较大的“复合模”和“级进模”两个设计课题,供学习成绩好、能力强、肯钻研的优秀学生选择。

二、课程设计任务的组织实施

提前布置设计任务,把课程设计融合到理论教学之中。以前的做法是把课程设计放在理论教学课程全部结束后进行的。我在辅导学生设计时发现,有不少学生对设计时所要用到的理论知识和基本方法,都不会应用,有的甚至已经忘记了,辅导时很费力气,影响课程设计的顺利进行。为了改变这种状况,我采取了提前布置设计任务的做法,把课程设计融合到课程的理论教学之中。在某个模块之前把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生,让学生从学习本课程开始,就接触设计课题,在学习理论知识的过程中逐步熟悉设计课题。以“方形接触片的冲裁模设计”为例,把设计的任务分解成产品的工艺性分析、冲压工艺方案确定、模具结构总体方案的确定、冲压工艺计算、模具结构总体设计、模具零部件结构设计、选定冲压设备、绘制总装图和零件图等八个部分。把这八个部分融入到有关章节的理论教学中去,学习完有关章节后,把相应任务作为课外练习布置给学生课后完成。由于这些课外作业与课程设计联系紧密,学生大多十分重视,积极性很高。到进行课程设计时,设计任务中的绝大部分已经经过了一次演练,大多数学生对设计计算的方法和步骤已经不再陌生,只需将所作过的资料进行修改、连接整理,便可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把主要精力和时间用于结构设计和绘图,从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。

为保证每个学生都能积极参与课程设计并有所收获,我采取了以下措施:一是分组进行,每个设计小组一般为两人。每个小组之间选题不同或原始设计数据不相同,这样可以避免小组之间相互抄袭。并在小组内把设计任务分解到人,小组成员之间既相互合作,又都有自己的任务,人人都必须自己动手、相互督促才能按时完成。二是在设计过程中,强化过程性考核,每天检查各小组的设计进度及完成的情况,将过程性考核纳入学生设计的总评成绩中。三是准确把握设计工作量,在给每个学生分配设计任务时,根据能力不同区别对待,既做到任务充足,又保证每个学生只要抓紧时间都能按时完成。四是指导注重培养能力,对于大多数学生,指导的重点是设计的基本方法和步骤以及如何查阅设计资料和工具书;对基础较差的学生则以答疑的形式进行个别辅导。对于学生问得比较多的问题,我们就集中讲解。

计算机绘图是我专业学生必备的技能,为了进一步提高学生的计算机绘图能力,我们要求学生所设计的图纸必须用计算机绘制,学生可以根据自己的实际情况选择用相应的软件,如AutoCAD绘制、UG或Pro/E造型再生成工程图打印出来。通过实践,我觉得这样做有三点益处:一是与实际接轨,现在工厂设计人员都是采用计算机绘图;二是在计算机绘图便于修改,图纸干净整齐,线条粗细均匀,学生把自己绘制的图纸打印出来,容易产生成就感,有利于增强学生的自信心;三是给学生提供了一次把所学软件技能应用于设计的机会,对进一步提高学生的计算机绘图技能大有益处。

三、成绩评定

我在评阅设计资料时强化了答辩环节,通常给每个学生安排5到10分钟的答辩时间,答辩环节可以发现学生在设计过程中存在的问题,促使学生对自己设计的结果进行反思、改进。学生的设计成绩由两部分组成:一是答辩教师在仔细审阅学生的设计资料的基础上,结合学生的答辩情况和设计课题的难易程度给出成绩,此成绩占设计成绩的70%;另一部分是平时考核成绩,由指导教师根据学生在设计过程中的表现,如遵守作息时间情况、是否按时独立完成等评定,占设计成绩的30%。

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一、概述

工程实践能力是评价车辆工程系本科生对专业基础理论掌握程度的重要手段,同时也是衡量学生未来就业水平的关键指标。作为应用型本科教育的主体之一,上海理工大学近年来一直践行创建“精品本科”教学目标,为社会提供优秀的应用型本科技术人才。应用型本科教学的实践教学,是应用型本科教育的核心,同时也决定了高校对学生培养目标的顺利实现[1-3]。在车辆系本科教学中,除了专业基础课程外,实践类课程的教学目标达成与否在很大程度了决定了学生的培养水平。在上海理工大学车辆工程系本科生的培养计划中,有专门的12门专业实践课程,用以提升学生对专业理论知识的掌握水平以及工程实践能力。然而,在实际的实践类课程中仍存在一些问题,本文通过分析当前课程设计工作中存的若干问题,从课程设计的题目、学生的参与状况、课程设计的教学形式和评分机制等方面,提出了进一步规范课程设计教学环节。同时以课程《汽车制造技术课程设计》为对象,通过对提出新的教学方法的实践应用,从而提高教学质量。

二、目前工程类课程设计教学中存在的问题分析

从整体上来说,目前实践类课程教学中主要存在以下问题:

(一)选题方式单一,选题题目欠新颖

目前课程设计的选题方式一般采用教师出题目,学生被动选择的情况,这就导致部分学生对选题内容不感兴趣,对课程设计的参与度差,因此如何在课程基础上,鼓励学生自己命题,激发学生的课程兴趣等是支撑学生是否能够积极参与的重要手段。另外,目前课程设计的题目欠新颖,缺乏多变,学生往往能根据往届学生的设计结果修修改改以应付答辩,这在很大程度上降低了学生的学习效果。因此,课程设计选题需要定期更新并注重与时俱进。题目的深度、广度和难易度要适当,使学生在计划时间内经努力能够完成任务。注重理论联系实际,优先选择与生产、科研等密切相关,具有实际应用价值的题目[4]。同时要丰富题库中题目的数量让学生能有更多的选择空间。

(二)学生对课程设计的参与积极性不高,部分同学存在抄袭现象

课程设计全过程的认真实践能够培养学生对工程问题的分析能力、问题解决思路、工程绘图能力以及成果答辩中的表达与沟通能力等,这些能力的达成对于学生未来就业水平的提升均具有重要的作用。然而,由于选题题目比较集中,分组设计及答辩的形式使得小组内部分同学注意力分化,另外在对课程设计成绩评定方面仅根据答辩结果进行评分,导致学生对课程设计的参与积极性不高。因此如何从上述几个方面的教学方法上进行改革提升学生对实践类课程参与度是待解救的关键问题。

(三)课程设计教学形式传统,缺乏详细可操作的教学流程,过程管理松散

目前课程设计的教学形式一般采用教师给出备选题目,学生分组后被动选题形式;在设计过程中主要是学生自身在课下完成,同时教师在固定时间的答疑环节;最后通过小组答辩形式给出评价成绩。在以往的教学过程中,课程设计结果抄袭现象严重[6],另外有的课题小组内部成员除了答辩小组长对设计结果能够较好答辩外,其余成员对问题解决思路、工程图纸制作过程以及设计说明书内容等均不能给出合理解释。另外,课程设计答辩过程太过松散,导致小部分学生在课程设计中抄袭,蒙混过关。因此,除了在答辩环节的教学方法改革外,如何在课程设计的实施过程中,加大过程监控,确保每一位同学都在认真的开展自己的课程设计是目前存在的又一关键问题。

(四)课程设计评分机制不合理

由于以往课程设计成绩均是基于最终答辩环节给出,如小组内学生共同完成一个变速器箱体的机加工工艺设计规程与对应的夹具设计工作,但小组内每个学生对课题的参与程度与完成度都是不一样的,但在小组答辩后的成绩相差无几,这就导致了课程设计中学生得分大多比较集中,区分度不够,自然这种评分机制不能够调动学生的积极性。同时学生的得分多少多依赖于学生最终上交的课程设计,这种评分机制评分方法不能体现出学生在整个课程设计过程中每一个阶段的表现。因此,制定详细可操作的评分机制,能够分阶段的给学生对课程设计的参与度与完成度打分,同时确定每一个阶段的得分在最终评分中所占的权重,是提升学生实践能力的关键步骤,也是激发优秀学生创新性的重要手段。

三、工程类课程设计课程教学方法的探索

针对上述课程设计实践类课程教学中存在的问题,提出如下新的教学环节与实施办法,同时通过对企业工程项目实施中管理方法的引入,使得学生及早熟悉工程项目开发流程与时间管理方法,增强学生对课题的参与度,提升上海理工大学车辆工程系本科生的就业水平。

(一)压力下的选题决策环节以提升团队协作的能力

目前,课程遇到问题时主要由老师一人评判或决策,在方法层面上可以统称为Delphi专家决策。该决策在课程设计中的会导致学生过于依赖老师的指导,而头脑风暴法可能导致长时间达不到共识。因此,为了调高学生的参与度和学生的协作能力,在选题阶段,提出压力选题决策法,该方法是名义小组法的衍生,提高了决策效率的同时,也可以提升了学生和老师的参与度。具体做法如下:通过学生辅助资料的快速研读,让划分为一组的同学在规定的时间达成一致,如课题分析离合器设计和变速箱设计,平均分为两组人,分别给4种离合器和变速箱的设计结构,并提供混乱的复杂调研数据,让每个组必须在规定时间达成设计理念共识,并由一人进行设计说明。能达成共识的小组,并能说明结论的小组本轮高分;如最后不能达成一致意见,各个设计理念派一个人进行说明,教师决策最终设计理念,并依据展示的好坏本轮得不同的成绩。

(二)设计结果的持续性改进报告———提高学生工程问题分析能力

设计方案决定后,操作层面上分为更小的小组,每组的设计参数不同。进行答辩后获得基本成绩,对于每个小组设计出现的问题,目前主要的方法就是老师指导后改正,学生被动改正后,很多往往不知道原因,也没有动力做进一步的分析。为避免此类问题,对于设计的问题,要求学生提供改正报告,对于同一个小组,可以将不同问题分给小组不同的成员,分别提供最终的报告,并将报告的内容作为一项重要评分点。

(三)学生表现的阶段性过程监控———提升学生参与度与积极性

让学生能够主动的参与到课程设计中能够很好的锻炼学生搜索相关资料,挖掘资料和利用资料解决问题的能力,同时能够将尝试将所学理论知识运用到工程实际中[5],并且深化其对课本理论知识的认识。在学生做课程设计的过程中要对学生进行阶段性测试,这样能够循序渐进的引导学生来参与到课程设计中,阶段性测试中要多以小组成员逐一论述的方式进行,确保每一位同学能够参与其中。同时要促进各小组间的竞争来让一部分优秀的学生能够得到充分的锻炼。

(四)竞争性答辩与评优环节———提升学生逻辑性与沟通展示能力

对于评优的团队,答辩过程中,除了在问题改进中的成绩,也要进行相互辩论,获得进一步的评优成绩。首先,均按照一定的规范(如5W1H)的逻辑进行课题设计展示,然后进入自由辩论环节,在自由辩论环节,最后,双方各派一人进行总结。最终老师决定各个评优团队的胜负,并对各个辩论者评分。

(五)面向全过程的加权评分机制———有效考评学生完成度,营造良好学风

针对目前课程设计评分集中,区分度不够,无法有效考评学生完成度的问题,可采用面向全过程的评分机制,即采用多阶段评分,并给出最终加权成绩作为最终评分的形式,督促学生积极参与到课程设计中,让学生的工程实践能力得到有效提升,营造良好的实践类课程学习风气,不断加强后续选课学生的学习效果。在课程设计成绩的具体评价方法主要采用三阶段的成绩,而最终的成绩为三个环节加权后的综合成绩。综合评分体系如下:压力选题环节占比20%,问题改进环节70%,竞争性评优10%。以汽车变速器箱体的机加工工艺规程和夹具设计任务为例,具体操作过程可按照如下形式进行考评:1.压力选题环节具体评分如下(满分100分):针对该零件的加工工艺方案,可通过小组讨论预选2-3种,然后给定时间期限内,对不同方案的优劣性进行对比分析,小组达成一致70分,不能达成一致50分;发言者1-20分,满分20分 ,设计理念说明者1-10分,满分10分。2.问题改进环节具体评分如下(满分100分):在初始确定的设计方案基础上,根据教师的改进建议或者小组内部的方案改进措施的实施情况与总结进行答辩,改进措施与报告成绩1-40分,40分满分。设计质量1-30分,满分30分。问题报告质量1-25分,满分25分,报告格式5分。3.竞争性评优环节具体评分如下(满分100分):对于该任务的完成程度进行展示与问题答辩,并根据答辩表现进行评分,表现优秀70分,表现成绩良好60分,表现不佳40分,答辩过程中发言者1-20分,20分满分,总结者1-10分,10分满分。进一步按照上述各阶段的表现进行综合加权,具体权重值可根据教师对阶段性结果的重视程度而定,最终即可获得课程设计中每位同学的最终成绩。上述改进的课程设计类教学方法改变老师选题的金字塔模式,在时间和方案的双重压力下选题,提高学生的参与度[7];同时,该问题也是未来就业中实际工程项目在时间节点与方案的抉择中实际存在的问题;同时能够在互动讨论环节迫使学生更深入理解设计与流程,对于出现的问题,采用实际工程中常使用的设计变更流程与质量控制的报告,使学生初步了解汽车制造企业正规的工作流程;而竞争的答辩提高了学生的表达与逻辑思维能力。而在实际工作中,都会受到竞争对手或者客户的压力,通过竞争的答辩环节,可以让学生对压力面试以及工作陈述等有更真实的体会。

四、结束语

本文通过对工程实践类课程教学过程多环节的教学方法改革,如选题内容紧密结合汽车制造工程实际,此外通过互动选题、阶段性评分以及紧促的教学节奏提升学生对课程设计课程的参与度与兴趣;结合企业实际工程问题的解决方法,将课程设计案例以实际工程项目进行实施,加深学生对课堂制教学知识点的兴趣与理解程度,提升车辆系学生的工程实践与创新能力。在课程设计全过程中执行详细可操作的教学规则与流程,锻炼学生在压力决策、团队协作、问题解决思路以及沟通展示等各方面的能力,提升车辆工程系学生的就业水平和工程能力。

作者:刘银华 周萍 单位:上海理工大学

参考文献:

[1]郑玉波.加强《机械基础》实践性教学环节[J].黑龙江科技信息,2008(11):141.

[2]付保川,徐宗宁,董兴法.工科电类专业毕业设计教学环节的改革探讨[J].高等建筑教育,2004,13(4):71-74.

[3]宋玉梅.浅谈机械类本科学生创新能力的培养[J].中国新技术新产品,2010(22):261.

[4]张日红,朱立学,韦鸿钰.机械设计课程设计教学改革初探[J].黑龙江科技信息,2008(29):184.

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【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课,课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节,是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练,其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力,以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识;通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计,使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤,培养学生独立设计能力;使学生在计算、制图、应用设计资料;熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据,进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练;另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样,课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段,对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下,部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才,而是培养应用型人才,以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标,所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1 《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题,但目前,多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象,设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等,设计时间一般为两个设计专用周,一般安排在学期末进行。设计内容包括:拟订设计方案;选择电动机类型;运动和动力参数的确定计算;主要传动零件的设计;主要零件工作图及减速器装配图的绘制;设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张;减速器装配图一张,零件图两张及计算说明书一份,最后进行设计答辩。在设计过程中,指导教师对学生进行指导和答疑,同时对学生进行阶段性检查、质疑,以作为整个设计成绩的参考。指导过程中,指导教师一般只作方向性指导,旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计,大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

(1)学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中,有一部分学生对课程设计的重要性认识不足,缺乏设计的感性经验,缺乏积极性和主动性,也缺乏创新意识,对课程设计持应付态度,敷衍了事,加上设计安排时间紧的因素,为了完成任务东拼西凑,有的学生相互抄袭,甚至在网上下载等,严重影响了课程设计的质量。

(2)学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用,也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差,比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核;在绘图中不能正确应用机械制图基本知识,按照国家制图规范绘制图形等等。

(3)学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识,对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计,很少结合工程实际综合考虑进行设计,大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型,无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时,注重理论计算结果,不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识,致使对大量工艺问题缺乏认真考虑,或感到无从下手,不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外,学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识,因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求,制约了课程设计质量。

(4)指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式,缺乏创新,充当保姆角色,表面上看可能提高了设计质量,实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力,学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位,缺乏过程监督,不注重阶段性考核,只看重最后结果,这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力,适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求,如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果,针对学生在课程设计中存在的问题,我们主要采取了以下几种措施。

2.1 充分认识课程设计的重要性,加强实践性教学

在指导课程设计时,上好第一堂动员课,使学生充分认识到课程设计的重要性,其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序,更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助,乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据,做好资料收集、分析资料,认真思考,深入研究,按照设计程序进行设计,培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务,加强责任,认真对待,精心辅导。在指导学生时,要注意辅导方法的应用,应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论,在讨论中不同的设计思路、观点、认识,得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题,应加强实践性教学环节,应充分利用多媒体、模型和实物讲解;组织学生到工厂参观、实习,让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程,以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用,积极参加工程实践,丰富自己的工程经验和工程知识,为学生创造增加感性知识的条件,以便更好地指导设计,提高课程设计质量。

2.2 理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节,其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来,融合到课程理论教学中,课程设计指导教师应根据以往的指导经验,把课程设计中易出现的问题作为例子讲解;比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块,与教材相应练习题结合起来,作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练,积极性得到提高。到进行课程设计时,课题中的理论计算部分已经经过了演练,提高了效率,减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写,把较多的时间和精力用于结构设计和绘图,提高了课程设计质量。

2.3 改革选题,提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象,打破传统的教学模式,在设计题目和内容上进行改革。(1)题目要体现教学目标:应根据《机械设计基础》教学大纲要求,针对高职学生特点,设计题目应有较强的典型性和仿真性,选题原则一是要有综合性,能涵盖课程的主要内容;二是可以考虑简单的整机设计;三是难度和工作量要适当,不至于产生畏惧心理而无从下手;四是要有一定的灵活性,有利于激发学生的兴趣和创造性思维;五是题目要学生分工协作完成,有利于培养团队精神。(2)题目要与先修课程衔接:选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识,主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构,选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生,有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。(3)题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中,我们围绕结构工艺性,按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题,使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应,使设计具有创新性和针对性。

2.4 改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体,以教师为主导。作为指导教师,一是要改进指导方式,采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚,要注意针对学识和能力差异,因材施教,做好个别辅导,对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法,对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定,一起讨论启发其思维作最优选择设计,然后提出修改意见或建议,对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解,善于发现其优点,及时表扬,帮助其树立信心和养成良好的学习习惯;中期针对易出现的共性问题、错误,集体指导,后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念,教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计,变逐步讲解为必要提示,变提供详细资料为列出参考书目,鼓励学生积极主动去查手册、找资料,培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主,调动学生思维,教师不过早下结论。比如在确定方案阶段,可以增加方案论证,首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性,然后由学生和教师对方案提出质疑,教师进行总结,给出指导性意见,促进学生主动思考,开阔了学生视野,也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想,设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程,要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5 加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及,以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求,教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸,可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况,在学生上《机械制图》课时,我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样,学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上,计算机绘图能力又得到了提高,图纸干净整洁,有效地提高了课程设计质量。

2.6 严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计,只有掌握好设计进度,有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作,不仅计算、绘图工作量大,还要综合应用先修课程相关知识,查阅有关资料和手册,若设计进度快了,就会出现不求甚解的问题,缺乏深入细致的工作,其结果可能是解决了问题的表象,只知其一,不知其二,对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识,达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急,总认为时间充裕,就会出现前松后紧,当感到时间紧了,就加班加点突击设计,不仅难以按时完成设计任务,质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出,与设计任务书一同发给学生,进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期,要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行,教师应加强过程指导,严格把关,及时检查督促进度和质量,每检查一次,教师都在设计材料上签字,并做好相应记录。

2.7 重视总结、答辩

学生完成设计任务后,要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序,剖析方案优劣,自己在设计中的得失,找出设计中应注意的问题,用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行,教师点评,肯定成绩,指出不足。按照大纲要求,应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段,是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节,可以督促学生及时复习和总结知识,搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟,先由学生自我陈述,阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等,随后由教师和学生自由提问,评定答辩成绩。通过答辩这一环节,学生的设计能力、综合应用能力,应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8 改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式,在实践中,教师应该探索出一套既可以激励学生,又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核,以图纸、计算说明书、答辩成绩为主,加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核,以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现,进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准,形成良好的考核机制,有利于提高课程设计质量。

3 结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才,《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练,实践表明,以上做法,充分调动了学生的学习热情,课程设计的整体质量有了明显提高,对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 庞兴华.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010-2.

[2] 李培根.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.

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为了满足学科素质教育的基本要求,以提高学生对专业的综合认知水平为教学目的,我校构建了具有实用性和开发性的课程设计实验平台,归纳起来主要有以下3种模式。

(1)基于Matlab的计算机控制仿真实验平台。

Matlab软件具有强大的绘图和运算功能,是控制系统中计算机辅助设计与分析的一个卓越平台。将Matlab与自动控制原理课程设计相结合,实现了对传统教学模式的创新。作为自动化专业的学生,很有必要学会应用这一强大的工具,并掌握利用Matlab对控制理论内容进行分析和研究的技能,以达到加深对课堂上所讲内容理解的目的。另外我们希望通过使用这一软件工具把学生从烦琐枯燥的计算负担中解脱出来,而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。因此,我们设计了以下基于Matlab的实验:控制系统的时域分析,频域分析,根轨迹分析,超前、滞后校正等设计实验。这些实验要求学生掌握基于Matlab/SIMULINK的控制系统设计与分析的基本方法,编写M程序或画SIMULINK仿真图。如实验中在讨论基于根轨迹的校正方法时,为了使学生能够观察到添加开环零、极点对闭环系统的影响以及系统动态响应发生变化的情况,在Matlab中进行仿真实验,使学生能够更容易加深对根轨迹校正方法机理的理解。此实验方式方便灵活、教学成本低,拓展了学生的思维,有利于训练学生对复杂控制系统分析与设计的能力,同时还激发了学生的学习兴趣。

(2)基于实物物理对象系统的实验平台。

很多学生在学习过程中都会有这样一个很困扰的问题:通过本课程的学习可以做什么?针对这样的问题,同时为提高学生对专业的整体认知水平,设计采用实际物理系统进行实验。本课程设计实验三——“随动控制系统的静、动态性能指标及系统校正”中,设计了一个小功率的直流发电机与电动机组成的控制系统。实验设备有:XSJ-3(或XSJ-2)型小功率直流随动系统学习机;直流稳压电源(用于XSJ-3型);超低频长余辉示波器;数字万用表;超前网络板(用于XSJ-3型)。此实验与实际系统相当接近,虽然该课程设计的被控对象只是一个小型的控制系统,但是此控制系统具体、形象、直观且具有针对性及实用性。通过这样一个完整的课程设计实验,学生会对本专业具体的工作流程和研究方向有明确的认识,对自己所学专业知识的掌握程度有清晰的了解,增强了学生对自己实际专业能力的信心。

(3)计算机仿真实验和实物实验相结合的实验平台。

在数字仿真环境中增加实物环节,针对计算机数字仿真系统及实物系统的特点,实物部分采用模拟实验箱,通过运算放大器、电容、电感、电阻等模拟元件搭建电路实验平台。仿真部分采用CAE2000软件搭建系统控制框图,如串联校正、状态反馈等复杂系统,既能够充分利用CAE2000中良好的图形界面接口,又能快速有效地搭建实际控制系统模型,还可以设计和修改控制率及控制参数来完成实验。本课程设计实验五——“频率特性测试”中体现这种实验模式。一阶惯性环节由模拟机实现,正弦信号源由D/A接口输入到模拟机,模拟机输出信号由A/D端口输入到计算机,通过CAE2000软件显示并打印曲线。这种实验模式综合了数字仿真与实物对象的特点,不仅锻炼了学生的动手能力,而且能将理论知识应用到实际系统,还便于学生以各自认知能力探索新领域和构建新知识。

1.2实验内容的组成

我校自动控制原理课程设计实验的内容主要分为两大类:基于Matlab的计算机辅助设计实验和综合设计性实验。基于Matlab的计算机辅助设计由7个实验组成:控制系统数字仿真实验,控制系统的时域分析、控制系统的频域分析、控制系统的根轨迹分析、控制系统的校正、离散控制系统分析、非线性系统分析。综合设计性实验包括5个实验分别为:典型环节的电模拟及其阶跃响应分析,随动系统的开环控制、闭环控制及稳定性实验,随动控制系统的静、动态性能指标及系统校正,控制系统频率特性分析,频率特性测试。在此基础上,增加了先进控制理论设计实验。由于我校以电力行业为背景,结合专业特色,突出工程背景,指导学生进行先进控制理论实验设计,以电力系统实际模型为例,进行同步发电机的励磁系统的课程设计与分析,采用先进控制理论中的新方法进行优化控制,如模糊PID。目的在于培养学生综合考虑问题、分析问题及解决问题的思维方式,全面锻炼学生的实践与创新能力,提高学生将控制理论知识应用于解决实际问题的能力,为今后进行实际系统的自动控制打下了良好的基础。

1.3实验教学方式的创新

传统的实验教学方式是主讲教师首先通过对实验设计的基本原理、实验过程步骤、实验仪器设备的使用方法等内容详细的讲解,然后学生按照教师讲解的内容按部就班地进行操作并完成实验。学生虽然能够快速完成整个实验,但这种传统“填鸭式”和“灌输式”的教学实践会导致学生的惰性学习,缺乏主动思考,实验效果大打折扣。我们采用“启发式”和“引导式”的互动教学模式。在做实验前,让学生自己提前预习实验内容,查找资料,自己动手做实验。在实验过程中,教师只起引导的作用,分析总结,适时调控引导学生思考,学生便成为整个实验的主体,自由讨论问题。如果没有达到设计指标的要求,学生需要对系统及设计过程进行详细的分析直到查找出原因,并能从失败中总结出经验。鼓励学生与教师之间、学生与学生之间的相互交流与讨论,在讨论中能够深化自己的知识,对理论和实际问题能有更清晰的认识,达到知识之间的相互转化、学以致用的目的。学生在一定程度上由惰性学习转变为积极创新性学习,调动了学生学习的积极性,提高了学习效率。

2创新课程设计的教学体系

在实践过程中,采用多层次培养、开放式指导、多元化考核体系的创新实践模式。

2.1多层次培养

考虑到学生自身的基础以及能力的差异,把课程设计题目的难度分为“难、中、易”三个层次,对不同层次学生的具体要求标准不同。如基于仿真和实物实验平台的综合设计实验定为难度系数较大的课程设计,基于复杂实物系统实验平台的综合设计实验设定为中等难度,仅利用Matlab软件进行仿真的实验定为较为简单的课程设计。这种培养模式既能为稍差的学生提供锻炼的机会,又能为好的学生提供发挥潜能的平台。

2.2开放式指导

开放式指导模式是指导教师给出课程设计题目之后,学生根据自己的实际情况,自由组队,自主选择题目。在布置课程设计的任务时,教师只简单介绍题目设计的要求、要达到目的,具体实施的方案由学生自己选择确定。鼓励学生独立查阅资料,分析解决问题,最终完成课程设计的任务。这种指导模式有利用达到课程设计的目的。

2.3多元化考核体系

考核虽然不是学习的最终目的,但是合理的课程考核体系是提高教学水平、调动学生学习积极性的重要环节。传统的考核体系指学生的成绩主要依赖于学生的实验报告内容的完成程度及书写的整洁性来决定,该成绩评定方式存在一定的片面性,不利于对学生的综合评价,达不到良好的测评效果。结合多层次培养模式,将成绩的评定与课程设计题目的难易程度相联系,不同难度的题目设置了不同的成绩上限,最终的成绩采用分级评分,如优秀、良好、及格和不及格。实施多元化的考核方式,教师根据学生平时表现、完成课程设计的质量、创新内容及最终答辩结果做出综合评价,给出最后的考核成绩。通过这4个方面的综合考核,教师可以比较准确地掌握学生的实验操作能力、观察分析能力和创新思维能力,从而对每一位学生给予综合评定,这种考核方式在很大程度上激发了学生学习的积极性。

3课程设计改革的成效

通过近几年课程设计实验的改革和实践,我校在教学建设及教学效果方面取得了显著成绩。一方面,自动控制原理理论课程设计的教学内容、教学方式及实验环节的不断更新,自主开发的实验设备“CAE2000控制系统辅助教学软件”已经广泛应用于实验教学中,此系统获得河北省教学成果二等奖,创建了省级精品课程,进行了大量的教学建设和改革工作,获得了丰硕的教学研究成果;另一方面,创新的教学内容,激发学生的学习兴趣,使学生积极参加控制领域的科研课题研究,学习前沿知识,拓宽视野,不断提高认知水平及自主学习能力。改善的实践教学模式,不仅提高了学生对实际系统分析、设计、研发方面的工程实践能力,而且培养了学生的创新意识,使华北电力大学自动化及相关专业的学生获得更扎实的理论基础,更宽的知识面,更强的实践创新能力。学生积极参加全国大学生电子设计竞赛、机器人竞赛、智能汽车竞赛等各种竞赛和科技活动,并取得了优秀成绩。

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《水污染控制工程》是环境工程专业一门重要的专业核心课程,也是一门综合性和实践性极强的专业课程。通过该课程的学习,学生要认识污水处理的必要性,并了解我国污水排放标准和相关规范,培养综合运用《水污染控制工程》基本理论和专业知识的能力,掌握城市污水二级处理厂工艺设计的程序、内容、方法和工艺计算。水污染控制工程课程设计是进一步巩固和加深学生对所学《水污染控制工程》理论课程知识和理解的重要环节,是连接基本理论和工程实际的纽带和桥梁,培养学生根据所学系统的理论课知识及感观的认识实习,分析解决工程实际问题,对于培养和提高学生的实践能力、创新能力以及团队协作能力具有重要意义[1,2]。近年来大学毕业生就业形势严峻,而我国大学期间的课程设置及教学往往重视理论知识的传授,对于培养学生综合应用能力以及创新能力的关注相对较少,虽然目前逐步开设了一些创新创业课程,但仍然不能解决工科毕业生工程实践能力差、不能满足就业和社会的需要的问题;另一方面企业不愿意接受应届毕业生实习,不愿花时间和精力参与培养工程师,都造成大学生就业难的状况。上海理工大学是一所以理工科为主的培养工程应用型人才的上海市属重点大学,在就业形势日益严峻的情况下,我们在构建课程及教学内容体系上更加注重培养学生综合运用各种知识和技能解决工程实际问题的能力,通过课内与课外相结合、教学和实践工程相结合的方式,搞好课程设计这一实践性教学环节,对于提升本科生就业率,提高企业对我校环境工程专业毕业生满意率具有十分重要的意义。在环境工程专业本科生《水污染控制工程》课程设计的执教过程中,我们做了如下探索与建设实践。

一、改进教学模式

过去《水污染控制工程》课程设计通常安排在《水污染控制工程》理论课教学、认识实习之后集中一到两周时间进行,时间紧,任务重,而且通常安排作为本科阶段专业课程的第一个课程设计。学生没有相应的工程设计基础和工程类课程设计基础,因此对于工程设计的一般步骤、工程设计手册和设计规范的利用能力较差,往往感觉无从下手[3]。另外,这种先理论教学后课程设计的模式虽然能够令学生在掌握一定理论知识的基础上进行工程设计,但由于在实际教学过程中,理论课更注重原理和单个构筑物的设计计算,往往容易忽略构筑物的配水、衔接形式等内容,使得理论与实践相脱节;此外,课程设计与认识实习分离进行,时间间隔较长,学生基本对处理构筑物走马观花地看一遍,不能深入了解构筑物内部结构,对于学生实际了解构筑物结构及运行维护理解困难,对课程设计帮助不大。新教学模式将课程设计贯穿于整个《水污染控制工程》教学的全过程,增加了课程设计的学时数,在理论教学初期,布置任务书,学生根据任务书一边学习理论知识,一边完成方案选择及构筑物计算,理论课结束后完成设计计算说明书的编制及工程图纸的绘制。在理论教学过程中,授课教师可针对构筑物的结构、原理、设计规范、设计计算、三维动画演示运行效果等方式更有针对性地进行授课;在实习实践环节,通过学院实验室现有构筑物模型或理论课期间安排认识实习,有利于促进课堂教学和课程设计的进行,有助于学生对课程设计和实习内容更深入的理解;期间通过查阅文献、设计手册、设计规范,独立完成设计计算,最后通过答辩、修改等环节提交课程设计成果,教师根据设计成果及时将问题反馈,进一步保证和提升课程设计质量。

二、合理选题,丰富设计题材

根据以往课程设计经验,我们摸索出一套质量监控措施,最关键环节在于我们对选题进行了严格控制,课程设计的题目尽可能选用污水处理设施的工程实例,选题范围尽可能覆盖理论课大纲的知识点、重点和难点,然后将任务书中的水量和水质进行改变,给出的任务书题目大于学生分组数,令每组学生设计任务书中涉及的污水总量、居民数量和水质(BOD、COD、SS、TP、TN、NH3-N)均不同,做到题目的多样化,同时对每个题目有人数要求,由学生选择相应水量和工艺,独立完成设计计算任务,加深学生对相关理论知识的理解和应用。对于学生分组尽可能做到各组整体学习能力大致相当,但组内成员的理论水平、学习能力及CAD绘图能力等方面要有一定差异,组长根据组员实际情况对课程设计进行合理分工,明确每个组员的职责[4]并进行列表记录,用于检查,减少抄袭现象的发生。这样既可以让学生接触到更多的课程设计,防止全班同一个题目,促进学生独立思考,同时又能满足设计团队成员间相互交流、团队协作的需要[5]。在课程设计任务书的编排上,按照教学大纲的要求,虽然在难度、深度和广度等要求上与实际工程设计有一定差距,仅为某城镇污水处理工艺的初步设计,但选题皆来自实际工程案例,有利于初步培养学生的工程思维和实践素养;此外,设计任务书明确课程设计的目的、具体设计内容、计划步骤安排,使学生明确任务,明确在哪些时间节点完成哪些工作,按计划有序进行,且使指导教师能够根据进度及时进行检查、督促和指导[6]。

三、评价体系改革

与传统课程设计模式中学生上交设计计算说明书和设计图纸相比,我们在评价体系上做出了相应改革,采用平时成绩、中期检查、答辩和成果评价的评价体系。中期考核是课程设计完成的保障,在以往的毕业设计环节,我们发现学生由于实习、拖沓习惯等各种因素,习惯于在答辩前突击完成。因此,在指导教师根据课程设计任务书和指导书的相关时间节点进行监督的基础上,严格的中期考核可以较好地督促学生保质、保量、按时完成毕业设计。因此,我们借鉴相关经验,在穿插于整个理论教学周的课程设计中安排中期检查,根据学生中期检查的质量,给出相应的分数,作为平时成绩的一部分。在学生完成课程设计初稿的基础上,组织答辩,让学生就课程设计的设计背景、设计规模及要求、设计内容、设计原则、工艺流程的选择、构筑物设计计算、图纸及设计说明书的编制等方面进行阐述,教师根据计算说明书及图纸中存在的问题进行点评并给出答辩成绩,在规定时间内学生就存在问题进行全面修改,然后提交最终课程设计成果。平时成绩根据学生在设计过程中出勤率、讨论答疑参与度及按时间规划完成设计任务的情况(中期检查)给定;设计成果成绩由指导教师根据学生最终提交的设计说明书、设计图纸等文件的质量情况进行评价。教师根据平时表现、答辩情况及设计成果给出成绩。

四、课程设计反馈

通过答疑、中期检查、答辩和成果评价等环节中出现的一些问题、问题迹象或一些容易出错的地方,通过集中上课的方式给予讲解,保证课程设计稳中有序、按时、保质地完成;在课程设计最后,针对课程设计的一般设计步骤、设计计算说明书及图纸设计要点、主要问题等进行总结,令学生对污水处理厂的设计有一个系统的训练,同时巩固课程所学知识和概念;在课程设计结束后再安排一次认识实习,加深感性认识,同时对污水厂设备、设施的运行维护进一步加深了解,丰富课本外的实践经验;学生上交最终设计成果后,针对学生的设计内容,给出总结和意见建议,有利于学生工程实践能力及毕业设计质量的提高。课程设计是高校培养卓越工程人才的重要实践教学环节,我校的改革实践证明,基于就业为导向的《水污染控制工程》课程设计建设取得了一定的效果,采用恰当的教学方法、丰富教学内容和加强实践环节,将学校教学与企业生产实习相结合,保证学生对实际工程有直观、全面的认识,对学生工程知识、工程素养的培养有很大帮助,有助于学生尽快适应工作岗位。

参考文献:

[1]郝桂珍,杨国丽.浅谈水污染控制工程课程教学模式的改革[J].教学研究,2014,37(4):41-43.

[2]丁磊,汪明明,张新喜.给水厂课程设计新教学模式的构建与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2012,29(6):120-121.

[3]温青,李茹民,谭淑媛.基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计模式的探讨[J].教育教学论坛,2014,(23):226-227.

[4]仇春华,欧晓霞,张凤杰,王崇.团队合作学习在课程设计中的应用于探索[J].中国电力教育,2013,269(10):154-155.

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基金项目:邵阳学院教学改革研究项目(编号:2012JG01)

中图分类号:G64 文献标识码:A

收录日期:2013年9月2日

组织管理的本质是组织的绩效管理。绩效管理是研究和揭示绩效的度量、考核、应用过程的客观规律的科学。绩效管理是人力资源管理的核心,绩效管理的结果可以运用到工作分析、员工招聘、员工职业生涯管理、薪酬管理、员工培训开发、员工劳动关系管理、员工晋升等人力资源管理的其他环节。因此,绩效管理课程是人力资源管理本科专业的一门专业核心课程。提高该课程的教学质量,特别是实践教学质量,对提高毕业生的专业能力和就业能力,具有十分重要的意义。

一、绩效管理课程实践教学存在的问题

(一)不重视绩效管理课程的实践教学,课时难以保证。由于绩效管理课程实践教学有一定难度,或实践教学设施(如计算机模拟教学软件)缺乏,部分高效未设置绩效管理课程实训、课程设计等实践教学环节,在人力资源管理综合(专业)实习中也不重视绩效管理岗位的实践,难以保证实践教学质量。

(二)实践指导教师的能力有待提高。部分教师特别是青年教师参与企业绩效管理的实践较少,不能对学生进行有效的指导。具体表现有:不能科学安排实践教学任务,不能对学生进行针对性的训练,不能进行现场答疑或指导等。

(三)未对实践教学环节进行严格管理,实践教学效果较差。绩效管理的实践教学环节包括校内实践环节(如实验实训、课程设计)和校外实践环节(如综合实习、毕业实习)。由于校内实践场地、设备(或计算机软件)的原因,或在校外实习单位不能进行对口或顶岗实习,学生的实践教学效果不太理想。

二、绩效管理课程实践教学体系的构建

绩效管理课程的教学目的,是使学生具有进行绩效设计、绩效实施、绩效沟通、绩效改进的基本技能,具有分析和解决组织绩效管理中存在问题的初步能力。因此,应根据课程教学目的,构建绩效管理课程的实践教学体系。结合我校2007年开始的绩效管理课程实践教学经验,绩效管理课程实践教学体系可以包括以下组成部分:

(一)案例教学。案例教学是绩效管理课堂教学普遍应用的一种教学方法。教师在课堂教学中,除了讲授绩效管理的基本知识和基本理论外,必须紧贴企业实际,使学生掌握绩效管理的基本技能和专业技能。因此,在绩效计划的编制、绩效目标和指标的设置、绩效沟通、绩效面谈、绩效总结等教学环节,都可以精选一些典型案例,采用分组讨论或情景模拟,进行案例教学。

(二)社会调查。社会调查指学生根据教学计划,事先编制企业绩效管理现状调查表,调查典型企业绩效管理的现状及存在的问题,必要时写出调查总结报告。社会调查是学生了解企业、熟悉企业的一个重要手段,在寒暑假或绩效管理课程实训、课程设计或综合实习、毕业实习等教学环节,学生都可以进行社会调查。

(三)课程实验或实训。课程实验指借助计算机模拟教学软件,安排专门的课内实验课时,学生到计算机房进行实验。实验内容包括:绩效指标及权重的设置、对员工绩效指标进行网上评价、员工绩效评分的汇总等。课程实训指学生根据指导教师的任务安排,利用企业调查资料或到网上收集相关资料,进行绩效管理的基本技能训练。如,绩效计划的编制、绩效考核表的设计、企业绩效管理制度的编制等。

(四)综合实习或专业实习。在学完人力资源管理专业的主要主干课程后,可以安排学生进行综合实习(或专业实习)。综合实习的内容除了绩效管理外,还可以包括人力资源管理的其他主要职能,如工作分析、组织设计、员工培训与开发、薪酬管理、员工劳动关系管理等。

(五)毕业实习。在学完全部理论课程后,一般在第八学期初安排学生的毕业实习。毕业实习主要是为学生就业做准备,以增强学生的实践能力和就业能力。对毕业以后有意向从事绩效管理工作的学生,可以到企业的绩效管理岗位进行顶岗实习。

(六)毕业论文。毕业论文是学生全面运用所学基本理论、专业知识和技能,对实际问题进行研究的综合性训练。毕业论文旨在检验学生的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力和科学精神。毕业论文一般在学完全部理论课程后,安排在第八学期进行。对绩效管理感兴趣的学生,可以选择先进的绩效管理工具应用、绩效管理系统、绩效管理过程、绩效管理创新等方面的课题进行研究。

三、绩效管理课程实践教学体系实施

绩效管理课程实践教学体系构建完成以后,学校应结合自身实际,制定适合的管理制度和规定,精心组织,严格实施,发现问题,不断改进。下面以绩效管理课程设计为例,其实施要点如下:

(一)编制相关的管理制度和规定。如编制绩效管理课程设计大纲,内容可包括:课程设计的性质、目的和任务,课程设计的基本理论,程序与要求,主要内容提要,考核方式与评分标准,配套教材等。

(二)制定课程设计工作计划,下达课程设计任务书。课程设计组组长根据课程设计大纲编制课程设计的工作计划,内容可包括:教学目的和要求,选题程序和题目拟定,时间和场地安排,指导教师和学生分组名单,考核方式和成绩评定办法,纪律和保障措施,课程设计工作计划表等。指导教师应根据课程设计的工作计划,编制课程设计任务书,内容可包括:课程设计的目的、课程设计的背景资料、课程设计的主要内容、任务分工、课程设计的基本要求等。较好的做法是以一个典型企业为背景,10~20个学生为一组,包括以下设计内容:确定企业使命、愿景、价值观和战略,企业各岗位说明书的编制,企业绩效管理制度的编制,企业各岗位绩效管理表格(如绩效考核表)的编制。

(三)学生按要求进行课程设计。一般做法是:先到典型企业进行实地调查,收集原始数据和资料;再根据任务书的要求完成课程设计任务;最后完成课程设计报告。在课程设计的过程中,指导教师应全过程对学生进行辅导和答疑。

(四)课程设计总结。在学生完成课程设计后,指导组组长应负责召开学生座谈会,对课程设计进行总结,并根据存在的问题,制定针对性的措施。

四、绩效管理课程实践教学体系改进

在构建、实施绩效管理课程实践教学体系以后,必须对实践教学体系定期进行检查和总结,发现问题,不断改进,形成持续改进的动态循环。根据目前绩效管理课程实践教学存在的问题,可采取以下改进措施:

(一)重视绩效管理课程的实践教学,构建比较完善的实践教学体系。学校应根据自身实际,合理安排绩效管理课程的实践教学。如设置1~2周的绩效管理课程设计或6~10课时的课程实训。有条件的学校,可开发或购买绩效管理模拟教学软件,安排6~10课时的课程实验。在学生进行综合实习或毕业实习阶段,可安排学生到企业人力资源部的绩效管理岗位进行对口或顶岗实习。

(二)重视绩效管理课程教师的培养,提高教师的实践能力。绩效管理课程是一门实践性较强的课程。可以采取教师进修,为企业提供绩效管理咨询服务,到企业人力部门兼职等办法,提高教师的实践能力和教学水平。

(三)对实践教学环节进行严格管理,提高实践教学效果。首先,实践指导教师要根据实践教学大纲的要求,对学生进行严格管理。如加强学生的纪律教育,鼓励学生积极参加教学实践、勇于创新,要求学生填写实践教学日记并认真总结;其次,学校各级教学单位应定期对实践教学环节进行检查和监控。如,在综合实习过程中和实习结束后,召开学生座谈会,听取学生对实习的看法和建议,或到实习单位了解学生的实习表现和实习效果。也可设计一些评价指标(如实习内容、实习方式、实习地选择、实习单位管理等指标),对综合实习的教学效果进行综合评价。

总之,人力资源管理本科专业绩效管理课程的实践教学改革,必须以社会需求为导向,根据人才培养目标,构建适合的实践教学体系,并且持续不断地有效运行,以提高学生的实践能力和就业能力。

主要参考文献:

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1化工原理课程设计教学存在的问题

化工原理课程设计目前存在诸多问题:一般专业未开设大多软件课程,学生不能进行模拟计算,设计效率低;学生缺少查阅工具书意识,且工具书有限,生搬硬抄教材较重,无法提高学生分析和解决工程问题能力;青年教师缺乏设计经验,指导能力尚需提高;教师指导人数多,学生面临末考压力,影响师生沟通;选题面窄,验证性设计题目多;学生缺乏工程观念,与工厂现状关联少,难以培养学生创新思维和工程意识;设计时间紧、任务重,完成质量不高;考核简单,多以说明书和图纸为评判依据,不能真实反映学生设计能力。基于以上原因,利用课程设计环节培养学生创新精神和解决实际问题能力的目的未能较好达到[3]。

2化工原理课程设计指导流程改革

现有化工原理课程设计指导流程一般是指导教师集中开动员会,下达并讲解任务指导书,课程设计要求,按学号进行分组,后续集中指导交流机会少,学生有问题得不到及时解答,入手难,设计进度缓慢等问题,就此对课程设计指导流程进行了细化改革。

2.1了解学生情况

在课程设计分组前,对学生情况了解非常重要。需对学生进行归类,如组织领导才能、有一定威望、学习成绩好、学习比较欠缺、计算能力较强、办公软件使用熟练、模拟绘图软件熟练操作等方面进行了解,此可避免各小组间较大差距,可充分调动小组积极性和团结协作,分工协作进而可减少指导教师工作量。

2.2提前动员准备

教师可将设计题目、设计框架穿插在化工原理理论课教学中,介绍设计思路和实际经验,有意识让学生积累工程素材,要求学生利用课余时间根据设计题目搜集资料,培养学生文献资料检索和搜集能力,学习CAD绘图等技能,提前做好初步动员,积极引导学生复习和补充设计所需的有关知识和技能,可合理分配利用时间,解决课程设计时间紧、任务重的问题。

2.3选题

在进行课程设计开始时,结合理论知识的基础,把控好设计的难易程度,也可根据工厂情况涉及各种单元操作与生产一线联合选题,设计与生产实际贴近的合理设计题目,选题符合本科教育要求,难度适中;符合学生实际知识水平和能力,经过努力能顺利完成设计任务。

2.4分组及选组长

指导教师了解学生基本情况后进行分组,学生可在一定前提下自由组合。学生推举组织协调能力较强的组长,指导教师与组长交流讨论,组长选择副组长,余下的同学自行选择组长,教师再根据小组成员不同特点进行适当调整。每个小组成员最好有专长,如工程计算、CAD绘图或模拟软件使用等,利用各组员长处承担相应设计任务,团队协作完成设计。

2.5设计任务书

正式开始设计前,召开全体学生动员会,集中将设计内容和要求详细阐明,并对设计任务书进行详细讲解。设计任务书是课程设计的方向和依据,一般包括以下内容:设计题目、设计参数、设计目的及内容、设计说明书内容、进度计划、考核方法等。设计任务书应详尽具体,让学生对课程设计所有内容一目了然,且难易程度与学生水平应相当。

2.6集中交流与过程考核

开展有效的辅导交流,可加强各小组交流学习,了解每个学生在团队中的表现,能强加过程考核,并督促把握各小组设计进度,还可很好解决指导教师不足问题。各小组围绕设计思路及进度、存在问题、后期方略开展单独交流。由组长总体介绍,每个组员分管工作介绍,检查学生设计思考情况,指出设计中的不足,以利于以后改进,提出后期工作安排。

2.7正确指导和监督

教师首先对设计思路进行引导,设计过程中确实遇到问题,先由小组内开展讨论分析,确定无法解决后,教师再从旁协助,引导启发,并解决问题。除约定时间集中答疑外,还可通过电话、短信、QQ及微信等手段进行辅导答疑,记录学生提问积极性以用于监督和考核。教师要及时掌握学生设计进度和动态,对设计过程中表现积极地学生适当加分。

2.8考核与答辩

根据学生在设计中综合表现进行考核评定,采取教师审定、小组互评、过程表现与答辩相结合的方式,成绩评定按百分制记分。通过答辩,考核学生设计思路和设计态度,设计方法是否掌握,是否有抄袭现象,对知识掌握及运用情况,主要考核解决工程实际问题的能力。

3化工原理课程设计的改革与探索

3.1精心选题,加强工程实践性

设计题目要能综合应用所学知识,依据实习基地和个人科研项目而选择合适项目,紧密联系化工生产实际和学科前沿。选题时要结合学生专业特点,在给定物系要求、操作条件、设备要求等方面做到多样化,且有一定难度与深度。通过课堂和工厂现场教学,加强学生工程实践能力锻炼,使其对单元操作、生产工艺和设备等有初步认识,而利于设计顺利完成。

3.2改革指导过程,加强监督

辅导答疑坚持以学生讨论为主,教师从旁协助原则。遇到问题先组内讨论,无法解决时教师再引导启发至解决问题。集中辅导时,教师将设计共性难疑点详细讲解;小组单独交流时,围绕设计思路及进度、存在问题、后期方略交流,还可通过网络等进行实时辅导。指导教师应了解各学生表现,实行阶段性检查,辅导过程以学生为主,培养其分析解决问题能力。

3.3加大计算机应用,强化软件应用能力

目前,课程设计手工计算较多,耗时费力,准确性不好,使用计算机辅助设计显得尤为重要。可利用Excel、Origin和Matlab等对数据选取、核算和绘图;利用Aspen、ChemCAD等对物性参数、热负荷等选取和计算;利用CAD、ChemCAD等绘制流程图、人流物流等;利用Plant、CADWorx等进行配管、三维图绘制等。对于工艺计算和绘图软件,教师应在课程设计前一学期介绍,学生平时加强自学练习,可充分发挥学生自主学习和独立思考精神,提高计算机运用技能和专业知识综合运用能力[4]。

3.4提高教师水平,锻炼指导能力

化工原理课程设计水平与指导教师直接相关,教师的实践教学能力是提高设计环节教学质量的关键。年轻教师工程实际训练少,教学经验不足,对工艺流程、设备结构、车间布置等不熟悉,故提高青年教师指导水平尤为重要,可利用暑期实践活动到学生实习化工企业进行历练,参加实践基地建设及校企项目合作,精选部分具有企业工作背景或设计经验的教师和优秀校友开展双导师制课程设计,不断提高教师的指导能力和水平。

3.5改革评价体系,体现公正

将小组互评、学生自评和教师审定相结合,平时讨论表现和答辩相结合,考核贯穿设计过程始终,最终成绩需考核学生知识掌握情况、分析解决问题能力、计算机应用及文字组织能力等。采取平时表现(5%)+过程考核(15%)+说明书(15%)+图纸质量(20%)+难度和创新性(5%)+答辩表现(40%)来评定学生成绩。从设计态度、考勤、学习表现、提问释疑情况,交流表现、资料掌握,说明书质量、图纸绘制及软件应用等审定。答辩时要求组员对自己工作做出说明,结合小组成绩和个人表现,给每位同学评定成绩,做到合理公平。

3.6鼓励参加设计大赛,以赛促教

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Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course

Shi Min, Zhang Zhenjuan, Huang Jing, Zhu Youhua, Zhang Wei

Nantong University, Nantong, 226019, China

Abstract: In this paper, the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode, the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile, other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum, were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.

Key words: Computer Aided Design of IC layout; practice teaching mode; course experiments; practicum

目前,高速发展的集成电路产业使IC设计人才炙手可热,而集成电路版图CAD技术是IC设计人才必须具备的重要技能之一。集成电路版图CAD课程是我校电子科学与技术专业和集成电路设计与集成系统专业重要的专业主干课,开设在大三第二学期,并列入我校第一批重点课程建设项目。本课程的实践教学是教学活动的重要组成部分,它是对理论教学的验证、补充和拓展,具有较强的直观性和操作性,旨在培养学生的实践动手能力、组织管理能力、创新能力和服务社会能力。结合几年来的教学实践,笔者从本课程实验、课程设计、课外科技竞赛等实践环节的设计工具、教学内容设计、教学方法和教学手段、师资队伍建设以及考核管理等方面进行总结。探讨本课程实践教学模式可加强学生应用理论知识解决实际问题的能力,提升就业竞争力,对他们成为IC设计人才具有十分重要的意义。

1 版图设计工具

集成电路CAD技术贯穿于集成电路整个产业链(设计、制造、封装和测试),集成电路版图设计环节同样离不开CAD工具支持。目前业内主流版图设计工具有Cadence公司的Virtuoso,Mentor Graphics公司的IC Flow,Springsoft公司的Laker_L3,Tanner Research公司的L_Edit和北京华大九天公司的Aether等。这些版图设计工具的使用流程大同小异,但在自动化程度、验证规模、验证速度等方面有所差异,在售价方面,国外版图设计工具贵得惊人,不过近年来这些公司相继推出大学销售计划,降低了版图设计工具的价格。高校选择哪种版图设计工具进行教学,则视条件而定。我校电子信息学院有2个省级实验教学示范中心和1个省部共建实验室,利用这些经费,我们购买了部分业内一流的EDA工具进行教学和科研。目前,我校版图设计工具有北京华大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。

2 两种相辅相成的实验教学模式

我校集成电路版图CAD课程共48学时(理论讲授24学时、实验24学时),实验环节是本课程教学的重要部分,在有限的实验教学时间内既要完成教学内容,又要培养学生创新能力,需要对实验教学模式进行改革和创新。本课程实验教学的目的与要求:与理论教学相衔接,熟练使用版图设计工具,学会基本元器件、基本数字门电路、基本模拟单元的版图设计,为本课程后续的课程设计环节做准备。紧紧围绕“一个规则(版图几何设计规则)、两个流程(版图编辑流程和验证流程)、四个问题”这条主线设计实验内容[1,2]。要解决的4个问题分别是:(1)版图设计前需要做哪些准备工作?(2)如何理解一个元器件(晶体管、电阻、电容、电感)的版图含义[3,4]?(3)如何修改版图中的几何设计规则检查错误?(4)如何修改版图和电路图一致性错误?表1为本课程实验内容、对应学时及对应知识点。笔者设计了两种相辅相成的实验教学模式:系统化实验教学模式和实例化实验教学模式。系统化实验教学从有系统的、完整的角度出发设计了实验教学内容,如设计实验3(数字基本门电路版图阅读)时,安排了5学时,采用3种版图阅读方式:读现有版图库中的单元电路版图、显微镜下读版图和读已解剖的芯片版图照片。针对同一内容,采用不同形式,彼此类比,加深印象,既有实物,又有动手操作,增强了直观性和感性认识。又如设计实验5(模拟单元MOS差分对管版图设计)时,安排了5学时,从器件匹配的重要性入手,给出MOS差分对管的电路图,讲解具体器件的形状、方向、连接对匹配的影响,特别是工艺过程引入器件的失配和误差,对MOS差分对管的3种版图分布形式(管子方向不对称形式、垂直对称水平栅极形式、垂直对称垂直栅极形式)进行逐一分析,指出支路电流大小对金属线的宽度要求,对较大尺寸的对管,采用“同心布局”结构。实例化实验教学先提出目标实例,围绕该实例,设计具体步骤,教师先示范,学生再模仿,如设计实验7(集成无源器件版图设计)时,由于集成电阻、电容和电感种类很多,不能面面俱到,要求只对多晶硅电阻、平板多晶硅电容和金属多匝螺旋形电感等常用元件进行版图分析和设计。课堂实验的内容和课时是有限的,为此我们设置了课外实验项目,感兴趣的学生选取一些实验项目自己完成,指导教师定期检查。学院开放了EDA实验中心(2007年该中心被遴选为省级实验教学示范中心建设点,2009年12月通过省级验收),学生对本课程很感兴趣,课外使用EDA实验室进行自主实验相当踊跃。通过上述的实验教学方法,特别是课外实验项目的训练,学生分析问题、解决问题的能力和科研素养得到了提高。

表1 课程实验内容、对应学时及对应知识点

表1(续)

4 基于0.6μmCMOS工艺的数字门电路版图设计 5 理解上华华润0.6 μm硅栅CMOS几何设计规则;学会CMOS反相器、传输门、与非、或非等基本门电路版图设计;DRC检查。

5 基于0.6 μmCMOS工艺的MOS差分对管版图设计 4 MOS差分对管版图设计,包括匹配原则、同心布局等,DRC检查。

6 版图电路图一致性检查 3 掌握LVS流程、LVS错误修改。

7 集成无源器件版图设计 3 多晶硅电阻、平板多晶硅电容和金属多匝螺旋形电感等常用元件版图设计。

3 改革课程设计环节

课程设计是本课程培养学生工程应用能力的综合性实践教学环节,时间2周,集中指导,提前1个月发给学生任务书和指导书,每个班配备2名指导教师,注重过程控制。笔者在教学内容、考核等方面进行了改革和创新:在教学内容设计上,给出了必做题和选做题,在选做题中要求每位学生完成数字电路版图1题和模拟电路版图1题,具体题目由抽签决定,做到1人1题,避免学生抄袭。考核成绩由课程设计成果(占50%)、小论文(占30%)、答辩(占20%)三方面综合给出。以往的课程设计报告改为撰写科技小论文,包括中英文题目、中英文摘要及关键词、引言、电路原理与分析、版图设计过程、分析与讨论、结束语和参考文献,让学生学习如何撰写科技论文。精选优质小论文放在本课程网上学习资料库里,供学生相互传阅和学习。课程设计答辩具体要求参照毕业设计(论文)答辩要求,包括准备PPT讲稿、讲解5分钟、指导教师点评等过程,每位学生至少需要10分钟时间。学生对课程设计答辩反映相当好,锻炼了语言组织和口头表达能力,而且相互间可以直接交流和学习。我们还挑选课程设计成绩优秀的学生参加校内集成电路版图设计大赛。虽然课程设计的改革和实践需要教师付出很多精力和时间,但我们无怨无悔,学生的认可和进步是我们最大的收获。

4 精心指导学生参加课外科技竞赛

目前我校学生参加的集成电路版图设计竞赛有校级版图设计大赛以及行业协会和企业组织的版图设计竞赛等。由校教务处主办,电子信息学院承办的南通大学版图设计大赛是校级三大电子设计竞赛之一,每年8月底举行,邀请集成电路设计公司一线设计人员和半导体协会专业人士担任评委,增加了竞赛的专业性和公正性,目前已经举办了6届,反响不错。从校级版图设计大赛获奖者中挑选一部分学生参加行业协会和企业组织的版图设计竞赛,如苏州半导体协会主办的集成电路版图设计技能竞赛、北京华大九天公司主办的“华大九天杯”集成电路设计大赛,其中“华大九天杯”集成电路设计大赛将挑选优秀获奖学生参加华润上华的免费流片,学生经历从电路设计、版图设计及验证、流片到测试各个环节,提高了综合训练能力。

5 加强师资队伍建设

要提高课程实践环节的教学质量,关键是指导教师要思想素质好,专业理论知识强,科研水平高,因此我们着力建立一支年龄结构、职称合理的实践教学队伍。目前很多年轻教师是从校园走向校园,毕业后直接上岗指导学习实践,缺少工程实践经历和经验。为了提高教师自身的业务水平,加强对年轻教师的培养,近十年来,我院每年暑假举行集成电路CAD技术实践培训班,由经验丰富的教学、科研一线教师主讲;不定期地邀请一流IC设计公司一线设计人员来院开设讲座;同时挑选年轻骨干教师到一流IC设计公司学习和实践,时间至少半年以上;现已聘请IC设计公司一线设计人员6人为兼职教师,指导课程设计和毕业设计。集成电路CAD技术日新月异,课程实践环节师资队伍建设必须与时俱进。

6 结束语

我校电子科学与技术专业、集成电路设计与集成系统专业2012年被评为省重点建设专业,也是江苏省首批培养卓越工程师的专业。集成电路版图设计是这两个专业卓越工程师培养计划的重要内容之一,总结和探讨集成电路版图CAD课程实践教学意义重大,今后我们要继续推进该课程实践环节的建设与改革,不断探索,为我国集成电路设计人才的培养而努力奋斗。

参考文献

[1] 施敏,孙玲,景为平.浅谈“集成电路版图CAD”课程建设[J].中国集成电路,2007(12):59-62.