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毕业设计是本科教育的重要环节,它既是学生对所学专业知识进行综合运用的实践过程,也是学生将理论与实践相结合,分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的一个重要途径。通过毕业设计的实践教学,综合地考查了教师的业务水平和学生的综合素质,更重要的是培养了学生的创新能力。
1 培养创新能力的重要意义
创新能力培养就其本质来说就是提高学生创造性地分析、解决问题的能力。其过程要遵循创新活动的一般规律,其工作重点是培养学生具有一定的创新意识、创新思维和创新方法的教育活动。其特点如下:
1)创新能力是当今世界高素质人才的重要标志之一。因此创新能力的培养是素质教育的重点,可以说是高层次的素质教育。而培养高素质人才应该在基本素质全面发展的基础上,通过进一步因才施教来提高其创新能力。
2)创新能力培养必须要注重学生的个性发展。在教学过程中着重弘扬学生个性,让学生开阔视野,解放思想、最大限度地激发学生的积极性、主动性和创造性。
3)创新能力培养具有超越性。这就要求学生们必须在积累前人知识的基础上,通过创新活动,超越前人的思想和成果。因此,学生在校期间就应该有意识地对其因材施教,培养这种超越思想,使他们能主动地去追求创新,追求超越。
2 毕业设计是培养创新能力的重要环节
1)毕业设计的目的与过程和创新能力的培养是一致的。毕业设计要求学生综合运用所学的理论和专业知识,相对独立地、创造性地解决科研与设计问题。在此过程中,将其所学为其所用,而其所学不能完全地解决实际问题时,引导其为解决问题而去自学,并突破传统框框,创造性的解决设计中遇到的问题。这本身就是创新能力形成的过程。
2)合理安排毕业设计能够全面地培养学生的创新能力。毕业设计要经历选题、调研、提出方案、实验验证、总结、答辩等阶段,在这些阶段中,学生们都会遇到这样或那样的问题和困难,这就需要学生去自主思维、自主工作,建立勇于实践、勇于探索和开拓的创新意识,这是其他教学环节不能实现和不可替代的。
3)毕业设计为学生创新能力提供了试验或实验的机会。创新意识和创新思维的培养,归根到底要以实践为基础,又靠实践来检验。学生的一些新的想法和方案可以在毕业设计中进行验证,有些设想通过验证得到纠正、完善,甚至升华,获得成功。从而使学生提高兴趣,增强创新的自信心。
3 存在的主要问题
毕业设计对于培养本科学生的创新精神、实践能力和综合素质具有非常重要意义,是实现高素质人才培养目标的重要环节,优秀的毕业设计可以使学生的设计灵感和创新理念得到充分的展现。但在指导学生的毕业设计时,也经常出现一些问题。
3.1 很多学生的创新意识不强,缺乏探索新问题的动力和能力。
3.2 有些学生掌握的基础知识不够扎实,综合运用能力差,根本谈不上创新能力。
3.3 创新实践与社会要求脱节,不知道社会的发展需求和本专业、本行业、本领域的前沿是什么,找不到创新点。
3.4 毕业设计的通过要求较低。毕业设计阶段也是学生联系工作准备就业的阶段,加之毕业设计一般都能全部通过,学生的学习压力远小于就业压力,即使学生找到了工作,没有了就业压力,也不会专注于毕业设计,这就出现了一个尴尬局面:毕业设计只能走走过场。学生的毕业设计质量都不能得到基本的保证,更谈不上什么创新动力了。
3.5 创新激励不够。《毕业设计(论文)奖实施办法(试行)》对指导教师、学生的创新行为进行鼓励,但对创新考核的力度还不够。如在“本科生毕业设计(论文)评审标准”中,对创新的这个项目评分比重不明确。指导教师和学生都不愿意承担创新的风险,只要求毕业设计没有大的原则性错误就可以了。
4 毕业设计中如何加强创新能力的培养
4.1 事前准备:掌握毕业设计的基础知识,是搞好毕业设计,进行创新能力培养的前提。毕业设计的基础知识主要包括文献检索、创造学的基本原理和毕业设计的基本常识等。开设“创造学基础”和“科技发明”讲座,并结合一些有特色的,有创新性的设计实例,让学生了解创造学和发明学的一些基本思维方法,启发学生在毕业设计中能够结合实际发挥主观能动性,举一反三,有意愿、有能力进行创新。
4.2 事中努力:
4.2.1 科学合理地选择题目。技术先进、立意新颖的毕业设计题目,是培养学生创造能力的核心。毕业设计的题目要有创新性,要来源于生产、科研、教学、实验等实践之中,难度要适合本科教学,有利于理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力。
选题要覆盖本专业的主干课程。可以一人一题或多人一个大题而各有分工;典型的好题,不同届的学生可以重复选取,但要求上要有所提高;一般性的题目禁止多人一题。
选题由教师确定题目和学生自选题目相结合。为了提高学生主观能动性,要尽可能多给学生一些题目,使其有选择余地。提倡学生和教师共同拟题,鼓励学生自己出题,教师审查后共同选取。
4.2.2 毕业设计指导教师的重要作用。指导教师在学生毕业设计活动中,应该有目的、有意识地引导,培养学生的创新意识。毕业设计中的主体是学生,绝大部分工作由学生自己去做,因此对问题的思考比较深入和广泛,对指导教师的引导也比较容易理解,这样在工作中有目的,有计划地学习、研究和解决问题,综合运用自己的理论、专业和实践知识进行创造性的设计活动。从而提高创新意识、形成创新思维、提高创新能力。
教师要把加强学生创新能力的培养作为指导学生毕业设计工作的重点。在毕业设计过程中,指导教师要根据不同题目和不同进度,按照创造学的基本原理和学生的特点进行启发、和引导。
教师还要安排定期总结,结合学生毕业设计中出现的问题和学生自己遇到的一些重点难点,进行启发式讨论。
一、结构设计
1.设计基准
设计基准必须是产品的核心部件的基础要素,并且这一要素要尽可能为加工工艺提供方便;作为齿轮油泵其设计基准应是主动齿轮的轴线或主动齿轮轴的轴线。见图1。
图1
2.轴和轴承
运动轴的轴承通常都必须是可以更换的滚动轴承或滑动轴承,不应以泵体作为轴承,这可以使泵体有更长的使用寿命,降低使用成本。
3.齿轮轴的缺点
通常产品应尽量避免使用齿轮轴,因为,齿轮轴加工时要靠两端中心孔定位,齿轮轴加工工艺复杂,材料消耗多,加工成本远远高于齿轮和轴的分立件加工成本,不作为产品设计的主要选择。
4.轴套9设计的错误
轴套9在总图中清楚地显示出轴套的孔19与轴18h6应无接触,零件图中也证明了这一点;轴套9只是压紧油毛毡的一个顶套,它与轴不存在摩擦;同时它又通过螺母10与泵体连接,只是间接的通过油毛毡与齿轮轴接触它与泵体也没有摩擦;用耐磨材料作轴套9显然是不合理的选择。
5.螺母10应设置锁紧装置
由于油毛毡易变形、张力小,导致螺母锁紧性能差,因此压紧螺母10应设置锁紧装置。齿轮轴轴端采用螺孔及沉头螺钉设置,不如改为轴端设置外螺纹,既可以改善工艺性,又便于锁紧螺母的锁定。
6.油毛毡的选择
由于油毛毡没有足够的弹性,长期运行容易产生变形,只能用于油压极低的油路系统,不宜用于压力油系统之中。产品的油泵都是采用O型或V型橡胶密封圈作为油封。
二、泵体设计
第一,图2所示为铸造时位置,18孔太小,不能放置型芯,浇铸时型芯中产生的气体无法排出,易产生气孔的铸造缺陷。小型齿轮油泵的泵体在工业化生产的产品中都是通孔,两端加盖;这既有利于浇铸时铸造型芯中气体排出,又有利于上、下箱的对箱。
图2
第二,泵体未为44H8、18H7设计供加工利用的必要的定位基准;应将两定位销孔设置在两个18H7孔的中心连线的延长线与R32圆弧的交点上,并提高它们的精度等级,作为加工18H7和44H8的工艺孔,以便于加工。
图3
第三,泵体中18H7、44H8和28H7三个孔之间应有同轴度要求,如果不限制它们的位置度,将无法正常运行。
第四,作为机械加工产品一般尽量避免盲孔的设计。
三、齿轮轴和端盖设计
[中图分类号] G642.477 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0099-03
本科毕业设计是本科学习的最后部分,是学生将所学习到的知识进行应用的重要环节,也是本科教育评价的关键组成部分。
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科唯一的本科专业。测控专业是涵盖了机械测量、几何测量计量、热工测量计量、光学测量计量等多工程领域的测量计量学科。测控专业的专业特点决定了其本科毕业课题来源丰富,类型复杂,平台多样,课题工艺指标难以统一化。
随着电子信息技术的飞速发展, 测控专业的结构已发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统,虚拟化、网络化、微型化、智能化的发展趋势,使测控专业的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。课题的复杂性、多样性使得测控专业的毕业课题管理较为困难。
应用型本科是介于学术型本科和技能型高职之间的大学教育,其主要功能是服务于地方行业。企业对本类高校学生的要求是:具有较为扎实的理论基础,具有熟练的操作能力,具有一定的创新能力。因此,本科毕业设计必须具有较强的工程性、应用性和实用性,同时还应该具备一定理论基础、创新和前瞻性。良好的本科毕业设计可以很大程度上集成学生的知识能力,提高学生适应预期工作的能力。
面对当前环境对应用型测控专业本科毕业设计的要求,毕业设计的运行机制是保证毕业设计顺利进行的重要条件。面向应用型的测控专业的毕业设计应该具有通用化、标准化、系列化和工程化等特色,这样培养出来的测控专业的本科毕业生才具有较强的工程实践能力。
基于模块化管理的毕业设计管理机制可以满足毕业设计中通用化和标准化等要求。该机制从毕业课题的选题评价、课题跟踪完成、答辩过程管理等方面进行管理控制,为提高测控专业本科毕业设计提供一种有效的思路。
一 、当前测控专业毕业设计的现状
(一)课题类型题目很多,但缺乏科学的评价技术指标
当前的毕业课题主要有两个来源,一个是来自于实际的工程课题。这些工程课题包括实际的科研项目,工厂/公司/科研院所的实际课题或任务。这类课题的特点是难易程度各不相同,或大或小,如果设立为本科毕业课题,可能需要进行一定的修订。另一个是来自于教师自拟。教师自拟的项目容易把握难度。
由于出题教师对课题的理解各不相同,课题出来之后,课题指标不明确是最大的问题。课题指标不是单纯的技术指标,而是一个综合了课题与本专业的相关度、深度、广度、难度和创新度等的综合概念。很多课题明显偏离了测控方向,或者难度系数接近硕士研究生水平,或者难度系数仅仅为课程设计,工作量的多少也没有一个统一的标准。
课题指标不明确是毕业课题最大的问题,实际上这也是教师本身的问题、课题组织的问题,以及毕业设计运行机制的问题。这是毕业设计的核心问题。
(二)课题节点不明确
课题节点,不是简单的时间节点,而是教师根据课题的具体情况设置的课题完成步骤的量化指标。这些指标通过具体的文档、软件、硬件的参数来衡量。每个节点还应该进行打分评估,计入总成绩。
学生在完成课题的时候,由于没有明确的控制节点,或者虽有节点却不计入总分,经常出现前松后紧的情况,导致课题完成顺序混乱,重点难点不分明。由于只看重结果,甚至出现有学生请人代工,网上请人做毕业课题的情况。
(三)评审和答辩过程标准不统一
课题的多样化,也导致了评审和答辩过程标准的不统一。有些课题来自于教师的科研项目,这些项目并不为一般人所熟悉,因此在评审和答辩中很难进行有效的交互;教师们对专业兴趣的差异,也使得评审标准变得很困难。这种不统一造成的后果是毕业设计的分数不能反映学生的工作量。此外,由于每个教师的专业兴趣点的差异,使得某些答辩提问或过于简单,或者过于复杂,无法体现测控专业培养的基本特点。
二、模块化运行机制
模块化运行机制,主要对以下方面进行模块化处理:毕业课题的审核评价,节点控制,模块化答辩评分,模块化答辩指导等。
(一)毕业课题的审核评价
实践证明,毕业课题的来源是关乎毕业设计最为重要的环境。由于出题教师各自的科研背景不同,出题的类型和范围差异很大。为了方便进行评价,采用指标评价法对某个课题进行打分评价,合格者才能进入毕业设计环节。表1为设计的毕业课题指标打分加权系数。
上面技术指标表虽然有不完善和不科学的地方,但很大程度上反映了本科毕业设计的基本要求。
课题来源反应了课题的含金量。国家自然基金、地方自然基金、国家攻关计划等纵向课题通常被认为含金量高,可认为8分以上;来自企业的或实际的工程课题,可认为6分以上;自拟的课题,4分以上。
在课题分类中,把与测控专业的相关度作为考查指标之一。如果课题没有涉及电/光/机械/自动化等类型,则为0分。软件和硬件分类主要是针对工作量的。具体工作量由专业委员会进行标准细化,软件主要从代码行数、难度、完成时间等进行规范;硬件主要从完成的时间、测试难易程度进行衡量。平台性主要鼓励教师多利用当前学校/学院已有的实验室平台进行选题。
课题创新性。相似度是指和以往课题的相似度,如果没有相似则为5分,完全相同则为0分。创新性需要出题教师进行单独说明,可以是算法、硬件、功能等方面的创新;难度主要是指在软件算法上、硬件指标上的情况。如某课题提出需要学生完成一种自适应模糊控制算法,这样难度就会达到很高的分。具体的难度分,需要根据学生是否学习过、如果全新需要多少时间才能完成、教师提供的指导情况等进行评价。
与课程/实训的相关程度。这个子项目主要考查毕业课题与本专业的相关程度。教师在出题时,需要明确哪些主干课与本课题有关并进行打分;同时考查实训与课题的相关程度。学科交叉程度是课题涉及的学科范围。鼓励进行多学科交叉,但不作为主要的考查因素。
课题完成条件。如果某个课题只有极少数优秀毕业生才能完成,5.1项目得分低。如果课题的硬件/软件环境都要求高,学生没有学习过使用,得分也会很低。
综上所述,毕业课题指标表示一个综合反映课题来源、难度与创新、可完成等各方面的一个表,可较为客观的评价一个毕业课题。如果某课题得分低于设定值(如60分),那么该课题就要被委员会讨论是否需要替换/修改/否定。此外,我们还引入学生反馈评价,期望毕业课题完成后能得到学生的评价。这将是一个重要的评价过程。
(二)毕业课题的完成节点评价
毕业课题的完成节点是进行毕业设计管理的重要方式。同样,我们这里采用模块化进行管理,对毕业设计的整个过程进行模块化管理。其中时间节点必须按照节点的先后顺序进行设置。只有某个节点完成后才能进入下一个节点。如果某个节点延时完成,则分数为0分。节点分的总分按照一定比例计入最终的毕业设计得分。
(三)答辩中的模块化管理
课题答辩是毕业设计的最后一道过程,是学生展示自己的设计成果、讲述设计思路、论证论文观点、回答教师提问的互动空间。本科毕业答辩不同于硕士生或博士生答辩,其基本特点是时间较短,答辩内容较多、较宽泛。根据这样的特点,模块化管理体现如下。
1.答辩小组教师构成。应该按照大的模块分类进行组织。单片机/DSP组:毕业课题以单片机/DSP为核心完成的各种测量/控制等课题;PLC组:以PLC为核心完成的各种控制;平台组:以实验室平成的各种课题;理论研究及仿真组:以研究某种算法及其Matlab或ANSYS等专业软件进行仿真实现的课题;杂项组:非前面所有的类型的课题。
2.答辩问题的分类模块化。尽管答辩过程含有很多主观因素,课题也千差万别,但答辩问题进行模块化却带来很多有利因素,如问题有的放矢,难度可控,体现专业色彩,避免过多主观因素等。如毕业课题涉及测量类,那么测量模块化问题有:(1)测量方案的构建依据?(2)测量的量程/精度/不确定度?(3)测量涉及信号采集,则采集过程中的标定?(4)测量中测控电路的设计/选用/关键点?(5)测量通道中的信号干扰及应对措施?(6)实际测量情况和误差分析?(7)测量模型中有无关键算法等等。
这些问题其实在开题报告和实际设计过程中都应该由学生逐一进行解决,得出设计结果。当然如算法一类可以给某些优秀学生一些设计空间。
答辩中的模块化有利于考查学生的整体状况,提高答辩效率,考查设计水平。
三、 模块化运行机制在应用型本科设计中的应用分析
应用型本科院校的毕业设计应该凸显应用的地位。基于模块化管理的毕业设计在这方面具有较强的应用能力。我们在重庆科技学院电气信息工程学院测控专业2014届及2015届本科毕业设计中应用了模块化管理,收到了较好的效果。
在选题方面,模块化管理就起到了至关重要的作用。如2014年某教师所出题目为《基于智能算法的滚动轴承状态监测与故障诊断系统开发》,对其进行指标评价:该课题为教师自拟题目,主要目的是通过测试滚动轴承的振动情况判定轴承的故障,采用的方法是人工智能算法,ANN或SVM;该课题的专业相关度一般,软件工作量很大,硬件工作量极小(硬件均为采购或已有);在课题创新性方面,难度过大反而得分很低;与课程交叉程度一般(主要为数字信号处理),与实训无交叉;学科交叉一般;对学生要求很高,软件环境需要掌握Matlab或编程语言,学生压力大。同时,在节点运行上也可能出现:由于资料较多,学生知识面窄,在规定时间难以完成的情况。最终该题得分情况为62分。
经过委员会的评价,认为该课题的主要问题在于:1.理论高度过大,本科学生知识储备明显不够;2.要熟练认知/掌握Matlab里面人工智能算法的模块,毕业设计时间不够;3.学生所学课程对完成课题支持情况不全面。
因此该课题要么作废,要么进行修订。修订的结果为《滚动轴承振动信号采集及状态监测系统》。该题目降低或消除了智能算法,增加了硬件采集的设计,并要求学生设计信号转换电路、放大电路和滤波电路;软件方面,要求动态处理采集信号,然后进行傅里叶变换分析等。这样可操作性大大增加,指标得分为75分,完全达到要求。事实证明,学生能顺利完成毕业课题。
经过两年的运行,我们提出的模块化毕业设计管理,运行较为有效。课题学生反馈的分数与理论分数相差不大。该机制在考查学生的基本能力和创新能力方面都较为妥当。
四、结论
本文提出的模块化毕业设计运行机制的思路和实现策略,表现在3个方面。
1.对课题来源进行评分,通过最终得分评判课题是否合格,避免过难的课题和过于简单的课题。这是模块化管理的核心关键。
2.在课题完成过程中,采用节点化管理。对每个节点进行打分评判,计入毕业答辩的总成绩,避免学生不按照计划推进。
3.在答辩过程中,对答辩分组、问题、评价等内容进行模块化管理,使得答辩过程更加有效。
本文提出的方法,在重庆科技学院测控专业应用两年来,取得了较好的成绩,可以为应用型本科的测控专业提供借鉴。但本方法也存在不足,如对创新型课题支撑力度不够大,对科研与教学的专业不适用。此外,该方法也在逐步探索中。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 冯旭哲, 陈建云, 明德祥. 测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J]. 高等教育研究学报,2011(1):86-88.
【中图分类号】G642 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)01―0137―03
引言
目前,我国经济的发展正处于一个关键的转型期,我国高等教育的根本任务是要培养高素质的创新创业型人才。毕业设计作为大学生学习的最后一个环节,是培养大学生运用本学科的基本理论和专业知识,提高解决实际问题能力、独立工作能力和创新意识的重要途径,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节[1]。然而,创新型人才的培养是一个系统工程,其主要内容包括:(1)创新意识的培养,使大学生养成以创新为己任的思想观念,勇于冲破传统和专家权威的条条框框;(2)创造性思维的培养,使大学生勤于思考、善于思考,打好创新能力的基础;(3)创新能力的培养,使大学生勇于提出问题、分析问题、解决问题,并掌握自学的必要方法[2]。
一 构建多元化选题平台,培养学生创新意识
毕业设计的选题是毕业设计的开始环节,选题是否符合专业培养目标,难度是否适宜等需要严格把关。科学选题不仅使学生具有足够的信心和动力,更能充分发挥学生的专业特长和运用综合知识的才能以及潜在的创造力,使学生的毕业设计具有一定的社会价值和实际应用性。我们以培养学生创新素质和综合能力为目标,以符合学生培养目标和教学基本要求、选题先进性、能够因材施教并有利于培养学生独立工作能力和创新精神等为原则,构建了一个多元化毕业设计选题平台。
本系统将选题分为四大类:应用性研究与设计、理论性研究、创新创业设计及其它等,主要功能结构如图1所示。本着因材施教、扬长避短及突出学生个性化发展的原则,教师与学生可以在这样的平台上双向选择。选题平台的整体功能描述如下:
(1) 应用性研究与设计模块:主要由实践性极强的选题项目构成,如毕业实习项目、社会实践项目、就业取向项目、校企合作项目等。通常大学生在大三后期参与到这些项目中,而这些项目往往来源于社会生产和社会实际需求,既有科研与工程训练背景,又有较强的实践价值,能达到既有专项训练又有综合素质培养的目的,使学生的创新意识和创造性得以充分发挥。
(2) 理论性研究:主要由博导及其他教师在研课题中的子项目构成。一般来说,博导都有既定的专业研究方向和项目,并且理论性都较强。选题时,根据课题的工作量,确定有一个或几个学生共同完成,学生的研究成果可作为在研项目研究成果的一部分。这种题目对学生和指导教师来说都是一种挑战,因为课题的下一步该如何走,教师和学生都在探索中。但是,这种题目更能充分发挥学生的主观能动性,更能锻炼学生的创新意识和创新思维能力。
(3) 创新创业设计:主要通过学科竞赛、创业大赛、创新团队、孵化中心等团队活动来实施创新创业类的毕业设计任务。科技竞赛和创新团队活动是实现创新教育的有效载体,对于推动高校教学改革和建设,激励学生的学习积极性,培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际能力等诸多方面具有积极意义[3]。如:国家教育部等主办的学科竞赛、江西省大学生“挑战杯”科技竞赛、江西财经大学学生创新创业大赛等。
(4) 其他:主要由指导老师根据专业发展前沿或是社会经济发展需要提出仿真选题;或是学生能够根据个性化发展和社会调查结果自主选题。教师出题既要考虑学生所学的理论基础和专业知识,又要兼顾培养学生的创新能力,另外还考虑到不同学生的实际情况,既有一定挑战性的,也有相对容易的选题。学生自主选题时对学生的要求较高,鼓励基础好的学生自拟题目,这种方式培养了学生独立思考的能力和创新意识。
在选题工作中,我们要不断向学生传递创新意识,加强学生的探索和辨析能力。我们强调要敢于创新,敢于选那些看上去很高深的项目。而一旦项目确定,我们要鼓励学生对很前沿的选题,敢于在没有路的地方自己踩出一条路;对比较新的选题,能试图在已有路的基础上,找出一条新路;而对那些很普通的选题,依然要追求做出亮点,做出特色,做得跟别人不一样。这种创新意识,如果学生掌握了将是终生受益的[4]。
二 构建多元化实践基地,营造创造性思维氛围
在高校,学生毕业设计的常规实践基地就是学校提供的各种实验室。然而,在实验室里往往造就了“闭门造车”式的毕业设计或通过各种渠道抄袭或拼凑的毕业设计。为解决这个问题,校方应该构建多元化的实践基地。实践基地建设是推进高校实践教学改革的基础工程和基本保障,应将实践基地建设作为重要的基础设施建设来抓,通过理顺体制、加大投入、加强管理,使实践基地在创新人才培养中发挥重要的作用[5]。
(1) 校内实践教学基地建设。学校应该建设一批直接服务于学生创新实践能力培养,集实践教学、科学研究及技术推广示范为一体的产学研创新实践基地。要针对不同功能实验室和创新实践基地的实际情况,探索不同的开放与共享形式,对有效利用和挖掘实践教学资源,加强学生实践与创新能力的培养具有重要作用。教师可以指导学生适当增加综合性、设计性和创新性实验的时间,强化对学生实践和创新能力的培养。
多元化毕业设计选题系统中理论性研究项目、创新团队项目、教师仿真选题、学生自主选题均适合在校内实践基地完成毕业设计任务。
(2) 校外实践教学基地建设。校外实践基地应是毕业设计的主战场,高校应通过多种渠道建立足够数量的实践基地,以满足创新人才培养的需要。在校外实践基地建设和运行过程中,一方面要吸引和聘请相关企业或单位作为实践基地,以校企合作的形式构建有利于创新型人才培养的实践环境;另一方面要鼓励学生走出去自主寻找实践基地。大学生可以依托社会实践单位、毕业实习单位以及就业单位等作为实践基地,在这类实践基地完成的毕业设计更具社会价值,更能充分激发学生创新热情,饱满学生的创新精神。目前,我们为计算机专业的学生提供了多元化的企业实践基地,例如:南昌先锋软件股份有限公司、思创数码科技股份有限公司、江西同科信息技术有限公司、国家软件人才国际培训(南昌)基地、北京浦奥得数码科技有限公司、东莞恒星科技有限公司、步步高科技有限公司、上海文修计算机技术有限公司、上海道恒计算机技术有限公司、江西华财信息系统工程有限公司等。
多元化毕业设计选题系统中应用性研究与设计项目和创新创业项目均适合在校外实践基地完成毕业设计任务。
三 采用多元化指导模式,培养学生创新能力
毕业设计工作有其独特的规律和要求,它是一项综合性、规范性、创造性的系统工程。教师的指导工作从选题阶段,经过调研阶段、开题阶段、设计阶段、论文撰写阶段直到最后答辩阶段。当然,教师首先要从毕业设计的“主体”地位转向“主导”地位,学生必须是毕业设计的主体。而学生主动实践是创新实践能力培养的关键,要让学生真正作为主体参与到实践的各个阶段中。整个指导工作因人而异、因不同阶段而异、因项目而异,积极采取多元化指导模式,从而培养学生的主动创新能力。
1 对应用性研究与设计项目的指导
这类项目涉及国民生产中的各个领域,对有些问题,理论创新性不一定强。但由于是具体的实际生产中的问题,有特定的应用背景,因而往往要求制定特定的解决方案,从而具有应用上或技术上的创新性。鼓励那些在社会实践、毕业实习、或者正在就业单位上班的同学结合实践单位的生产实际来选题。这类项目还可以由实践单位派出一名创新能力较强的老师与校方指导老师共同协作完成指导任务。
首先,教师应引导学生弄清问题的背景、需求和现状。在学生调查研究弄清楚选题研究内容、研究意义、国内外研究现状之后,由学生提出自己的课题研究方案,教师只提出参考性意见或建议,使学生在社会的大课堂中得到真正的锻炼。这种方法可以大大降低学生对老师的依赖,培养学生自主学习的意识,真正完成具有创新性的毕业设计,从而提高学生创新能力。
2 对理论性研究项目的指导
这类项目往往具有一定的前瞻性,理论创新性比较强,选题主要来源于一些博士或专家长期的研究领域。他们可以将其理论研究项目分割成子任务下放给本科生去做。应该鼓励那些有一定科研基础的同学选此类题目。
这类研究往往由一个研究小组人员构成,指导教师可以指导学生先确定研究方向或题目:可以是前人没有探索过的新领域或是前人没有做过的新题目;也可以分析前人已做的工作和方法,研究可能的突破口或创新点。然后做大量的国、内外该方向的跟踪调查,阅读有关文献,跟踪国内外进展情况,再确定设计方案和实验方法,最后反复进行实验和测试。这种方法可以使学生熟悉科研活动的过程和规律,培养学生求真务实、态度严谨的科学精神和创新思维。
3 对创新创业项目的指导
这类项目应站在服务于社会、促进社会发展的角度,对发现和解决实际问题多种可能性的探索与尝试,勇于挑战和尝试,使设计成果立足于对当代的指导作用与应用价值。学校已经为创新型人才培养营造了较好的教育环境,如:大学生孵化中心、各个学科的创新团队、大学生创业基地等。另外,鼓励并挑选学生积极参加国家级、省部级以及校级大学生科技竞赛或大学生创新创业大赛。例如:我院自2001年以来开始指导学生参加全国大学生数学建模竞赛,历年来获得了非常优异的成绩。据实际数据统计,2001-2008年我院学生在老师的精心指导下获得全国一等奖12项,二等奖5项;而江西赛区一等奖21项,二等奖18项,三等奖6项。这些经过训练的学生已经具备了眼光敏锐、态度积极、能够冷静思考的综合素质,鼓励他们来参与这类项目是再合适不过的。
通常创新创业活动可以从大二、大三的学生中展开,可以是为某一次竞赛、某一项创新活动或创新团队的组建而经过多向选择成立的学生团队。这里的多向选择包括:学生之间的组合、指导老师之间的组合、学生和老师的组合。指导老师鼓励学生将其毕业设计选题定于这些创新创业项目。指导老师一方面引导学生运用所学知识,消化新知识,更新知识。另一方面,也可以将创新创业的研究方向定位于以工程应用为导向的应用型项目。对于这类项目指导老师应抓住设计指导重点,教授工程设计方法,注重培养学生解决实际问题的能力和创新意识,使学生的专业理论知识和实践能力得到进一步升华。总之,对创新创业项目的科学指导能够激起学生的好胜心和自信心,激发他们的创作灵感,将他们的创新创业意识和精神融入到毕业设计中,开发出颇具创造性的毕业设计项目。
4 对其他项目的指导
这类项目大多由教师根据自身科研水平和实践经验出题,要求教师能结合经济发展中的一些热点、难点问题来出题;也可以鼓励学生进行详实的调查研究,根据社会人才的需求自拟毕业设计选题,然后指定有经验的老师来指导。前者的优点是指导老师熟悉相关领域,能很好的掌握工作量和难度;后者要求自拟题目的学生有很好的理论和实践基础,能够结合学生个人优势和兴趣来设计,从而培养学生独立思考的能力和创新意识。
对于第一种选题,由于学生完全是在指导教师的思维框架下进行工作,学生主动性的发挥受到抑制,很多同学很难提出创新点。因此,在指导方式上应采取两种措施:首先,指导教师和学生采用双向选择的办法互相选定;然后,指导老师狠抓调研,如果对问题做了大量的调研,弄清了国内外对这一问题解决方法的优缺点,自然而然就有自己的思路和自己的解决方案。
对于第二种选题,由于是学生本身擅长的领域,指导老师主要引导学生查阅资料和调研,对课题的研究内容、技术路线、重点难点进行细致的分析和判断。这个过程应该是老师主导学生主体的关系,指导老师主要帮助学生把握工作量和创新点,定期对学生指导并检查其进度,在学生遇到难题时通过毕业设计管理平台或电话、E-Mail、QQ等对学生进行提示性指导。这种指导方法能够激发学生的主观能动性,培养学生分析、解决问题的能力以及创新能力。
综上所述,在毕业设计过程中,指导教师根据不同层次、不同类型的学生特点,因材施教,施以不同的指导。最重要的是:教师应结合自己的创新意识、创新思维、创新人格和科研能力来指导学生设计,并构建毕业设计具体方案和目标。教师应以创造性思维和自身科研素质结合学生自身特点,最大限度地开发学生的创造欲,培养其创新精神和创新能力。而学生作为毕业设计工作的主体,应在已有条件基础上,综合应用基本知识、基本技能,创造性地安排毕业设计具体环节。大学生尽可能真正作为主体参与到实践教学活动的各个环节,包括研究题目的确定、方法的制定、独立设计、对问题的质疑与分析、自拟实验方法并进行探索性、创造性的实践实验,从而培养大学生能够创造性提出新思想、新观念。
四 结束语
在高度知识化、高度信息化的时代,培养具有创新意识、创新思维、创新能力的人才是教育改革的重要任务。面向21世纪的高等教育不仅仅是知识的灌输,更应该注重科学技术思想和创新能力的培养,使学生积极灵活地适应社会变化和发展。因此,毕业设计工作的出发点和归宿点都应放在培养大学生创新精神、实践能力和创新能力上。
参考文献
[1] 肖亮,韦志辉,吴慧中.本科毕业设计创新团队模式的研究与实践[J].理工高教研究,2005,24(6):93-94.
[2] 张杨,文俊浩.探求创新型人才的培养思路[J].计算机教育,2006(7):73-75
高等学校工科英语教学体系,是在配合大学英语公共教学的基础上,在本专业前沿研究领域上拓宽拓深专业知识,旨在培养大学生同时具备英文和专业的技能,能在工作实践中熟练掌握与本专业相关英语工具的能力。
专业英语的教学工作是高校英语教学中的重要的组成部分。在实际教学过程中,负责教授学生对本专业科技英语具备一定的掌握能力,通过所掌握的专业英语知识进一步发展英语科技书刊、文献等的查阅能力,提高科技英语的口语能力,以及以此为基础获得更深专业知识的能力[1-2]。
在过去的十几年高等学校专业英语教学中,仅仅从教学成果来看,始终无法很好地达到培养具备工程背景的专业英语人才的目的,主要存在以下两方面的现实问题:(1)英语专业的学生可以熟练掌握英文这一语言工具,然而不具备工科专业背景,在学术交流中仍无法胜任口译工作,遑论工作实践。(2)具有工科背景的学生在本专业领域具备一定水平,甚至可以独当一面,在英文读写方面也具备一定的能力,但是口语水平不足,往往在国际交流中成为“哑巴”。
因此,如何利用和整合高校现有各专业人力资源,在配合好高校公共英语教学的基础上,旨在以培养工程类口译人才为核心的工科专业英语教学改革,成为近年来教育工作者关注的焦点。
1.英语网络环境工作室
英语网络工作室的建立,本着我校“一体化数字化教学支撑环境”的思想,旨在提高学生在专业英语方面的学习环境[3-4]。其工作模式呈多样化,包括:在线对话、学生专区、英文微博、问题反馈专区等。
在线对话专区由指导教师负责。2015年我院各专业引入创新周与毕业设计详解的模式,学生进入大三学年即分配毕业设计指导教师,将有两年的时间对毕业设计做查阅文献、设计方案、分组讨论和确定流程等工作,直至实施和完成毕业设计任务,并通过答辩。引入在线对话专区后,学生将和指导教师在线对创新周和毕业环节的重点难点问题进行定期沟通。学生在这一过程中对专业英语学习的各种问题将会得到指导教师及时的帮助和建议。
英文微博专区的设想借鉴国外热门网站的经验,在专区内设置不同板块,各个板块都涉及科技英语的学习和应用等环节,由专职教师定期进行更新维护。这一专区旨在为学生提供更丰富的学习资源,开阔学生的视野和学习思路,对本专业的专业英语教学和整个学院的专业英语建设起到了重要的作用。
2.调整授课模式
传统的专业英语授课模式,以授课教师为主导,整个教学过程以讲授和翻译为主题,学生只是被动地参与甚至完全没有参与进来。这种教学模式的优势在于教师可以有选择有针对性地引导学生对科技英语进行学习。然而,这种模式的劣势更加显而易见。“填鸭式”的教学手段使学生丧失了学习的自主性和积极性,同时存在随学随忘的现象,导致整体学习效率过低。
通过在专业英语的授课过程中引入工程实践的概念,可以有效地解决学生学习积极性不高的问题。相比阅读科技文献,学生对于实践过程似乎更有兴趣。课堂教学不必拘泥于固定的形式,可以呈多元化发展。如在保留原有的词汇语法讲解的基础上,增加分组谈论和教师一对一口语辅导环节。授课内容甚至可以简单到仅仅是要求学生分组讨论一张1H-NMR谱图(以高分子材料与工程专业为例)。学生在分组讨论的过程中,将教师在词汇语法讲解环节中讲授的诸如化学药品名称、官能团名称、化学位移等科技词汇进行融会贯通,学习效果更好。
在此基础上,增加授课教师一对一口语辅导的教学环节。我国的工科学生普遍存在“哑巴”英语的现象,绝大部分学生对于科技英语的掌握只能停留在阅读上,以至于有机会出国继续深造的学生需要花费很长的时间突破语言关,尤其是口语关,这不得不说是一大遗憾。在授课教师一对一口语辅导环节中,教师与学生仅仅讨论浅显易懂的专业科技问题,学生不需要耗费大量课余时间查阅科技文献,而是将学习的重点放在“敢于张口”上,随学随说。
3.创新周和毕业设计
创新周是近年来我校引入的一套全新的教学时间理念。这一环节完全以学生为主导,指导教师通过题目和任务,并定期组织分组讨论和网络英语工作室交流,以期最大限度地提高学生的学习自主性和积极性,指导教师仅仅规定实验原料和最终目标产物。学生通过大量查阅专业科技文献,分组讨论,设计实验方案,完善配比、参数、控制产品性能等多种环节,力争在创新周达到“自主设计自主完成”的学习目的。
最后的分组答辩采用小组答辩的形式。不同组员除了对自己负责的模块进行答辩外,最后全组同学还将根据产品设计、方案指定、工艺流程等多方面因素分析和总结小组创新周的任务完成情况。贯穿整个创新周的过程中,学生将逐层次接触本专业科技英语的词汇和阅读等学习过程。
经历了大三学年的创新周学习,学生对本专业科技英语的掌握程度大大提高。在大四学年完成毕业设计环节的过程中,除了延续创新周的“自主设计自主完成”模式之外,更加培养学生个体完成学习任务的能力。以往在毕业设计的完成过程中,学生对于英文文献的翻译工作要么相对抵触,要么使用各种翻译软件应付了事。引入专业英语与毕业设计相结合的模式后,学生需要自主设计毕业设计实验方案,方案的建立需要建立在查阅大量英文书刊、文献的基础上。由于有了大三学年创新周作为基础,这一环节难度将大大降低。在查阅文献、整理文献的过程中,学生已经自然而然地完成了英文文献的翻译工作,不仅省时省力,还在这一过程中对本专业的科技英语有了进一步了解。
4.结语
以培养具备工程类口语能力的高分子材料与工程专业人才为核心的教学改革,把培养学生在工程实践领域的科技英语能力放在首位,引入了多种模块相结合的全新专业英语教学模式。在教学内容、教学模式方面,努力调动学生的学习自主性和积极性。
这项教学改革是一项系统性和综合性很强的工作,目前仍存在大量内容需要在今后的教学实践中不断总结和完善,相信这种“取其精华,去其糟粕”的全新专业英语教学模式,能够为我国培养出更多具备工程类口语能力的工科专业人才。
参考文献:
[1]李世云,邹俊,周海骏.高分子材料与工程专业英语教学研究[J].广州化工,2012,40(18):154-155.
机械制造技术基础课程特色教学,首先,应以机械设计制造及其自动化专业的培养目标为导向,在该专业总体课程体系结构中,合理确定该课程教学目标和主要教学内容。其次,在课程教学实施中,应注重发挥理论教学和实践教学(包括实验教学)的协同效应,注重现代教育理念和手段的应用,注重发挥学校(学院)的传统教学优势和科研优势以及当地企业和科研单位的环境优势等因素对教学的支持作用,注意学生生源地地域特点和招生层次对学生学习兴趣、学习习惯和学习能力的影响等,在理论教学、实验和实践教学中,从教学方法、教学重点等方面体现特色,达到良好的教学效果。
以笔者所在学校为例,机械设计制造及其自动化专业的培养目标是,培养具备机械设计、制造、机电一体化技术和计算机基础知识与应用能力,面向工业生产第一线从事机械设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的德智体美全面发展、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。该专业的主要课程包括高级语言程序设计、理论力学、材料力学、液压与气压传动、电工与电子技术、控制工程基础、机械原理、机械设计、测试技术、机械制造技术基础、高等机构设计、数控技术、微机控制技术、机床电控与PLC、先进制造技术等。机械制造技术基础课程的教学目标是,使学生了解机械加工系统特别是机床和刀具的基本知识,掌握切削原理的基本理论,掌握分析机械加工的精度以及表面质量的方法,掌握机械加工和装配工艺规程的制订方法与步骤,了解先进制造技术与制造系统的基本概念,培养学生的工程素养以及分析、解决实际工程问题的能力和创新能力。课程的主要内容是以机械制造工艺为主线,将机械加工机床、切削原理与刀具以及先进制造技术等知识和理论有机地结合起来,形成低重心、宽结构、重素质、宽面向、强实践的知识体系。考虑到与机械制造装备设计课程在内容上的协调,本课程不包含夹具设计内容,但包含关于夹具在机械加工系统中的作用介绍等内容。在课程教学实施中,将实验和实践教学与理论教学相结合,利用多媒体教学手段生动直观、信息量大的优势,利用学校所在城市机械制造类大型企业多、科研机构多的地域环境优势,利用学校在轴承、齿轮等机械基础件和大型装备方面的科研优势,利用机械设计制造及其自动化专业是学校历史悠久的老牌专业的传统教学优势,针对学生大部分来自河南省县城,且均为一本录取的生源特点,在理论教学、实验和实践教学的各个环节,开展特色教学实践与探索。
2 理论教学
理论教学是整个课程教学的灵魂。我校从教学内容的合理选择和教学实施两方面开展有特色的理论教学。
我们根据机械制造技术内容丰富而学时有限的特点,精心选择教学内容。机械制造技术所依托的机械制造及其自动化学科具有悠久的历史,在现代科学技术快速发展的新形势下又取得了长足的发展,因而,现代机械制造技术是传统机械制造技术融合现代计算机技术、信息技术、新材料技术、环保技术、管理技术等众多技术发展起来的综合技术,其内容非常丰富。此外,由于课程体系的变化和学时的限制,机械制造技术基础课程浓缩了传统的机械制造工艺学、金属切削原理与刀具和机床概论3门课程的内容,而学时只相当于原来的1门课程。在此背景下,如何安排课程理论教学内容和教学重点是需要认真研究和探索的。我们认为,现代机械制造技术是对传统机械制造技术的继承和发展,现代机械制造技术与传统机械制造技术相比,一方面,有一些基本的内容没有变化,另一方面,也有许多内容发生了变化。不变的方面,如机械加工精度和表面质量问题、加工效率问题、加工成本问题等,既是传统机械制造技术面对的主要问题,也是现代机械制造技术所要解决的基本问题;又如,机械加工工艺系统由机床、刀具、夹具和工件构成,这一点在现代机械加工中并没有改变。变化的方面,如现代机械制造对技术宗旨的理解,其侧重点与传统上的理解有所不同,传统机械制造强调提高加工精度和质量,而现代机械制造则强调在保证机械产品制造质量的前提下,尽量降低制造成本并减少制造时间,即以尽量低的成本,用尽量短的时间制造出合格的产品,而这种理念的变化,反映在机械加工工艺规程制定中,会引起工序安排、设备选择以及工时定额等变化;又如,数控技术的发展,使得现代机械加工机床普遍实现了数控化,因此,在机械加工工艺规程的制定中,工序的集中和分散问题以及粗加工与精加工工序划分等问题的处理,与传统非数控加工条件下有很大不同;再如,材料技术的发展使得现代机械加工刀具的切削能力大幅提高,同时,数控技术又使得机床主轴和进给机构的转速大大提高,因此,传统高速加工概念发生了较大改变,难加工材料的概念也改变了。综上所述,理论教学应该是机械制造技术中最基本的内容,包括切削原理、机械加工精度、质量、效率、成本等方面的基本理论以及分析问题的基本方法等,同时,还应包括一些有助于学生了解先进制造技术的基本概念和特点以及建立先进制造技术的理念的内容,此外,由于该课程总体上具有内容庞杂的特点,为使课程内容杂而不乱,那些有助于各部分内容衔接,从而强化课程的系统性和整体性的内容,也是必不可少的。
理论教学实施方面,应重点从多媒体运用、课堂互动、举例选择等方面进行有特色的理论教学[7]。
运用多媒体教学手段提高教学效率和效果。机械制造技术基础课程内容较多,且有大量的图表 ,运用多媒体教学手段,呈现的图形更加丰富多彩,可使课程信息量大幅增加,使理论教学生动直观,让学生容易理解,接受的信息量也大,可大大提高教学质量和效率。
通过课堂互动使授课更有针对性。课堂互动可使教师及时了解学生学习中遇到的问题,从而使授课更有针对性,同时,互动也可以使学生上课时注意力更加集中,有利于提高教学效果。机械制造技术基础课程中的许多内容看起来并不难理解,但要真正理解得比较深入并能够灵活应用却不容易。互动教学可提高这部分内容的教学质量,因为与这些内容相关的问题学生感觉比较容易回答,与教师互动的积极性比较高,但实际上学生的发言往往不全面、不准确,教师要对学生发言中正确的地方给予表扬,同时引导学生把问题考虑得更全面、更深入,这样的教学方法可以锻炼学生的思维能力,收到良好的教学效果。
精心举例,帮助学生理解重点难点内容。举例有很大的灵活性,也能够体现教学特色,举例是否恰当对学生理解和掌握教学重点、难点也有很大的影响,教师应该精心选择实例。举例不必完全拘泥于教材,应该针对学生特点,并发挥教师科研对教学的支持作用,通过有特色的举例,帮助学生理解重点和难点内容。笔者所在学校的学生对机械制造和机械加工的感性认识比较少,但在理论课讲授之前,学生进行了金工实习和认识实习,在课堂举例时,我们尽量选择生活中常见或实习中见过的机械产品或零件,如生活中常见的自行车、摩托车、汽车,实习中见过的齿轮、轴承、拖拉机、柴油机等产品和零件。此外,我校在齿轮、轴承加工方面科研力量较强,学生毕业后工作中也经常会接触到这些机械基础件。因此,笔者选择齿轮和轴承方面的实例,将内容讲得更细致更深入,学生对此也比较感兴趣,增强了理解问题的深度。
3 实践教学
机械制造技术基础课程是一门实践性很强的课程,实践教学是课程教学的必要组成部分,对达到教学目标具有重要作用,应高度重视。值得注意的是,实践教学要与理论教学协调配合,在理论教学主导下进行,不能将实践教学变成学生感性认识的散乱堆积过程。
我校与该课程相关的实践环节包括实习、实验、课程设计和毕业设计。
实习分3次进行。首先是金工实习,在学校内部实习训练中心进行,具有实习地点稳定、教学人员经验丰富的优点。学生通过实习对金属材料加工的主要工艺方法和工艺过程形成初步感性认识。其次是认识实习。主要是到不同机械制造类企业的生产现场参观,使学生对生产实践中使用的各种机械加工方法以及工艺过程、机床、刀具、夹具、检具甚至输送和贮存工具形成感性认识。该实习在洛阳进行,可以发挥洛阳机械制造实力雄厚、企业众多、机械产品类型代表性强的地域优势。前两次实习都是在课程理论教学之前进行的,可为理论教学打下坚实的感性认识基础,也可提高学生在课堂上的学习兴趣。再次是生产实习。本次实习在理论教学之后进行,是更加深入和全面的实习。学生经过理论课学习之后,带着验证理论观点以及用所学理论去分析问题的愿望和要求,到生产现场实习,可以很好地巩固所学知识和理论,实习地点主要是在东风汽车商用车公司,有时也到洛阳一拖公司等企业进行。
实验共有5个,配合课堂理论教学内容安排在同一学期进行,起到及时巩固课堂知识,加深对理论知识的理解,提高课堂知识应用能力的作用。
课程设计安排在理论教学之后,主要是通过让学生亲自编制给定零件的机械加工工艺规程,提高学生对机械零件几何特征和技术要求的综合分析能力,加深学生对工艺规程编制原则的理解,提升学生对这些原则的综合应用能力,最终达到提高学生编制工艺规程能力的目的。该项任务与夹具设计任务结合在一起构成一个课程设计项目。
毕业设计是一项综合实践项目,对机械设计制造及其自动化专业的许多学生来说,毕业设计题目涉及的训练内容,与机械制造技术基础课程的内容关系密切,实际上起到了该课程实践环节的教学作用。毕业设计指导教师一般结合毕业设计任务,要求学生认真复习课程有关内容,将有关理论和方法用于分析和解决毕业设计中的问题,起到了对这门课程又一个综合性更强的实践教学环节的良好作用。
4 结束语
机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业的一门核心专业课,搞好该课程的特色教学,是将该专业办出特色的重要组成部分。笔者以所在学校为例,介绍了机械制造技术基础课程特色教学的实践探索,供相关教学工作者参考。
参考文献
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[2] 张少为,贾明德,徐蕾.经济发展水平、高等教育规模与未来预测[J].未来与发展,2012(3):24-29.
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[4] 刘岚.论特色专业的“特色”及其建设[J].理工高教研究,2009(5):50-52.
2合理设置专业课程
我们坚持“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的人才培养模式[1],要求学生在学习期间能接受先进的理论和技术,培养较强的分析、解决问题能力。课程设置除学校规定的政治理论、外语等公共课程外,专业课程分为四条主线:1)医学仪器与生物医学信号处理,还包括:电子技术、电路分析、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理等;2)微机原理及其应用,还包括:单片机(ARM、MCU、DSP)技术、算法语言、网络技术、计算机在生物医学中的应用等;3)医学基础知识,包括:解剖与生理学、临床医学概论等;4)生物医学工程专业课程,包括:生物医学测量、医学传感器原理及应用、生理系统建模与仿真、医学成像技术、生物力学、生物材料等,以医学仪器与信息为主轴,兼顾力学、材料等其他主干领域,满足涉及面广的生物医学工程综合人才培养的要求,让学生在接受多方面全方位专业基础教育的同时,也可以根据自己的喜好选择在感兴趣的领域继续深造。
3开展教学改革生物医学工程专业注重培养复合通用型的应用人才,这就要求我们在教学过程中必须方式多样,注重培养学生的实践能力。
3.1采取多种教学方法
改变过去单纯的“教师讲、学生听”的注入式教学方式,转变为“学为主,教为导”的方法,课堂多以启发式、讨论式教学[2]。这样可以活跃气氛,教会学生自己学习、自己思考、自己发现的能力。
3.2采用多媒体和板书教学结合使用
多媒体的使用可使过去枯燥的纯粹手写教学内容变得直观、形象、生动,但单纯的多媒体教学可能会造成学生产生偷懒情绪,一晃而过的幻灯片并不能让学生印象深刻,因此在课堂教学中应适当结合黑板书写,加深记忆并鼓励学生适当笔记。
3.3加强教材建设,整合课程及网络资源
我们在课程教学中以书本基础理论为主线,辅以参考资料和自编讲义,并开发了一个生物医学工程专业的网络教学平台,以信息技术为手段,以优化课堂教学、提高课堂教学的效率为目标,在网络环境下进行了生物医学测量、医学成像技术等部分专业课程的辅助教学。我们充分利用和整合网络资源,在教学平台上开设了包括课程讲义、答疑讨论、在线测试、试题试卷库、参考资料下载等教学内容,教师与学生之间、学生与学生之间能通过此平台开展教与学的互动交流,培养了学生自主学习、协作学习,创新学习、学会质疑、学会探讨以及终身学习的能力,大大调动学习兴趣和积极性。
3.4重点突出实验、课程设计、毕业设计和实习等实践环节
我们将实验分为基础性实验(如工程生理学实验)、综合性实验(如医学测量与传感器实验、医学仪器与信息处理实验等)和创新性开放实验,分阶段、分层次锻炼学生的实践能力,例如综合性实验将几门课程的知识融合在一起,提高学生的综合应用能力;创新实验由教师拟定实验目标,实验过程由学生自己设计和动手创造,改变过去学生盲目被动的按照规定步骤进行实验,缺乏思考,不能达到实验目的的情况,真正培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力,并安排时间让学生分组讲述本组实验或设计的思路和过程,以及遇到的问题和解决方案等,这样的方式不仅能让学生相互交流心得体会,而且学会总结经验,锻炼逻辑思维和语言表达,真正突出学生综合能力的培养。
3.5注重产学研的结合
数据库原理除了是计算机科学与技术专业基础必修课[1]以外,还是信息系统与信息管理专业的基础课程之一[2]。通过该课程的学习,使学生掌握数据库原理的基本原理、数据库设计的方法和工具,对后续数据库应用开发、本科生毕业设计提供重要支撑。课程具有理论性强、可操作性强和技术含量高等特点,在边疆多民族地区教学实践过程中,基础设施薄弱,主要存在以下几个方面问题:
1)理论性强。该课程基本概念多,概念抽象,教学信息量大,要求前先开设课程如计算机原理、操作系统等课程基础扎实。
2)基础设施相对薄弱,实践困难。学生对数据库原理概念掌握程度不同,存在部分学生验证性实验完成较好,但设计性实验完成困难或不能按时完成等现象,由于基础设施薄弱,没有开放性数据库实验室,学生只能在上课时间使用相关设备,对设计性实验不能按时完成的同学,无法提供更好的实验设施条件。
3)双语教学,教辅材料少。多民族地区,采用汉语教学,少数民族学生在学习该课程时,因语言差异,造成理解困难现象且少数民族语言教辅材料匮乏。
2 网络立体化教学思想
基于上述情况,在边疆多民族地区高校在该课程的教学过程中,采用适应学生实际情况的立体化教学,在制定教材、开发立体化电子教案,建立教学素材资料库、立体化试题库、网络教学平台等方面进行改革,从而在实际教学中取得良好效果。
2.1制定教材、开发立体化电子教案
立体化教学模式建设是对教学资源、技术资源和教学实施过程的整合与优化,是提升专业内涵,提高教学质量的基本保障。根据多民族地区学生的特点,参考国外精品课程教材,选订“十二五“普通高等教育规划教材,如经典教材《数据库系统概论》(第四版)(王珊,萨师煊编著)[3],分别订制课堂教学主教材和课外参考教材。为学生征订课堂教学主教材;对课外参考教材,建议学校图书馆征订,以减轻学生负担。
电子教案,帮助学生对基本概念的理解,运用动画技术使教学课件的设置符合学生的认识规律和思维过程,易于师生互动,设计有效的师生互动环节;按动态仿真教学方式设计大量的多媒体教学动画,使学生更直观地理解教学内容。
2.2大教学团队、教学素材资料库
在边疆多民族地区,学生由各民族共同组成,数据库原理课程的大教学团队,由不同民族教师共同组成,采用优势互补方式,共同开展教学研究。针对不同民族的特点,教师在授课时,有侧重点对已有的教学素材进行整合,以期达到最优教学效果。在此基础上,在信息化大背景下,对各位教师自己的教学课件和资源进行共享,以供教师之间进行交流;对于课程中的重难点制作视频教程,包括少数民族教师用本民族语言录制讲解课程中的重点难点,用于弥补少数民族学生因没有相对应的母语教材、阅读汉语教材理解困难,继而造成的学习困难等问题。
2.3立体化试题库、开发网络交流平台
试题库中设置不同的题型,包括选择题、填空题、SQL语句、T-SQL语句、E-R模型设计,综合应用题等;对不同的题型再进行难易的分类,分为简单、一般、较难题型;并设置不同单元的测试题目,有针对性地进行复习和自测,能切实提高学生对数据库原理课程知识的理解及应用。在试题库建设、维护过程中,让学生参与设计,提高学生数据库实际应用能力,提高学生对前先课程如数据结构、操作系统的理解,提升学生程序编写能力。
为方便将教学资源、试题库进行共享利用,以及师生交流顺利地进行,开发适用于立体化教学的网络交流平台,以完成网络立体化教学模式。并设置BBS功能,以利于师生之间的交流。
2.4 立体化实践
以应用为目标,在教学过程中采用任务驱动法[4],完成课程要求。在具体实验环节,采用基本验证实验与设计实验分层次进行。
1)对于验证性实验,分成三种不同情况 1)在规定时间内,不能完成实验的学生,采用课后辅导和网络平台资源结合方式,督促学生完成实验;2)在规定时间内能完成实验,对原理不太清楚的学生,加强理论学习,适当提升实验难度;3)对规定时间内完成实验且有剩余时间的学生,开展拓展性综合验证实验,既巩固了基础又有一定的拔高。
2)对设计性实验,针对验证性实验中的不同情况,设计不同难度的设计性实验,采用鼓励正面评价方式,督促学生完成设计性实验。
2.5 评价立体化
教学成绩的考核,采用立体化综合评价方式。
1)将平时上课情况、作业完成情况纳入综合评价内,既注重基础,又强调实践。
2)对学生在教学网站上的参与积极度进行评价等,对学生提高自主学习的兴趣很有效。
3)在学生完成数据库实验过程中,采用正面评价,鼓励学生克服困难,使学生独立完成设计性实验。在平时作业和期末考试基础上,形成综合评价体系结构
中图分类号:F291 文献标识码:A
项目信息: 本文为山东省职业教育与成人教育科研规划课题《以提高质量为重点的职业教育教学改革创新研究》(编号:2011ZCJG046)研究成果
目前高职城镇规划专业尚未形成比较完善的实践教学体系,大多数采取课堂教学、毕业设计和顶岗实习的模式。这种方式有诸多弊病,如真题假作、顶岗实习管理不到位等等。基于普遍存在的问题,我们提出:在城镇规划实践教学中,应从资料调查现场踏勘到方案构思规划设计、从汇报论证到修改完善、从计算机绘图到编制说明书,真正实现教学内容与实际工作、教学过程与工作过程、教学成果与工作成果的“零距离接轨”,以促进学生职业岗位能力的培养,适应将来工作岗位的需求。同时从多维视角下做整合研究,建立行之有效的城镇规划专业实践教学体系及有效的课程评价体系。
一、目前我国高职城镇规划专业实践教学体系存在的主要问题
1、课程实践安排不合理
在整个实践教学体系中,支撑规划设计能力培养的主要课程实践,首先从时间安排上,不能满足规划编制实践的要求。因为不经过一系列的规划程序(资料收集整理分析——初步方案——交流——修改——再交流——成果),仅从设计上闭门造车,不仅不利于学生规划编制能力的形成,反而会有不良影响。其次从实践内容上看,没有与本科城镇规划专业形成差别,没有特色。
2、集中实践性教学不完善
集中实践部分缺少社会调研实践。社会调研实践主要要求学生接触社会深入社会,培养其发现问题与分析问题的能力。通过社会调研有助于让学生更深刻地体会到规划的社会属性,学习沟通与平衡的技巧。
3、实践教学体系没有明确的规划管理实践
整个实践教学体系都没有提到城镇规划实施与管理的实践,仅在毕业实习中有可能有部分同学会参与到规划实施与管理的实践,整个体系重设计轻管理倾向非常严重,自然城镇规划管理能力难以形成。
二、高职城镇规划专业实践教学体系的重构的基本途径
(一)路径之一:构建专业学习领域体系
根据职业岗位对知识结构和能力结构的要求,设置好课程的内容和实训环节。包括:基础性学习领域,旨在培养学生素质能力;单项职业能力学习领域,旨在培养学生专业基本知识;综合职业能力学习领域,旨在培养学生专业岗位需求技能;职业素质与能力拓展学习领域,旨在培养学生创业创新能力。课程学习领域的设置打破传统的知识本位、强调能力本位,为教学的实践性、技能性提供链接的平台,为实践教学体系建设提供教学大纲、教学计划以及课程设置的保障。
(二)路径之二:构建人才培养模式平台
1、推行“工学结合”人才培养模式改革。与规划设计院或规划管理单位合作,让教师和学生参与实际项目,实现双重角色互换,让学生与工作岗位实现零距离接轨。
2、推行“项目教学”改革。将专业课程类别分为若干技能单元,每个技能单元为一个教学项目,实现理论实践一体化的单元式教学。
3、推行“工学交替”和“订单式”人才培养模式。通过与用人企业整体置换教学模块方式实行联合办学:企业参与教学计划修订和教学考核、企业为优秀学生提供奖学金、学生到企业见习上课、学生在企业边工作边学习、学生毕业后参与企业考核、合格毕业生直接为企业录用等等,从根本上解决人才与市场需求之间脱钩的问题。
(三)路径之三:构建实践教学体系
1、构建基础实践教学体系:主要依托校内实践基地完成,如专业计算机绘图室。
2、构建专业实践教学体系:按专业知识和专业技能模块的要求,分模块打包,每一个模块从教学开始到教学结束,然后分模块进行技能考核。
3、构建模拟实践教学体系,模拟教学即仿真教学。
4、构建综合实践教学体系,让教室与实训场地实现零距离结合,让工学真正交替,让产学有机融合,让师生技能得到有效的提高。
三、高职城镇规划专业实践教学体系的重构的保障措施
(一)实践教学的师资队伍建设
具有较强实践能力的师资队伍是实践教学的关键,教师是教学工作的核心资源。培养应用型人才,加强实践性教学环节,培养学生的实践能力,就必须要求专业任课教师具有丰富的工程实践经验。
(二)实践教学内容与课程体系改革
城镇规划专业实践教学体系包括如下几种类型:第一,课程内的实践操作训练;第二,独立的实习环节;第三,课程设计;第四,毕业设计。这些实践教学环节,由单科到综合,由假题假作到真题真作,由手绘图到计算机新技术应用,由城镇规划设计到城镇规划管理,形成一条从一年级到毕业的实践教学主线。
(三)实践教学方法与手段改革
1、模拟评审会是设计课评析的一种创新。学生将自己图纸挂在黑板上,设计者介绍自己的方案构思,回答老师的提问,提高学生的胆量、口头表达能力和分析问题能力。
2、“专业大讲坛”是“城市问题”课的一种创新,针对最前沿的城镇规划问题,由3-5位校内外知名人士坐在主席台,与学生共同讨论、探讨问题。
3、“大课堂教学”是将学生带到规划设计现场,由规划局、规划院领导、专家与教师共同研究现场实际问题。
4、集体讲评。对于学生普遍成在的问题进行归纳总结,上届学生、本届学生经常出现的问题分阶段有步骤进行集体讲评。
5、展出、奖励优秀的实践教学成果。鼓励优秀学生,为同学相互学习和参考。
(四)实习基地建设
1、建立实习基地。实习基地包括校内实习基地与校外实习基地。校内实习基地主要进行城镇规划设计实践学习,校外实习基地除了设计院进行城镇规划设计实践实习外,还应有城镇规划管理部门,以确保学生进行城镇规划管理实习。
2、明确实习两方导师。校内导师由丰富实际经验的教师担任,校外导师由有一定理论知识和责任心的工程师担任,两方的导师共同对人才进行培养。
(五)实践教学的管理
1、制定实践课程教学大纲,包括教学目的、要求、内容、重点难点、成绩评定等内容;
2、制定设计任务书。课程设计要求符合基本原理原则,学习设计程序和方法。毕业设计则要求既符合基本原理,又要结合工程实际,追求综合效益。
3、强化过程教学。执行阶段打分,给严重滞后者亮黄牌,促其跟上进度。鼓励学生之间探讨问题,但不许代作和相互考贝图纸。
4、加强实习管理。制定各类实习的实习指导、实习任务书,对学生进行跟踪检查,撰写实习报告;
5、加强实践基地建设和专业毕业生的反馈工作,对实践教学做出适时、必要的调整。
四、结语
市场是一个动态变化过程,今后的人才培养和学科建设方面,必将始终以职业能力和就业需求培养为主线,不断改进实践教学体系,构建知识、能力和素质有机结合,形成具有高级职业教育特色的人才培养模式。
参考文献:
1.邓琳.资源环境与城乡规划管理专业实践教学体系改革的实践.中国现代教育装备,2008(5)
2.姚冠荣, 黄和平. 我国资源环境与城乡规划管理专业本科教学改革与实践. 科技资讯,2009(36)
1.教学管理人员的素质有待提高教学环节的组织管理离不开高素质的管理人员队伍。但个别校外教学站点的教学管理人员服务意识不强,思想比较松散,责任心不强,素质有待提高。他们为了降低办学成本,没有严格按照政策和管理制度进行操作,造成一些教学站点的教学质量下降,还有一些校外教学站点的教学管理人员流动频繁,对一线学生的情况掌握的不到位,加上个别管理人员管理方式落后,在使用新技术方面能力有限,影响教学环节的开展和相关工作的落实。
2.教学计划和教学大纲的制定和执行水平有待提高目前多数校外教学站点的教学计划是按照普通教育的教学计划执行的,相关人员在制定教学计划过程中,忽视了成人高等教育的特点,有的专业课程设置不合理,比如说在实践教学环节上应该按照成人的特点,合理安排理论教学和实践教学的比重,解决学生在日常工作中出现的具体困难。专业教师在制定教学大纲时,没有结合成人学生学习的特点,只是对普通高等教育的大纲稍作修改就照搬过来,导致教学大纲执行不力。此外,一些校外教学站点教学计划和大纲监控机制的缺失也会影响教学质量的提高。
3.师资队伍建设有待加强教师的素质直接关系到成人高等教育教学质量的高低。从调研情况来看,大部分高校的校外教学站点距主体学校较远,选派教师存在困难,因此校外教学站点在当地就近聘请了离退休老师或者年轻的在职老师。年轻教师尽管知识丰富,擅长讲解一些理论知识,但是综合能力有限,不了解成人学生特性,不能有效结合实际为学生提供解决实际问题的方法和技能。而由高校派往校外教学站点教学的老师由于时间紧、任务重,不能在短时间内解决很多问题,常常是学生和老师都带着需要解决的问题遗憾的分别。
4.教学环节的完整性有待提升完整的成人高等教育教学环节应该包括自学、面授、辅导答疑、作业、实验、实习、考试(考察)、课程设计、毕业设计(或毕业论文)及答辩等环节,但是一些校外教学站点为了降低教学成本,盲目追求经济利益,擅自删除了一些必需的教学环节,例如不开设实验实习课程、缩减面授课时,导致教学质量难以保障,因此加强教学过程的监控体系势在必行。
5.学生自学环节有待加强函授教学主要以有计划、有组织、有指导的自学为主,并组织系统的集中面授,成人高等教育的教学质量与自学有密不可分的联系。目前来看,个别校外教学站点对学生自学管理比较松散,有的教师考虑到学生面临工学矛盾问题,也不再严格要求,没有安排自学环节;有的教师虽然安排了自学环节,但是学生的自学效率不高,同样影响教学质量的提高。如果没有自学只进行面授,学生对所学知识不了解,学生听课效率不高,面授效果难以达到。
二、加强校外教学站点教学环节组织管理的策略
1.提高教学管理人员综合素质拥有一支素质高技术硬的教学管理人员队伍是提高教学质量的重要保障。高校可以定期为教学管理人员开展培训班,丰富管理人员的知识,鼓励他们运用先进的管理理念,学习使用网络技术开展工作,提高教学质量,解决学生实际困难。此外,教学管理人员应该在教学管理过程中,从学生角度出发,本着为学生服务的原则,切实为学生提供人性化的管理服务。
2.更新并严格执行教学计划和教学大纲教学计划是组织教学活动的依据,教学计划的执行情况是检查教学质量的重要标准。高校教师应该加强教学计划研究工作,在制定教学计划时,可以考虑打破原来的普通教育的传统教学模式,改变传统的讲授理论知识为主要内容的教学计划,结合成人学习特征和专业特色,设计具有特色的教学计划。例如,以市场需求和社会发展为导向,及时更新制定教学计划和大纲,合理安排课程设置,可以适当增加实践性课程和课时比重,使课程设置和解决学生工作中的实际问题有效结合,更好地满足学生的学习需求。校外教学站点务必严格执行教学计划和教学大纲,在教学组织过程中,严格按照教学计划和大纲安排课程和讲授内容,面授中要求教师有计划地将重点难点知识介绍给学生,为学生解答疑难问题,使学生在最短时间内掌握所学知识。
3.提高面授教师素质首先,聘请高素质的面授教师,做好教师聘任工作。面授教师不仅要具有丰富的教学经验,还应该具备较强的实践经验和分析解决实际问题的能力。重视教师队伍建设,把那些热爱函授教育、具有丰富教学经验和较高业务水平的教师吸收到教师队伍中来,在聘请教师过程中,要严格按照选派教师的标准和程序进行,并检查教师的授课是否严格执行教学大纲的要求。鼓励校外教学站点从当地的重点大学选聘一些知识丰富又了解成人学生学习特征的教授、副教授承担教学讲授任务,或聘请生产技术一线的技术管理人员和工程师,专门负责实际问题的讲解。其次,加强对面授教师的管理。要求教师熟悉讲授内容,并对教学进度作出合理安排,力求做到讲课的生动和形象,调动学生的学习积极性。帮助函授学员掌握课程的体系结构,启发和引导函授学员深入学习和理解教材的内容。面授课除给予学生具体的指导外,应注意激发学员的学习兴趣;引导学员看书、思考;注意传授自学的方法,提高学生的自学能力。鼓励教师利用网络技术和多媒体手段授课并为学生答疑辅导,提高教学质量。督促教师改进教学方法,改变以往的灌输式的讲授方式,运用启发式的教学方法,引用实际案例,鼓励学生讨论分析,增加师生之间的互动,培养学生自学能力和分析问题能力。
信号与系统课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、微电学、测控技术与仪器等电子信息类专业的一门重要的专业基础课,也是模拟电子技术基础、高频电子电路、通信原理、数字信号处理等课程的先修课程。在电子信息类专业的课程体系中占有十分重要的地位,历来受到教师和学生的重视。为此,本课程2008年申请,并获批成为广西壮族自治区精品课程。3年来,信号与系统课程以培养“具有创新精神和实践能力的应用型人才”为教学研究和改革的目标,以青年教师的培养做为突破口,通过更新教学理念、探索新的教学方法和手段、开展教学改革研究、积极参与科学研究等活动,提高了教师的教学水平和科研水平,教学质量有明显提高。
一、统一认识,更新专业基础课的教学理念
理念是行动的先导。提高“信号与系统”课的教学效果,基础和前提是更新教学理念,目的是提高课程的教学质量。
信号与系统是理论性很强的课程,课程中数学推导多、公式多、概念抽象,主要涉及了三大变换与四大运算,十分抽像,如卷积积分、傅里叶变换、频谱等,因此,历来是学生学习困难比较大的课程之一。特别是扩招以后,实行大众化教育,学生学习更显吃力。针对这些问题,本课程教学团队的全体教师,多次召开师生座谈会、教学研讨会。在此基础上,教学团队的所有教师逐步明确了认识、统一了思想、形成了共识。
必须清醒地认识到,信号与系统课程在电子信息类专业中的重要性,特别是信号与系统课程中的基本概念对后续课程的影响,同时要牢固树立教书育人的思想,面对高校扩招后的大众化教育的新形势,紧密结合学校培养电子信息类工程应用型人才的要求,适当降低课程的难度,增加课程的工程性和实用性,以信号的分解与组成为线索,以系统的分析和求解为主线,将抽像问题形像化,理论问题工程化,采用现代仿真技术和多媒体技术,激发学生的学习兴趣,从根本上解决学生学习信号与系统课的畏难情绪,提高信号与系统课程的教学效果和质量。
二、采取措施,着力提高青年教师的综合素质和教学水平
提高课程教学质量的关键是教师,没有一支高素质、高水平的教师队伍,提高课程教学质量只能是空中楼阁,水中月。然而由于历史的原因,本课程教学团队中的教师绝大多数是青年教师,虽然学历层次较高,但专业知识、专业知识面、教学经验、科研经历都十分有限,为此本教学团队采取以下措施,着力提高青年教师的综合素质和教学水平。
1.以老代新,发挥传帮带的作用
本教学团队,充分发挥老教师在培养年青教师中的作用,采用以老代新的方式,在较短的时间内提高了青年教师的教学水平。一是明确责任,每一个年青教师都有专门的老教师负责培养。二是长抓不懈,对青年教师的指导,不是一时一事,而是长期坚持。三是全面成长,不但教学上要帮助,而且要在工作上、学习上、生活上多方面关心,甘愿作人梯。
2.基专结合,为青年教师的长远发展打好基础
信号与系统是电子信息类专业的专业基础课,一般低年级开设。由于受专业背景知识的限制,在信号与系统课的教学过程中不可能涉及太多的专业知识,同时也就决定的基础课教师接触专业前沿的机会减少,这就造成专业基础课教师科研少、论文少,评职称难,这已成为专业基础课教师的普遍现像。为此本教学团队与学院有关领导沟通,从而保证本教学团队的所有教师都担任二门以上的课程,一门信号与系统课程,同时再承担一门大四(或大三)的专业课,这样就保证了基础课教师专业知识和专业能力的提高,及时了解专业的最新进展。专业知识的丰富又促进了信号与系统课程的教学,也为青年教师的长远发展打下了基础。
3.教科互动,提高青年教师的学术水平
教学和科研是大学教师工作的两个方面,相辅相乘。国家教育规划纲要明确提出:着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。要提高学生实践能力、创新能力的前提教师的实践能力和创新能力的提高,我们不可设想一个毫无科研经验和实践经验的教师如何培养出一个具较高实践能力和创新能力的学生,所以大力提高教师的科研水平已成为一个现实和迫切的任务。为此本教学团队采取如下措施加以解决:一是从指导本科毕业设计入手,引导青年教师关注实践教学。分三步走,第一步,要求青年教师熟悉本人指导的毕业设计的内容,了解毕业设计相关知识和背景材料,能顺利的指导本科毕业设计;第二步,要求青年教师能在较短的时间内亲自完成与本人指导的课题相类似的小课题;第三步,将老教师的科研项目分解为小的子项目做为毕业设计课题,由青年教师指导,要求青年教师在指导毕业设计的同时,完成子项目的研究工作,这样逐步提高青年教师的科研水平。二是分任务压担子。对青年教师,要为他们提供成长的条件,同时又要让他们承担起相应的责任,加速其成长的步伐。三是融入团队,增强其协作精神。
三、突出应用,潜心编写重点教材
教材是教学的基本蓝本,是教学的基本抓手,是学生学习的基本依靠。一本好的教材,不但可传授知识,同时也可以育人,给学生以方法的训练、思想的熏淘、智慧的光芒,更重要的是通过教材完成文化的传承与创新。所以一本好的教材不能将知识传授做为唯一目标,而应站在更高的角度,更宽的视界来看待教材的编写。
正是基于以上的认识,本教学团队2009年申报了广西重点教材建设项目,《信号与系统》获批成为“广西第二批重点教材建设项目”。通过多年的教学实践,和对学生实际情况的冷静分析,教材建设的目标确定为:将抽像理论形像化具体化,多学科知识融入教材,重视人文教育因素。写出学生看得懂、想得明白、理论性强、人文色彩浓厚的教材。改变国内教材编写重理论、轻实际,严密有余、通俗不足,教材学术化的现象,回归教材的本来功能。在编写方法上,以学生的视角编写教材,将思想方法融入教材中,实现从讲知识向讲道理的转变。工程实际和生活实例引入理论讲授中,与模拟电子技术基础课保持同步,实现理论与实践的结合。在教材编写的技术手段上,强调把教材、程序、仿真、图片、电路制作、CAI课件等作为一个整体出版,便于二次开发和利用。
四、“全动形实”,开发高质量的多媒体教学网站
采用多媒体技术手段,开发教学网站,是提高教学质量,提高学生学习兴趣,提高课堂教学效果的有效方法和手段。本课程教学团队很早就开始了这方面的研究和开发工作。
最早从2003年开始,就开发了单机版《信号与系统》的多媒体课件,并应用与课堂教学。此版本的多媒体课件获全国和广西区课件比赛优秀奖。
2004年和2005年又将课件的动态互动演示部分列为本科生毕业设计题目,经过两年多的开发和集累,开发出了一系列内含深刻,形式多样,操作方便的多媒体课件模块,为今后进一步开发打下了基础。
2009年,在多年集累的基础上,开发了《信号与系统》网络版,并在同年获广西教育技术软件比赛一等奖。
2010年在广西获奖的基础上,增加了相应的内容,特别是教学录像,使网站内容更加丰富。同年获全国课件比赛二等奖。
本课程教学网络课件可以用“全动形实”来概括。
全――网络课件内容丰富齐全,包括了教学大纲、教学要求、重点难点、学术前沿、相关课程、动画演示、图形库等等。网络课件充分发挥网络的存储功能,为教师和学生提供尽可能多的资料,供教师和学生选用,各得所需,即满足个性化要求。
动――网络课件开发了大量的动画演示程序,以企实现《信号与系统》教学中抽像概念的形像化。
形――网络课件提供了极其丰富的图形,以方便教师的不同教学需要。
实――网络课件中提供了大量的仿真程序和实验内容,以将理论问题工程化和实用化。
五、改革创新,融实验内容的理论课教学方法改革
教学方法是教学改革的重要内容,方法创新的前提是有好先进的教学理念和先进的教学手段。现代电子技术和多媒体技术的飞速发展又为理论课教学方法的改革提供了可能。
本着“抽像问题形像化,理论问题工程化”的理念,本教学团队充分利用测控技术与仪器专业的专业特长,发挥专业技术优势,将测控技术与仪器学科的新技术―虚拟仪器技术很好的应用于“信号与系统”课的理论课教学中,开发了一套基于虚拟仪器技术的多媒体辅助教学系统,经实际应用,取得了很好的教学效果。
本辅助教学系统由柔性电路板、数据采集设备、笔记本电脑、上位机软件、投影仪和投影幕布六部分组成。本辅助教学系统的特点在于虚实结合,很好的解决了仿真软件存在的弊端,实现了实验内容进课堂的问题,为今后教学方法的改革探索出了一条新思路、新方法。
六、严把质量,建立全校统一的试题库
为了严把质量关,在学校教务处的领导和支持下,本教学团队负责组织全校“信号与系统”课的任课教师,统筹规划,合理分工,统一讨论,相互审查,用了近一年的时间,完成了“信号与系统”试题库的建设,为“信号与系统”课考试改革打下了良好的基础。
经过三年来课程组教师的不懈努力,“信号与系统”精品课程建设取得了一定的成绩,提高了本门课程的整体教学质量,得到了专家和学生的好评。特别是在青年教师培养方面取得了显著的成效,同时在教学理念和教学方法上也有一定的突破,形成了本课程的一些特色,在广西壮族自治区内产生了一定的示范辐射作用。今后课程还需在以下几方面加强建设: