夜上海论坛前言:我们精心挑选了数篇优质课程设计报告设计总结文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
1.电子技术课程设计的重点与要求
本课程的重点是电路设计,内容侧重综合应用所学知识,设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求,通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力,培养学生创新实践的能力。电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求,通过查阅资料、调查研究等,独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试,并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。
具体地说,学生通过课程设计教学实践,应达到以下基本要求:建立电子系统的概念,综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计;掌握电子系统设计的基本方法,了解电子系统设计中的关键技术;进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用器件的原则;掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法;掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法;进一步熟悉电子仪器的正确使用方法;学会撰写课程设计总结夜上海论坛报告;培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.电子技术课程设计的教学过程
电子技术课程设计是在教师指导下,学生独立完成课题,达到对学生理论与实践相结合的综合性训练,要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识,因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。教学环节可以分为以下四个部分。
2.1课堂讲授。
课程设计开始前,需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学,明确课程设计的要求,主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。在课堂教学环节中,指导老师介绍课题的基本情况与要求,要求学生从多个课题中选择一个。
夜上海论坛 2.2设计与调试环节。
夜上海论坛 2.2.1前期准备、方案及电路设计。
夜上海论坛 前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材,根据技术指标,进行方案分析、论证和计算,独立完成设计。设计工作内容如下:题目分析、系统结构设计、具体电路设计。学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计,通过论证与选择,确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算,称为预设计阶段,包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图(原理图和布线图),此阶段约占课程设计总学时的30%。
夜上海论坛 2.2.2在实验室进行电路安装、调试,指标测试等。
在安装与调试这个阶段,要求学生运用所学的知识进行安装和调试,达到任务书的各项技术指标。预设计经指导教师审查通过后,学生即可购买所需元器件等材料,并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路(并制作相应电路板),使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点,所需时间约占总学时的50%。
夜上海论坛 2.3撰写总结报告,总结交流与讨论。
夜上海论坛 撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告,不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结,而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面:系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外,还应对以下几部分进行说明:设计进程记录,设计方案说明、比较,实际电路图,功能与指标测试结果,存在的问题及改进意见,等等。总结报告具体内容如下:课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图,并说明电路的工作原理。组装调试的内容,包括使用的主要仪器和仪表;调试电路的方法和技巧;测试的数据和波形并与计算结果比较分析;调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,列出系统需要的元器件清单,列出参考文献,收获、体会,并对本次设计提出建议。
2.4成绩评定。
课程的实践性不仅体现实际操作能力,而且体现独立完成设计和分析的能力。因此,课程设计的考核分为以下部分:设计方案的正确性与合理性。设计成品:观察实验现象,是否达到技术要求。(安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力)实验报告:实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩:考查学生实际掌握的能力和表达能力,设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神,等等。
夜上海论坛 3.电子技术课程设计的步骤
夜上海论坛 在“电子技术基础”理论课程教学中,通常只介绍单元电路的设计。然而,一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此,一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计,还包括总体电路的系统设计(总体电路由哪些单元电路构成,以及单元电路之间如何连接,等等)。随着微电子技术的发展,各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现,电子系统的设计除了单元电路的设计外,还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要,不过从教学训练角度出发,课程设计仍应保留一定的单元电路内容。电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同(尤其单元电路的设计),但总体电路的设计步骤是基本相同的。电子电路的一般设计方法与步骤包括:总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。
1.课程设计的组织
为使学生在最短的时间内掌握尽可能多得知识,平时的课堂教学大多采用教师讲授,学生被动式获取知识的模式。专业课程设计的教学不同于平时的课堂教学,应采用学生为主、教师为辅的方式。借鉴校内外其他专业课程设计的组织模式,并结合本校“光电通信”专业现有的教学体系结构,将本专业的课程设计分为三个阶段,即准备阶段、展开阶段和验收阶段[2]。各阶段的主要任务如图1所示。
1)准备阶段。指导教师以加深基础知识、增强综合应用知识能力和提高创新研究能力为主线,制定合理的教学大纲,根据学生已有的专业知识结构,设置课程设计题目,尽量做到以下几点:设计内容具有一定的实用价值;在突出本专业课程重点内容的基础上所覆盖的知识面尽可能广;有利于学生综合能力的培养;难易适中,并具有一定的挑战性。针对设计内容中学生还未学到的理论,安排理论辅导课,学生根据大纲提供的课程设计选题范围,并结合个人爱好及特长确定题目,为保证每个学生都有一定的工作量,需限制每个题目的选择人数。题目选定之后,组织小组内讨论,明确个人分工。
夜上海论坛 2)展开阶段。学生通过查阅文献,组内讨论,运用所学知识对选定的题目进行分析、设计,完成设计内容。在此过程中,学生要做到以下几点:明确设计任务与要求;提出设计方案,给出总体原理框图;对所选方案进行理论分析、仿真或实验;讨论设计结果的可行性。在此环节,教师进行启发与引导,只讲解难点,充分尊重学生的设计思想,并在中期检查每组设计的进展情况,及时指出其中可能存在的原理错误及设计缺陷,对于细节上的小错误,可以由学生自己在实践中自己发现和修改。
夜上海论坛 3)验收阶段。学生进行总结,完成课程设计报告并进行结果演示与答辩。教师根据学生在课程设计过程中的总体表现、书面总结报告、设计结果演示及答辩情况评定最后的成绩。其中,答辩是课程设计的深入,在较短的十几分钟内可以检验学生掌握知识的准确程度、熟练程度、口头表达能力,以及正确运用知识分析和解决实际问题的能力。同时,对学生而言,准备答辩的过程也是一个学习和提高的机会。因此,答辩在课程设计的验收阶段必不可少。图1专业课程设计的三个阶段在上述三个阶段中,学生是主体,教师的任务在于抓住关键环节组织教学,将启发式教学、讨论式教学和研究式教学融会其中,给学生最大的发挥空间,最大程度发挥学生的自主能动性,启发其创造性思维,培养其综合应用专业知识解决实际问题的能力及团队合作精神。
2.课程设计的实践
按照上述课程设计的组织模式,本专业的课程设计已完成了一次实践。在准备阶段,充分利用现有的资源和条件,并结合学生的知识结构,设置的专业课程设计内容以光通信及光信息处理中常用的光器件设计和光学成像原理应用为主,相应地安排了6学时的理论课及2学时的答疑时间,每个设计题目由3名学生分工完成。在展开阶段,学生通过查阅文献和组内讨论完成设计内容,在中期检查中,每个学生进行阶段总结,汇报设计任务进展情况及存在的问题,教师引导学生多方位、多角度地分析问题,提示解决问题的思路与方法,学生进一步查阅文献资料,完成设计任务。在验收评定阶段,学生总结课程设计内容,撰写报告,并进行结果演示和现场答辩。最后考核包括了平时表现、书面报告及答辩三部分成绩,分别占总成绩的20%、60%和20%。这样的考核方式将评价标准分解在了学生课程设计的三个阶段中,因而可以比较全面、公正地反映学生完成课程设计的情况。从最后的考核结果来看,每个设计小组都至少有一个认真完成的学生,能主动找老师答疑,有的学生还对设计内容进行了扩展,并总结了自己在课程设计中遇到的问题、解决的方法和收获体会以及不完善之处。同时,也存在个别学生自己不做,抄袭别人的情况。另外,在课程设计总结报告中要求对结果进行讨论,但从报告及最终答辩情况看,学生对设计结果,主要是结果曲线的讨论很少,大部分学生只是单纯得完成了设计任务,对结果所反映的物理意义及应用价值理解较浅。因此,在今后的实践中,还需进一步启发学生多查阅文献,了解每个设计题目的实际应用方向,使学生能体会到学有所用,认识到专业课程设计的重要性,尽可能消除个别学生完全不动手的情况,让每组所有的学生都参与到课程设计中来。
夜上海论坛 1电子技术课程设计计划的制定
为进一步深化“3CE”应用型创新人才培养模式和课程体系的教学改革,期间教研室课题组老师对在电子信息工程专业开设电子技术课程设计的目的意义和任务要求以及教学内容和教学方式进行了深入研讨,制定了课程设计的实施细则:①将课程设计放在短学期的18至21这4周来集中实施;②制定课程设计报告规范性材料包括存档封面、课程设计过程表格、课程设计技术报告封面、课程设计技术报告目录、课程设计技术报告正文格式、课程设计技术报告打印设置);③建立了课程设计的课题库和元器件库,以及元器件的购置领用制度;④制定了乐山师范学院“2+1”学期制短学期电子技术课程设计课程教学工作计划。为保证课程设计正规化和规范化的实施作了扎实的基础性工作。
夜上海论坛 2电子技术课程设计具体方案的落实与实施
夜上海论坛 课程设计就是按设计题目任务要求,运用课程所学知识和客观条件,完成和实现课题目标的全过程。电子技术课程设计就是在开设了模拟电路和数字电路以及实验课程之后,运用所学模电和数电知识,完成特定功能电子电路的设计、安装和调试等。这要求学生在老师的指导下独立进行查阅资料、设计方案与组织实验等工作,并写出总结报告。我们根据课程设计的特点和所要达到的目标要求,采用了开放式的教学模式,真正把课程教学转换到以学生为主体的知识运用能力、创新能力和综合素质的培养上来。课程设计教学环节及主要设计流程如下:课题选题电路设计提交元器件清单电路安装、调试撰写设计报告验收、答辩成绩评定。
2.1课题与选题
夜上海论坛 电子技术课程设计的选题是课程设计首要的第一环节,既要符合电信专业的综合培养目标,覆盖所学主干课程知识,又要体现电子技术的先进性和应用性,拓展学生的知识面,以达到学生综合运用专业技术基础知识和工程设计实践能力的培养。所以我们课题组的指导老师精心设计了20个课程设计题目,并制定了每个题目的具体设计任务和要求,以任务书的书面表格形式,供各组(每组不大于2人)学生进行选题。刚开始同学们选题只想挑选简单易做的题目,这个过程老师要悉心讲解每个课题的具体任务、要求和所要达到的目的,使学生明确自己的任务,鼓励并对选择任务多、难度较大、完成得好的课题要酌情加分。
2.2电路设计
夜上海论坛 电路设计是整个课程设计中花费时间最多的环节之一,老师首先系统讲解课程设计的设计方法,设计步骤,设计要点,并以成功的设计案例进行分析、讲授;对每一个设计题目,要求学生必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案的选择,然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数的计算和器件的选择,最后将各部分连在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图;指导学生要求利用EDA(电子设计自动化)技术来完成整个电路的设计与仿真。这个电路设计期间是一个仔细认真反复纠错的过程,只有电路设计通过了软件仿真各项设计指标以后,才能进行硬件电路板的设计与安装。
夜上海论坛 2.3电子电路的安装
夜上海论坛 电子电路的安装与调试在电子设计技术中占有重要位置。它是对理论设计进行检验、修改和完善的过程,任何一个新产品往往都是在安装、调试并反复改多次方能最终完成。在电路安装、调试之前,要求电路设计正确,软件仿真也通过后,提交元器件清单。虽然学生已经在大一就进行了电子安装及工艺训练课的实践,但时隔一年多,许多同学的安装焊接技术已退化,所以我们对学生进行了手把手的“师傅带徒弟”的方法来强化训练学生,严格要求学生在自己设计的PCB板或万通板上焊接时遵循以下安装原则。
(1)所有元器件在安装前应尽可能全部测试一遍,以保证所用元器件均合格。
(2)所有集成电路的安装方向要保持一致,以便于正确布线和查线。
(3)安装分立元件时应使其标志朝上或朝向易于观察的方向,以便于查找和更换。对于有极性的元件,例如电解电容器、晶体二极管等,组装时一定要特别注意,切匆搞错。
(4)为了便于查线,可根据连接线的不同作用选择不同颜色的导线。一般习惯是正电源用红色线、负电源用蓝色线、地线用黑色线、信号线用黄色线等。
夜上海论坛 (5)连线尽量做到横平竖直。连线不允许跨接在集成电路上,必须从其周围通过。同时,应尽可能做到连线不互相重叠、不从元器件上方通过。
(6)为使电路能够正常工作与调测,所有地线必须连接在一起,形成一个公共参考点。正确的安装方法和合理的布局,不仅可使电路整齐美观、工作可靠,而且便于检查、调试和排除故障。如果能在组装前先拟订出组装草图,则可获得事半功倍之效果,使安装既快又好。
夜上海论坛 2.4电子电路的调试
电路的调试对于电子装置的最终形成和达到预定的技术指标是至关重要的环节。老师详细讲解电子电路的调试步骤,指导学生在调试前要对电路进行检查,包括连线是否正确;元、器件的安装是否良好,有无短路和连接错误的地方;电源供电(包括极性)、信号源连接是否正确;电源端对地(┴)是否存在短路的情况等;通过了上述的直观检查无误后,就可转入调试。调试包括测试和调整两个方面,它是为达到电路设计指标而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复过程。调试的方法通常采用先分调后联调(总调)的原则,它包括通电观察、静态调试和动态调试的过程。在调试过程中电路会不可避免出现异常工作状况,学生要学会去查找、分析故障的原因和排除故障的方法,并把它看成一次良好的学习机会。
2.5撰写设计技术报告
撰写课程设计的技术报告是对学生写科技论文和科研总结报告的能力训练。通过写报告,不仅把设计、组装、调试的内容进行全面的总结,而且把实践内容上升到理论的高度。我们对学生的设计技术报告进行了规范化的要求,技术报告应包括以下几点。
夜上海论坛 (1)课题名称。
(2)内容摘要。
夜上海论坛 (3)设计内容及要求。
(4)比较和选写设计的系统方案,画出系统框图。
(5)单元电路的设计、参数计算和器件选择。
(6)画出完整的电路图和PCB设计图,并说明电路的工作原理,截下仿真图并说明仿真数据和波形是否达到设计要求。
(7)组装调试的内容(包括使用的主要仪器仪表、电路调试的方法和技巧、测试的数据和波形与计算结果的比较、调试中出现故障的原因和排除方法等)。
夜上海论坛 (8)总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望。列出系统所需元件清单。
(9)收获、体会。
(10)列出参考文献。
2.6验收与答辩
经过小学期的4周集中训练和实践,将自主设计的成果和作品以答辩的形式进行汇报和总结,答辩是有技巧的,答辩本身也是对学生进行综合素质、能力展示的训练,所以我们在课程设计的教学过程中也设计了这一环节,训练他们沉着冷静、自信应对在答辩过程中所遇到的所有问题。我们安排每组10分钟的答辩时间,要求先播放、阐述自己的设计幻灯(文档),然后演示自己的硬件作品,最后回答老师提出的2~3个问题。答辩过程中要求学生回答问题应该实事求是,不宜虚张声势,不懂装懂,回答问题要简明扼要;对确定自己无法回答的问题时,要态度平静地说明为什么未曾涉及这个问题的研究,不宜不着边际强行回答;有没有科学的求学态度,也是答辩的考核目的之一,千万不能给老师留下虚假狡辩的学术态度。遇到程度性问题,不能把话说得太死,恰当运用模糊词语,为自己留有余地。设计者对不同的意见要保持谦虚接纳的态度,同时要为自己的观点辩护。辩论中要客观、公正,言之有理、持之有据,语气平和,语言委婉,不能武断和伤人自尊,即使发问者有错误,也要举止文明,保持学者风度,不必将自己的观点强加于人,把自己的观点亮出来,供对方参考就可以。答辩完毕,无论气氛如何,应该有礼貌地向在场师友致谢。
3严格进行课程设计的成绩评定
夜上海论坛 教师主要根据学生课题完成质量情况即平时成绩20%+答辩及作品质量50%+技术报告30%,三个部分进行综合评定学生的课程成绩。平时成绩:主要考察学生在规定时间内是否在场并认真完成自己的设计,我们制定了工作指导、检查登记表,规定了9次师生见面辅导时间,并做好每次的指导记载。答辩及作品质量:主要验收学生的硬件作品的完成质量,采用作品演示加答辩方式来综合评定学生的答辩及作品质量成绩。技术报告:学生科技论文和科研总结报告的写作能力,我们同样制定了技术报告评分细则,主要包括:调查论证(资料的查阅与收集情况),方案设计与技能(方案的设计与选择,图形绘制与EDA软件仿真工具的掌握程度),分析与解决问题的能力(运用所学理论知识和技能去分析发现与解决实际问题),工作量工作能力与工作态度(按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大;工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实),报告质量(综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;方案正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;设计有应用价值),创新(工作中有创新意识;对前人工作有改进或突破,或有独特见解)。
Abstract: Aiming at the current teaching and shortcomings of JAVA course design, this paper discussed systematic the teaching pattern on the JAVA course design, put forward some ideas on computer programming courses design, these methods were positive for course teaching reform.
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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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).
夜上海论坛 [2]韦宇炜,聂笃宪.软件工程课程设计教学模式探讨[J].考试周刊,2010,(11).
夜上海论坛 关键词:课程设计 工商管理 教学改革 一体三层次
夜上海论坛 1.工商管理专业开设课程设计环节的必要性
工商管理本科层次的目标是培养具有管理、经济、法律及企业管理方面的知识和能力,能在企事业单位及政府部门从事管理以及教学、科研方面工作的工商管理高级专门人才,而根据当前用人单位的信息反馈,企事业单位最重视学生的综合素质,特别是结合实际,独立分析和解决问题的能力。因此,实践与创新是工商管理专业本科生能力培养的重点。课程设计环节给学生提供了理论与实践相结合的练习平台,也可以锻炼学生的独立思考、文献查阅、团结协作等多方面的能力,是实现工商管理专业本科培养目标,全面提高学生综合素质的重要保证。
2.工商管理专业课程设计中存在的问题
夜上海论坛 2.1 各课程设计之间衔接不足
夜上海论坛 课程设计是理论教学后的环节,许多任课教师在完成一门课程后,自主出题,要求学生进行本课程的设计,而不会过多的考虑到本课程与其他课程设计之间的联系,这样就难以让学生对工商管理专业理论形成一个综合整体的认识。 由于一些工商管理专业课程之间具有重叠的内容,也造成了课程设计中内容的重叠。这都是在课程设计改革中应该解决的问题。
2.2 课程设计教学方式单一
从课程设计形式上分析,目前许多工商管理专业的课程设计采用的都是由教师出题,学生回答,并完成书面报告的方式,单一的方式不利于提高学生学习的兴趣,许多学生随便到网上下载一个跟题目相符的报告应付教师。这样的课程设计起不到对学生素质培养的作用。
夜上海论坛 2.3 课程设计选题不适当
恰当的课程设计选题应该有新意,考虑到社会当前的管理问题和用人单位的需求。但是一些教师在课程设计中给出的选题没有及时更新,每年题目相近,于是有些学生直接把上届学生做好的东西拿来照抄。这种选题难以吸引学生的兴趣,也不能及时与社会需求匹配;选题的另一个问题是不具有可操作性,太大或太空,这都不利于课程设计作用的发挥。
3.基于“一体三层次”的工商管理专业课程设计教学改革原则
3.1 实践能力的培养
夜上海论坛 (1)内容的设计应符合系统性特点
每一门课程都是相对独立的,在课程设计中,设计方案应该综合反映相关课程的理论体系,以项目管理课程设计为例,项目管理理论是一个完整的体系,包括项目目标确定、范围管理、进度管理、质量管理、费用管理、人力资源管理、采购管理、沟通管理、集成管理等模块,这些模块之间有密切联系,进度管理的目标及手段就会作用于费用管理、质量管理等,对于一个单一的模块,从过程上说,又分为计划、组织、控制等环节,为了让学生在课程设计中体会到各模块之间的关系以及各管理环节之间的联系,教师应该要求学生做出综合设计。
(2)内容应该具有可操作性
在校学生的劣势是缺乏实践经验,进行课程设计的初衷也在于此,通过对给定课题的分析,诊断,提出相应的方案,从而培养了学生理论与实践相结合的能力。但这种能力的培养要有一个循序见进的过程,考虑到学生的实际水平,本科课程设计阶段选定的题目应该满足可操作性原则,尽量选择学生熟悉的、易于收集数据的课题。
夜上海论坛 3.2 创新能力的培养
了解研究领域的现状与发展动态,有助于提出新的思想和方法 完成学术上的重大突破,因此,课程设计中选择的题目应该具有一定的前沿性。特别是鼓励教师将科研与教学相结合,把承担的科研项目引入到课程设计中,使本科学生提前接触到学术前沿的课题。
课程设计的开放性是指教师在给出课程设计题目时,应该给予学生自行发挥的空间。当前的课程设计教学中,教师往往已经把设计的环境、要求、条件给定,学生只需要套用理论方法即可,这就如给出了一个综合习题,虽然巩固了学生的理论知识,对理论与实践结合的能力有一定锻炼,但没有给予学生提出新方法的机会。为此,建议在给出课题时,应该有一定的开放性,如在技术经济课程设计中,我们只给出部分数据和限定条件,其他的由学生根据当前的市场环境补充。
3.3 综合能力的培养
(1)对于综合性较强课程设计,应该采用团队形式完成
教师对课程设计的要求中,都会强调独立完成,目的是锻炼学生的独立性,考核学生理论与实践相结合的真实水平,但独立完成不等于没有分工合作。对于一些知识综合性较强的课程设计,如市场营销课程设计、技术经济学课程设计,建议采用团队形式完成,成员明确分工,最后进行整体考核。这样,对学生组织能力、沟通能力的提高都有很大的帮助。
夜上海论坛 (2)课程设计考核采用设计报告加答辩的方式
夜上海论坛 课程设计的成果通过设计报告表现,完成报告的过程也是对学生汇总、归纳、总结提炼等能力培养的过程,除此之外,我们还建议在考核中,加入答辩环节,即由学生对所做的工作以及取得的成果进行陈述,教师对关键的知识点提出问题,学生回答。这种方式能够更准确地判断学生掌握知识、运用知识的能力,也使学生对知识点有了更深刻的理解,同时,还锻炼了学生的语言表达能力。
夜上海论坛 (3)广泛应用模拟软件中
在课程设计中引入应用软件或模拟软件,可以提高学生应用专业软件的能力,如在项目管理课程设计应用的project 2007、技术经济学课程设计中应用的技术经济分析软件、电力负荷预测课程设计中所应用的Matlab或自行开发的经济预测系统软件等,都是一些专业软件,学生可以应用这些软件进行规划、测算。
夜上海论坛 4.课程设计实施中的全过程管理
过程管理由过程策划、过程实施、过程监控和过程改进四个环节组成,为了提高课程设计实践教学的效果,应该建立相应的过程管理体系,每一个实践环节,应该有详细的过程设计,包括设计任务书下发,给出设计实践过程的要求,让学生按任务书规定的时间完成阶段性任务。指导教师要认真负责地对课程设计实施全过程进行监控,分析和总结出现的问题,及时进行处理。根据学生的设计效果和评价进行适当的改革,从而进一步提高该课程设计环节的教学效果。
参考文献:
夜上海论坛 【关键词】课程设计 教学 合理
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)11-0185-01
技工院校课程设计这门课是学生在学完所有专业基础课及专业课程之后,顶岗实习之前所开设的一门课程。这门课是教学计划的重要组成部分,是技工学校学生最后的学习阶段和综合训练阶段,是对学生学习与实践成果的全面总结,更是对教学计划和培养目标的全面检验。另外,从某种意义上来看,课程设计能反映教学质量的高低,是对学校教学工作的一种直接检验:教学内容安排是否合理、老师教学效果如何、学生对所学知识的掌握程度等,可以从中找出存在的问题,从而制定出相应的改进措施,为进一步提高教学质量创造条件。而技工院校的学生学习基础参差不齐,对所学科目知识掌握情况也存在不同,所以对于有的学生来说,如何完成课程设计是个问题,本人在教学过程中,逐步摸索出了一些经验来促使学生完成课程设计,主要有以下四个方面:
一 合理安排授课计划
夜上海论坛 授课计划分为三个阶段,第一阶段为课程设计学习阶段。因为学生几乎没有设计经验,老师要指导学生掌握课程设计的基本方法,掌握一些基本的课程调查研究方法和文献检索的方法,最终掌握课程设计的框架结构和写作方法。通过第一阶段的学习,学生对自己课程设计的选题和研究方向有了思路。第二阶段为学生撰写“课程设计说明书”。学生根据自己选到的任务拟定课程设计提纲,分配说明书编写任务,对零件进行加工分析等。在这一过程中按照学生写―老师点评―学生再修改这一模式循环,直至完成高质量的课程设计报告。第三阶段为总结、答辩阶段。学生做好总结工作即为答辩做准备,学生答辩时先结合课程设计的PPT讲解设计思路、方法、难点等,然后老师提出疑问由学生回答。通过答辩能锻炼学生的语言组织能力及灵活应变能力。
二 合理分组、分配设计任务
夜上海论坛 我所教班级有48人,首次分配时4人一组,分配时注意好差学生搭配,尽量做到整体平衡。分配课程设计任务时也注意合理分配,能力强的组分配相对难的任务,能力相对较弱的组分配相对简单的任务,目的是让他们都有信心、有能力完成所分配的任务。每组指定一名组长,由组长进行分工,让每个人都参与进来,同时也培养他们的团结协作能力。为了保证学生能独立完成设计任务,防止相互抄袭,第一阶段结束后,再次进行任务分配,变为2人一组,每组做的东西不一样,让每位学生都经历课程设计的整个过程,虽然老师的审批工作量增加了,但有利于学生的能力培养,所以是值得的。
夜上海论坛 三 多巡回指导、检查,鼓励创新
夜上海论坛 在课程设计时要运用多种知识,如机械制图、公差、数控编程等,许多学生知识点忘记得差不多了,在巡回时要注意多指导、提醒,将集中指导和个别指导相结合。在辅导的过程中,对于一些共性的问题,如尺寸公差的标注、图层的设定、文字处理的一些技巧等,通过多媒体演示给大家看,共有问题集中回答。对于设计进程较慢的学生,要花更多时间进行指导,耐心讲解设计方法、步骤、技巧等,用心促使他们加快设计速度。对于能力强、设计快的学生,提前讲解更新内容和方法,主要培养他们自主学习的能力,提高综合素质。
夜上海论坛 四 合理设计课程设计的验收、答辩和评价体系
验收学生的课程设计,主要是通过答辩来进行。答辩时,老师要针对学生设计中存在的错误和含糊的地方提出问题或提出一些与课程设计有关的相关问题,由学生做出回答。通过答辩,老师可以直接地了解学生的设计思想、设计过程和设计的特点。学生能知道自己哪些地方有问题,错的原因是什么,这是一个提高的过程。
课程设计评价体系分别由平时表现、课程设计报告、课程设计自述、课程设计现场答辩四部分组成,分值分别占30%、30%、20%、20%。对学生的评价不仅要看他们最后的报告和答辩,而且也要注意考核平时上课时的表现。课程设计评价体系的合理建立明确了考核标准和考核指标,增加了课程设计的针对性和严谨性,从而有效地提高了课程设计的质量。
夜上海论坛 在学期结束时,学校开展了一次学生座谈会,征求学生对课程设计这门课的教学意见和建议。所有学生都说经过课程设计的学习,自行撰写并修改课程设计说明书直至最后答辩,整个过程对他们综合能力的提高起到了很大的作用,都认为是一次很好的锻炼,为他们走上工作岗位打下了很好的基础。课程设计是教学过程中的重要环节,对于学生的设计能力培养具有很重要的作用,同时也是学生创新能力培养的重要途径。如何上好这门课,任重道远,还有很多值得探索学习的地方。
参考文献
夜上海论坛 [1]王少刚.课程设计是培养学生创新能力的重要途径[J].中国大学教学,2007(8)
夜上海论坛 [2]叶如意.论高职毕业设计教学环节的创新与优化[J].教育与职业,2008(26)
夜上海论坛 关键词:电子技术;课程设计;职业技能;创新能力
1.引言
模拟电子技术课程设计(模电设计)是电子类专业学生的第一门课程设计,它是模拟电子技术课程的重要和必要的补充。模拟电子技术课程设计的有效开展对加深模拟电子技术基本理论的理解,提高学生的设计能力、动手能力、软件仿真能力、总结报告能力及学生之间的协作协调人际交往能力都有一定的作用。总之,通过模拟电子技术课程设计课可以提高学生的综合能力。反之,模电课程设计流于形式,学生找一个简单电路焊接上应付了事,甚至电路都是别的学生代劳的。这不仅浪费时间,而且为以后的设计课程产生消极的影响,学生认为凡是设计类课程都可以混过去。并且课程设计导致消极学风,对学生专业课程的学习、职业技能的培养及未来的职业生涯都非常不利[1]-[3]。所以,研究如何搞好模电的课程设计是非常必要和重要的。根据我院多年的课程设计经验和自己的教学实践,我从思想上重视、加强过程管理、贯穿职业技能培养这三方面加强模电课程设计的教学。
2.思想上重视
课程设计是工程实践课,其目的不仅仅是巩固、深化补充和扩展理论课的教学效果,课程设计在提高学生的职业技能、工程素质和创新能力上起到关键的作用[4]。工程课程设计人数多上课分散,真正负责的教师的实际工作量比较大,如果教师责任感不强,学生不认真对待,课程设计就比较容易流于形式。首先教学管理部门应给予特殊的重视。教务处实践管理科应该亲自过问督促,亲自检查抽查学生的上课情况,并把意见和建议及时反馈给学院,以便及时纠正。建议督学对设计课程给予关注,及时提出宝贵意见。教学院长或系主任应全程跟踪管理。其次,课程设计之前要给学生开一次动员会,让学生明确课程设计的目的和意义,提出相应的要求。让学生在思想深处真正认识到课程设计的重要性和必要性,让学生积极主动地以极大的热情投入模电课程设计学习中。给学生开动员会,要求指导教师必须参加,让教师对课程设计给予足够的重视。
3.加强过程管理
(1)把好用人关(选择好指导教师)教师的良好的工作态度和工作作风具有很大的表率作用,这对学生的素质有正面的影响,教师应该表现出认真、负责、严谨、周密的态度,在指导课程设计时在设计前的准备、设计中的管理及设计后的总结中都进行精心的准备、组织和安排。选择好指导教师是非常重要的,它直接决定模电课程设计的成效。应选择对模电理论比较熟悉、实践技能比较好、责任心比较强的教师参加,不能因为要平衡工作量,而选用一些对模电理论不太熟悉、实践技能比较差的教师,这样做对学校、学生和教师都是不负责任的。这样的指导教师往往处于很尴尬的状态,学生也很茫然。学生作品出现实际问题教师不知怎么调,学生问的理论问题教师解决不了,只好硬挺或躲着学生。但这并不是说,年轻没经验的老师就不能上设计课。他们可以把模电理论好好复习,然后选择一些设计题目反复做一下,积累一些经验,经考核达到要求后再参加课程设计的指导。(2)把好选题关首先是审查指导教师所出的选题报告,选题报告应有明确的设计要求、设计目的和注意事项及所需的基本理论和主要参考书。题目应该是学生综合利用所学的模电知识,再利用参考资料能设计出来的,最好是有声光指示,可以提高学生的兴趣。但要力戒花哨,禁止超范围的设计题目,如利用数字电路做出的或者在网上等查处的高难度的电路。这样的电路学生只是照图焊接并未得到实益,教师和学生都不要有电路越复杂越好的攀比心理,要看学生是否得到实际利益,即要以有利于培养学生的职业技能和创新能能力为宗旨。选题的难度要有ABC等级,以适合不同水平的学生选做。选题也不宜过于简单,比如有的题目是设计输出电压为12伏的集成稳压电源,这样的题目仿真、焊接及报告两三个学时就完事,其他时间学生就浪费掉,学生在课程设计中也没学到什么东西,最多就相当于一次模拟电路实验。题目最好能综合放大、振荡、滤波、电源等模拟电子技术的基本内容,让学生有抓手,即所谓“跳一跳够得着”的内容,严禁过难和过于简单的题目。一个指导教师(或两位),所带的学生是一大组,一大组中的所有题目尽量涉及模电所有内容,以便学生互相交流,全面复习和提升对模电知识的理解。其次是学生选题,原则上学生要在教师出的题目中根据自己的学习状况选择适和自己的题目,但学生可根据自己的能力和爱好自选题目,自选题目的难度要适中,经过指导教师的允许。同时也要注意的是以往课程设计只允许每个同学选一个题目即“单选”,但对于能力较强的学生应支持和鼓励他“多选”。同时要求一般学生不单单熟悉自己题目的设计方法,更要在课程设计期间熟悉其他学生的设计方法(至少熟悉同组的其他题目),可以不焊接电路只做软件仿真。总之,选题要切合实际、分量适当、理论性要求高、技术性要求适当。(3)把好时间关课程设计时间选择很重要,它关系到课程设计的质量。摸电课程设计可以选择集中时间停课进行,也可以选择不停课分散进行。集中停课进行可以安排在学期初,前三周进行。这样在上学期的期末就应该把题目布置下去,学生在假期可以对模拟电子技术进行复习、查资料、简单的设计等准备工作,开学就可直接进入正题。分散时间进行效果相对较好,缺点是战线拉得较长,教师投入的工作量较大。但如果真正把课程设计搞好,还是应该选择分散时间进行,如每周两个晚上连续12周。学生可以有充足的时间对自己的设计进行完善。(4)把好验收关和成绩评定关建立三级验收制度,即组内验收,年级统一验收,学院对各组抽查验收。验收时先由各组教师组织学生进行组内验收,然后由基础电子教研室组织年级验收,最后由学院组织抽查验收。这样可引起学生和教师的充分重视,使应付了事的学生大大减少。验收时可从选题的难度、设计的情况、焊接的质量、布局的好坏及原理的叙述和回答问题等方面进行。实行两级成绩评定,即教师打分和学生打分。成绩评定工作很重要,它不仅能反映出学生设计的好坏,而且影响学生的积极性,对以后的设计课程会产生积极或消极的影响。要让设计好的学生得到好成绩,让不认真的学生不能蒙混下去。为此学生成绩可以由教师打分学生打分两部分组成,教师打分可占70%,主要有出勤成绩、报告成绩、作品质量成绩和学生对设计原理的叙述及回答教师提的问题。学生打分占30%,主要反映作品是否是自己做的及该学生在组内协作的能力。
夜上海论坛 4.贯穿职业技能培养
在模拟电路课程设计中要始终强调培养学生的基本技能的训练,如:原件识别与测试、常用仪器的使用、资料的查询和电路的仿真、焊接技术、基本设计能力、设计报告基本写作的训练及设计可行性论证的语言表达能力等。(1)设计能力培养选完题目后,学生可以根据题目的要求,选择合理的设计方案。方案确立后分组对方案进行讨论,每位学生都要对自己的设计方案进行论证,这样也锻炼学生的逻辑思维和语言表达能力,同时也可以是学生之间互相借鉴,取长补短,也对其他学生的题目的设计有所了解。教师要对学生的设计方案细致的研究,提出改进措施。(2)创新能力培养模拟电子技术课程设计要有真正的设计内容,哪管是其中的一部分,绝不能变成电路组装。如果学生只是按照教师给的电路或在网上找的电路进行组装,调试成功后上交一个作品,那就意义不大。作品必须是学生自己利用模拟电路的相关知识设计出来的,当然教师要给予相应的指导,而不能布置完题目就撒手不管。退一步说,即使个别学生按照现成的电路组装的,其中一定要再加一些自己设计的附加功能。否则就不能称得上设计,也不能培养学生的职业技能和创新能力。(3)动手能力培养焊接技术是实践技能的一项重要指标,指导教师首先要指导学生进行拆件练习,可用利用以往课程设计的废板。拆集成电路元件时可首先让学生练习使用传统的吸锡线,熟练后再练习使用吸锡烙铁进行拆卸。在正式焊接作品前,先指导学生利用旧板和拆下的旧件进行焊接练习,焊接出两个作品后再进行正式作品的焊接。焊接前应该指导学生如何进行元件布局。(4)解决问题能力的培养设计好电路,经仿真成功后就可以焊接调试。学生在焊接时往往有虚焊、漏焊、错焊等现象。学生没有经验,只能逐个元件地找,实在找不出来就只有重焊。重新焊接再不好使,学生就没有办法了,只有求助指导教师,这时指导教师往往代劳,帮助学生查出故障。这种做法是错误的,正确的方法是调试前就教会学生调试方法,教会学生如何诊断判断故障和排除故障,让学生自己调试,出现问题时教师给予及时的指导,这样可以使学生少走弯路,并且锻炼学生分析和解决实际问题的能力。调试完成之后,学生要及时总结分析问题的经验,提高对模拟电子技术课程设计的认识,为解决其他设计课中出现的问题奠定基础。
5.结语
课程设计是学生完成学习—构思—设计—实现的工程训练过,是培养工程师的最初步的训练内容。要做好模拟电路课程设计,需要先做好思想工作,让教师和学生充分重视,要制定一套严格的管理运行程序,选好教师选好题目,选择好时间,抓好三级验收、两极成绩评定和总结工作,这样才能保证模拟电路课程设计的质量,为学生后学设计课程起个好头,为学生创新能力和职业技能的培养奠定基础。
参考文献:
[1]孙晓云,张刚,杜云,刘东辉,梁国壮,韩建兵.电气信息类专业创新人才实验区建设的探索[J].电气电子教学学报,2010,32:46-47.
[2]李祖林,易杰,姚胜兴.电气信息类专业实习教学模式研究[J].电气电子教学学报,2008,4:69-70.
[3]唐朝京,涂瑞斌,库锡树,李贵林,关永峰.电子信息类大学生创新能力培养体系建设研究[J].高等教育研究学报,2009,32:88-90.
夜上海论坛 [4]蔡方凯.电子信息类实践教学模式改革的探索[J].实验科学与技术,2009,7:95-98.
目前课程设计教学是环艺类教学的重要环节,具有较强的实践创新性和综合性,实施好课程设计的教学任务,已经成为教学改革的重要课题。基础课程设计的研究虽然取得了理论成就,但其中存在较为明显的问题。课程设计的概念界定混乱。其主要原因是对课程设计的核心问题认识上的差异化。课程设计的核心的问题主要是处理理论及实践的关系:一是课程设计的理论层面问题,解决的问题是课程设计应具有一定的价值取向或者特定的理念,二是课程设计的实践操作层面问题,处理的是应该形成具体的课程基本形态。根据这样的基本认识,课程设计的主要原因本身是研究的内容多样性。解决这一问题,需要关注重视课程设计所隐含的基本内容,同时关注课程设计的的实践性,从课程的实践角度关注课程设计的应该解决的实际问题,从而形成基础课程设计的概念的确定。课程设计研究内容的泛化。其主要原因是由课程设计的概念混乱引发的。课程设计的内容泛化包括理论研究、价值取向、实践操作、课程授课形式等问题。内容范围宽广,需要关注的问题,应达到的预期目标变得复杂,混乱。解决这一问题需要经过各专业的相关课程设计实践,总结问题的所在,去进行实际的改革。
课程设计教学改革
1.课程设计的课前准备。课程设计的课前准备要求教师和学生做好该门课程的准备工作,明确课程设计的的基本原理、任务、目的、方法、步骤等。教师在上课前要针对这门课的理念,有目的的做准备,在下达任务书、设计课题、实施步骤、预期效果,都应有一定的目标性。让学生有计划有目的的完成课程设计的实践操作,并运用理论知识解决实际操作中遇到的问题,并且得到老师的启发与帮助进行总结。
夜上海论坛 2.加强引导采用启发式教学。在课程设计中针对学生在课程中实际遇到的问题采用启发式教学,可以不直接回答,加强引导作用,尽量让学生自己去发现问题的症结,思考问题的解决办法,教师从中去采用提问的方式给予学生帮助,让学生找到问题的源头,积极去解决。这种启发式教学可以激发学生的学习兴趣,培养和锻炼分析问题和解决问题的能力。
夜上海论坛 3.合理分配组员,人人做到实践动手的目的。课程设计是培养学生理论研究与实践操作相结合的学科。课程设计尽量减少每一组的课程设计人数,做到一般2-3人,可提高学生的的实际动手能力的机会。在男女比例的分配上做到合理划分,积极调动学生的积极性、主动性。
4.完善课程设计的审核管理制度。学生做完课程设计后,教师根据学生的设计方案作品、报告及实践操作的完善性给予分数,在审核学生作品时要注意学生的作品的真实度,防止抄袭现象。在结题时进行作品答辩,具体的做法:通过面对面的问答,教师可以直接了解学生对相关理论知识的掌握程度,以及相应的陈述表达、分析及判断能力,较为准确的评定学生的课程设计成绩。并给予设计作品的修改建议及注意事项。让学生重视课程设计的结题报告,重视和培养独立动手的能力,分析解决问题的能力。通过不断的探索,将理论教学与实践教学有机的结合起来,意在培养学生对环艺专业的课程设计产生浓厚的兴趣,增强学生的能动性,培养学生的实践动手能力、创新能力及综合培养素质教育的能力。
夜上海论坛 【关键词】电子类专业 课程设计 教学模式
夜上海论坛 目前,各大高校在复合型人才的培养上都加大了投入。应用电子专业课程设计是电子专业课程一个重要的环节,将所学的理论知识运用于实践当中。这不仅仅给学生一个动手操作的机会,也很好地将所学的知识运用到实践中,对于理论的理解也起到了促进作用。就目前高校扩招,在学生基础知识较薄弱的现状下,本文就应用电子专业课程设计提出一种普遍模式,且对目前现有的模式进行一个一个改进。对各课程的课程设计都有一定的实用价值。
一、课程设计的目的与要求
夜上海论坛 课程设计针对某一门课程,对学生进行综合性的训练,培养学生运用课程中所学的理论与实践紧密结合,独立的解决实际问题。
应用电子专业课程设计应到达如下几点要求:
1.综合运用电子技术课程中所学的知识去独立完成一个设计性课题
夜上海论坛 2.学会通过查阅资料、手册去培养学生的独立分析能力和解决实际问题的能力
3.学会电子电路的安装与调试
4.掌握电子仪器的正确使用方法
夜上海论坛 5.学会撰写课程设计报告和总结
6.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度
二、课程设计的主要过程
(一)选题
教师可以根据自身具备的能力,紧密结合理论课程,从中选择一些题目予以公布,供学生们选择,题目的难度最好有档次的区分,以便不同能力的学生选择适合自己的题目,对于某些动手能力特别好的学生,可以由学生自己出题,教师把关就可以了。
(二)任务书的下发及开题
课题的任务指标必须能够实现。学生拿到任务书以后,下一步进行开题。开题是一个非常细致的阶段,教师应鼓励学生大量的去翻阅资料,鼓励学生对课题进行前期的调研,收集大量的素材。随后,学生根据收集到的资料及自身的设想,提出完成课题的总体方案和周密的计划。在这个阶段中,教师扮演的角色不是替代,在以往的教学过程当中,一些教师常会出现给定学生能实现的方案,学生就省掉了去查阅资料和提出方案的阶段,这样的教学效果只能助长一些学生的依赖性。
(三)学生设计阶段
夜上海论坛 在这个阶段,学生主要是利用实验室的条件和设备,根据已拟定的方案逐步完成任务,其中包括电路图的设计、元器件的选择、参数的设置、仿真等等。这个过程也是整个课程设计时间周期最长的环节,同时也是学生锻炼独立解决问题和解决问题的能力的阶段。教师在这个过程中给学生进行答疑,当学生遇到问题和困难的时候,给学生一个方向,让学生自己去解决问题。有些同学自觉性比较差,在这个过程中,教师应做好实验室开放的记录及答疑的记录,对学生这个阶段的工作进行监督。
(四)答辩验收阶段
教师可根据题目的难易规定好学生完成课题的时间,周期一般在2周到4周左右比较合适,要充分留给学生查阅资料、解决问题的时间。验收学生的作品,不仅仅只是验收作品制作成功与否,实际上,最重要的是让学生在这个过程中学到东西,达到我们的培养目标。因此,教师在成绩构成当中,应当考虑到几个方面,作品的完成情况、实验室开放和答疑的情和答辩的情况。
(五)课程设计总结报告的撰写
夜上海论坛 课程设计总结报告的撰写,是为日后的毕业设计甚至将来学术研究的论文书写打下一个基础,学生的撰写水平是靠平时日积月累的。报告的内容应与自身课题紧密相关,鼓励学生原创,尊重知识产权。查阅文献是工程人员必须具备的基本素质,参考文献综述应予以体现且应与时俱进。
三、课程设计教学改革
夜上海论坛 面对目前高校扩招,学生的能力也是各有差异,对于目前各大高校,特别是三本院校,学生的基础是比较薄弱的,如果一味沿用过去的教学模式,可能对于一些甚至大多数的学生有点难以消化,或者是做完了整个课程设计都不知道是如何完成的,相当于走了一个过场。因此,针对这一情况,学校可以为实践环节专门开设一些基础课程,然后由浅及深,例如元器件识别课程、印制电路板的设计制作过程、电子电路调试与抗干扰技术等课程,这些基础课程在专业课开设之前就可以给学生了解了,在学完专业课进入到课程设计阶段就会有个基础做铺垫,学生也会容易接受。
夜上海论坛 1.1差异化教学思想
差异化教学策略是一种先进的教学模式,为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出,“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素,教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容,以适应学生之间的个别差异,从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心,强调人的自主性、整体性和独特性,与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题,我们借鉴差异化教学思想,提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化,满足学生个体差异发展的需要,提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且,结合课程设计本身的特点,我们对差异化教学策略进行拓展,采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段,提高学生课程设计中的独立性,增强学生理论联系实际的能力。
1.2课程设计任务的差异化
在差异化教学策略的指导下,课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性,从而满足不同能力学生学习的需求。因此,我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;(2)综合型实验—是课程设计的主要工作,该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;(3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力,包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。
1.3课程设计实验对象的差异化
夜上海论坛 (1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中,为每组学生随机指定不同的双容水箱装置,不同装置的物理参数有一定差别,必然会带来不同的被控对象数学模型。(2)不同的装置参数—在同一套实验装置,为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度,从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。(3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点,双容水箱系统本身为非线性系统,选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象,但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象,做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性,可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。
1.4课程设计实验手段的多样化
针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题,采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式,学生课程设计过程中做出的每条实验曲线,教师都要求其应用控制理论进行解释分析,同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答,而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析,进一步利用Matlab仿真平台验证想法,并在模拟实验箱上进行测试,从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题,帮助其总结归纳分析,提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。
1.5课程设计考核方式的综合化
自动控制课程设计的考核,不但要测评学生的最终实验报告,更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式,平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。
2结语
1、差异化教学思想
夜上海论坛 差异化教学策略是一种先进的教学模式,为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出,“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素,教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容,以适应学生之间的个别差异,从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心,强调人的自主性、整体性和独特性,与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题,我们借鉴差异化教学思想,提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化,满足学生个体差异发展的需要,提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且,结合课程设计本身的特点,我们对差异化教学策略进行拓展,采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段,提高学生课程设计中的独立性,增强学生理论联系实际的能力。
2、课程设计任务的差异化
在差异化教学策略的指导下,课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性,从而满足不同能力学生学习的需求。因此,我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。
(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;
夜上海论坛 (2)综合型实验—是课程设计的主要工作,该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;
夜上海论坛 (3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力,包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。
3、课程设计实验对象的差异化
夜上海论坛 (1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中,为每组学生随机指定不同的双容水箱装置,不同装置的物理参数有一定差别,必然会带来不同的被控对象数学模型。
夜上海论坛 (2)不同的装置参数—在同一套实验装置,为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度,从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。
夜上海论坛 (3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点,双容水箱系统本身为非线性系统,选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象,但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象,做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性,可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。
4、课程设计实验手段的多样化
夜上海论坛 针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题,采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式,学生课程设计过程中做出的每条实验曲线,教师都要求其应用控制理论进行解释分析,同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答,而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析,进一步利用Matlab仿真平台验证想法,并在模拟实验箱上进行测试,从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题,帮助其总结归纳分析,提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。
夜上海论坛 5、课程设计考核方式的综合化
自动控制课程设计的考核,不但要测评学生的最终实验报告,更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式,平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。
二、结语
关键词:电子技术;课程设计;教学实践
在科技高速发展的今天,电子技术在人们的生活、学习、科学研究等各个领域都得到了广泛的应用。因此在大学电子技术课程设计的教学过程中,教师如何教好,学生如何学好这门课程也成为值得我们探究的问题。
夜上海论坛 1电子技术课程设计介绍
电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程的理论学习和实验教学之后进行的一个非常重要的实践性教学环节。课程设计的目的旨在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力的基础之上,能够综合运用所学知识进一步学习和掌握电子电路系统的分析、设计和实现方法[1-3]。我院电子技术课程设计是针对物联网工程专业开设的,该课程开设在第四学期,也就是大二的最后一个学期,而学生在第三学期刚学完模拟电子技术和数字电子技术基础课程。有了这两门课程做基石,给电子技术课程设计的顺利完成打下了良好的基础。接下来,以我院物联网工程13本1班的电子技术课程设计的教学实施为例,对该课程的实施情况进行分析和总结。电子技术课程设计的时间安排表。
2电子技术课程设计的实施过程
2.1确定题目
在教师的指导下,学生可以自主选择课题,并对课题的基本要求和扩展要求加深理解。然后,学生就要通过图书馆、网络等多种途径查阅与课题设计相关的资料,积累与课题相关的知识。物联网13本1班共有44人,教师组总共给出30个题目,每个题目都有扩展要求,虽然有一部分同学选做了同样的题目,但是同学们都对自己做了较高的要求,同样的题目采用了不同的芯片,最后制作的实物也不尽相同,比较圆满的完成了课程设计。全部课程设计题目如表2所示。前16个题目主要是采用模拟电子技术的知识来完成的,其余14个题目主要依靠数字电子技术的知识来完成。
2.2仿真电路设计
夜上海论坛 随着电子技术的不断发展,电子设计自动化技术(EDA,ElectronicsDesignAutomation)已经成为实用电路设计过程中不可忽视的重要手段[4]。现在流行的EDA软件有很多,比较常用的有Proteus、Multisim和EWB。EWB是其中相对简单好用的一种仿真软件,也是这次课程设计中学生们较为常用的一种软件。通过仿真软件的应用,学生可以对自己的设计思路进行验证,还不用担心损坏元器件。当设计好的电路能在仿真软件中达到预期的效果后,再进行实物的搭建就会事倍功半了。但是仿真软件也存在一定的问题,例如,在电路仿真时,二极管、数码管等器件即使不接限流电阻也不会烧毁,但是在实物搭建中如果也不接限流电阻,往往就会烧坏这些器件。这也是实物搭建过程中需要注意的事项。
2.3实物搭建
夜上海论坛 实物搭建是和仿真电路设计几乎同样费时甚至更为费时的过程。电路越复杂,实物搭建的过程就越长。因为条件所限,一部分同学设计的电路在面包板上搭建完成,一部分同学设计的电路通过实物焊接来完成。而在面包板上搭建的电路因为接触不良,导线连接错误等问题,常常会出现电路搭建好后却不能得到预期效果的情况。事后寻找错误原因时却并不那么容易找到问题所在。有时候寻找问题花费的时间往往比重新搭建一遍电路还要长。所以电路的搭建最好在一开始就细心认真,争取一次成功。
2.4课程设计评分
夜上海论坛 课程设计历经表1所示6个环节,评分时针对其中的4个主要环节,也即仿真电路设计、实物搭建情况、设计报告完成情况、答辩情况,分别进行评分,从而得到最终成绩。课程设计各环节占总成绩百分比情况如表3所示。最后要求学生提交仿真电路、设计报告和答辩PPT的电子版,以及打印好的纸质设计报告。
3总结
夜上海论坛 通过电子技术课程设计,学生们在2周的时间之内完成了一个实用电路的设计和实现,培养了学生正确的设计思想,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神;促使学生综合运用所学的电子技术知识对工程实际问题进行分析和解决。通过课程设计,使学生对于仿真软件的使用和电子产品实物的搭建、焊接能力得到训练和提高[5-6]。然而,在整个课程设计过程中也发现了一些值得思考的问题,希望在以后的课程设计过程中能够进行改进。
夜上海论坛 (1)题目难易程度不尽相同。
夜上海论坛 尽管题目组老师尽力使得每个题目都难易相当,但是还是存在有些题目容易些,有些题目难一些的情况。导致学生们完成的进度不一致,最后成绩评定不能完全公平。建议在以后的课程设计中,对于难易程度不同的题目设置不同的难度系数,这样在学生自由择题的时候就会慎重选择题目了。
(2)实物搭建方法最好统一。
采用面包板搭建简单的电路是非常方便快捷的,电路改错也很方便。然而当电路变得复杂时,面包板就不是最好的选择了。因此以后的课程设计可以考虑采用万能板来进行实物搭建,既锻炼了学生在万能板上进行实物电路搭建的能力,还能锻炼学生的实物焊接能力。虽然存在一些不足,但是学生们的收获依然很大。有的学生甚至表示:两周的课程设计做完,感觉自己收获的知识比一学期的理论学习还要多。虽然不排除有夸张的成分,但是也间接体现了学生在电子技术课程设计中确实获益匪浅,这也是设立这门课程设计的初衷和希望达到的目的。
参考文献:
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[5]李宁,罗琴娟,钱桦,等.数字电子技术自主设计性实验教学实践及分析[J].实验技术与管理,2015(06):161-163.
[关键词] 产品设计;课程设计;教学改革;教学方法
夜上海论坛 [中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)06-0081-03
夜上海论坛 课程设计是北京理工大学珠海学院产品设计专业学生进入专业阶段的重要实践课程。把课程设计教学引入实践项目是改革的必然结果,在产品设计教学实践中具有重要性和现实意义。本文以课程设计引入实战项目为研究对象,从北京理工大学珠海学院的实际情况出发,对实践教学的合理性进行探讨,从而构建适合其发展的教学模式,并实现教学系统、教学资源配置及教学流程的最优化。
夜上海论坛 根据北京理工大学珠海学院设计与艺术学院发展理念和改革思路,积极倡导在规范与稳定教学及管理秩序、完善各类教学设施的基础上,积极而科学的探索教育教学改革的理念、途径、模式;探索教育教学体制、机制的创新实验;以提高教学质量、培养学生应用性能力为最终目的。
夜上海论坛 将课程设计中引入实践项目的教改,对本科教育培养应用性人才有着重要意义。笔者的探讨符合现阶段应用型教育的要求,能够让学生在实践教学中检验理论知识和技能水平,使处在不同水平层次上的学生都能提高,并完成教学任务和目标。
1 现状分析
夜上海论坛 虽然产品设计课程在全国很多院校都有开设,但教育模式和方法一直沿用和参照旧的教育模式,讲究按部就班,讲究循规蹈矩,规范化的课程、固定型的教学方法抹杀了教与学的个性发展,使得设计与市场相距甚远,理论与实践脱节。产品设计是一门实践性很强的课程,所以要在教学体系中多设置实践环节。目前,许多高校产品设计都设有课程设计,但是课程设计设定的内容都是重复或罗列以往的教学内容和理论知识,没有系统的把实战项目融入到课程设计教学中。现行的课程设计教学存在一定问题,体现在教学内容、教学安排、教学方法、项目安排上都有一定的不合理性。
夜上海论坛 现阶段课程设计的教学模式,采用以往与产品设计课程相似的教材和教学内容来进行教学,较少联系具体实战项目,由于实战项目的时间节点很难与课程设计相吻合,造成实践项目不能顺利的导入课程设计当中。
夜上海论坛 2 项目实施方案及实施计划
为了让学生在校期间更好的了解项目流程、增加实操经验,针对产品设计专业特色,着力于满足学生的发展意愿和应用型人材培养目标的实现。充分体现因材施教、主动参与、分层优化、分类指导、整体推进的教学原则,促进教学的整体优化,必须构建合理的、完善的、适合专业发展的教学模式。产品设计的课程设计导入实践项目的教学体系的构建目标主要从以下3方面来开展。
1)教学方面。科学论证,设定教学目标;制定教学计划及教学方案;改革教学方法、教学模式。
2)管理方面。产品设计课程设计的系统保障;产品设计课程设计项目小组的管理;产品设计课程设计教学的课后保障。
夜上海论坛 3)考核及成果保障方面。(1)完善考核制度;(2)与企业建立实战项目的长期合作;(3)课程设计的系统安排和作业题库的建设;(4)教材及多媒体课件资源库的建设。
拟解决的关键问题:课程设计导入实践项目课程体系针对产品设计专业因学制宜采取适当的教学方法,使学生能够循序渐进,逐步提高对专业的认知和技能的掌握。课程设计导入实践项目,在北京理工大学珠海学院设计与艺术学院已经开始实行,通过实行的效果来看还存在一些问题有待解决。(1)教学内容的调整问题:增强课程设计的针对性,建立系统的项目文档;有针对性的选择企业和项目,做好项目分类,依难易程度为课程设计做好循序渐进的导入;与企业建立实战项目的长期合作,保证实战项目的延续性和时间的吻合;(2)课程设计安排的连贯性问题。
3 课程设计实验——家用电磁炉产品设计
3.1 课程流程设计
夜上海论坛 课程设计:家用电磁炉产品设计
课程背景:通过设计公司引入企业项目。美的集团是中国一家以家电业为主、涉足物流等领域的大型综合性现代化企业集团,旗下拥有3家上市公司、4大产业集团,是中国最具规模的白色家电生产基地和出口基地之一。 1980年,美的正式进入家电业,1981年开始使用美的品牌。目前,旗下拥有美的、小天鹅、威灵、华凌等十余个品牌。以项目为导向,引入课程设计课堂中,学生通过实际项目能够学习到家用电器产品设计的方法和产品设计流程,通过与设计公司同步进行项目开发,能够让设计公司对学生的设计进行各阶段的监督和评审,学生能够了解到项目的流程和项目要求的指标,使学生了解企业对设计公司的要求及对产品设计的效果,同时设计公司也能得到更多的设计方案和设计思路,达到产学双方互利共赢。
课程项目:项目定位为2012中端电磁炉(400~600元价位段),目标为设计中端主销产品。
夜上海论坛 设计关键词:创新、优雅、简洁
夜上海论坛 课程对象:北京理工大学珠海学院设计与艺术学院产品设计专业10级学生,完成课程设计1的学习,缺乏真正的实践设计经验。
为了让学生可以结合项目要求和市场需求进行深入设计,课程计划中安排两次阶段性集体答辩:(1)学生进行产品终端市场调研后,以小组形式完成报告,在专业工作室进行分小组答辩,确定产品设计方向及产品设计定位。由教师和设计公司设计师对产品定位进行评估;(2)在产品设计项目完成后,由教师和设计公司设计师对产品完成效果及创新性进行评估。
3.2 教学方式
通过引用设计公司实际项目设计,使学生了解实际案例的设计流程、家用产品设计的方法、工作方法、家用产品设计趋势。强调设计前期的体验设计、产品需求定位、调研流程。对设计项目进行客观的可行性分析,从而增强学生的自主性,提高对项目的设计能力,加强对实践设计的认识。
3.3 项目课程过程
1)第一阶段:分市场调研和用户体验两部分。
夜上海论坛 市场调研:按项目需求进行小组分配,教师首先对项目进行讲解分析,设定调研方向和要求,由学生设计调研问卷表,经由小组会议讨论通过后执行。调研方法及步骤为:完成调研问卷表,进行终端销售市场调研、消费用户调研、使用环境调研等,同时可以在专业市场调研网进行市场调研,由小组长根据情况计划执行并分配小组成员任务,一周时间完成调研报告。
同时教师邀请设计公司设计人员与学生进行前期沟通,对项目要求进行说明,讲解设计输入任务,对设计前期问题进行答疑,沟通设计流程。该过程中教师负责组织交流方式及把握沟通各环节。以小组为单位,让学生针对不同的消费对象和环境进行终端调研,并且要求学生做照片记录。通过终端市场调研,使学生了解到市场消费者的真正需求,同时了解同类产品不同品牌在市场中的竞争力和各品牌产品的销售情况。
夜上海论坛 用户体验:在这个过程中导入用户体验的知识,让学生带来不同品牌的电磁炉和烹饪食材,自我体验。在实际使用和操作过程中,学生能够产生很多的使用体会,从而获得源自设计者自身的体验信息。这区别于单纯的依靠第三方使用者的使用体验,设计者自身的体验能为后期的设计方案提供更合理的思路和解决方案。用户体验阶段也是此次课程项目中的重点和创新之处,能够让课堂活跃起来,增加学生的学习兴趣。
2)第二阶段:分析调研数据,拟写调研报告书。
夜上海论坛 调研报告书包括各项调研的总结,根据总结报告拟出设计定位和设计风格定位。该阶段通过教师和设计公司设计师对学生的调研过程进行指导,从设计定位、消费用户调研、使用环境调研等方面进行指导,设计公司负责该项目设计人员评审,对客观统计数据进行分析,找到目标市场并定位产品方向。从目标消费人群、产品的工作原理、产品分类、外观、色彩、结构、材料、工艺等全方位的定位产品,确定设计创新思路。
调研报告拟写内容项包括:产品介绍(介绍,工作原理)、产品分析(分类,外观,材料,结构,人机)、市场分析、用户研究、总结等。小组根据本组项目情况可适当增减组合。
夜上海论坛 3)第三阶段:设计方案草图阶段。
对调研报告书的设计定位进行分析,得到具体的设计方向。学生根据目标消费人群、产品的工作原理、产品分类、外观、色彩、结构、材料、工艺等完成设计方案草图。设计方案草图是设计师零碎的设计概念最初的设计表现,可帮助设计师展开不同的设计思路,通过这些可能性概念,设计师逐步发展、淘汰一些设计,逐渐成熟自己的构思,最终将它变成现实。设计师通过设计方案草图实现与其他设计师、与客户的有效沟通。
夜上海论坛 此阶段根据客户提出的设计需求,公司设计师对产品进行了设计思维发散,包括整体形态的创新、人机舒适度的研究、流行趋势的分析等,得出初步草图结果。通过本轮草图提案,意在获取客户对草图方案的尺寸、色彩、制造工艺、人机舒适度等方面的意见,进而做出下一步修改。细节部分的完善将在后续的设计中进行。
4)第四阶段:2D线框图和3D效果图。
前期的设计方案草图已经很好的诠释了设计目标,电脑辅助设计则是方案的数据化呈现方式。效果图设计的主要功能为将平面图纸三维化、仿真化,通过高仿真的制作,来检查设计方案的细微瑕疵或进行项目方案修改的推敲。因此效果图是设计表现的方法之一,明确这个基本功能后该阶段在设计过程中要求完成以下能力目标:(1)能依据设计草图创意设计绘制,实现产品局部与整体间的协调;(2)能合理布局三视图,2D线框图符合家用产品的人机工程需求;(3)能对2D线框图进行修改细化,能依据2D线框图建立3D模型;(4)能延续设计理念优化3D模型,符合草图设计创意;(5)能合理应用图形语言的方法,对产品概念作直观表达;(6)能按照设计要求合理赋予产品材质和色彩;(7)能正确标注家用产品的尺寸、结构与生产工艺;(8)能根据三维模型完成安防产品三视图的输出。
夜上海论坛 5)第五阶段:项目答辩、细节调整。
以演讲的方式完成产品设计项目效果图展示,各小组分别陈述方案,由设计公司的设计总监进行方案的可行性评估,项目小组间互评。该阶段通过项目答辩的方式培养学生的语言表达能力、演讲能力、设计项目的总结能力。由教师组织设计公司总监进行现场答辩,每进行完一组后进行点评,最后课后再调整。
4 结论与建议
北京理工大学珠海学院设计与艺术学院的课程项目化教学改革获得了全院上下的大力支持,为教学的顺利实施打了基础。同时,各教学部门、各教研室、辅导员等也对课程项目化教学改革的授课方式、授课内容的变化给予了肯定并提出了中肯的意见。受益对象涉及到设计与艺术学院工业设计专业所有学生及相关教师,甚至可以为国内其他相关院校研究机构、相关课程体系及专业教师和学生提供学习的参考。
课程项目结束,学生通过实际项目的演练和设计进行总结,为今后针对家用电器项目的设计积累了专业基础,提升了对家电行业的深入了解,并体验了实践项目设计的流程,从而极大的提高了学生对专业的信心和学习设计的兴趣。
参考文献
[1]恰安,博赫尔.创造突破性产品:从产品策略到项目定案的创新[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]江湘芸.设计材料及加工工艺[M].北京:北京理工大学出版社,2003.
[3]Karl T U,Steven D E.产品设计与开发[M].北京:高等教育出版社,2005.
1现状分析
工商管理专业主干学科开设课程设计是培养应用型管理人才的需要而开展的。但是,课程设计教学效果总体来讲不理想,主要表现在四个方面。
(1)课程设计质量整体不高。课程设计的题目一般由任课教师直接指定。由于部分青年教师指导课程设计经验不足,缺乏企业实际工作经验,倾向于从互联网上找参考资料,学生也通过网络比较容易获得第一手资料,在没有经过深入分析、调研的基础上引用网上资料,难以达到课程设计的要求,也影响课程设计的质量。
(2)课程设计难以激发学生的学习兴趣。课程设计是承接基础理论与实践应用的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实践,在实践中检验自己的知识。起初课程设计的情况是,在两周的时间内,按照选题、查资料、策划等流程执行,学生被动接受老师的指导、检查。出现少数学生偷懒,少做设计内容,甚至还有抄袭现象,难以有效激发学生学习兴趣,课程设计作用大打折扣。
(3)考核标准难以统一并流于形式。工商管理专业的特点决定了课程设计评价标准的多维度,制定课程设计考核标准有一定的难度。考核过程主要由指导老师根据课程设计报告撰写的情况评分。由于受到指导老师主观因素的影响,指导老师也缺少相对客观的评分依据,最终考核成绩普遍偏高,在一定程度上打击了学生的学习积极性。
(4)课程设计和论文没有有效区分。不少学生把课程设计按照论文的模式和结构撰写,没有理解课程设计的实质,课程设计到底要解决什么问题。指导老师和学生都对课程设计的实践性和可操作性要求不能准确把握,理论偏多,偏离了课程设计重在培养实践应用能力的初衷。
2改革措施
课程设计在实际操作中暴露出来的诸多问题使老师和学生都不甚满意,为了能达到课程设计的预期目的,专门召开课程设计研讨会,积极探索课程设计改革措施,在进行专业课程建设的同时,对课程设计进行较大的改革,把过程管理的思想引入到了课程设计教学环节中。
2.1充分做好开题准备
指导教师要明确课程设计的目的、任务、要求,给学生准备合适的题目。由于每个课程设计的先修课程和后继课程不同,所以其目的、任务和要求有很大的区别。采取的相关措施有:第一,由课程设计指导小组教师集中讨论决定课程设计的目的、任务和要求。第二,编写完备的课程设计指导说明书。指导书包括:课程设计性质、对象、学时、学分;课程设计目的侧重综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题;课程设计题目从培养学生实践能力出发,提供自学、查资料、独立实践的任务;课程设计内容应说明必须的步骤和反映步骤完成情况的文档;课程设计考核标准包括出勤、设计报告、成果汇报在总分中所占的比例及其相应的得分标准。
2.2建立答疑制度
夜上海论坛 在课程设计期间,每天安排一名指导老师值日,为学生答疑,严格考勤。学生针对在课程设计过程中遇到的问题必须主动找老师答疑,交流设计构思、想法和创意。在老师的指导下提高学生分析问题、搜集资料、撰写策划方案的能力。
夜上海论坛 2.3提交课程设计大纲
在课程设计开始后的第三天,学生要在查找大量资料的基础上撰写课程设计大纲,大纲要明确所选择的研究对象——某个具体企业的简介,在战略、营销、人力资源、生产等方面存在的问题,针对存在的问题,相应的解决思路和解决方法要合乎管理的逻辑。大纲必须提交指导老师审阅,指导老师和每个学生就大纲进行沟通,提出修改意见和建议。学生在指导老师审阅后进一步完善自己的设计方案思路。
2.4实行全过程考核
课程设计采取从课程设计开始的第一天直至结束,每一阶段任务完成后都对学生进行阶段性评估,以加强对学生自主学习的引导。课程设计考核标准根据特定的设计目的和性质编制。考核标准包括出勤率、各阶段的评价、设计报告的评价、成果汇报的评价等多项指标。各指标所占的比例也由课程设计指导小组老师集体讨论确立。
2.5组织成果汇报
在课程设计结束后,安排了成果汇报环节——答辩。汇报流程类似毕业答辩程序:由学生自述10分钟,之后老师和同学针对性提出2-3个问题。学生要取得好成绩,必须按照要求完成设计任务,认真搜集资料、完成报告、熟悉设计内容,总结重点、制作PPT完成汇报。
3改革效果
3.1强化了课程设计指导老师的责任心
在前期的课程设计中,按照某些说法,指导老师用课程设计“混”教学工作量。通过一系列过程管理,指导老师除了在课程设计上要花费更多的时间外,还要有较为完善的知识结构,对指导老师提出了更高的要求,指导老师必须保持和学生沟通,有效强化了指导老师的责任心。
3.2加深了学生对课程设计的理解
以前不少学生普遍对课程设计和论文的区别没有弄清楚,很多课程设计基本上就是论文。课程设计简单的说,就是设计一个可以用于企业管理实践的操作方法,不需要太多理论的阐述。比如人力资源管理中的绩效考核,要求学生设计出某公司不同职位、岗位员工的绩效考核表格,让企业每一个员工根据这个考核表格很清楚的知道组织对自己的要求,自己从哪些方面努力能取得良好的绩效,具有很强的应用性。通过一个完整的设计,为以后学生可能从事人力资源、市场营销、生产管理等相关工作打下良好的基础。
3.3提高了学生综合素质
关键字:操作系统课程设计;考核体系;考核环节;考核指标
中图分类号:G642.0文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)08-0045-04
计算机操作系统是与硬件直接相关的系统软件,计算机中的关键性技术,它的设计与实现体现了程序设计与软件工程的精髓[1]。计算机操作系统原理课程是计算机科学与技术及相关专业的核心课程之一,对理论与实践要求都很高,历来为计算机及信息学科所重视。操作系统课程设计正是该课程实践环节的集中表现,不仅可使学生巩固理论学习的概念、原理、设计、算法及数据结构,同时培养开发大型软件所应拥有的系统结构设计和软件工程素养。对该课程考核体系的构建可以促进学生设计能力、创新能力和科学素养的全面提升。
1 操作系统课程实践现状分析
夜上海论坛 国内外高校对操作系统课程的实践环节极为重视[1]。北大、清华、西电、国防科大等院校均分两个学期,设立理论、实践环节来共同完成该课程的教学工作。实践内容主要分为模拟仿真型、解剖型或设计型。由于操作系统课程内容的抽象性、复杂性,决定了许多学生在学完理论以后,对实践环节感到束手无策;同时该课程内容承上启下,涉及以前学习的许多课程,如C语言、数据结构、计算机组成原理等,要求学生有较强的综合分析问题和设计的能力。课程的难度阻碍该课程的考核,实践考核往往成为程序设计考核或算法编程考核,没能成为有效促进操作系统学习的有力工具。一些院校在此方面进行了有益的改革与尝试。北京大学根据MIT的开放课程经验和自己学生的特点,建立操作系统实验室,提出了一套自己的试验平台和实验体系,包括实习授课、进程控制、实习反馈等环节控制教学质量[2]。考核模式中增加成果演示和期末答辩环节,借助交流开发心得、压力测试等方法检查进度控制好坏,达到促进学生学习的目的。南开大学提倡使用系统仿真的实验环境加强学生理论联系实际的能力,降低试卷考试的压力,建立多元化考核体系,使用“弹性考核制度”培养学生的综合素质和能力[3]。
我校是农业类院校,操作系统课程设计是紧接操作系统原理课程的实验型必修课,安排在上完理论课的下一学期。过去两三年里,借鉴其他院校的经验,根据自己学生的生源特征和课程特点,本着“承上启下、提高综合能力”的宗旨,为提高学生的软件设计能力、动手编程能力,摸索与总结了一些控制实践课程质量的方法。但也暴露出一些问题。(1)无法将操作系统理论与实践结合起来。一些同学只为完成表面上的功能进行软件设计与开发,没有借鉴前人成果;(2)同学之间依赖性严重,加之Internet网提供的便利功能,一些同学出现网上拷贝,不劳而获、浑水摸鱼的现象;(3)缺少考核体系与测试环节。对原理课程的认识不足,缺少软件工程的思想指导。实践环节的软件开发等同于以前的算法设计或编程,没能突出该课程系统性的特点;(4)缺少分组协作能力、口头表达能力、进程控制能力等方面的训练,许多同学会做不会说、不会写;能单独开发,不会小组共同协作。
2操作系统课程设计考核体系构建思路
学习评价是课程学习的一部分,能够有效地促进课程学习。一个完整的课程考核体系应该有过程性学习评价和终结性学习评价两部分。针对本课程的现状,考核体系应具体解决如下问题:(1)量化考核指标;(2)量化考核每位同学的协作能力、分析解决问题能力。由于分组协作完成设计任务,给老师有效地分辨出每位同学具体完成的工作量及工作质量带来困难,需要考核环节中具体的量化措施来保证。(3)体会软件开发全过程。操作系统是计算机中管理软硬件资源的系统软件,其设计与实现的着眼点均是“一切为了用户”的系统观点。通过考核环节的设定,使没出过校门,没有实践经验的学生,在校期间体会到软件的开发过程。
夜上海论坛 与理论考核模式相比,实践考核不仅注重结果,更加注重过程、技术和素质考核。分析操作系统课程设计实践现状,结合具体的考核量化问题,本着过程与结果并重的原则,提出如下指导原则:
(1)坚持多样化考核与多次考核机会相结合的考核方法。建立以考察专业技术和职业素质为基础的考核体系。考核内容的选择,既要体现和课程培养目标,又要有利于培养学生运用所学知识和技术分析问题和解决问题的能力。真正做到既考知识,又考能力(技能)和素质。
(2)强调理论与实践的结合。课程设计从题目的选择到设计与实现,均应借鉴前人成功的设计理念,采用或扩展已学过的算法和策略,考察将抽象的理论知识渗透到实践设计的能力。
(3)根据课程设计考核改革模式,设计考核评测体系及考核评价指标。过程考核、技术考核及结果考核相结合,最终得出综合成绩。同时,注重每一考核环节的交流与指导。
(4)将软件工程的思想融入课程设计,培养学生分工协作能力,进度控制能力。
夜上海论坛 本研究在总结我校前三届学生课程设计经验的基础上,学习借鉴其他高校的成功经验,针对农业院校学生的特点,突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时,本着综合能力提高的宗旨,通过协作学习与模拟性学习相结合,设计出一套适合本校学生特点的学习考核模式,采用过程考核、技术考核、结果考核等多种形式建立实践教学的考核评价体系(图1),提高实践环节的质量,调动学生的学习热情,“以考促学”,培养学生多元能力,为农林类院校操作系统课程实践考核趟出有益的道路。
3 考核评测体系的构建
夜上海论坛 操作系统实践教学的考核目标是在软件工程思想指导下,提高大型软件的分析设计能力,小组成员的分工协作能力,设计结果的分析测试能力。因此,考核体系的制定既要考虑理论知识与技能提高,又要加强团队精神与素质培养。本研究按照该课程实施过程中的五个步骤:明确目标――小组计划――协作研究――分组测试――最终评价设立考核环节。
夜上海论坛 3.1 考核评测环节的建立
夜上海论坛 操作系统课程设计考核体系根据课程考核的指导原则和课程设计流程,本着科学合理,重理论、重技能、重素质的原则,设定为五大考核环节,分别是设计考核、算法考核、测试考核、能力考核和提优考核,最终考核成绩是五部分乘权重之和。表1,体现各考试环节的考核内容与方法。其中,设计考核针对课程设计的开始部分,检查学生整体规划和协作分工能力;算法考核主要考核每位学生的参与程度,具体实现措施;测试考核属于对课程设计成果的检查,是以往实践考核的薄弱环节。该考核体系中强调测试,通过制订组内测试、组间测试和教师测试制度完成整体测试。具体测试过程是教师提供测试报告书格式及考核项目,组间成员按照对方提供的操作说明对软件作品进行相互测试,并填写测试报告,然后由教师组成的测试小组进行综合性测试,给出测试评语。能力考核贯穿实践的每个环节,通过学生制作PPT、口头汇报并回答问题,考察语言表达能力、进度计划实施情况及工作汇报能力。提优考核是在课程设计结束后,针对部分优秀的学生主动申请,通过撰写小论文的形式体现。
3.2 考核评价指标的建设
考核测评环节是指导实践考核的基础,考核评价指标具体量化考核环节,是成绩评定的依据,它的构建必须有系统和全局的眼光。我校操作系统课程设计是停课一周进行,时间安排在三年级下学期开学第一周。三年级上学期理论课结束后学生分组、选题,利用寒假时间准备资料,开学后完成具体实践工作。课程设计的好坏很大程度取决于假期准备工作的好坏。为了有效考核学生准备工作和实践情况,针对考核环节设定具体的汇报考核指标和测试报告考核指标。由教师和四年级优秀学生组成考核小组,按照汇报考核指标打分,存档源码程序、可运行程序、测试报告和课程实践报告,综合测试报告考核指标给出课程设计的综合成绩。
(1)汇报考核指标
汇报考核如表2,属于过程性考核,主要考查学生整体计划,分工协作与进程控制能力,语言表达能力和幻灯汇报能力,有利于提高理工科学生的综合素养。采用PPT幻灯形式,汇报时间穿插在实践设计的过程中,是量化设计考核、算法考核和综合能力的主要手段之一。同时,总结性汇报促进同学之间彼此交流成果与心得。
(2)测试报告考核指标
软件测试是保证软件质量的重要环节,测试考核指标的设立有助于建立良好的软件测试观,养成良好的测试习惯,为后续软件工程课程的开设积累实践经验。测试考核以测试报告的形式存档,考核指标既要体现整体构思,又要能够促进被测试软件的完善,有助于错误的发现与改进;同时,该项工作的开展是同学之间交流与学习的机会。核心测试指标如下:
夜上海论坛 理论依据是否充分。
功能、结构设计的合理性、是否考虑充分。
夜上海论坛 算法正确性及容错程度、算法性能情况,要求评测人用具体的测试数据进行说明。
夜上海论坛 用户界面友好性、直观性、易用性,并要求具体列举。
夜上海论坛 总结评价该设计的优缺点,具体描述特色与创新,并提出改进建议。
4 实践与效果分析
4.1 操作系统课程设计的实践
夜上海论坛 2005~2006学年第二学期,在我院院级实践教学改革项目的资助下,计算机科学与技术系02级共63位同学分成20个小组,按照操作系统课程设计考核体系进行实践。教师提供20道参考题目供学生选择,同学也可根据自己的兴趣爱好自定与操作系统相关的题目。有模拟内存可变分区的系统,有模拟Linux 2.6内核的进程调度系统,也有图形化动态模拟磁盘调度各种算法的系统。两名教师和两名四年级同学组成考核小组,经过三阶段的汇报考核,组间测试考核,实践报告考核,作品测试等考核,顺利通过课程设计课程实践。每组同学巩固理论学习的同时,加强软件设计与编程能力,整体素质得到锻炼与提高。每个小组提交软件作品,其中5个小组提交提优论文。图2和图3分别是课程设计学生作品样例。
4.2 实践效果
经过一周的停课实践,学生们普遍感觉加强了对操作系统理论的认识,同学之间的协作能力提高,自身的编程能力、系统设计能力及表达能力得到锻炼和改善。通过课程设计考核体系的实施,使广大学生在如下几个方面得到了提升:
(1)协作学习能力普遍提高。每个小组非常重视三个阶段的汇报,从查阅资料到幻灯结构、内容和色彩都经过仔细琢磨;小组内讨论气氛热烈,有些小组甚至在宿舍熄灯后仍在探讨问题;还有的小组到处寻找通宵教室,加班加点工作。
(2)真实能力明显提高。量化课程设计过程和考核指标,完善了过程监督,有效地防止了学生实践“做弊”现象,使所有学生的能力都得到一定锻炼。
(3)提升综合应用知识的能力。操作系统模拟的许多题目,不仅涉及数据结构,同时要求活学活用操作系统理论中的概念与方法。如,模拟内存管理的设计中,为突出并发和共享特征,一些小组使用了多线程实现并发。另外,数据结构中树、链表以及Hash表的知识得到巩固。
(4)计划表达与交流能力提高。课程设计三个考核环节,将自己的成果展现给同学和老师,并且解答老师的提问,有助于老师与学生、学生与学生之间交流。老师可以及时发现问题,指导学生改进设计方案;学生也可在汇报过程展现自己,锻炼语言表达能力,对于不善表达的理工科生来说是很好的锻炼。此外,该考核方法使学生不敢懈怠,按时完成任务。
(5)学习主动性和创新性得到激发。课程设计的所有考核环节均开放式进行,学生在考核过程中可以相互对比,有效促进了比学赶超的学习热情;考核压力促进基础薄弱的同学在基础较好的同学带动下进行主动学习。学生潜力得到很大发挥,不再局限于教学过程中所学知识,自学相关内容,力图将设计做到最好。
5 结束语
夜上海论坛 该套考核环节、方法和考核指标的建立,强化了操作系统原理的掌握,激发了学生学习热情,提高了实际软件设计、编程能力,培养了组织协作与团队精神,为抽象理论课的实践环节的理论提升探索出一条有益的道路。由于该考核体系处于实验阶段,有待于进一步发展和完善。
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收稿日期:2006-9-14
资助项目:南京农业大学信息技术学院院级教改项目的资助
夜上海论坛 作者简介:姜海燕(1967-),女,浙江临安人,副教授,研究方向:农业信息技术、软件工程。
夜上海论坛 通信地址:南京农业大学信息学院,邮编:210095