時間:2023-09-25 17:59:50
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇課程設計的步驟,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:網絡課程 課程設計 腳本編寫
基金項目:云南開放大學科學研究基金項目《開放教育課程資源應用管理系統研究與設計》,項目編號2013-06
網絡課程建設中,課程建設團隊的組建是完成建設的必要前提,豐富有效的教學設計與課程設計是建設高質量網絡課程的必要條件,而課程設計如何在技術制作過程中完整實現是制約課程建設的關鍵。
1 網絡課程的概念
教育部現代遠程教育資源建設委員會在《現代遠程教育資源建設技術規范》中指出:“網絡課程是通過網絡表現的某門學科的教學內容及實施的教學活動的總和,包括兩個組成部分:按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內容和網絡教學支撐環境。” 網絡課程是對一門課程教學內容、作業解析、考試輔導、在線測試、教學互動等信息的集中封裝,學習者可獲得較為全面的導學、助學、輔導和互動。
2 網絡課程的建設流程與團隊組建
根據網絡課程建設的“瀑布模型”思想,網絡課程建設包含課程開發總體規劃、學習活動與課程設計、媒體開發與課程制作、課程試用與測試、課程與維護五個階段。一個完整的網絡課程建設團隊應包含項目負責人、課程內容專家、課程設計人員、美工和技術開發人員、媒體制作人員、課程校審和測試人員等角色,這些角色分工配合來完成開發流程中的各項業務工作。
3 課程設計的重要性
課程設計是網絡課程建設中最核心、最關鍵的環節。加強課程設計,有助于提升網絡課程的建設質量和教學效果。要綜合考慮課程內容特點、學習者的個性化學習需求,融合混合型教學模式理念,結合信息技術與教育技術的發展,對課程的學習目標、學習過程及學習評價、教學評價、使用反饋等課程元素進行合理設計。課程設計要根據學習者自主學習的特性,結合課程內容特點、教學目標、交互方式來進行,并針對這些特點選擇合適的媒體表現形式、教學活動形式和交互活動形式,并將這些設計形成詳細腳本,作為與技術人員溝通交流的工具。
4 網絡課程設計腳本的作用和內容
4.1 網絡課程設計腳本的作用
設計腳本編寫需要對課程內容的安排、結構布局、視聽形象表現、人機界面形式、動畫方案、交互界面、解說詞的撰寫、配音配樂等進行周密考慮和細致安排。設計腳本不能僅僅是課本或教案的簡單復制,還應該包含課程中所有媒體素材的安排布局、內容和呈現特征的設計、鏈接地址和交互行的設計,詳盡描述課程使用者將要在計算機終端上看到的各種細節。
在網絡課程建設過程中,各建設環節之間有效溝通是課程完整準確實現的保證。調查表明,溝通的瓶頸環節往往存在于課程專家、課程設計人員和技術開發人員之間。在建設前期,課程總體設計、教學大綱確定、學習活動與過程設計、課程設計腳本編寫、制作素材準備等環節由課程內容專家和課程設計人員完成,而網絡課程的最終實現必須由網頁制作和美工技術的專業技術人員完成。所以,網絡課程的內容專家、設計人員和專業技術人員之間需要課程設計腳本作為準確表達和溝通的工具。網絡課程設計腳本有助于開發團隊理清思路、直觀形象地展示設計意圖、無誤差地實現建設的意圖和思想,利于團隊分工協作、提高開發效率。
4.2 網絡課程設計腳本的基本內容
網絡課程設計腳本內容要以課程設計方案為綱要性文件,為課程設計服務。課程設計人員編寫課程設計腳本,以課程設計方案為根本,描述和表現課程實現的內容結構、頁面形式、媒體展現形式、媒體特征、細節描述等。網絡課程設計腳本的基本內容包括課程結構關系圖、頁面組織結構圖和分鏡頭腳本,具體內容見表1。
表1 網絡課程設計腳本的具體內容
4.3 設計腳本編寫的基本原則
(1)明確課程目標和各個單元應實現的教學目標,使教學內容準確無誤地服務于教學目標。
(2)根據教學目標和內容,選擇適當的教學方法和教學媒體。
(3)應用學習理論,提高網絡課程的教學效果。
(4)充分考慮終端設備的輸出和顯示特點。
(5)教學設計人員在進行教學設計和編寫腳本時,充分考慮制課工具的選擇。
(6)使用規范的設計腳本格式。網絡課程設計腳本可使用不同的格式,但須遵循一定的書寫規范,而且要明確詳細地表達腳本的各項內容。
5 一個簡單的網絡課程腳本設計工具――PowerPoint
5.1 使用PowerPoint編寫腳本的原因
PowerPoint是Office辦公軟件中的一個組件,用于演示文稿制作。選擇PowerPoint編寫課程設計腳本主要從以下幾方面考慮:
(1)入門門檻較低,軟件使用較為廣泛、操作簡單。
(2)PowerPoint有豐富的形狀、圖表、藝術字、剪貼畫等功能,可實現各類藝術效果。
(3)使用PowerPoint的編輯母版功能和復制粘貼功能省掉不必要的重復工作,用母版編輯功能結合各種圖形編輯功能可輕松實現分鏡頭腳本的編寫。
5.2 編寫步驟和樣例
本文以《云南省計算機等級考試強化訓練》網絡課程設計腳本為例,講述課程設計腳本的PowerPoint實現。
步驟1:用幻燈片母版設計網絡課程的頁面公共元素。在幻燈片母版視圖中,用繪圖工具中的直線工具,將幻燈片頁面根據網絡課程的設計需要劃分為四至五個區域,分別描述不同模塊和元素的設計思想。在模板中用PowerPoint軟件的繪圖工具、Smart Art工具、圖文混排等功能制作課程頁面中一些固化的公共元素,如網絡課程的Logo、導航欄等。
步驟2:使用圖形工具設計網絡課程的總體結構和頁面結構。用Smart Art對象中的循環、關系、嵌套、列表、流程、層次結構等組件,結合圖片編輯與繪圖功能,編寫課程整體結構關系圖和頁面組織結構圖。
步驟3:應用設計好的母版編寫分鏡頭設計腳本。在步驟1里已經定義完成的主要內容區域中,以“所見即所得”的方式給出頁面效果和內容;在步驟1里已經定義完成的側邊欄和底部區域處,輸入對應頁面在聲音、圖像、視頻和交互效果等方面的設計細節和注意事項。分鏡頭設計腳本要對課程中所有的頁面或同一類型頁面的呈現方式和細節做出詳細描述,為技術人員制作頁面提供精確參考。
在上述步驟完成的課程結構關系、頁面組織結構和各頁面的分鏡頭設計腳本的基礎上,團隊中的媒體制作人員和技術開發人員方能清晰地讀懂課程設計人員的意圖,準確地實現該網絡課程的頁面設計、內容安排和媒體制作。
6 總結
綜上所述,一個完備的網絡課程建設團隊的組建、科學有效的課程設計、設計腳本編寫對于精準高效地建設網絡課程有非常重要的作用。網絡課程設計腳本要對教學設計詳細展示和精準表達,是課程設計人員與技術人員之間實現良好溝通的橋梁。本文用PowerPoint這一簡單通用的軟件工具實現設計腳本編寫的方法,不僅適用于網絡課程建設,也適用于普遍的多媒體課件開發、移動學習課件開發和數字教材制作。
參考文獻:
[1]網絡課程教學設計腳本編寫規范[M].北京:電大在線遠程教育技術有限公司,2008.
[2]張進寶,李松,馬江艦.基于“瀑布模型”思想的網絡課程設計與資源開發模型[J].現代遠程教育研究, 2010,(1).
關鍵詞:環境影響評價 教學模式 任務教學法 課程設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)05(b)-0051-01
《環境影響評價》是環境科學與環境工程專業學生的主干專業課之一,而從事環境影響評價工作也是相關專業學生較好的就業方向之一。《環境影響評價》課程重點講述水、氣、聲、固、土壤、生態、區域開發等的環境影響評價,探討各開發行為產生的不良影響,并結合當地環境質量現狀,根據相關法律法規及各項規范,提出減緩或消除不良環境影響的措施[1]。課程內容較多,理論及實用性皆強。在課程結束后,一般都要進行相應的課程設計以加深學生對所學理論知識的理解,增強學生對理論知識的實踐應用技能,有助于將學生培養成工程應用型人才,為其今后從事相關環評工作奠定基礎。本文針對課程設計中存在的問題,結合實際教學經驗,從課程設計題目設置、案例分析法及任務教學法的應用等方面,對《環境影響評價》課程設計進行了改革與實踐。
1 課程設計題目的設定
如何讓學生從課程設計中學到有用的知識與技能,同時又符合《環境影響評價》課程設計的條件,切實可行,是課程設計題目設置的最根本原則。一項建設項目的環境影響報告表的編制工作一般需要一個月以上的時間,若為編制環境影響報告書則一般需要兩至三個月的時間,甚至更長。《環境影響評價》課程設計最多只有兩周的時間,時間短。同時,受各種條件的限值,學生很少能夠到現場進行踏勘,實施環境監測的可能性較小。如果設置的課程設計的題目過大過深的話,學生無法切身參與其中,只能停留在表面文字整理或參考其他項目環境影響報告書(表)文字復制粘貼上。因此,課程設計的題目應該立足于學校內已經學校周圍的建設項目上,可以房屋建筑或房地產建筑項目為主。此類項目特色鮮明,對環境產生的影響較容易識別。另外,由于是校內或校周圍的建設項目,學生可以參與其中。在某此課程設計中,筆者以校內宿舍樓建設項目的環境影響評價為課程設計題目,讓學生編制該項目環境影響報告表,并讓學生對其產生的環境影響現場勘查與分析,對其產生的噪聲污染利用聲級計現場監測。該設計題目的設置,學生參與積極性很強,積極討論制訂監測計劃,分工明確,分析合理全面,課程設計較為圓滿完成,取到了很好的效果。
2 案例分析教學法在課程設計中應用
通常認為案例教學法應用于理論教學中,如在講單項環評如水環評、大氣環評時,都會講解個相關案例以加深學生對理論知識的理解,強化其后續應用能力的形成。但在后續的課程設計中,學生綜合應用能力仍較為欠缺,系統設計能力不強。這主要由于在課堂中所講述的案例多為實際環評項目中單項環評部分的內容,針對一項目系統案例分析幾乎沒有。即使學生對單項環評內容較為熟悉,拿到一課程設計題目后,仍感覺無從下手,不知如何進行。因此,在課程設計中,最好一開始針對某一環境影響評價實際案例,仔細講解其環境影響報告書或環境影響報告表,從總則一直系統講解到結論與建議。學生通過實際案例的學習,會系統掌握環評規律,學會一些在環評報告書(表)中常用術語及用語。對課程設計如何開展及進行會有綜合的掌握與把握。通過實踐應用,結果表明,在課程設計開始階段,通過一個上午對某一實際案例環境影響報告書或報告表的講解,對學生開始課程設計幫助很大,學生課程設計內容的展開與完成效果較未采用案例教學有明顯的提高。
3 任務教學法在課程設計中的應用
任務教學就是根據課程設計的內容,以學生為主題確定課程設計任務。學生根據自己的任務,合理制定實施任務的計劃與步驟,并采用相應手段去實現任務,完成課程設計任務。任務教學法已廣泛應用于目前高校教學中。任務教學主要分為下面三個步驟:前任務、任務階段、和后任務,前任務主要是激發學生對任務的關注和興趣,了解任務的細節和相關知識背景;任務階段則是核心,主要是學生采用各種方法和手段,去完成任務要求;而后任務階段則是學生根據前面完成情況,進行相應總結,實現自己能力的提升[2~4]。
在《環境影響評價》課程設計中,以校園內宿舍樓建設項目為例,前任務階段主要是讓學生了解課程設計的主要內容,熟悉建設項目的基本概況,了解環境影響評價科技的要求。任務階段則對課程設計的主要內容及步驟細化,制定相應的工作計劃,篩選評價重點,將任務分解至個人,如誰負責進行工程分析,誰負責進行噪聲監測,誰負責水環境影響評價工作,誰負責進行報告書編制等等。然后根據計劃開展相應活動,進行成果總結,并編制相應環境影響報告表。后任務階段則是學生對其工作進行后梳理,歸納總結在任務實施過程中出現的問題及獲得的有益經驗,提升其工程實踐能力,為其從事環境影響評價工作奠定基礎。
4 結語
作為《環境影響評價》理論教學課程的有益而必須的補充,環境影響評價課程設計在提高學生環境影響評價實踐應用能力方面起著非常重要的作用。通過課程設計題目的設置、案例教學與任務教學的有效應用等方面的實施,可顯著提高環境影響評價課程設計的實施效果。經課程設計鍛煉后,部分畢業學生反饋,他們在課程設計中學到的技能非常的實用,能在很短的時間適應所從事的環境影響評價工作。
參考文獻
[1]王新剛,陳海豐,陳芳艷.基于“卓越工程師”培養目標的《環境評價與規劃》課程改革探索與實踐[J].科技視界,2011(25):25-26.
[2]徐明.任務型教學法在高職英語教學中的應用[J].科技視界,2011(25):27-28.
課程設計是土木工程專業教學計劃中的一個重要環節。它可以使學生了解如何將課堂上所學的理論知識應用于實際工程中,并且通過課程設計更好地掌握課堂上所學的知識,從而為今后的工作打下一個良好的基礎。
對于土木工程專業建筑工程方向的學生而言,課程設計通常包括:民用房屋建筑設計、單層工業廠房建筑設計、混合結構房屋墻體及條形基礎設計、鋼筋混凝土現澆樓蓋結構設計、單層工業廠房結構設計、多層框架結構設計、鋼屋架設計、門式剛架廠房結構設計、樁基礎設計、土木工程施工組織設計和一般土建工程概預算設計等。每一門課程設計都是相對應課程的一個重要實踐性環節,是培養學生動手能力及思考和創新意識的一個重要手段,是理論教學與實踐相結合的重要途徑,也是體現素質教育的一個重要方面。由此可見,提高課程設計的教學質量對于提高建筑工程人才培養質量起著至關重要的作用。
要提高課程設計的教學質量需要從課前準備、加強指導、注重設計過程、做好成績考核及成果總結等多方面人手。當然要保證上述每一方面的工作質量,教師的責任心尤其重要。”
下面結合筆者在建筑工程課程設計教學中的教學實踐,談幾點建議。
2認真做好必要的準備工作
2.1精心選題及合理確定設計分量
在以往的課程設計中,有些指導老師為減少麻煩,把某一設計選題用很多屆,致使設計內容陳舊,從而影響了學生的設計積極性。也有的課程設計其設計任務分量過大,導致設計過程草草收兵,應付了
事;而另一方面,也存在個別的課程設計分量過少,使得設計過程中學生閑暇多,用到的知識少,動手能力得不到很好的鍛煉,從而影響了教學質量。因此,在課程設計選題時,應結合新的教學內容和土木工程領域的新發展,不斷補充和更新設計內容。對部分的課程設計,應盡可能選用近期設計的工程或正在實施的工程,以便學生在設計過程中能看到實物,以增強他們的感性認識和設計積極性。比如,多層框架結構設計、樁基礎設計、土木工程施工組織設計和一般土建工程概預算設計等都應盡量將選題與實際工程結合起來。同時,在選題時,應考慮設計時間、復雜程度、提交成果的工作量等來確定合理的設計分量,使參與設計的學生都能經歷一個完整的練習過程,收到較好的效果,從而達到課程設計預期的目的。
2.2認真編寫設計指導書
盡快做好設計準備和更充分地理解設計內容,為高效而順利地完成課程設計提供保證。另一方面,由于資料種類和內容較多,對于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設計和今后的工作打下基礎。
課程設計指導書是引導學生進行設計的指導性材料,是課程設計教學中不可缺少的內容之一。有些指導老師為了省事,在課程設計開始的當天才口頭布置設計任務或在黑板上大致抄寫幾條;有些老師雖然布置了較完整的設計任務,但任務書過于簡單,對完成相關課程設計步驟、依據、設計進度、成果內容等未做出明確的交代,故指導性不強。每一門課程設計都應該按照教學大綱的要求明確設計的目
的、任務和要求。在課程設計正式開始之前,指導老師應提前編寫好內容詳盡的設計指導書,并發給學生,讓他們有一個熟悉的過程。指導書一般應包括以下內容:(l)設計目的、任務;(2)設計依據;(3)設計參考圖紙及相關資料;(4)設計步驟與要求;(5)成果內容;(6)設計進度安排;(7)紀律要求;(8)成績考核標準。如有必要,還應編人相應的設計例題,供學生進行課程設計時參考。
2.3準備必要的資料
工程設計過程中,設計者需要應用相應的規范、圖集、標準、定額等基礎資料。如房屋建筑課程設計中需要收集當地的氣象資料和水文地質資料等原始數據,并提供《西南地區標準設計通用圖》及有關制圖標準;又如多層框架結構設計中需要準備《建筑抗震設計規范》、《建筑結構荷載規范》、《建筑結構可靠度設計統一標準》、《混凝土結構設計規范》、《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》等各類資料;再如根據四川省現行的工程造價編制方法,土建工程概預算課程設計需要提供國家標準《建設工程工程量清單計價規范》、《全國統一工程清單編制規則》、《四川省建設工程工程量清單計價定額》、《全國統一安裝工程預算定額四川省估價表》(2004)、某一時期的材料指導價、各類標準圖集等。由于經費問題及應用范圍上的限制,指導教師應根據設計內容的需要對上述資料中的必要部分進行收集整理,作為指導書的附件,這樣可以幫助學生盡快做好設計準備和更充分地理解設計內容,為高效而順利地完成課程設計提供保證。另一方面,由于資料種類和內容較多,對于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設計和今后的工作打下基礎。
3加強指導與管理
3.1加強設計過程中的指導工作
對課程設計進行指導,僅是抽空到教室里對學生提出的問題給予解答是不夠的。因為有的學生在設計過程中提不出什么問題,有的學生總是參考同學的設計步驟,他們甚至對書上、規范、標準或定額中的內容理解錯了,就按他們自己錯誤的理解去做,影響了設計成果的質量。指導教師安排的指導時間每一天應不少于4學時,且具體時段應相對固定,以保證學生能按進度完成設計任務。同時,對課程設計的指導應把被動解答問題與主動提出問題相結合,對一些容易出現錯誤或混淆不清的地方進行提問或在黑板上予以提示,了解學生的具體做法或算法,并通過檢查中間結果來發現問題。同時,對計算中或繪圖中一些共性、難點問題應集中講解。
工程設計過程中,設計者需要應用相應的規范、圖集、標準、定額等基礎資料。如房屋建筑課程設計中需要收集當地的氣象資料和水文地質資料等原始數據,并提供《西南地區標準設計通用圖》及有關制圖標準;又如多層框架結構設計中需要準備《建筑抗震設計規范》、《建筑結構荷載規范》、《建筑結構可靠度設計統一標準》、《混凝土結構設計規范》、《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》等各類資料;再如根據四川省現行的工程造價編制方法,土建工程概預算課程設計需要提供國家標準《建設工程工程量清單計價規范》、《全國統一工程t清單編制規則》、《四川省建設工程工程量清單計價定額》、《全國統一安裝工程預算定額四川省估價表》(2004)、某一時期的材料指導價、各類標準圖集等。由于經費問題及應用范圍上的限制,指導教師應根據設計內容的需要對上述資料中的必要部分進行收集整理,作為指導書的附件,這樣可以幫助學生。
3.2加強對設計過程的管理
課堂教學有固定的時間,可以通過考勤、課后作業及講評等手段檢查學生的學習情況,從而保證一定的教學質量。目前對課程設計的管理則較為松散,有的指導老師在成績考核中只依據學生最后提交的設計成果予以評定,對設計過程幾乎沒有任何監控或記錄,因此導致學生的松懈和抄襲現象時有發生,甚至出現抄襲的學生得高分的情況,這顯然不利于提高學生主動完成設計的積極性,也不利于設計質量的提高。對課程設計過程中的管理可采取如下做法:
(l)明確指導時間。
(2)合理劃分和安排設計進度。
(3)對設計進度中的各個中間環節明確其具體要求(內容及必須完成時間),并不斷檢查;錯誤的地方可直接在初稿中批示出來;前一步驟未完成者不得進人下一階段的設計。
(4)最后必須提交正式的成果和檢查過的初稿或底稿;沒有接受中間過程檢查的學生,最后提交的成果不予批改,以不及格論。
通過上述的管理與督促,能夠收到較好的效果。
4采取措施確保設計質t和效果
4.1設計分組或設計選題
在布置課程設計的任務時,應分組或分題,不能全班做同一題目。如果每個人完成完全相同的內容,不利于培養他們獨立思考和主動學習的能力。比如鋼筋混凝土現澆樓蓋結構設計的選題應考慮不同的平面尺寸、荷載、建筑構造做法、材料強度等,還可以要求采用不同的樓蓋類型,以確保一人一題,每人可以完成相對獨立的設計任務。又如,房屋建筑課程設計需要繪制較多的圖紙,可以在課程教學中期即公布設計題目,并采取學生選擇與教師分配相結合的方法確定分組或選題,這樣學生有更多的時間學習規范標準和構思方案,在課程設計周開始前即可初步確定合理的設計方案,為下一步完成施工圖設計提供了保證。再比如土建工程概預算課程設計,一般的實際工程其工程量較多,在指導過程中,可以把課程設計的班級分成幾個小組,一些小組模擬招投標中的甲方做標底,另一些則作為不同的投標單位(乙方)計算報價,最后讓他們進行比較競爭。
由于每一小組是合作完成課程設計,所以必須要求小組成員每人獨立完成相應的內容,然后成員中間再進行互審,促使他們去思考,去發現別人的和自己的不足,從而提高學生課程設計的主動性和積極性。PKPM結構軟件進行建模、電算及施工圖繪制,同時通過與手算的結果對比分析,校核手算的正確性;土建工程概預算設計也可以應用某種預算軟件進行分析、匯總、打印,提高設計效率。通過上機操作,可以讓學生對目前工程設計中一些常用的軟件有所了解,同時也可以提高他們的計算機應用能力和獨立思考能力,并從一定程度上提高設計質量。當然,課程設計又不完全等同于工程設計,學生不能完全依賴于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓練必不可少。
4.2安排上機操作時間
在課程設計中,還應安排一定的上機時間,要求每個學生會應用一種與課程設計相關的軟件上機操作。譬如,房屋建筑設計可采用AutoCAD、天正建筑等軟件進行施工圖繪制;結構及基礎設計可采用及時做好設計成果的總結與評價
隨著我國社會經濟的快速轉型,我國企業對高級技術人才實際需求很大。近年來,許多大城市出現了高級技工奇缺的現象。在這樣的格局下,還是有很多高職畢業生因不能勝任企業提供的工作崗位而失去工作。筆者認為,這一現狀跟學生在校期間學習的各種專業課程的教學質量有直接關系。人才培養目標達標是在開設課程目標達標的基礎上實現的,而學習領域課程是提高學生專業技能和綜合素質的重要教學安排。基于此,本文提出學習領域課程建設思路,即在做好課程設計與實施的基礎上,課程負責人還要根據辦學條件的不斷改善對課程不斷改進。[1]
二、對高職學習領域課程內涵的理解
1.學習領域理念
學習領域的理念是在真實的工作情境中激發其設計能力。為了讓學生能夠獨立積極地解決工作任務并發展其設計能力,教師要選擇一個合適的課程載體,還要創造幾個具體的學習情境,各學習情境應按簡單到復雜的規律進行排序。一個情境下可設置若干個學習任務。通過讓學生完成學習任務來逐漸提高學生能力和素質,進而達到課程的知識目標、能力目標、素質目標和證書目標。
2.學習領域課程在課程體系中的地位
高職開設的專業,其課程體系一般由多個公共平臺課程、多個專業基礎平臺課程、多個學習領域課程和頂崗實習組成。公共平臺課程、專業基礎平臺課程是學習領域課程的前導課程,頂崗實習是學習領域課程的后續課程。
三、課程建設中的課程設計要點
1.課程確立方法和課程設計原則
學習領域課程是在進行專業調研的基礎上,對專業對應的某個典型工作任務進行轉化而確定。課程的知識目標、能力目標和素質目標根據完成典型工作任務所需的知識能力和素質來確定。
學習領域課程一般采用校內和企業雙人負責制。校內負責人可抽時間去合作企業鍛煉了解企業的實際工作,同時,還可借機尋找合適的企業負責人合伙設計課程。這樣,不僅可讓課程設計更貼近企業實際,還能為學生爭取到去企業學習或實習的機會。[2]
2.課程載體和教學情境及學習任務的細化設計
以學習領域課程“事故查勘定損課程”為例:課程載體可選“典型的車險事故的查勘定損”作為載體;可以把“輕微交通事故查勘定損”作為一個具體的學習情境;“輕微交通事故查勘定損案例”則是學習任務。該任務的知識目標:1.掌握輕微交通事故的特點;2.掌握簡易賠案的條件;3.熟悉接聽客戶電話注意事項;4.掌握查勘工具功能及單據填寫內容;5.熟悉查勘工作流程和定損工作流程;6.掌握車損的賠償費用項目;7.熟悉車險產品;8.掌握賠款估算的步驟;9.熟悉騙保案件的特征。該任務的素質目標:能遵守國家法律法規。
3.課程教學法、學習輔助材料和考核設計
學習領域課程與傳統課程存在很多不同,其課堂是學習領域導向課堂模式。所選教學法應選用行動導向的教學法,如任務驅動法、角色扮演法、演示法等。
學習領域導向課程,學生具有很強的自主性。因此,設計課程時,教師應設計和課程配套的工作頁。一個任務一張工作頁,學生邊學習邊填寫。如果有條件還可以建立課程網站給提供學生課外自學平臺。
學習領域課程的考核設計應突出學習中的過程性考核和企業兼職教師評價。
4.課程文件的形成
課程文件是指在課程設計過程中產生的各種文檔和表格,包括課程要求、課程設計材料、校本教材、教學計劃、課程教案、學習指南和學習任務工作頁等。目前,很多高職院校是通過課程評審的方式來判斷課程文件是否合格的。
四、課程建設中的實施要點
1.教學場所布置
學習領域課程模式下,大教室不需要了。需要建立小的學習空間,學生分成小組,進行學習活動。學生學習時需要電腦網絡,圖書館,指導工具(小黑板、卡片紙、等)。在只有大教室不能小班教學的情況下,為了順利實施課程,課程負責人應向系部或學校申請教室改造,同時桌椅的擺設也應根據課程設計需要來擺設。[3]
2.學習步驟的安排
學習步驟指任課教師對一個單位學時內具體學習內容和所用時間的規定。學習領域課堂學習步驟的安排對教學效果是有較大影響的。對學習步驟的序化,應考慮學生的接受能力和認知規律。
3.企業兼職教師的角色
在課程實施過程中,企業兼職教師是實踐專家。任課老師應多聽取企業兼職教師意見。應安排企業兼職教師負責對學生的學習成果(如學習工作頁和實操)進行評價考核。有條件的,可以安排企業兼職教師負責部分教學任務。
五、課程建設中的改進要點
1.課程改進的課題確定
課程改進致力于提高教學質量,致力于滿足用人單位對學生知識、素質和能力的要求。
課程需要改進的原因主要有兩個:第一,在課程實施環節中,總會有些實際情況和課程設計的初衷不付。第二,課程實施的條件發生了變化。隨著高職院校的不斷發展壯大,辦學理念的改善,教學條件會發生相應的變化。如果在學習領域課程的實施過程中,出現了這兩種情況,課程負責人就應該根據實際情況對課程設計進行修改,確定課程改進的課題。
5.2課程改進的過程
課程改進的基本過程是PDCA循環,即策劃(Plan)、實施(Do)、檢查(Check)、處置(Act)。課程改進應由任課老師、企業專家和學生三方組成工作小組,一起討論完成。課程改進的步驟:1.選擇課題;2.掌握現狀;3.分析問題原因;4.擬定對策并實施;5.確認效果;6.總結。
關鍵詞:課程設計;Java程序設計;實踐教學;軟件工程
0、引言
軟件工程專業本科生的培養目標是面向軟件產業界對軟件工程專業技術人才的需求,培養具備扎實的計算機科學技術基本知識,受過良好的軟件設計、開發和工程管理方法基本訓練的應用型高級技術人才。
Java程序設計是軟件工程專業的一門重要課程,該門課程的課程設計作為實踐教學的重要環節,對培養學生的學習能力、問題分析與解決能力、實踐創新能力起著重要的作用,同時還可以培養學生的軟件工程思想,提高學生的軟件開發能力。
1、什么是課程設計
課程設計是學生在學完課程之后集中一兩周時間,以個人獨立完成或團隊分工合作等方式,圍繞某一設計題目進行專業實踐活動,旨在鞏固、強化、拓展所學知識,提高學生實踐操作能力和自學創新能力,培養學生團隊合作意識。
課程設計是針對性較強的實踐教學環節,將課程基本理論與工程實際相聯系的綜合訓練,是培養應用型人才的一個重要步驟。課程設計可以使學生通過查閱資料、分析題目、確定設計方案等一系列步驟將理論知識與工程實踐相結合,從而加深對所學知識的理解與鞏固,提高整體思維能力、綜合應用能力和創新能力。
2、Java課程設計大綱的制定
根據Java程序設計課程的教學大綱要求,制定相應的課程設計大綱,明確課程設計的目的、任務要求、時間安排、設計文檔要求、考核方式、備選課題等。由于課程設計以個人獨立完成為主,因此課程設計的難易程度應適當,保證學生在指定的時間內能順利完成。根據計算機技術的應用范圍與學生當前的知識儲備情況,備選題目可設置多種類型,如小型桌面軟件類、管理系統類、網絡編程類等題目,當然,學生也可以自擬題目。課程設計文檔是學生對自己的作品在系統總體結構、功能模塊、程序流程圖、類圖、主要算法、遇到的主要問題與解決方法等方面進行說明的文字材料,同時要求學生在文檔的最后總結在完成課程設計過程中的心得體會。
3、Java課程設計方案
Java課程設計的實施主要由選題、指導、考核3個環節組成,其中,選題是首要的步驟,指導是教師了解學生遇到的問題和完成進度并給予輔導建議的過程,考核是對學生的作品進行檢查與評價。
3.1 選題
Java課程設計題目的設置要與軟件工程專業培養目標和Java課程的教學大綱要求相一致。課題應盡量滿足理論知識與專業技術相結合、軟件工程理論與項目實際需求相結合的要求,既要全面覆蓋理論課程所學知識,適合實踐教學和啟發創新,又要聯系工程實際,并適應本專業的發展趨勢。課題應具有一定的可操作性、設計性、靈活性、挑戰性和趣味性。課程設計內容難易程度的確定要以中等水平的學生在規定時間內經過努力能完成任務為依據。
另外,課題應盡可能地與學生的實際學習、生活相關,這樣學生在調研、分析設計時更容易了解需求。例如,學生成績管理系統、圖書信息管理系統、宿舍管理系統、ATM柜員機模擬程序等課題與學生的學習、生活相關,在使用計算機時常用的計算器、畫圖板、音頻或視頻播放器等都可以作為選題。
在學生明確課程設計的大綱要求后,根據自己對Java語言知識的掌握程度與感興趣的研究方向,可以從課程設計大綱的備選題目中選擇適合自己的題目,也可以自擬題目。
3.2 指導
在課程設計中,學生是主體,教師是主導,因此指導應講究方法與藝術,最大程度地發揮教師的導向作用與學生的主動性與創造性。指導分為兩個階段,第一個階段是對學生選題的指導,第二個階段是學生在完成課程設計的過程中教師對學生的集中輔導與答疑。指導過程同時也是教師對學生進度的檢查與監督過程。
1)選題指導。
教師在指導學生選題時要說明各種題目的難度與要求,根據學生基礎與能力的不同,因材施教,推薦不同的題目,幫助學生把握好方向。
對于理論基礎好、動手能力強的學生,可以給他們提供難度較高、有挑戰性的題目;對于理論基礎好動手能力一般的學生,難度較高、可操作性強的題目可以激發他們的探索精神、提高動手能力;對于理論基礎與動手能力都一般的學生來說,難度中等、有可參照原型的題目較適合他們;基礎差的學生要獨立完成設計比較困難,因此教師可以建議他們選擇源于教材、難度低的擴展性題目。
2)設計指導。
學生在課程設計的具體執行過程中主要由個人獨立設計與教師指導兩個部分構成。個人獨立設計是學生利用課余時間對自己的課題進行設計實現。除此之外,在課程設計期間,教師安排每周2次,每次4~5學時在實驗室集中指導與答疑。通過這樣的方式,教師可以參與到學生的設計中,了解并開拓學生的思路,發現問題并引導如何解決問題,還可以發掘學生的潛能,同時也可以對整個課程設計的過程進行監督與管理,提高課程設計的質量與效果。
在Java課程的教學過程中,教師應該逐漸了解學生的學習態度與學習情況,因此,鑒于學生態度與基礎不同,教師在設計的指導上也要因材施教,有針對性。對于理論基礎好、動手能力強的學生,教師可以引導他們進行深入的探索與研究,進行創新性的設計,而不僅僅局限在基本設計要求上。教師要參與他們的設計中,聽取他們的思路,對有一定創新性、合理的想法給予鼓勵,并給他們提出建議,推薦有關的資料。由于這類學生對新技術的求知欲強,但新技術在最初應用時容易出現問題,所以教師在聽取學生的思路時,要及時發現并糾正他們設計中的不合理成分,引導他們朝著正確的方向前行。
對于理論基礎好動手能力一般的學生,他們在系統分析與設計中一般都能夠完成得很好,但是編程實踐的能力欠缺,因此教師通過啟發式的方法引導學生,發揮學生的理論水平進行創新性的設計,在系統實現時給學生推薦參考資料,加強對基礎知識的應用能力。
對于大部分理論基礎與動手能力都一般的學生,教師要幫助學生加深對理論知識的理解,同時在設計上多加指導與啟發,引導學生更為完善地完成設計,并在設計中或多或少地表現出一些自己的特色,然后在編碼實現時給予更多實際操作性的指導。
在課程設計的指導中,除了教師的指導,也可以采取“強幫弱”的形式,讓能力較強的學生參與能力較差的學生的系統設計與實現中,促進他們之間的交流與幫助。
3.3 考核
學生在規定的時間內完成課程設計之后,教師要對學生的作品進行考核,考核的目的不僅僅是為了檢查學生完成的情況,更重要的是給他們一個講解其設計思路并演示作品的機會。考核主要采取學生講解作品分析設計思路并演示說明作品、教師提問的答辯考核方式,這有助于學生加強知識的全面理解,培養其語言組織與表達能力、應變能力等。
答辯過程要求全班學生參加,分為學生自述、教師提問、學生提問3個環節。首先由學生針對其作品從系統分析、設計、關鍵技術與算法、存在問題等方面進行講解,然后演示作品。之后,教師與其他同學可以對答辯人的作品從設計思路、功能、性能、代碼與技術等方面進行提問。通過答辯,并結合學生的設計說明書、答辯水平、動手能力、獨立分析問題與解決問題的能力、創新精神與學習態度等進行綜合考評。對優秀設計者,給予表揚與鼓勵,并號召其他同學學習,在評分時適當加分,以調動學生進行課程設計的積極性;對僅完成基本要求的學生,肯定他們的努力,并鼓勵他們多實踐;對未達到要求的學生,要求其進行整改或限期令其重做。
4、關于Java課程設計的幾點思考
這幾年Java課程設計的教學效果表明,課程設計為學生鞏固所學知識并能學以致用、提高綜合應用能力提供了重要的實踐平臺,教師也從課程設計實踐教學中獲得了一些有用的經驗,為進一步完善課程設計教學提供幫助與參考。
1)注意因材施教,根據學生的基礎布置不同的課題。
制定課程設計大綱時,首先制定一個對于大多數學生都比較合適的基本實踐要求,然后再針對不同學生的基礎設置難易程度不同的課題。這樣對大多數學生來說,他們既不會感到實踐要求高不可及,又感覺到有一定的難度,比較有挑戰性。
2)及時發現并總結問題,積累經驗。
在課程設計的整個教學環節中,教師要善于從中發現并總結問題,給予及時、到位的指導。例如,在指導學生完成課程設計時,對于大部分學生普遍遇到的問題,教師要及時發現并進行講解;從學生上交的課程設計文檔中發現學生利用面向對象技術進行程序設計存在的問題,分析問題產生的原因,以改進教學方法;在課程設計答辯考核之后,教師還要對全班課程設計的情況進行全面總結,不斷改進。總之,在課程設計的任何一個環節,教師都要善于發現問題,總結經驗。
3)教師要不斷完善自己的知識結構。
從課程設計的大綱制定、任務布置到指導與考核都需要教師付出很多時間與精力,而且對教師的專業知識與能力要求也很高,因此要想保證課程設計的質量與效果,很大程度上取決于教師的責任心和知識結構的完善。
4)在課程設計中培養學生的軟件工程思想。
JaVa程序設計是軟件工程課程的先修課程,在講授程序設計語言時,教師可以適當灌輸一些軟件工程的思想,讓學生對軟件開發的基本過程有初步的認識,避免學生陷入“學習程序設計課程只是學編程、軟件開發就是編程”的思想誤區。實際上,學生在課程設計過程中對系統進行分析、設計、編碼、測試等都體現了軟件工程思想的運用,程序設計是軟件開發過程的一個階段,通過課程設計能夠加深學生對程序設計語言的理解,同時也能較好地培養學生的軟件工程思想,為后續軟件工程課程的教學打下良好的基礎。
5)根據任務的大小,可適當采取小組協作方式。
在這幾年的Java課程設計中,由于是面向大二學生,重點是培養學生的個人能力,因此任務的設計主要以個人能獨立完成為依據。到了大三、大四,則重點培養團隊合作意識。當然,如果課程設計的任務量大、難度大,就可以采取小組成員相互協作的方式完成。教學過程中可以采用分組比賽、獎勵等措施來激勵各組尤其是知識較弱的學生不斷求上進,完善自我,增強團隊合作意識和團隊榮譽感。
關鍵詞:《過程設備設計》;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)49-0045-02
一、引言
《過程設備設計》課程是過程裝備與控制工程專業的一門專業必修課。“過程設備設計”課程設計是與該課程配套的一個重要的實踐性教學環節。通過在教師指導下進行設計訓練,培養學生熟悉設計方案的分析論證、結構設計、設計規范以及機械制圖等方法,為今后的工作奠定良好的基礎。為此,怎樣搞好課程設計教學,鞏固學生所學的基礎知識,培養學生理論聯系實際、全面分析問題、解決問題的能力,是我們應該深入討論和研究的重要議題。
二、課程設計前的準備工作
1.做好選題工作:課程設計指導中重要的環節之一是選題,指導教師在確定課題時應明確培養的目標。題目要能綜合應用專業課知識,通過對生產流程中上游工藝要求的分析,來論證過程設備的總體設計方案、確定設備整體結構的型式、并進行主要零部件的結構和強度設計計算,查閱相關規范和標準并編寫相應的設計說明書等,掌握過程設備的設計內容、步驟和方法等的一般設計規律,為下一年度的畢業設計打下基礎;其次,題目的深度和工作量應當適中,既要保證學生能盡可能多地用到所學的理論知識,又要顧及到學生目前的設計水平和進度,以確保學生能按質、按量、按時地完成所給的設計任務。
2.及早布置設計任務:雖然是在理論課程授課之后進行課程設計,但是有關課程設計的要求完全可以在理論課授課過程中穿插講授,并同時下發課程設計任務書和指導書,進而改變以前先課堂教學,再布置設計任務,讓學生在兩周內集中設計的教學秩序。以往教學秩序導致學生最終不能按時完成,或雖按時完成,卻不能保證設計質量。為確保學生在規定時間內能保質保量地完成設計任務,應該及早讓學生清楚設計的任務。
三、設計過程嚴把質量關
1.課程設計資料管理:以往采用電子文檔形式提交計算書和圖紙,雖方便了教師對學生的設計管理和文檔保存。但往屆學生的設計資料文檔一旦流入下屆學生手中,就會變成進行課程設計的模板。一部分學生將模板的設計計算書和圖紙中的相關數據直接修改成自己的設計數據,根本不關心設備結構設計方法、所用計算公式的含義、相關規范的選用和化工制圖的規范表達等設計的基本程序。故課程設計資料不能電子化,成為桎梏學生思想的枷鎖。設計之初就應該明確計算書必須手算完成,圖紙只能采用手繪,而不允許采用專業軟件。
2.強調學生的主體地位:我們分組設計不同的題目,每5人分成一個小組,并指定小組長。每組的過程設備的尺寸和材料各不相同,但總體方案是可以相互借鑒的。小組成員可在一塊查找與設計有關的書籍、資料,碰到問題互相討論、學習,先在小組里解決掉一部分設計疑問。剩余小組中不能解決的問題,小組總結出來,教師再予以指導,加強了指導的針對性。
3.發揮教師的引導作用:設計全過程教師只是發揮引導作用,應以學生自主設計為中心。引導學生清楚設計步驟,提高獨立分析、解決問題的能力;教師不能只止步于讓學生“學會”,而是應引導學生“會學”;遇到疑難問題時,教師應通過典型案例分析,形象地引導學生對基本理論知識的理解,啟發學生的思路,培養學生的工程意識。改變以往教師全盤托出、學生依葫蘆畫瓢的傳統方法。
4.重視課程設計總結與提高:課程設計后期,組織學生開一個課程設計總結交流會,讓每個小組說出自己在課程設計中遇到的問題及解決的方法、收獲與體會,設計中需進一步完善之處,各組之間相互探討,教師作適當的點評。通過交流,使學生對設計內容的理解更加深刻,對工程設計的方法更加清晰。
四、設計時間合理安排
原課程設計安排在理論課結束后的兩周進行,此時其他專業課程也即將結課,學生既要進行高強度的課程設計,又要分心復習其他課程的考試。急于完成設計任務,沒有足夠的思考時間,甚至出現抄襲現象等。考慮到同其他課程在時間上的協調,我們將這門課程設計安排到第六學期所有課程考試結束后的兩周時間。
五、完善課程設計考核方法
以前主要是根據學生在設計期間的表現,計算書和圖紙的完成情況,答辯時對重要知識點等的掌握程度,最終給出學生的成績。這種考核方式存在一定的弊病,一方面,個別同學抄襲、甚至拷貝同組的計算書和圖紙,并經重新整理后,版面比原創者編寫的更規整;另一方面,只有兩周時間的課程設計,某位學生是積極設計還是應付差事,教師難以精確把握。會得出一些不公正的結果,使學生的學習積極性受到挫傷。故我們在考核中采用了以下評定方式。
1.學生自評、互評和教師講評相結合:學生完成設計任務后,先自我檢查設計計算書和圖紙,總結歸納存在的錯誤和不理解的問題,形成“自評”;之后隨機分配合作同學,給對方的設計進行審查,最后給出評閱意見,形成“互評”。根據上述自評和互評情況,指導教師有針對性地再次檢查學生的設計,找出設計中沒有掌握的知識點,與學生進行討論,形成“講評”。自評、互評對學生而言是一種行之有效的“自我引導”和“相互引導”方式,極大地提高了學生學習主動性和獨立思考能力。教師講評總結設計中存在的共性問題,并充分了解了當前學生掌握知識的水平,為公正的評定設計成績提供參考依據。
2.將自評、互評作為成績評定依據:評定最終成績時,除依據平時表現、計算書、圖紙和答辯情況外,還應將自評、互評情況也作為評分的一部分依據。指導教師給出自評、互評的評分規則,學生根據所給的評分規則進行自評、互評,得出具體的評分結果;教師根據評分結果給參加互評的同學加分或減分。自評時抄襲他人不知其所以然,互評時根據評分人查出問題的多少,給自評同學減分,給評分同學加分;反之,評分人無能力查錯,則給評分同學減分。
六、結語
《過程設備設計》課程設計教學改革的目的在于激發學生主動的學習態度,培養學生工程設計的實際能力。要想搞好課程設計,必須充分發揮指導教師的引導性和學生的主動性,做好設計前期安排、設計中期的質量進度控制和設計后期的考核管理工作。只有這樣才能保證課程設計質量,達到最終訓練的目的。
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針對土木工程專業結構類課程設計在人才培養和教學中存在的問題,構建了結構類課程設計的目標體系和內容體系,基于整體性提出了結構類課程設計改革和實踐方案。實踐表明,提高了學生的工程結構設計能力和素質,縮短了學生畢業后工作的適應期。
關鍵詞:
課程設計;結構設計素質;土木工程;適應期
基金項目:
黑龍江省教育科學―十二五規劃課題(重點課題GBB1212055;規劃課題GBC1213115);黑龍江科技大學教學改革項目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程專業人才培養都趨向于培養高級應用型技術人才。土木工程專業的實踐性很強,而土木工程結構設計是土木工程專業學生必備的業務能力之一,是土木工程專業高素質人才培養的一個極其重要的實踐性教學環節。土木工程結構類課程設計是本科生學完混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等專業主干課程后,針對所學的各種不同結構體系和構件的設計理論、設計方法和設計計算步驟等內容進行的階段性總結及設計訓練。同時,進行結構類課程設計既是學生順利完成畢業設計的基礎,又是學生畢業后從事土木工程結構設計、技術咨詢等工作的前奏。結構類課程設計教學質量將直接影響到學生畢業后從事土木工程結構設計的能力和素質,也將直接影響到學生就業質量,但是,大多數高等院校的結構類課程設計的實踐教學內容、教學模式等不能適應新新形勢下土木工程人才培養的要求。分析表明,主要存在以下幾方面問題:(1)各門結構類課程設計的設計題目和設計內容相互獨立,缺乏系統性和整體性,并沒有充分考慮各門課程設計之間相關性;(2)各門課程設計的題目來源和設計內容的工程背景不詳,缺乏與實際工程的緊密銜接,缺乏應用性;(3)各門課程設計的任務書中所給基礎性數據和參數過于具體,不利于學生獨立分析問題解決問題能力及創新能力的培養;(4)課程設計的過程管理,質量監控和成績評定缺乏有效機制;(5)條件保障有待于加強,必要的課程設計指導書等資料匱乏。基于上述存在的問題,進行結構類課程設計的改革研究與實踐勢在必行。因此,以系統論為先導,基于土木工程結構的整體性概念,加強結構類課程設計的多維度的研究與探索,對提高學生工程結構設計素質,實現學生畢業后從事結構設計的零適應期培養具有重要的顯示意義。
1基于整體性構建結構類課程設計的目標體系和內容體系
目標是改革和建設的導向,課程設計的改革亦應如此,明確培養目標是首要的工作。依據社會對土木工程設計人才的需求,明確結構類課程設計改革主要目標是:基于土木工程結構的整體性,培養學生從事工程結構設計和技術咨詢等工作的能力和素質,實現畢業后從事結構設計零適應期。具體說,學生在學完混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等結構類課程后,通過進行系統的課程設計進一步深化對結構體系和各結構構件的基本概念、基本理論和基本設計方法和公式的理解和應用,并且從土木工程結構整體上把握不同結構體系及其基本構件的具體設計方法和步驟;加強學生對計算機技術(結構電算分析、繪圖等)和信息技術應用能力的培養,加強學生設計資料和參考文獻查詢與檢索能力的培養,以及對不同結構體系及其構件的結構施工圖表達能力的培養;同時,從多維度培養學生的工程素質(工程意識、工程設計能力等)、創新意識和能力,以及團隊協作精神和品質等。土木工程結構是由各種不同受力狀態的構件組成的一個空間結構承重體系。對于建筑工程來說,任意一個建筑結構都是由豎向結構承重體系、水平結構承重體系和下部結構承重體系組成的空間承重骨架,這三部分承重體系之間并不是孤立存在,而是相互連接,組成一個一個系統。這樣無論以哪一部分體系為內容進行課程設計,都應該基于整體(系統)性去分析相互之間的關聯性[1-3]。傳統的結構類課程設計內容體系包括單向板肋梁樓蓋結構設計、單層工業廠房排架結構設計、鋼屋架結構設計和基礎工程結構設計。由于混凝土結構的裝配式單層工業廠房排架結構在目前實際工程中應用較少,且在排架柱設計時,內力組合理論與框架結構中框架柱的內力組合理論相同,因此在新的課程設計內容體系中將其取消。根據土木工程的專業主干課課程體系構建土木工程專業(建筑工程方向)結構類課程設計內容體系。結合一幢多層混凝土框架結構工業廠房(附帶有多層砌體結構辦公樓)。從房屋建筑工程結構整體性的角度編寫結構類課程設計任務書,內容包括總則(包含設計目的、工程背景資料、建筑圖紙等)和各分項課程設計內容的設計要求及相關資料和參考文獻,在課程設計任務書中體現出:鋼屋蓋結構課程設計主要是設計框架廠房的屋蓋,混凝土梁板結構課程設計主要是設計框架結構廠房及砌體結構辦公樓的樓蓋和樓梯;通過完成屋蓋和樓蓋結構設計,即可確定出由屋蓋和樓蓋傳遞給框架和墻體的荷載,這樣就可以進行框架結構和砌體的課程設計。砌體結構課程設計主要設計砌體結構部分的墻體、墻梁、過梁、圈梁和雨篷等。上述四項課程設計內容的完成,即完成了整個建筑結構體系的上部結構體系的結構設計,也確定出了上部結構傳遞給基礎的荷載;再根據地質條件等其他因素,進行基礎工程的選型和設計計算,完成基礎的結構設計[1]。
2基于整體性培養學生結構設計能力及創新意識和能力
結構設計是一項富于創新的工作。在課程設計任務書中,根據建筑的使用功能要求和建筑模數的要求給定相關的尺寸(柱網尺寸、標高、層高等),通過這些尺寸的合理交叉使班級每個學生具有一組基礎數據;對于樓面的做法、樓(屋)面可變荷載等都不直接給出,由學生自己設計或查閱資料確定,這相當于每個學生的設計方案計算都不盡相同。對于結構體系的具體結構形式也不做明確的規定(如混凝土梁板結構課程設計中不明確要求必須采用何種結構形式的樓蓋和樓梯等),讓學生根據結構實際情況進行結構設計,這樣通過課程設計的訓練,既培養了學生的創新意識和創新能力,又培養了學生獨立分析問題和解決問題的能力。學生集中在第六學期8周的時間內系統地完成規定五項設計內容,每項設計內容完成后,要求學生要保存每項課程設計數據和成果,以便進行下一項課程設計時應用到上一項課程設計的數據,保持其設計數據的連續性和完整性。同時,建立每個學生課程設計檔案,最終完成五項課程設計后,使每個學生的各項課程設計的設計成果歸檔到一起,統一保管,有利于學生在第8學期進行畢業設計時提供參考。基于整體性學生系統地完成了任務書中規定的五項課程設計內容,實現了一幢建筑的整個結構設計,既完成了結構的上部承重體系(水平承重體系和豎向承重體系)和下部承重體系的結構設計。這樣組織開展課程設計,系統地鞏固了學生所學的混凝土結構、砌體結構、鋼結構和土力學地基基礎等結構類課程的設計理論和設計方法,提高了學生結構設計方面專業知識的運用能力;設計既緊密結合工程實際,又提高了學生對建筑結構設計的整體性認識。計算機輔助設計在土木工程中的應用已經非常廣泛,用于結構分析和繪圖的軟件(如PKPM、天正、CAD等)也較多,結合建筑工程計算機輔助設計課程的開設,在課程設計中,對于每一分項課程設計,要求學生手工繪圖和計算機繪圖相結合。要求至少一張手工繪圖,目的在于強化手工繪圖的基本技能;同時,要求學生至少一張計算機繪圖。對于結構設計計算,要求采用電算和手算相結合,應用電算對手算進行復核[4-5]。結構類課程大作業也是對學生所學專業設計知識在實際工程設計中的綜合性訓練,有針對性地安排設計型大作業,可以實現對學生所學專業知識的系統設計訓練,及時檢測學生生多所學知識的掌握程度;同時,實現對課程設計起到良好的銜接和促進作用。例如,在混凝土結構設計原理課程教學中,當講完受彎構件縱向鋼筋的彎起、截斷和錨固等內容后,就可以及時地給學生布置一道均布荷載作用下外伸簡支梁設計的大作業,主要是強化學生對受彎構件縱向鋼筋彎起、截斷和錨固等構造要求的理解和掌握。學生完成此大作業后,有助于加深理解肋梁樓蓋結構和樓梯結構中各類梁的縱向鋼筋構造要求。此外,結構類課程設計內容體系中取消了單層工業廠房排架結構課程設計,但單層工業廠房排架結構內力計算及組合的方法對后續課程的學習是非常必要的。為了加強學生對這部分知識的理解和應用,可以安排排架結構內力計算和組合的大作業。
3基于整體性加強過程管理、質量控制和評價機制
結構類課程設計的時間比較緊,設計計算和繪圖的工作量較大;并且一般高的院校第六學期的結構類課程設計和高一年級本科生的畢業設計同時進行,教師指導課程設計和畢業設計的工作量較大。為此,在第五學期相關結構類課程的結構設計內容講完后,就把課程設計任務書發到學生手中,使學生能結合所學內容,有針對性地提前思考和準備課程設計。將課程設計緊密融入相關課程教學中;同時,任課教師在結構類課程教學中既要給學生講清本門課程的課程設計內容和課程設計的必要性,又要講清課程設計直接相關的內容,特別是指出學生設計中經常出現的問題。在具體設計時,指導教師要通過正確的引導,使學生進一步重視課程設計,激發學生的積極性和主動性。指導學生制定較為詳盡的課程設計進度計劃,按計劃每天加強指導和考核,培養學生自我管理、自我約束的意識和嚴謹、務實的工程師品質,保證課程設計按時高質量完成。五個分項課程設計內容構成一個系統,各分項課程設計按照“3+1”人才培養的要求,集中于第五學期完成,綜合性較強,因此對指導教師的指導能力和水平以及時間的保障也提出了較高要求。為保證指導質量。依據教師專業能力優勢,對指導教師實行分組,每組集中對一個或幾個班級進行指導,要求每組指導教師對五項課程設計內容的指導,分工協作;對于不同分項課程設計內容的指導實行主指導教師負責制,且對于不同分項課程設計內容的指導實現指導教師的優勢互補。避免一位指導教師集中指導一個或幾個班級課程設計時,在時間上和指導能力與水平上的不足。改革課程設計的評價辦法,基于整體性原則,在考核結構方案和結構選型的合理性、設計計算的準確性和圖紙繪制規范性的基礎上,還要結合平時的表現考核獨立分析問題和解決問題的能力、計算機應用能力等。并且有必要通過答辯的方式進一步考核學生課程設計是否存在抄襲、對設計基本理論的理解和應用情況[6]。同時,指導教師通過對課程設計的指導、審閱和答辯,及時進行總結和研討課程設計中存在問題和不足;并且也有必要針對學生設計中存在的問題對學生組織召開課程設計專項總結會。這樣循序漸進,逐步提高學生設計的水平。
4基于整體性加強條件保障機制建設
良好的教學條件保障是完成高質量課程設計的基石。對于結構類課程設計的整體性改革,結合學生的特點,編制高質量的課程設計指導書是重要的條件保障之一。結合結構類課程設計任務書編寫其課程設計指導書。針對學生初次進行結構設計的特點,指導書中應詳細說明各結構體系設計的基本理論、基本方法和設計步驟;并且編寫具有代表性的工程實例及設計計算和繪圖中應特別注意的問題。同時,指導書中的工程實例集中反映現行結構設計規范條文的應用、最新科研成果及工程經驗,這樣通過工程實例引導學生加深理解所需理論知識,進一步促進理論與實踐相結合,有利于提高課程設計質量。
5結束語
上述結構類課程設計改革的研究成果已經過兩屆畢業生的實踐性教學中的實踐,取得了較好的效果,學生的工程結構素質得到了提高,促進了畢業設計質量的提升。從學生就業來看,近兩屆畢業生到設計單位就職的明顯增多;信息反饋表明,這些畢業生在實際工作中明顯體現出適應期短、上手快的特點,得到了工作單位的認可。
作者:薛志成 裴強 李長鳳 杜文學 楊磊 單位:黑龍江科技大學建筑工程學院 大連大學土木工程技術研究與開發中心
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關鍵詞:課程設計 面向系統任務 優化思路
高頻電子線路是通信及電子信息類專業的一門主干課程,它是電路分析及模擬電子線路課程的后續課程,同時又是通信原理及電子系統設計的先修課程,在專業中不僅承上啟下,同時側重于單元電路的實際設計與應用。隨著社會信息化程度的不斷提高,人們對信息量實時性、多元化及高速度的要求,由于頻帶資源有限,各種通信及測控設備都向更高頻率發展,這就需要在電子系統的設計中更多地考慮高頻率信號傳輸引起的各種問題,應該說高頻電子線路課程不能再停留在只側重經典理論,而忽視其工程應用實際的情況,為此本人針對課程的現狀提出面向系統任務的高頻電子線路課程設計優化。
一、高頻課程設計要達到的目的
高頻課程設計是讓學生從理論學習的軌道上逐漸引向工程應用,同時把課程中學過的單元電路加以系統化,將理論設計與實驗操作加以整合,逐步掌握高頻電子電路設計的步驟和方法, 并在實踐中讓學生體會到科學實驗的實施方法。
二、高頻課程設計現狀
目前高校中該課程的課程設計主要有兩種情況,一種是對高頻電路進行仿真設計,課程設計報告的結果及數據均來自仿真實例。另一種是純硬件設計,制定設計方案,進行理論分析及計算,直接對硬件電路進行構建及調試。軟件仿真類的電路構建比較靈活,得出的結論及數據往往和應用實際有較大差距。純硬件類的設計題目往往故障率高,學生設法解決問題的時間比較少,在一到兩個星期里作品成功率低。隨著時代的發展,新電子器件和先進儀器設備層出不窮,這些都必須靠學生通過實踐來認識與掌握。光靠本課程的16節課內實驗是不夠的。課程設計中要通過系統任務的模式將軟、硬件實驗相互協調才能提高學生動手能力及創新實踐能力,促進學生工程素質的提高。
三、課程設計的優化思路
本人的優化方法是結合軟件及硬件,先通過各模塊電路的仿真,之后將各模塊結合起來,同時用硬件驗證實際成果。有的讀者可能會這工作量更大了,其實不然,對于比較綜合的題目如“超外差接收機的設計”,這類題目要想整個系統由一個人進行仿真研究,不僅耗時耗力,而且再進行硬件的構建,工作量會超標,因此我采用現成的硬件產品指標設置,分若干子模塊進行仿真,由于硬件電路本來具有較強可實現性,既滿足了設計要求,又對整個系統有整體了解。
面向系統任務的高頻電子線路課程設計優化從以下五個方面入手
1.從工程任務的角度設計單元電路, 拓寬學生知識面
課程設計要求學生從工程角度設計及構建單元電路。在設計過程中注重了解電子線路及常用電子元器件的工程技術規范, 如類型、規格、型號、性能等, 而且要學會從所設計電路的性能指標、生產成本以及易實現性等方面來考慮選擇合適的元器件以組成電路。注重與其他課程如電子產品工藝技術相結合。
2.在課題設置上加強電路系統概念,培養系統設計能力
要求學生建立系統設計概念,包括研究如何制訂總體方案,如何確定和分配指標,如何使單元電路設計滿足系統性能的要求,以及各項電路之間如何匹配等等一系列系統設計需要解決的問題,初步掌握電路系統的設計方法。
3.通過課程設計任務分塊設計法,加強學生軟硬件綜合運用能力的訓練,增強學生的協作精神
課程設計所做的實驗是比較復雜的系統性實驗, 要求一組學生將系統任務分塊設計,每個同學設計自己所屬分塊電路方案,同時兼顧總的電路性能指標,每個學生都必須列出所需材料清單、單元電路、測試框圖,擬出詳細的實驗步驟等。單元電路最后進行軟件聯調,加強學生個人的責任感及協作精神,避免了課程設計中相同題目學生渾水摸魚的現象。
4.強調系統任務的可實現性,強化學生硬件設計基礎
在以上軟件聯調成功的基礎上,構建對應的硬件電路,學生應擬定出硬件實現方案,考慮高頻電路的干擾、信號完整性,實現方式是通過萬能板還是自制印刷電路板等問題,提高學生硬件設計能力。
5.綜合運用仿真軟件,提高學生軟件應用能力
目前比較常用的電路仿真軟件主要有Multisim及Pretus,以及DXP2004等,從原理仿真的角度看Mutisim適用于多種單元電路的仿真,且可以自行編輯集成器件,優點是可仿真精度較高的儀器設備。PROTEUS也是一款較好的仿真軟件,它的優點是元件庫龐大,包括一些集成芯片,而且能與單片機進行聯調,還可實時觀察各點的邏輯電平。DXP2004制板功能強,元件庫齊全,但仿真功能使用不方便,所以針對面向系統任務的高頻電子課程設計來說,需要挑選其中的一到兩種綜合運用,雖然說這對學生來說是不小的挑戰,但由于這類仿真軟件的架構及使用方法大致相近,所以學生上手很快,進一步提高了學生的動手能力。
四、結語
以上是針對目前我校高頻電子線路課程課時短、學生電學基礎較差的情況提出的面向系統任務分工合作的高頻課程設計的基本思路,在實際的教學中,學生的實踐能力、軟硬件綜合運用能力及團隊協作精神都得到了較大的提高。
參考文獻:
[1]陳稚琴.關于開設高頻電路系統課程設計課程.電工教學,1996(6)
[2]陳雅琴.清華高頻電路系統課程設計的實踐創新. 計算機教育,2006(8)
[關鍵詞]繼電保護 課程設計 教學改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)05-0108-02
《電力系統繼電保護課程設計》是電氣工程及其自動化專業電力系統繼電保護原理課程的重要實踐性教學環節,是繼電保護基本理論知識和實際工程應用相結合的橋梁。《電力系統繼電保護課程設計》的實踐訓練,不僅使學生將課堂上學習的理論知識與實際應用結合起來,樹立正確的科學態度和科學精神,培養學生的工程意識和實踐能力,提高學生利用所學專業知識分析和解決實際工程問題的能力,還可以更好地鍛煉學生的動手能力和培養學生的創新意識。為適應《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中的“卓越工程師教育培養計劃”要求,提高工程教育人才培養質量,我們從內容到形式做了深入的探索和改革,近三年來的實施,得到學生及同行的歡迎和好評,取得良好的效果。
一、傳統課程設計中存在的主要問題
(一)教師給定的設計題目少,內容單一、陳舊
過去我們課程設計題目均是給定電力系統的局部接線方式和運行方式,通過改變系統參數設定,對系統中某些線路及變壓器進行繼電保護方案設計、整定計算、靈敏度校驗、繼電器元器件型號參數選擇等相關設計工作。這種設計方式由于系統接線簡單,許多參數需要具體給定,運行方式變化很少,這種局限性使得學生發揮的空間較小,不能使設計與工程實際相結合,對電力系統的整體概念建立不起來,對電力系統的接線方式、最大、最小及正常運行方式等不能全面分析,內容相對單一。在設計過程中僅僅參考某些類似的習題及相應的設計指導書進行設計計算,難免會有學生互相抄襲。這種傳統課程設計方式既不能調動學生的設計積極性,更談不上創新能力的培養。
(二)教學形式單一
在課程設計中,指導教師根據《電力系統繼電保護原理》這門課所涉及的主要內容,結合工程項目實際情況給出不同的設計題目和原始資料,為了使學生在兩周時間內完成設計任務,通常課程設計指導書會結合實際題目詳細講解設計方案、內容、步驟、設計規范及要求、設計報告的格式等等內容。學生通過查閱相關設計手冊和設備手冊,參考某些類似習題及以往學生課程設計資料進行模仿設計。在設計過程中,指導教師雖然每天去教室指導,但由于多數學生不能夠主動提出問題,教師無法全面了解學生在設計過程中出現的問題和錯誤,造成提交的設計報告存在許多錯誤,甚至會出現一些原則性錯誤。另外,由于缺乏對設計計算結果及結論進行實踐驗證,學生既不知道計算結果是否正確,也不知道設計結論是否合理,這樣就大大削弱了課程設計的重要意義。
(三)成績評定缺乏規范性和合理性
傳統課程設計成績評定的方法是根據學生所提交設計報告的正確性、合理性、完整性、規范性情況,結合學生在設計過程中的出勤率、態度是否端正以及主動性等,按照不同方面的分值比例,給學生評出優、良、中、及格或不及格的成績。往往這種成績評定方法會造成同一小組中不同學生差別不大,甚至會出現小組中主要參與設計人員的成績由于報告書寫稍差等原因得分較低的現象,造成成績不能準確反映學生的真實能力。另外,由于缺乏對所得結論進行實際或模擬驗證的手段,無法考核學生的設計動手能力及實踐技能。
二、教學改革措施
為適應我國“卓越工程師培養目標”和學校應用型本科人才的培養模式要求,針對電力系統繼電保護課程設計傳統教學方法存在的弊端,我們結合近兩年的教學實踐經驗,提出了將電力系統繼電保護課程設計與綜合性實驗項目相結合的方法和具體措施,改革繼電保護課程設計的教學內容,創新實踐教學方法。
(一)根據“卓越工程師”培養目標的要求,結合專業課理論和實際工程,確定合理的課程設計題目
合理的課程設計題目對于學生加深理解和掌握所學專業理論知識,熟悉相關工程設計規范,掌握有關設計方法和設計步驟十分重要。設計題目一方面要緊密結合理論課程的專業知識,盡可能涵蓋該專業課程的主要內容,另一方面要與實際工程設計緊密結合,盡可能采用已經實際運行并具有一定規模的供配電系統的原始數據資料,這樣才能培養學生的工程意識,樹立學以致用的思想,提高學生的專業興趣,還能指明學生將來從事的專業方向。此外,設計題目還可根據相應的專業實驗室實驗條件,對學生設計結論進行仿真或模擬驗證。這樣就可以使學生在完成理論設計的基礎上,在實驗室能夠得到驗證。當驗證結果正確時,可以使學生感到有成就感,從而激發學生學習的積極性和主動性,提高學生的自信心。考慮以上方面,結合不同學生的學習情況,教師提供課程設計題目的難易程度和工作量大小既要有區別,也要適中,保證所有學生能夠在規定的時間內完成設計,又不使得一些學習稍差的同學因為題目難度或工作量較大沒能夠按期順利完成設計任務而打擊其積極性。例如:根據一些大型企業(如鋼鐵廠、煉油廠)或地區電力系統的實際接線方式,選擇有2~3個發電廠(每個發電廠有2~4臺發電機組)與1個無窮大電源系統,選擇3~5個大型用電負荷構成的具有雙回路、環路接線方式的閉式電力網絡,針對該網絡中的發電機、變壓器及線路(架空線及電纜線路)進行保護方式選擇及參數計算和裝置選擇。這可以使學生對電力系統網絡結構和接線方式有一個比較全面的了解,而且便于學生理解系統在不同情況下的最大、最小及正常運行方式,從而更進一步理解各段保護以及上、下級之間的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性以及近后備、遠后備保護的概念及相互間的關系,促進學生對電力系統接線方式、運行方式及繼電保護作用的全面理解和掌握。
(二)加強課程設計的指導和管理,確保設計過程的嚴密性和正確性
針對部分學生對課程設計的重視程度不夠,存在得過且過、相互抄襲現象,指導教師應投入足夠的精力和時間指導學生設計,除了嚴格審核學生設計方案是否合理、中間設計步驟及計算結果是否正確,還要組織學生討論和分析在設計過程中出現的錯誤。例如,對于給定的電力系統如何分析其最大、最小及正常運行方式是一個比較難的問題,既要考慮線路及設備的并列及分列運行情況,又要考慮因其他線路或設備故障引起負荷電流或短路電流的變化等,讓學生通過討論全面了解系統的各種運行方式,確定系統在不同運行方式下的負荷電流、短路電流及功率流向等,另外,還要查閱相關的設計規范及設計手冊,才能確定合理的保護方案。另外,在各種保護的整定計算時,部分學生對一些公式的應用存在較多問題,主要是對公式中一些電流量的含義理解不明確。例如:在線路-變壓器組接線方式中的線路電流保護中,瞬時速斷保護動作電流值一般應按照最大運行方式下變壓器二次側發生三相短路時流過變壓器一次側的短路電流整定,很多同學用的是變壓器二次側短路電流。在被保護范圍內有變壓器時,校驗靈敏度既要考慮保護裝置的接線方式,又要考慮變壓器的繞組接線方式,在變壓器差動保護的靈敏度校驗時也存在類似的問題。學生通過討論經常出錯的問題,加深了對《電力系統繼電保護原理》課程理論知識的理解,提高學生利用所學知識分析和解決這些實際問題的能力。
(三)將《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合,確保設計結論的準確性和完整性
在電氣工程及其自動化專業培養方案中,通常安排《電力系統繼電保護課程設計》課時為兩周時間,我們教研室近三年來,把《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合,讓學生利用一周時間基本完成設計課題的理論分析、方案確定、整定計算、設備選型等設計工作,第二周在實驗室中,利用實驗室現有條件,根據自己的設計結論,設計一個與課題相近的模擬供電系統,再將課程設計中確定的各種保護裝置應用到該供電系統中,并進行相應的安裝調試與整定。通過改變系統的運行方式,設置多個不同地點、不同類型(短路、接地等)的模擬故障,來驗證上、下級各段保護動作的選擇性、快速性、靈敏性及可靠性,從而確保理論設計的準確性和完整性。由于系統及保護裝置均比較復雜,在實際的安裝、調試及操作過程中,可能會遇到很多實際問題,比如計算數據錯誤、接線錯誤、繼電器動作值不準確等等,在指導教師的幫助下,在同學的相互討論中,利用所學知識進行分析并解決問題,這樣不僅能培養學生的動手能力和專業興趣,還能使學生學到一些課本上講不到的知識,在該過程中,由于指導教師必須與學生一起安裝、調試,對學生的各方面能力有較全面的了解,對評定課程設計的成績亦會更加合理,且能較公正地反映學生的能力。
[關鍵詞]應用型人才;課程設計;給水排水
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0134-02
隨著經濟和城鎮化進程的發展,工程技術不斷更新,其對專業技術人員在專業理論及相關知識的掌握及運用、設計能力、動手能力等方面的要求越來越高,應用型人才需求量越來越大。可見,高素質的應用型人才是未來產業經濟發展中不可替代的力量。
一、專業課程設計的重要性
專業課程設計是專業理論課程講授結束后安排的相對集中的設計型實踐教學,主要培養學生運用相應課程知識來解決與專業相關的實際問題。目前,學生在畢業后從事相關專業工作時,應用設計能力與企業的要求仍有一定的差距。社會對學生的要求越來越高,培養高素質應用型人才是應用型本科教學的趨勢。如何利用專業課程設計實踐教學環節進行教學改革,提高學生的應用設計能力,是培養高素質應用型人才的關鍵之一。
二、課程的改革與探討
排水管網課程是給水排水專業的專業課程之一,其主要任務是培養學生從事室外排水系統的規劃、設計、管理等工程能力。排水管網課程設計包括城鎮污水管網和雨水管網設計。該課程設計主要以一個城市平面圖作為設計底圖,在一周內完成排水管網和雨水管網的設計,培養學生解決實際問題的能力。有效地利用課程設計集中時間,進行課程改革與實踐,有利于提高學生的工程應用和設計能力。
下面以給排水科學與工程專業的“排水管網課程設計”為例,探討專業課程設計的幾點建議。
(一)改革教學內容,加強排水管網多媒體課件的使用,增大信息量,提高教學效果
高等學校給排水科學與工程教學指導委員會在2012年11月了《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》(以下簡稱“規范”),第一次為國內給排水科學與工程專業的建設提供了指導性的規范。[1]規范對給排水科學與工程專業人才培養目標、培養規格、專業知識體系、專業教學內容和專業基本教學條件都做了相應的規定,對新形勢下如何培養應用型人才做出了許多更高、更細致的要求。[2]
目前,課程的理論授課時間較以往大大減少,專業理論課程內容量大,現代技術更新快,新規范、新技術、新內容不斷出現。如果能充分利用課堂講授時間,優化專業課程內容,可以達到事半功倍的效果。由于本課程設計涉及大量的實際工程,除了在課程理論教學中選用大作業進行必要的計算練習外,還需要增加學生的知識面。因此,需要增加與教學內容相關的信息量,讓學生在課程的學習中盡可能掌握更多的工程實例。多媒體課件具有速度快、準確度高、可重復利用和信息量大的特點,在課程理論教學中非常適用。例如,市政管網設計不但計算復雜,而且圖紙多,一套完整的“管網設計”的圖紙包括平面圖、剖面圖、大樣圖等,大量的工程實例可以圖庫的方式存在電腦中。這些資料不但可以使授課更形象、更系統、更連貫,而且可以重復利用,增大信息量,為學生課程設計打好基礎。這樣,學生在課程設計時就不會因為從沒接觸或少接觸工程實例而無從下手,同時,這也有利于提高學生的課程設計應用能力。
(二)改革教學方式,多方面提高教學效率
1.認真選題,教師試做,夯實應用型人才的基礎導向
題目的選擇是課程設計的關鍵,教師應盡量選擇有代表性、創新性的題目,例如,選擇一個實際的城鎮小區排水管網規劃設計。這種題目題量不大,但與工程實際聯系密切,可讓學生分步進行,先劃分排水流域,再進行設計計算。
教學基本條件,除學校各項措施及設備等硬件條件外,教師也是推動學生進步的關鍵因素之一。高素質應用型人才的培養,離不開教師的引導。指導教師先試做課程設計,這是做好課程設計指導工作的關鍵之一。管網設計與工程實踐聯系密切,設計方案多種多樣,設計計算過程和基本步驟相似,通過試做,教師收獲如下。(1)提前充分考慮各種設計方案,比較各種方案的優缺點,熟悉計算方法、步驟,例如排水體制的選擇。(2)查閱設計任務書是否完整,題目分量是否合適、有無技術難點、數據的分析選擇和計算方法是否可靠,例如在雨水管網設計任務書的設計資料提供得是否足夠。(3)提前預測學生在設計時可能遇到的困難,例如,在管網水力計算時,應注意控制點的選擇。(4)相應的收集相當數量的資料,這可以緩和校內資料有限的局面,也有利于校內資料的補充和更新,例如,學校圖書館的給水排水常用設計規范是否更新。可見合適的題目,加上教師有意識地引導,可使課程設計達到事半功倍的效果。
2.以學生為導向,讓學生多動手,分析資料,大膽創新,全面提高學生的應用素質
在“重理論,輕實踐”的傳統教學模式下,很多高校畢業生的實踐能力普遍較差。[3]課程設計不僅有利于鍛煉學生的實踐和操作能力,也有利于加深學生對課堂教學內容的理解和記憶。目前,由于網絡發達,課程設計指導書在網絡上有很多不同的版本,其優點是資料查找比較方便,不足的是,也會存在很多錯誤的版本。由于學生能力有限,不能正確分析資料,而且盲目地照抄計算書說明書容易導致學生根本不對資料進行分析。這樣學生不清楚何謂“設計”,如何“設計”,沒有達到“設計”的要求和效果。
因此,在布置課程設計任務時,應注意以學生應用能力提高為導向,引導學生先自行整理思路,通過正確使用工具書等方法,查找資料,正確使用規范和標準圖集,使學生在掌握市政管網設計的方法和步驟的同時,掌握獲取信息的途徑,分析信息準確度并合理地使用,提高學生在設計中的綜合應用能力。例如,管網設計中的檢查井的設置,在規范中有何具體的要求,有哪些類型,各有何優缺點等,讓學生自行查找這些內容,并分析選用,避免學生不加思考直接取一種型號進行計算。此后,教師要分段檢查學生的進度和方案選擇,并及時進行糾正。這樣可以提高學生在課程設計中獨立思考的能力,培養學生嚴謹的設計態度。
在符合設計規范、標準的前提下,還應鼓勵學生大膽采用新技術、新方法、新方案,不斷推陳出新,改進落后的規范,把課堂上所學的東西真正應用到實際中,提高學生的興趣,讓學習由被動轉為主動,從而提高教學效率。
3.引入CAD技術繪圖,手繪和CAD軟件繪圖相結合,培養符合社會要求的高素質人才
應用型本科的培養,需要根據新時期社會的需求,提高專業人才的工程實踐和創新能力。
隨著計算機輔助設計CAD技術的發展,給水排水工程設計也已經廣泛采用計算機代替人工繪圖,通過CAD的應用,可以縮短設計時間,提高設計質量,修改方便,效率高。例如,在市政排水管網設計的排水管道設計平面圖中,引導鼓勵學生采用CAD進行繪圖,這一方面能提高設計的能力;另一方面也能為學生CAD繪圖打好基礎,全面提高學生的綜合能力,培養符合現代社會要求的高素質應用型專業人才。
(三)提高教師自身素質,為應用型人才的培養提供優秀師資隊伍
不管是基于應用型人才培養的課堂教學模式,還是基于應用型人才培養的實踐教學模式,都離不開應用型的教師。[4]教師應用能力越高,越有利于培養高素質應用型人才。
指導教師的經歷、能力,直接影響到課程設計中對學生的引導作用;教師業務水平的提高,有利于課程設計的指導。因為學生進行設計時考慮的問題是綜合性的,如果教師在指導時,缺乏實際經驗,則難以指導學生完成與社會適用的市政排水管網。所以,作為給水排水專業的教師,應該多參加社會實踐,多向有經驗的教師學習,提高自身的業務水平。而對于學生來說,也應該多觀察周圍的市政工程,加強個人的感觀認識。
三、小結
高素質應用型人才的培養是社會發展的趨勢,專業課程設計與工程應用人才培養聯系密切,需要不斷地積累各種經驗,不斷地與新規范標準結合,不斷創新,這樣才能進步。以上方式有利于將實際應用與理論聯系起來,強化學生的動手能力和創新能力,培養社會發展需要的現代工程應用型人才。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 高等學校給水排水工程學科專業指導委員會.高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.
[2] 荊肇乾,曹世瑋,王鄭,等.給排水科學與工程專業人才培養體系構建研究[J].大學教育,2015(4):121-123.
【關鍵詞】工作過程 圖形圖像處理技術 課程設計
【基金項目】本文是2013年申報的廣東省高等職業教育教學改革項目“民辦高職院校基于工作過程的一體化培養模式研究”的研究成果。(項目基金編號:20130201071)
【中圖分類號】G647 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)06-0201-02
1.引言
隨著社會的發展,時代的進步,教育事業也蒸蒸日上,高職院校培養出來的學生專業知識更加扎實,但科學研究表明,掌握專業的學習知識并不能代表學生畢業后能就業,能立即上崗。高職院校很多軟件應用課程由于教學體系的不合理安排使學生不能把所學到的知識直接應用到實踐工作中,學生的能力構成與市場對畢業生的需求不能匹配,出現了難就業、沒有從事本專業的工作等問題,即使從事該方面的工作,也不能立即上崗等問題。針對這些問題,作為教育者的我們是否應該反思?因此進行課程改革是非常必要的,基于工作過程的課程設計與教學實施是高職課程改革的方向。
《圖像處理技術》是計算機專業、平面設計專業、藝術設計專業的重要課程,也是專業性、技術性、操作性為一體的重要課程,是形成學生基本操作能力的重要課程,也是成為平面設計師、圖形圖像設計師、室內裝飾設計師、網頁影視設計師、動畫設計師等是必學課程。本文以《圖像處理技術》課程為例,對基于工作過程的課程設計與教學實施進行積極的探討。
2.基于工作過程的《圖像處理技術》課程設計與教學實施
2.1課程設計原則
基于工作過程的課程設計是實現學生職業能力培養的關鍵,進行課程設計應該遵循以下原則:
(1)結合本校的實際情況;
(2)以學生為主體;
(3)以提高學生的學習興趣為出發點,以培養綜合職業能力為目標;
(4)充分體現職業崗位工作過程的全面性和完整性;
(5)學以致用。以“用”促學,邊“用”邊學,突出“教、學、做”一體化的教育理念。
2.2課程設計與教學實施思路
為了使《圖像處理技術》課程以社會職業崗位、所學的知識與技能為依據,以培養學生技術應用能力為主線,按照“教、學、做”的教學理念,邀請專家與相關教師探討研究,設計出適合高職院校相關專業學生的課程結構,在教學中,專業教師全程參與,通過搭建校企合作平臺,由校企雙方聯合參與管理。根據各學習領域的要求,分解出來的單元可以采用項目導向、任務驅動的教學模式進行。在完成工作過程的課程設計與實施的同時,充分利用校內外實習實訓基地以及網絡教學資源,瞄準職業培養目標,鍛煉學生的綜合能力,滿足學生職業生涯發展的需要。
2.3基于工作過程的課程設計步驟
工作過程是指企業中工作人員為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序。基于工作過程進行課程設計必須從職業崗位工作實際出發,了解職業崗位工作任務及能力需要,提煉典型工作任務及工作過程,準確定位課程目標,保證課程內容的應用性。基于工作過程的《圖像處理技術》課程設計的步驟從以下幾個階段進行,如圖1所示。
(1)職業能力分析。職業能力分析是基于工作過程課程設計的起點,邀請專家與教師共同討論,平面設計師、圖形圖像設計師、廣告設計師等相關職業崗位上應具備哪些職業能力。
(2)工作任務分析。邀請專家與相關教師分析并闡述在崗位上做哪些工作,應該如何做這些工作,在這個基礎上,組織教師們把工作內容轉化成獨立的工作項目,然后細化成6個典型工作任務,如圖1所示:
①影樓后期照片處理。學生通過對已有的婚紗照進行圖片或視頻圖像的后期處理,包括圖像調整、修復和合成,圖像創意文字設計以及版面設計,根據顧客的喜好設計,滿足顧客的個性需求。
②企業VI設計。學生參考各行業的知名品牌的設計,包括企業形象手冊、品牌形象手冊、畫冊、LOGO、請柬、卡片、日歷等設計,最終制作出具有創意的作品。
③網站美工。學生通過參考當今主流網站,例如天貓,淘寶,京東等平臺,并對工作過程的設計過程進行研究,最后設計出美觀而容易被關注,容易瀏覽的網頁界面。
④UI界面設計。界面美觀的軟件更受到消費者的青睞,學生通過設計計算機和手機安裝的軟件界面作為任務,根據自己的想法和當今社會的潮流設計出個性化的界面。
⑤包裝設計。學生通過對食品、飲料包裝、護膚品包裝、包裝盒等設計,提高職業能力。
⑥海報設計。學生通過設計戶外招貼,戶內海報等,為以后從事廣告設計事業打好基礎。
(3)學習任務分析。在對工作任務分析的基礎上推導出學習任務分析,確定學習內容,以工作過程為導向引領學生進行知識與技能的學習。
(4)學習情境設計。根據學習任務分析,制訂教學大綱,分解學習任務為學習單元,并進行學習情景設計。
圖1 基于工作過程的《圖像處理技術》課程設計
2.4基于工作過程的教學實施
(1)設計學習主題單元,進行學習情境設計
《圖像處理技術》作為一門計算機專業、平面設計專業、藝術設計專業等的專業必修課程,按照上述步驟轉換課程時,制作教學大綱,把課程細化成單元,根據社會當前的熱點,采取項目驅動的方式,進行詳細的學習情境設計。以本課程設計以下6個學習情境:影樓后期照片處理(初步了解工作方法),網站美工(進一步認識工作過程),企業VI設計(體會工作技巧),UI界面設計(熟悉和掌握工作流程和技巧),包裝設計(綜合靈活應用知識和技巧),海報設計(形成工作經驗)。情境選擇的難度和復雜度由低到高,同事教師參與項目的部分依次遞減,而學生自主設計的項目的部分依次遞增。
(2)教學項目實施
根據以上設計的學習情境為指導,進行下面的教學實施。教學實施是按照實際工作來組織進行的,本過程中,除了專業教師以外,還有校企合作的校外指導老師參與,教師不僅是知識與技能的傳授者,更多的是教學的咨詢者和主持者,項目導向的教學設計有利于促進整體學習過程的形成,提高了學生的學習積極性和興趣,培養了學生的職業設計能力。教學項目分解如表1所示。
表1 項目任務分解
2.5課程考核
課程考核以工作任務為單元,逐項考核,在學生完成每項工作任務之后,采用自評,小組互評,教師評相結合的考核方式。 學生完成任務后,首先是學生展示自己的作品,并介紹作品的設計思路和制作方法,在展示過程中,學生回答來自于同學和教師提的問題,然后等所有作品都展示完后,學生之間互相評價,最后教師對學生在完成該項工作任務過程中知識掌握和能力的高低,給予評價和認定,選出優秀作品。本課程的全部工作任務完成后,將各項考核成績累加。這種考核方式大大提高了學生的團隊寫作能力,溝通能力,分析和解決問題的能力,這樣的考核就避免了全靠一張試卷定成績的弊端。
3.結論
基于工作過程的課程設計與教學實施是一個全新的架構,是對基于學科體系的課程方案解構過程,總的來說,以“項目導向,任務驅動”的課程設計方式,大大提高了學生的學習興趣和積極性,鍛煉了學生的實踐能力,為學生畢業后成功地走上工作崗位打下良好的基礎。因此,在高職圖像處理技術課程改革中采用基于工作過程的課程設計與實施,對提高計算機、平面設計、藝術設計等專業的學生能力具有十分重要的意義。
參考文獻:
[1]陳君艷,王清輝.淺析基于工作過程的課程設計方法.2011.
1.1差異化教學思想
差異化教學策略是一種先進的教學模式,為我們解決自動控制課程設計教學實踐中出現的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學家湯姆林森指出,“差異教學方式將學生的個體差異視為教學的組成要素,教師根據學生的準備水平、學習興趣和學習風格設計教學內容,以適應學生之間的個別差異,從而最終促進每個學生的成長與進步”。差異教學以學生個體為中心,強調人的自主性、整體性和獨特性,與我國傳統的因材施教教學思想有相通之處。針對自動控制課程設計教學中的問題,我們借鑒差異化教學思想,提出一種基于差異化教學策略的自動控制課程設計新模式。該模式不但使得課程設計任務和內容具有層次化差異化,滿足學生個體差異發展的需要,提高學生參與課程設計的積極性和主動性;并且,結合課程設計本身的特點,我們對差異化教學策略進行拓展,采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設計手段,提高學生課程設計中的獨立性,增強學生理論聯系實際的能力。
1.2課程設計任務的差異化
在差異化教學策略的指導下,課程設計的具體任務和教學內容應該體現出明顯的層次性,從而滿足不同能力學生學習的需求。因此,我們把課程設計實驗內容分為如下三個層次。(1)基礎型實驗—主要包括實驗裝置的機理建模、基于實驗曲線的辨識建模、裝置物理模擬和控制系統構建等;(2)綜合型實驗—是課程設計的主要工作,該部分內容包括Matlab控制系統工具箱的使用、PID控制器的設計、控制器參數變化與根軌跡的關系、串聯校正技術、控制系統的能控能觀性分析和狀態反饋控制器的設計等;(3)提高型實驗—其目的在于提高學生對自動控制系統的綜合研究能力,包括最小拍控制器設計、純滯后系統構建與控制和基于觀測器的狀態反饋控制等。
1.3課程設計實驗對象的差異化
(1)不同的實驗裝置—在有限的實驗室裝置中,為每組學生隨機指定不同的雙容水箱裝置,不同裝置的物理參數有一定差別,必然會帶來不同的被控對象數學模型。(2)不同的裝置參數—在同一套實驗裝置,為每組學生設置不同的水箱出口擋板閥開度,從而使得每組學生測試得到不同的實驗對象數學模型。(3)不同的裝置工作點—要求學生設置不同的工作點,雙容水箱系統本身為非線性系統,選擇不同的工作點會導致不同的近似線性模型。雖然所有學生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統作為實驗對象,但是以上三種措施使得學生面臨不同參數的二階實驗對象,做到實驗對象相似而不相同。因此從根本上避免了設計方案和實驗結果的雷同性,可以有效促進學生獨立自主創造性的開展課程設計工作。
1.4課程設計實驗手段的多樣化
針對學生無法有效聯系控制理論與工程實際的問題,采用控制理論分析、數字仿真分析與實驗測試驗證多種不同實驗手段相融合的課程設計模式,學生課程設計過程中做出的每條實驗曲線,教師都要求其應用控制理論進行解釋分析,同時通過Matlab控制系統工具箱進行仿真對照。教師在課程設計中學生發現問題時不應直接解答,而是有意識引導學生結合理論概念進行思考分析,進一步利用Matlab仿真平臺驗證想法,并在模擬實驗箱上進行測試,從而真正獨立自主的發現問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學生的問題,幫助其總結歸納分析,提煉使用控制理論分析解決實際控制問題的思路和步驟。
1.5課程設計考核方式的綜合化
自動控制課程設計的考核,不但要測評學生的最終實驗報告,更重要的是要考查學生的課程設計過程和平時表現。因此課程設計成績評定過程中采用綜合化考核方式,平時表現、成果檢查與總結報告按照一定比例(如3:4:3)構成課程設計成績。
2結語