時間：2022-06-28 08:29:22
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篇小程序畢業設計總結，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】能力；要點；思路；注意事項
《畢業設計指導概論》索引
一、畢業設計的問題思考
二、畢業設計的選題
四、畢業設計的行文格式
五、畢業設計的設計過程
六、畢業設計的創新與特色概述
七、畢業設計存在的問題及解決問題的設想
八、畢業設計的封面設計
九、畢業設計的結束語、致謝
十、參考文獻
十一、裝訂
十二、指導老師的職責要點
一、畢業設計的問題思考
在畢業設計之前，每個學生應按照5w1H的思路，完整、正確地回答六個問題：
1、what——畢業設計做什么？根據市場需要，行業發展現狀，運用所學的理論知識和實踐體會，選準課題，按規定的設計程序進行設計分析、工藝分析、效果評價；按規定的格式完成文字的撰寫和圖樣的繪制，力求圖文并茂。
2、why——為何要作畢業設計？三年理論學習、實訓、頂崗實習后，評定學生的知識掌握和運用能力。
3、When——何時作畢業設計？頂崗實習期間完成，每年5月份上交學校。
4、Where——何地作畢業設計？頂崗實習現場。
5、who——誰作畢業設計？畢業設計是個人撰寫，具有知識產權，不可抄襲。
6、How——怎樣做畢業設計？設計的格式、設計過程。畢業設計要主動請指導老師指導；畢業設計要作設計答辯準備。
二、畢業設計的選題
（一）、選題原則
畢業設計的課題選擇，必須堅持：
1、符合市場需要，設計對象具有理想的市場前景。設計者要進行深入的市場調研。
2、課題的設計原理必須正確把握。設計原理包括設計對象的成形原理、運動原理、模型原理等。若課題的設計原理錯誤，則整個設計敗筆。
3、課題具有創新性。
4、課題的張度要適中。張度過大，也就是口子開得太大，個人的理論水平和實際經驗不足，將會使設計難以收場；口子開得太小，則束縛個人的才能發揮，不能反映你本人的實際能力。
5、課題名稱可以相同，但表達的設計思路和設計內容不能雷同。
（二）、選題方法
1、揚長避短；可以先草擬A、B、C三個課題，從中選擇某個理論理解最透徹，實踐感悟最深，作為選題對象；
2、可以從學校的課題中選，也可以自命題；
3、課題的命名，要凸現功能性.。如：《電梯自動報警裝置設計》。
（三）、選題參考【詳見2010年機電一體化專業畢業設計課題】
2010年機電一體化專業畢業設計課題【舉例】
1、《車床的自動走刀機構設計》要求：闡述自動走刀的設計原理；裝配圖、零件圖繪制；編制主要零件凸輪、扇擺的加工工藝方案；電子驅動與動作控制的設想。
2、《電梯電力拖動系統的設計》要求：電路原理圖；主要機電參數——技術性能表；闡述該拖動系統的設計原理；曳引電動機的選型、拖動電源系統的設計、速度反饋裝置設計、電動機調速系統的設計。
3、《雷達天線仰俯角調整機構的設計》要求：設計原理圖；總裝配圖、零件圖；曲柄驅動、搖桿擺動的自動化設想。
4、《汽車內燃機配氣機構的設計》要求：凸輪、頂桿的運動線圖——運動原理圖；凸輪設計計算書；零件圖；動作分析說明書。
目錄就是設計清單。目錄要體現作者的設計思路，要表現出整個設計的框架，讓讀者窺一豹而見全身，綱舉目張。目錄一般要包含以下內容：作者聲明；設計概述；產品主要技術性能參數表；設備、機構總裝配圖；電氣原理圖；按設計結構分章、節，順序編輯；設計總結；解決存在問題的設想；結束語、致謝；參考文獻
四、畢業設計的行文格式
1、頁碼順序的編排
（1）封面
（2）目錄按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、……右下角
（3）作者聲明按Ⅰ、Ⅱ、…左下角
（4）設計概述按Ⅰ、Ⅱ、…右下角
（5）設計正文按⒈⒉⒊⒋⒌……右上角
2、抬頭與分頁
凡單體標題、每章標題，均抬頭頂格居中；章與章不可共頁，節與節可共頁但不能共行，節標題要與上一節的內容空兩行，且獨行空兩格行文，不得與本節內容連續行文。
3、字體及大小
采用正楷；單體標題、章標題用大號，節標題用中號，節中內容用小號。
4、美飾
讀者看起來舒心即可，不可太花哨。因為畢業設計畢竟是科技文體，不是廣告。
五、畢業設計的設計過程
1、設計概述
（1）行業及本產品市場現狀；
（2）設計的可行性；
（3）設計任務：主要技術參數的確定及其設計計算書的編制；產品設計用的圖樣繪制清單；產品使用時的工藝流程圖；產品制造的工藝方案；產品結構的解體設計項目；產品使用說明書的編制。
2、設計實施
根據產品的用途、產品的結構、產品的制造，按章、節分別進行單體設計和工藝分析。完成有關的圖樣繪制；工藝規程編制；表格制作和說明書的編寫。
六、畢業設計總結
闡述本次設計的創新之處。包括產品與市場同類產品在功能、結構、選材等方面的獨到之處，優勢之處；負責任地說明畢業設計是老產品的改進設計，還是新產品的創新設計。還包括產品制造在工藝方面的特點、特色；本設計目前還存在的問題；對存在的問題，提出解決問題的設想。
七、畢業設計的封面設計
***********學院
畢業設計
八、畢業設計的結束語
用500～800字，闡述設計體會與心得；提出個人對本行業、本專業科技發展的見解。
九、畢業設計的致謝
用誠摯的語句，向教育、指導和提供設計幫助的有關老師、領導、工人師傅表示謝意；尤其對導師的指導之處要作誠懇、具體說明，并致以感謝。
十、畢業設計的參考文獻
凡畢業設計的文稿中引用的有關學術觀點、工程原理、計算公式、經驗公式、數據等，均應客觀地注明出處，包括文獻名稱、作者、出版單位、年份。
十一、裝訂
按以下次序裝訂：封面——選題——設計任務書——開題報告——考績表——目錄——摘要——正文——結束語——致謝——參考文獻
學生結合知識和技能掌握的程度，主攻專業方向進行選題，同時聽取指導老師的合理化建議，包括課題的可行性，課題設計難度，課題的工作量等。最終使學生的不同能力得到培養，如理論研究能力、科學推理能力、語言表達能力、寫作能力、社會組織能力、實踐能力等。雙向選擇并備案后一般進行“真題真做”；如果不能做到“真題真做”[2]，也盡量要求學生達到假題“真做”的效果。以信息類學生來說，要求選擇相對先進的開發工具，如編程工具java、visualstudio2005、.net等平臺，數據庫采用sqlserver，圖形設計選擇3dmax、autocad、corldraw等等，利用這些軟件可以選擇編制小型工程軟件，也可以設計帶后臺數據庫網站，網站的首頁編輯設計，也可以選擇敘事型、故事型的flas制作，也可以設計一套logo方案，用三維軟件制作并渲染圖形、圖像場景，用于廣告、裝潢。
畢業設計過程控制多元化
指導老師的身份多元化：學校經過嚴格審查，符合畢業設計制度規定的老師，可以聘為指導老師，形式為（1）學校老師，（2）企業技術骨干，（3）學校老師和骨干聯合指導。指導過程教師可以采取面授、電話聯系、E-mail、QQ、MSN、博客、留言板、聊天室等技術手段進行立體化師生交流和個別指導，如MSN多播技術，講授難點，博客上寫清技術方案和原理，QQ上傳下載，直到對方的電子作品。同時，學生必須將聯系記錄整理好：（1）看清近階段教師布置任務和注意事項（2）整理詢問的技術路線和解決方案（3）歸納交流的心得和分享成功的調試的經驗，數量上以每周一到兩次為準。指導學生利用數字圖書館及網絡進行資料收集，有效地辨析選題方向，同時對課題的任務量大小進行評估，對課題實施的可行性進行分析，對相關文獻進行分析，撰寫文獻綜述，進行開題，并安排技術方案，進行設計進度安排。指導學生搭建實驗原型或數據原型模型，進行設計探索，鼓勵學生做實驗時，重視專注，養成良好的實驗習慣；尊重事實，及時記錄、分析、處理、反饋、匯總數據；強化畢業設計過程中的難點、重點指導方法，詮釋畢業設計的細節，注重強化學生的調試能力、設計能力，尤其是軟件開發時注意前臺應用程序與后臺數據庫的接口模塊設計，網站的配色、總體設計、數據庫的連接、動畫作品的創意，各數據結構間的內在聯系和隱含關系。強調論文寫作的能力即綜合性處理數據，圖表化表達，可視化顯示；復合交叉學科應用的能力；積極制作PPT，完成畢業設計作品，撰寫好論文，準備答辯資料。畢業設計的過程控制具體流程為“學生選題、下任務書、開題報告、畢業設計、畢業論文撰寫、畢業答辯準備”。
畢業設計評價多元化
畢業設計成果可以軟件設計、網站設計、動畫設計等有實際軟件，并且完成了論文說明書，也可以是帶硬件實物的，并且有原理、實現步驟支撐的論文，也可以是純粹調研報告、技術提升總結類的論文。根據畢業設計開發工具的先進程度、課題工作量的大小、畢業設計論文的質量進行評價。對畢業設計的評價對象主要來自三個方面，第一學生、指導老師的自評，第二評閱者的點評，第三督導抽查的抽評。
成效
“多元質量觀”不僅要求用多樣化的對待不同學生，更要求質量評價本身的多元化，包括評價主體的多元化、評價內容的多元化以及評價手段的多元化等[3]。經過一段時間的建設，在多元化培養方案下，系部學生有一人一題，也有團隊合作的。經過上述的質量把關，我們對我校學生的具體課題做如下展示：多元化的指導畢業設計，是符合學生個性發展需求的，按照課題的大中小進行分類，多元多方式指導學生畢業設計，評價也是多元化的，對于學校信息類專業畢業設計質量的提高是有幫助的。筆者多年指導畢業設計，多次獲得省級優秀畢業設計三等獎。
作者：肖海慧 單位：常州紡織服裝職業技術學院
關鍵詞 “3+1”人才培養模式 畢業設計（論文） 教學研究
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.08.017
Abstract Analysis of college of Software Engineering problems and reasons in the graduation design process， combined with "3+1" educational mode and professional characteristics， separately from the students， teachers and management of practical and effective measures in order to improve the quality of graduate design.
Key words "3+1"educational mode； graduation design（thesis）； teaching and research
本科畢業設計（論文）是高校人才培養方案中的重要實踐環節，也是對大學本科理論學習的綜合應用和成果總結，同時也是培養學生結合實際，提高分析問題、解決問題能力的過程，是學生步入工作崗位前最好的實踐機會。本科畢業設計 （論文）直接反映了高校的教學水平和人才培養的質量。
1 軟件學院畢業設計（論文）質量不高的原因
1.1 學生方面原因
由于我院實行“3+1”教學模式，即學生在校學習三年，大四一整年在校外實習基地度過。學生的重心放在就業、考研或是實習基地的工作上，部分學生對畢業設計（論文）認識不足，積極性不高，極少數學生甚至在極短時間內突擊完成。畢業設計（論文）工作量明顯不足。論文內容簡單，研究不深入，態度不認真，不重視，認為做好做壞一個樣，能通過就行，存在抄襲現象。
1.2 指導教師方面原因
近年來教師面臨著考核、科研、職稱等的各種壓力，對畢業設計（論文）的工作缺少積極性再加上實行“3+1”后造成指導教師與學生時間與空間距離加大，部分責任心不強的指導教師與學生聯系不足，投入不夠，責任心不強，指導不認真造成畢業設計（論文）從選題開始就存在把關不嚴，重題、選題內容過大或過小，畢設題目來自生產實際、社會實際的比例小，題目與社會脫節。畢業設計（論文）中期監管不嚴。也有部分教師對答辯分組有意見將情緒融入畢業設計（論文）指導過程中。
1.3 其他方面
畢業設計（論文）做為學生畢業前的最后一關，由于各種原因考評相對寬松，把關不嚴格，極少有學生因畢業設計（論文）不及格而延期畢業，造成學生認為畢業設計（論文）一定能通過，從心理上不重視。另一方面在平時管理過程中，存在管理不到位，畢業設計（論文）各項工作不按規定時間完成等。
2 提高軟件學院畢業設計（實習）質量的措施
2.1 加強畢業設計（論文）過程控制
為了保證畢業設計（論文）的高質量，建立一個針對全過程的質量監控體系是不可缺少的，實踐證明也是行之有效的。
根據我院目前的“3+1”模式，在第六學期末，學院組織召開實踐教學環節動員會；學生、實習單位完成雙選，確定實習地點；確定學生的畢業設計指導教師，采用“半雙選-半抽簽”方式進行，學生、畢業設計指導教師完成雙選，與學生見面，部署畢業實習、畢業設計工作安排，明確各階段任務及要求。
根據大四學生實習去向，確定畢業設計選題。（1）校企結合，開展畢業設計。深入實習基地和就業單位開展實習的學生，鼓勵其選用企業真實項目作為畢業設計選題，企業指派一名工程技術人員與學院專業教師共同承擔畢業設計指導工作。（2）與科研項目結合，開展畢業設計。在校內完成畢業設計的學生，鼓勵指導教師結合科研和工程項目選擇畢業設計題目，由指導教師所在團隊指導學生畢業設計，強化學生綜合運用所學知識進行獨立分析和解決問題的訓練。鼓勵學生延續大學生創新創業訓練計劃項目開展畢業設計工作。
在開始畢業設計（論文）之前，由指導教師督促學生進行大量相關資料查詢，準備好相應的開題，改變以往學生報題目隨意，改題目隨心的現象。學生確定題目后報送指導教師后教師根據設計（論文）的份量、難易程度，工作量是否飽滿，是否重題等確定題目。填寫選題報告書。這樣為后續工作打下良好的基礎，成為出色完成整個畢業設計（論文）的有力保證。
在畢業設計（論文）中期重點檢查教師指導、設計進度，學生工作情況等內容，嚴格按照《遼寧科技大學畢業設計（論文）手冊》中的內容按時間點進行檢查，不允許出現拖延或突擊完成。真實、完整、全面地反映學生在整個畢業設計（論文）中的工作情況和教師的指導情況，加強對畢業設計（論文）工作的全過程質量監控。
針對教師的消極思想，加強對畢業設計（論文）指導教師的管理，調動教師積極性。在本科畢業設計（論文）過程中，指導教師與學生聯系最多，只有教師對學生嚴格管理，合理安排工作計劃、制訂可行性方案，才能保證學生投入時間、精力專注于畢業設計（論文）工作，才能最終保證質量。為了保障指導老師有足夠的精力用于指導學生，學院規定根據教師職稱不同，最多只能指導10名本科生。注重加強畢業設計（論文）環節過程管理。教師每周至少指導學生一次，且每周指導時間不少于2學時，教務處將組織人員對各個時期工作進行隨機檢查，對指導不認真的教師按照相關規定處理。
2.2 重視答辯環節，科學評定畢業設計（論文）成績
2.2.1 答辯分組
以往畢業設計答辯分組按以下程序進行：各系負責人完成教師分組，然后各組教師所帶學生依次分配到下一組，每位教師所帶的學生都分在同一組中，而答辯過程中，不同老師對學生的要求不同，有的老師特別嚴格，有的老師相對寬松，學生的壓力差別很大，而且老師之間容易發生不愉快。很多學生認為當前答辯分組有失公平。大多教師更希望隨機搭配分組。針對這種情況畢業設計答辯分組采取“雙抽簽”，畢業設計答辯分組要求指導教師不擔任所指導學生的設計（論文）評閱人；原則上評閱人必須參加答辯，指導教師不參加自己指導學生的答辯工作。包括教師分組和學生分組，首先完成教師分組，然后完成學生分組。
教師分組：第一步，負責人確定答辯組個數、組長和秘書人選；第二步，各位組長抽簽確定組別；第三步，各位秘書抽簽確定組別；第四步，其他教師抽簽確定組別，考慮到職稱差異，避免同一職稱教師集中在某一組，將多名組員按職稱分類后再抽簽，以達到各組實力均衡的效果。
學生分組：在確保學生不在自己畢業設計指導教師所在分組的前提下，抽簽決定所在答辯分組，同一指導教師的學生將分在多個答辯組中。
2.2.2 “校―院―系”三級答辯機制
學校繼續實行畢業設計（論文）校級答辯。隨機抽兩個專業，每個專業一個班級抽取15名學生參加校級答辯。學院組織院級答辯，組織申請優秀畢業設計（論文）的學生及學分績點排分在班級后3～5名的學生參加院級答辯。各系組織本專業學生畢業答辯。針對我院“3+1”的實際情況，校企聯合指導畢業設計的可以組織在教學基地答辯，答辯的具體時間地點、答辯小組構成等由學院與教學基地協商確定。
2.2.3 畢業設計（論文）相似性檢測
嚴格把關，堅決杜絕畢業設計（論文）內容雷同，堅決杜絕弄虛作假或抄襲他人畢業設計（論文）內容的現象，學校隨機抽取約5%的畢業設計（論文）、學院將全部參加院級答辯的畢業設計（論文）進行相似性檢測，一旦發現有作假行為，將根據相關細則進行處理。
2.2.4 評定畢業設計（論文）成績
各系答辯前舉行預備會議，掌握學生畢業設計（論文）工作情況介紹，明確工作任務、程序及評定成績標準，并將成績評定標準答辯前上報學院。
學生畢業設計（論文）成績按下列標準進行評定：指導教師評定成績占30%、評閱人評閱成績占20%；答辯成績占50%。以上三項評分均應以百分制記分，然后按比例折算成五級記分的總成績。畢業設計（論文）評定成績原則上優秀不超過20%，良好不超過35%，中等35%左右，及格、不及格合計10%左右。
這些措施為保證畢業設計（論文）的高質量起到了至關重要的作用。
3 結束語
畢業設計 （論文）是高等學校人才培養中的最后階段，也是最重要的實踐教學環節，體現了學生的綜合實踐能力，反映了學校的人才培養水平，我院從2014年開始采取以上措施后，改革成效明顯，學生、教師對畢業設計（論文）管理、指導情況、答辯成績的滿意度大幅提高，超90%的學生認為畢業設計（論文）是對自身成長最有價值的一門課程。如何培養學生的工程實踐能力，尤其是創新能力，高效利用這一環節，達到培養人才的目標，是我們每個教學管理人員需要思考的問題。
參考文獻
[1] 王俊一.本科畢業設計管理與全過程質量監控[J].黑龍江高教研究，2006（4）：84-85.
[2] 吳益峰，張淑敏，田夏.上海交通大學提升本科畢業設計（論文）質量的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2014（7）：193-195.
[3] 李安琦.關于構建“校企聯動”學生畢業設計創新指導模式的思考[J].教育探索，2014（12）：58-59.
關鍵詞：環境設計；畢業設計；教學改革
環境設計專業的畢業設計既是高等學校培養設計人才的關鍵環節，也是有效統一實踐和教學的關鍵方式，其根本目的是讓學生對本科學習階段掌握的基礎知識進行全面應用，提升綜合設計能力和分析解決實際問題的能力，最終減少學校教學和實際設計項目之間的差距，促進學生順利就業。為此，許多高校都非常重視學生畢業設計階段的培養，在目標制定、教學要求和實踐創新等方面都有詳實的規定。本文以大連理工大學環境設計專業為例，從選題、調研、設計、表達和考核等多個方面，探討畢業設計環節教學改革的策略和實踐。
1選擇畢業設計題目的規范性和多樣性
選擇合理規范的畢業設計題目對整個畢業設計的教學過程和最終效果具有重要的影響，對學生能否應用本科階段的基礎理論知識與技能，系統、全面地完成畢業設計有著非常大的聯系。同時，畢業設計題目的選擇還對學生綜合設計能力的提升有明顯作用。為此，針對環境藝術設計專業的畢業設計來講，務必關注題目的選擇，實現選題的多樣性和規范性。在選擇畢業設計的題目時一定要有針對性，應當全面地思考一系列的環節。不僅對學生的專業能力進行考核，而且還應當實現學生交流表達技能力與創新意識的提升。選題應當具備可實施性、典型性、綜合性的特點，不可以設置過多的工作量，應當將重點放在深入設計上，并清楚地要求設計的深度。為了跟學生不同的興趣點相符合，可讓教師選擇選題范圍，而學生只要在教師要求的題目范圍之內選擇具體題目就可以，學生能夠自主地選擇設計的方向，可以是自己擅長的方面。例如，教師可安排商業空間、餐飲空間、酒店空間、居住空間、辦公空間等異樣的設計題目，學生結合自身的愛好加以選擇，指導教師嚴格把好學生的設計質量關。如此一來，才可以激發學生的熱情。在選擇題目的時候，指導教師需要注重控制各學生的選題，防止學生一味地模仿，學生選擇題目之后提出設計思路并撰寫開題報告，教師審閱開題報告后簽字。
2調研市場
在環境藝術設計專業的畢業設計當中，必不可少的一個方面是調研市場，這也屬于方案設計之前的準備事項。為了提升這項工作的有效性，在調研市場之后需要進行發表和歸納。在確定畢業設計的題目之后，讓學生通過實習時間來調研市場。借助問卷調查、觀察場地、查詢網絡資源、咨詢業主、查詢文獻信息等方式，搜集設計項目的區域標準、實際信息，以及新工藝技術和新材料等成果，研究制約環境藝術設計改變的一系列要素，明確環境藝術設計的發展新方向，根據需要將調研市場的報告寫好。學生在調研市場的報告當中，應當對選題的意義和背景、選題的滲透點、選題的設計思維、存在的問題，以及可能產生的效果等加以解釋，且對畢業設計階段的時間加以規劃，說明各階段計劃實現的任務，在完成之后以PPT的形式進行發表。指導教師把握學生搜集信息的全面性和真實性以及學生對選題的理解，闡明科學性和創新性的概念設計，以及評價和審查設計規劃和程序的可行性、科學性。倘若學生沒有通過調研報告，應禁止學生開展下一個環節的事項。
3規劃設計過程
在系統地把握項目及其戰略目標之后，設計的內容也隨之清晰化了。例如，針對景觀的設計來講，規劃景觀的過程涵蓋規劃區域、規劃城市、設計城市等一系列內容，其空間尺度存在差異性。因為畢業設計的時間有限，所以在規劃景觀的時候，應當主要著重設計城市，而規劃城市和區域是次要的。實際的設計目標應重點涵蓋闡明分期開發環節、分析景觀構造、設計內部和外部交通流線、分析開放區域的私密性和公共性等。設計原則應重點涵蓋延續場所地域性、功能分區合理、設計生態策略、實現技術經濟指標等。在此階段，學生結合之前的調研數據以及結果，全面地思考藝術、生態、自然等要素，從整體上統籌設計事項，注重營造兼顧人類感受的空間與空間關系。這個時期，學生之間的團結協作意識變得非常關鍵。每一名學生都負責規劃一個區域的設計事項，且讓一名協調和組織能力都比較強的學生對設計概念的目標進行一致規劃設計，立足于大局與宏觀，負責把握整個場地，對整體的空間形態原則進行確定。在此過程中，學生會經歷重復地設計和推敲“規劃整體——規劃區域——規劃整體”的過程，從而實現更加理想和成熟的設計。
4形成設計方案
畢業設計最后結果的體現受到構思設計方案的影響，在畢業設計的全過程中，最為重要的部分就是形成設計方案。在指導學生畢業設計的過程中，需要注重啟發、引導、激勵學生，讓學生敢于擺脫束縛，敢于實現創新創造性思考，通過一系列的表現技法，有效地統一形象和邏輯思維、求異和求同思維、逆向和正向思維、收斂性和發散性思維等，通過各種方式的分析，將設計的閃光點體現出來，且借助草圖加以演示，要求每一組的設計構思都具備五張以上的草圖方案。通過計算機輔助設計SKETCHUP與3DMAX等方式重復地推敲和修正方案，最后選出能夠進一步設計的方案，且對方案的有關設計細節進行改進，細化功能分區、深化和分析樣式造型、選定材料結構、協調色彩搭配等。然而，為了防止學生在構思方案的時候一味地注重創新性的設計而導致不科學的空間概念，應讓學生務必首先兼顧設計應當處理的問題，且對設計的實際功能要求進行分析，從而對設計方案的尺度、形態等進行確定，最終使設計的可實現性大大提升。
5表達設計成果
在環境藝術設計專業當中，非常關鍵的一個方面是設計效果圖，其可以實現具象化與視覺性的設計方案，設計效果圖屬于表達設計成果的關鍵方式，并且還能夠實現工藝材料、外部形態、色彩、內部空間構造間協調聯系的優化。因此，在畢業設計當中，效果圖的制作要求協調搭配色彩、清晰地處理界面、空間尺度科學、設計素材體現準確、結構關系清晰，正確實現虛擬情境的成效。設計的施工圖可以實現規范化的施工以及具體化的效果，因此，制作畢業設計施工圖應當滿足規范要求，如跟指標要求相適應、大樣和節點做法明確、精確地標注尺寸、設置正確的線型、清晰地標明材料、界面的大小適宜等，爭取能夠實現真實的施工標準。
6注重監控學生和完善畢業設計考核機制
畢業設計的課程存在較多的工作任務并且持續時間較長，因此需要將系統的考核和監控搞好。能夠劃分考核的畢業設計為三個時期：一是前期的準備，在第五學期的末提前進行畢業設計，拿出三周至五周的時間搞好畢業設計前期的準備事項，對任務書進行，清楚畢業設計一系列時期的任務，將選題完成。二是中期的檢查，也就是在進行畢業設計的時候應當對學生的開展現狀進行不定期檢查，針對在外地實習的學生，能夠通過一些通訊方式進行監督和督促，且輔導好學生，將考核的記錄做好。三是考核結果，誠邀企業的基層工作者和校外的專家參與學生的答辯，實現多元性的考核主體。學生呈現畢業設計成果，且進行答辯，教師評定學生成績。四是評價過程，針對考核的成績，注重評價其過程，像是在畢業設計的總成績當中，畢業答辯占據四成，而畢業設計的過程占據六成。（圖1）
7教學改革實踐效果分析與總結
經過積極的改革與實踐，通過畢業設計的成果參加各類設計競賽，共獲得獎項47項，本專業學生先后多次參加了全國大學生中國環境設計學年獎、全國大學生新人杯等重大國內環境設計專業學生競賽獎項，取得了良好的成績。近5年共獲批大學生創新計劃27項，其中國家級項目6項。申請專利4項。同時主干課程也進行了一系列教學改革與實踐，取得了一系列成果，近五年獲得遼寧省教學改革項目2項；獲得校教改面上項目5項；大連理工大學教材出版基金項目1項；校教學成果獎3項；遼寧省教學成果獎2項。
結語
關鍵詞：創新；教學方法；探索；能力
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0223-02
我校工業工程專業是2005年經上級批準開設的本科專業，隨后設立了質量管理專業方向進行招生，定位是培養面向企業基層的技術應用型質量管理人才。《質量管理與可靠性》是工業工程（質量管理方向）專業的一門核心專業課，目的是使學生熟練掌握企業對具體生產流程上的質量控制和可靠性管理的基本原理。作為一門集技術、管理于一體的工程性、實踐性很強的綜合課程，《質量管理與可靠性》的生命力在于生產實踐之中。當前，《質量管理與可靠性》課程教學方面的突出問題是理論與實踐脫節。為了提高《質量管理與可靠性》課程的教學質量，本文進行了“教學結合生產”的創新性探索，即，堅持“理論學習與實習實踐相結合、實習實踐與畢業設計相結合”，從而鞏固和加強了課程知識，在一定程度上彌補了教學中存在的薄弱環節，提高了學生解決生產實踐問題的能力和創新創造能力。
一、《質量管理與可靠性》課程的核心模塊
《質量管理與可靠性》課程從質量理論、質量設計、控制、診斷、改進與保證等方面系統討論了質量管理的基本理論與方法。其主要內容包括質量檢驗、質量管理的法規與標準化、三次設計、SPC與SPD、質量改進、質量機能展開、可靠性設計等，具體分為質量功能展開、質量控制、試驗設計、設備可靠性等核心模塊開展教學活動。學生在學習理論知識和方法過程中，不同程度上存在著一些疑難問題有待在生產實踐中尋求解答。
二、理論學習與實習實踐相結合
目前，我校商學院已與20余家制造型企業建立了產學研合作基地。在《質量管理與可靠性》課程教學過程中，按照各個核心模塊的特點，有計劃地引導學生帶著理論學習中遇到的問題去相關企業實習實踐。工業工程（質量管理方向）專業的多位老師承擔了《XX集團質量管理案例集》的調研、分析、編寫工作。該專業的學生也積極地參與此項工作，參加了所有案例的調研、資料整理、編寫等工作。這些學生去現場調研，發現生產實踐問題，并向工作人員提問，獲得了大量的原始素材資料。該質量管理案例集的編寫目標是：①從各企業的質量管理實踐中，進行梳理、歸納、總結，編寫樣板案例、樹立典型；②進一步提高各企業的質量管理水平；③不僅詳細剖析典型案例，而且系統地介紹相關基礎理論。該質量管理案例集由若干案例組成，按照涉及的質量管理內容分為三種類型的案例：質量管理體系與質量管理系統案例、設計質量工程技術案例、制造質量工程技術案例。采取”三段式“的案例編寫模式，即每個案例分為案例概述、案例詳述、總結與啟示三部分。特別地，在案例集附錄增加了關于質量管理理論及方法的相關內容。該質量管理案例集部分案例名稱如下：案例1：XX企業全員質量管理的系統方法；案例2：XX企業質量檢驗計劃的策劃與改進；案例3：XX企業EPC項目的質量策劃與質量控制；案例4：XX企業質量管理體系運行有效性評價；案例5：XX企業質量管理信息系統的開發與應用；案例6：經驗教訓學習法在XX企業質量改進中的應用；案例7：田口方法在XX企業質量改進中的應用；通過在相關企業的實習實踐，并參與質量管理案例集的編寫，工業工程（質量管理方向）專業的學生了解了企業實際生產的情況，訓練了動手能力，鞏固了理論知識，提高了發現生產實踐問題的能力。
三、實習實踐與畢業設計相結合
畢業設計（論文）是培養學生綜合運用所學的理論知識和實踐技能解決實際問題的一種教學形式，使學生受到工作能力、創新能力與科研能力等的綜合訓練，同時也是總結學生在校期間的學習成果、衡量教學質量的重要指標。讓學生到企業去完成畢業設計的想法主要源自西方發達國家的做法。工業工程（質量管理方向）專業的研究對象是系統，是整個企業的運作過程，因此，需要將具體的企業作為研究對象。我們引導工業工程（質量管理方向）專業的學生帶著企業實習實踐中發現的問題，進行畢業設計。畢業設計（論文）的管理主要分為三個環節：指導老師與畢業設計選題、畢業設計過程的檢查與監控、畢業設計（論文）答辯。其中，畢業設計過程的檢查與監控是通過構建運行有效的監控體系，以保證學生畢業設計的質量。
1.指導老師與畢業設計選題。對畢業論文指導教師資格進行嚴格審查。根據需要，聘請若干企業高級質量管理人員作為兼職指導教師。組織指導教師擬定參考題目，邀請專家從其難度、工作量和專業符合度等方面對教師所擬的題目進行評價與選擇，確定了若干論文題目供學生選擇。學生根據自己的興趣愛好、知識積累從教師提供的論文題目中選題，并通過雙向選擇確定指導教師及題目，做到一人一題。所選題目80%以上來源于學生在企業實習實踐過程中發現的質量管理與可靠性相關問題。
2.畢業設計過程的檢查與監控。畢業設計過程的檢查與監控包括開題報告檢查、中期檢查、防止畢業設計（論文）抄襲問題的措施等內容。①開題報告檢查。學生根據所選題目進行調研、搜集相關資料，制訂畢業設計（論文）方案和實施計劃，在指導老師的指導下，撰寫開題報告。開題報告檢查主要考察課題任務是否明確、是否體現專業基本訓練內容、工作量和難度大小以及方案的可行性等方面。②中期檢查。中期檢查內容：檢查《指導記錄本》記錄情況，了解教師指導學生的實際情況；檢查學生畢業設計（論文）撰寫情況，論文框架是否合理，方法是否得當，內容是否符合要求；對照畢業設計（論文）的進程安排，檢查學生畢業設計（論文）進度是否符合計劃要求。③防止畢業設計（論文）抄襲問題的措施。防止畢業設計（論文）抄襲問題的措施：（1）要求論文主題必須與企業生產實踐相結合；（2）指導教師對學生的文獻引用及撰寫過程實行全方位的監控；（3）隨機抽查論文，用防抄襲軟件進行輔助檢查。
3.畢業設計（論文）答辯。為了對畢業設計（論文）答辯過程進行有效的管理，成立了工業工程（質量管理方向）專業畢業設計（論文）答辯小組，負責組織考核答辯、接受處理學生申述等工作。指導教師對學生論文審查，合格者給出平時成績后送評閱教師審閱。評閱教師審閱后，合格者給出評閱成績進入論文答辯程序。不合格者退回修改。答辯時，答辯小組根據答辯情況進行集體評議并確定答辯成績。畢業設計（論文）成績由平時成績、評閱成績、答辯成績三部分按照一定的權重相加而成。
針對當前《質量管理與可靠性》課程教學中普遍存在的理論與實踐脫節的問題，為了提高教學質量，本文進行了“教學結合生產”的創新性探索，即，堅持“理論學習與實習實踐相結合、實習實踐與畢業設計相結合”，在一定程度上彌補了教學中存在的薄弱環節，提高了學生解決生產實踐問題的能力和創新創造能力。
參考文獻：
[1]羅國勛.質量管理與可靠性[M].北京：高等教育出版社，2005.
[2]蔣祖華，苗瑞，陳友玲.工業工程專業課程設計指導[M].北京：機械工業出版社，2006.
[3]李衛祥，李長萍，冀滿祥，等.本科畢業論文（設計）教學改革研究與實踐[J].山西農業大學學報（社會科學版），2006，3（5）：305-307.
[4]陸剛，孫宇博，盧明銀，等.工業工程本科畢業設計與創新型人才培養[J].工業工程，2010，13（2）：125-128.
[5]伍乃騏，郭鐘寧.在企業完成工業工程專業的本科生畢業設計的嘗試[J].廣東工業大學學報（社會科學版），2004，4（6）：175-176.
[6]王琪，武壽春.應用型本科院校畢業設計（論文）質量監控的探索[J].江蘇高教，2009，（6）：84-85.
關鍵詞：遙感專業；研究型教學；課堂教學；畢業設計
作者簡介：唐濤（1980-），男，陜西西安人，國防科學技術大學電子科學與工程學院，講師；陸珉（1976-），男，江西南昌人，國防科學技術大學電子科學與工程學院，副教授。（湖南 長沙 410073）
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0203-02
所謂研究型教學，就是將課內講授與課外實踐、教師引導與學生自學、教材與閱讀有機結合并達到完整、和諧、統一的教學。[1]研究型教學既能發揮教師的主導作用，又能發揮學生的主體作用；既能培養學生的學習興趣，激發學生思維，又能培養學生分析解決問題的能力；既能使學生掌握系統扎實的基礎知識，又能培養學生的實際操作能力，克服了接受性教學的缺陷。
本科生在校學習的過程包括課堂學習、實踐學習、本科畢業設計等環節。作為國防科學技術大學（以下簡稱“我校”）信息工程專業本科生培養方案中重要的組成部分，遙感系列課程教學和專題畢業設計在信息工程專業本科學習過程中占據了重要的角色和相當的課時。遙感系列課程包括本科生公共選修課“軍事遙感技術”、專業選修課“地理信息系統與遙感技術”、專業必修課“遙感原理”等。面向我校信息專業本科生，筆者所在的遙感信息處理教學科研團隊每年設計遙感信息處理專題，包含若干具有科研任務性質的子課題。指導教師既是遙感系列課程教學主體，也是本科畢業設計指導主體，有充足的時間和經驗在課堂教學和畢業設計指導中開展研究型教學探索。
課堂教學和本科畢業設計作為大學生本科學習生涯中重要的兩個環節，開展研究型教學不僅是有益的探索，也是不斷將遙感領域最新技術成果傳授給學生，擴大學生知識層面和應用能力的重要途徑。課堂教學可以將遙感領域研究趨勢、研究成果、理論基礎和處理方法傳授給學生，奠定理論知識基礎和初步的研究思維培養。畢業設計中，每一個課題作為科研任務布置給學生，使學生得到實踐鍛煉，將學習的知識轉化為解決現實問題的工具，同時能夠參與科研團隊科研攻關的過程，互動探討，體會研究過程的樂趣，最終培養科研興趣，提高科研能力，推動學生素質全面發展。
一、課堂研究型教學探索
課堂教學在本科四年教育中承擔著傳授知識的重要作用，作為信息工程專業課程的重要組成部分，遙感系列課程需要在有限的課時內給學生傳授足夠的遙感學科的基礎理論知識和初步應用技能。為了改變以往講述式、填鴨式的課堂灌輸教學，筆者所在教學科研團隊一直在不懈努力地探索改革教育教學方法。研究型教學作為近年來比較成功的新型教學模式，成為教學研究的熱點之一。[2-4]我們在如下方面開展了研究型教學的有益實踐：首先，將最新的科研成果帶入課堂教學，[5]拓展學生的視野和知識面，啟發學生獨立思考和實踐；其次，在課堂教學中專門設計課時，由教師提出適合學生知識層次的研究型討論課題，再將學生按照興趣自愿組合成若干小組，在小組內開展資料查閱，課題探討和交流；最后，經過一段時間的學習探討，教師組織各小組分別就研究型課題的研究心得進行課堂交流或者書面交流，由教師對各小組的研究心得進行講評和給分。
在上述實踐中，有若干原則需要教師把握好：
1.題目難易適度
考慮到本科生學習專業知識的時間不多，專門知識和理論基礎有待加強，過于“精”和“深”的題目會使學生覺得難度大和無從著手，從而產生畏難情緒，不利于研究型教學的開展。選擇研究型教學內容時，我們考慮密切結合教材知識點，特別是需要學生掌握的重點內容，結合遙感領域最新成果，選擇適當難度的題目引導學生開展。另一方面，學生尚不具備從事科研工作的經驗，解決研究型題目的手段主要依托大學公共資源和互聯網資源，查閱資料，分析現狀，提出想法，有條件的可以進行簡單的計算機仿真。例如介紹雷達圖像軍事目標判讀解譯時，我們引入美國的長曲棍球衛星及其拍攝的坦克目標的雷達影像，結合教材介紹的三種強散射結構，引導學生思考從雷達目標散射特性出發，探討分析如何提高判讀效率和準確性。
2.興趣吸引
在授課過程中將科研成果引入課堂，將教員從事科研活動中獲得的新方法、新技術、新成果、新靈感及時引入到教學中。例如，將SAR圖像車輛目標自動識別、小型化復眼成像裝備等科研成果結合教材內容，進行實例講解，拉近學生與最新成果的距離，開拓學生思維，吸引學生注意力，提高從事科研工作的興趣。
3.激勵措施得當
研究型教學的開展，不僅要求教師開動思維，靈活牽引，也需要學生熱情參與，適當發揮分數（學分）的指揮棒效應是有益的嘗試。在學生本門課程最終成績中，目前是研究型學習成績占30%，考試成績占70%，以后根據研究型教學探索的階段性成果，考慮適當提高前者的比重。
二、本科畢業設計環節的研究型教學探索
隨著高等教育改革的深入，畢業設計過程中的研究型教學探索也有不少創新，[6-8]主要是轉換本科生的主體角色，由學生轉化為科研人員，畢業設計課題轉換為科研小任務，使本科畢業生能夠主動參與團隊科研活動，互動探討，提高科研能力。“導師+研究生+本科生”的研究型本科畢業設計模式，已經成為共識。
1.課題設計與知識儲備
信息工程專業本科生經過三年多的本科教育，基礎知識和專業知識具有了一定的的基礎。因而相對于課堂教學的研究型題目，畢業設計題目應當讓學生在基礎理論、基本技能、創新精神、科研方法、實踐能力和團隊協作等方面得到比較全面的綜合訓練，能夠具備初步從事科研工作的能力。筆者所在的教學科研團隊根據長期的科研工作經驗和目前所從事的科研任務，每年設計一個遙感信息處理專題，每個教師設計2-4個子課題，這些題目處理該專題下的具體小的技術問題，涵蓋遙感圖像校正、去噪、配準、目標檢測、目標識別等具體技術問題。題目及其主要工作內容下發給學生，學生可根據興趣和自由選擇題目和導師。導師提前與學生見面，了解學生的基本情況和學習特點，提供課題需要的部分資料，做好啟動畢業設計工作的知識儲備。
2.科研交流
在本科生進入課題后，導師應將其納入所在科研團隊，參與學術討論、程序設計、文檔撰寫、階段匯報等工作，使之成為科研攻關的一員。研究過程中，本科生可就畢業設計過程中的理論和技術問題，及時和導師、其他研究人員交流解決。
3.研究生的輔助作用
高校科研的主體是教師和研究生，因而研究生在本科畢業設計中的輔助指導作用不可或缺。高年級碩士研究生或者博士研究生已經受過較長時間的科研訓練，比較熟悉課題，研究思路較為清晰，研究工作有進展，具備輔助指導的條件。畢業設計題目若與研究生本身研究課題和團隊攻關課題相關，則更為有利。研究生也是從本科生成長起來，對于整個畢業設計和課題研究的過程更為熟悉，可以向本科生在更多細節問題上答疑解惑。
4.過程控制
良好的本科畢業設計離不開學校和導師對過程質量的監控。筆者所在院校從命題設計、學生選題、下達任務書、撰寫開題報告、中期檢查、論文撰寫、畢業答辯等各流程環節進行了時間和質量上的規范。這就要求導師在畢業設計全過程密切跟蹤學生的研究進度，及時交流，適時提供幫助克服困難。
三、結束語
研究型教學是系統性的工作，我們在遙感專業課程和本科畢業設計兩個環節開展了研究型教學的探索。其中課堂研究型教學是引導學生接觸科研活動，啟發創新思維的起始，畢業設計則是研究型教學活動的重要實踐環節。經過最近幾年的探索，目前取得了一定的成效，未來將總結經驗，開拓創新，更好地為遙感學科系列課程的建設和信息工程專業技術人才培養服務。
參考文獻：
[1]朱桂琴.研究型教學及其基本范式[J].教育探索，2003，（7）.
[2]閆曉強，研究型課堂教學模式的探索與實踐[J].教育教學論壇，2013，（16）.
[3]張安定，衣華鵬，崔青春.《遙感原理》研究型教學的探索與實踐[J].測繪通報，2005，（12）：59-61.
[4]阿拉騰圖雅，烏敦.《遙感導論》課程研究型教學的設計與實現[J].教育教學論壇，2012，（36）.
[5]唐濤，李禹，趙凌君.“遙感技術”課堂教學方法改革初探[J].中國電力教育，2012，（Z2）.
[6]薛光輝，吳淼，余鎮危.研究型大學本科畢業設計教學模式的探索與實踐[J].河北工程大學學報（社會科學版），2009，26（3）.
關鍵詞:多課程融合;基于工作過程;管理信息系統
1問題的提出
作為高等教育的一種形式,高等職業教育近幾年發展迅速,對高等職業教育的研究也受到廣泛關注。各種教學法的實踐與相應教材的問世,都有力推動了高等職業教育的發展。然而,就現狀而言,高職高專的教學仍存在諸多不足。
首先,雖然現階段的教材改革取得了一定成果,但各門課的教學仍各自為陣,采用單一的教材,無法將不同課程的知識點貫穿在一起,即便是采用項目教學法,仍無法打破課程間的界限。
第二,教學中雖然強調實踐,但往往僅限于某課程甚至某教材的實驗。學生對單一課程的實驗能力雖有所加強,但如果項目需要應用多課程的知識點才能完成時,學生往往表現出較弱的實踐能力。
第三,缺乏團隊教學機制。班級課程與教師依然是一對一關系,某一教師被指定承擔某班某門課的教學任務,而不是多個教師共同講解某些內容。這樣無法發揮教師的優點,從根本上實現教師的團隊教學。
最后,現有的考核方式也需要改進與加強。
本文以管理信息系統的教學實踐為例,探討多課程融合的教學方法。
2多課程融合教學目標
高職高專教學強調學生實踐能力的培養,而實踐能力不應該也不能理解為單一課程的實驗能力,而是
學生綜合應用不同知識點解決實際問題的能力。多課程融合的教學方法,在教學內容的編排上就是要打破課程內容的界限,根據管理信息系統的開發過程融合多課程內容,考核時模擬信息系統開發的管理過程,強調過程管理能力的提高。在教學方法上,結合管理信息系統的開發要求,重點訓練學生應用不同知識解決實際問題的能力。在教學中強調以學生為中心[1],根據學生的實際情況調整教學方式與教學內容,實行動態教學,始終以提高學生綜合實踐能力為目的。就教學過程控制及教學內容的編排而言,與基于工作過程的思想是一致的。
3多課程融合教學實踐
為了避免教師獨立教學導致的課程割裂,部分內容在不同課程中重復講解,部分內容所有課程都不講的現象,必須對相應的內容及學時安排作必要的調整[2]。在管理信息系統的教學實踐中,我們通過融合多門課程的知識,進一步提高學生綜合應用各門課程知識的能力,提高學生的實踐能力,提高高等職業教學質量。具體措施如下:
3.1融合多課程教學內容
和管理信息系統開發相關的課程有軟件工程、軟件文檔寫作、數據庫編程、關系數據庫和SQL、軟件測試、程序設計語言等,涉及多個教師,傳統教學通常由每個教師負責某一門課程,獨立教學,教師間的溝通很少。學生獨立學完每門課,卻很難綜合應用多門課程的知識解決綜合性問題。而使用融合多課程內容的教學方法,則可以使學生了解不同課程知識點間的聯系。比如,軟件工程的教師經常發現,對授課過程中布置的案例,學生一開始提交的作業雖然功能都已經實現,但存在著界面設計很隨意、程序代碼編寫不規范等諸多問題。這主要因為學生學習某門MIS系統開發語言時,任課教師往往著重從語法角度考查學生是否實現了程序功能,忽視了軟件工程要求的規范編程、重視軟件質量、設計先行等,認為軟件工程課上會講。而通過融合編程規范,教師一開始就統一講解分屬兩門課程的內容,而不是分兩次講解,學生就不會造成理解上的脫節,一開始就養成了規范編程的好習慣。
3.2以項目的形式教學
傳統教學往往在最后一學期進行畢業設計,學生只有在這個階段被要求將所學的部分內容有機地聯系起來,因此往往不知所措。這是因為有些知識點的學習時間與應用時間間隔太長,而且以前從未進行過將不同課程內容聯系在一起的實驗能力培養。畢業設計雖然提高了學生將所學知識聯系起來的能力,但內容實在太少且時間實在太短。
多課程融合可以提高學生綜合應用不同知識點的能力,讓學生盡早進行類似畢業設計的實踐。教學過程均以項目的形式出現,所涉及的項目從易到難,逐步提高,學生不斷提高實踐能力,而簡單、基本的內容會不斷重復,從而達到不斷鞏固、加深理解的目的。例如,要設計平時成績管理系統的平時成績錄入模塊,在需求分析時,可以引導學生掌握需求分析技巧,了解業務,整理出需求分析說明書,設計測試計劃;在設計數據庫時,可以引導學生掌握范式,比較各種數據庫管理系統的優劣,應用PowerDesigner設計ER圖,設計測試用例;在實現階段,可以引導學生掌握結構化程序設計,注重界面設計風格,學會規范編程,認識掌握具體控件的應用場合和技巧,掌握單元測試的技巧等。這樣,課程案例體現了連貫性,強調的是一個有機的系統,而不單單是一個獨立的程序。
3.3多種教學資源并用
傳統教學往往以一本教材為主,而多課程融合教學方法則是綜合利用多種教材,將其加工成多本自編教材,并在教學過程中不斷完善。同時,教師應充分利用多媒體及實驗室設備,針對不對內容采用不同的教學資源[3],在完成相關項目的過程中適時布置與項目有關的實驗,并要求學生通過互聯網查閱相關資料,完成指定任務。這樣,學生在完成項目時就會理解和鞏固相關的知識點。
比起傳統教學,開展多課程融合的教學,教師的工作任務較重,因此要注重教師團隊資源的利用。從教材組織、教學安排、項目知識點講解到課后總結,始終應以教學團隊展開。教學中,教師要發揮各自的專業特長,學生也能感受不同教師的教學風格,真正體現以學生為主,提高實踐能力為目的的教學理念。
3.4動態教學
多課程融合的教學方法以提高學生實踐能力為目的,在教學過程中,教師應始終與學生溝通,及時了解學生的掌握情況,各種調查表應及時發放到學生手中,根據學生的反映情況及時修改教學內容。
3.5其他改革
在多課程內容融合時,多資源綜合利用是主要特點,而其他改革也是不可忽視的重要環節。教學中,我們對考試內容與考核方法進行大膽的改革與創新。加大了平時成績的比例,加大動手能力的測試,突出了學生的平時成績及團隊合作能力[4]。考試不再僅僅作為學生成績的評定依據,而成為發現學生學習中存在問題的工具。
3.6教學實例
下面以一個實例說明課程融合的方法及過程,如表1所示。
教學實施過程如下。
(1) 教師小組集體備課。主要任務如下:
① 授課順序的安排。
② 對各章節內容進行初步分工。
③ 確定講課的重點內容及方法。
④ 事先完成軟件的編寫或利用以前編寫的軟件。
(2) 各節授課內容及授課方法。
第1、2節為VB程序設計(4學時),主要內容如下:
① 演示整個項目的實現效果。
② 主要控件的使用,重點是文本框、標簽框及命令按鈕。
③ 菜單的設計。
④ 事件代碼的編寫。
第3、4、5節為關系數據庫和SQL(6學時)。
講課方法與傳統的講課方法沒有區別,內容涉及表格的創建,數據的添加、修改、刪除等操作。
在介紹相關命令時,介紹前臺與后臺數據庫連接的概念及方法,以便與VB程序設計課程相銜接。
第6節為VB程序設計(2學時)。
本節主要內容是實現VB與SQL數據庫的連接。如果時間允許也可以安排一兩個小實驗。如“點擊某按鈕,在文本框中顯示若干文字”,“設計一個輸入密碼的界面,并判斷密碼是否正確”。
第7節為軟件文檔寫作(2學時)。
利用網絡,讓學生自行查找相關的文檔,對比教材介紹的內容,以討論的方式講授。
第8節:測評及總結。
在整個學習過程中,學生是分組學習的,測試時,每組隨機抽取1～2人。
(3) 下一項目安排。
為了體現項目的相關性與知識的連貫性,下一個項目的重點放在查詢語句、軟件的文檔設計等,要求學生提交相關文檔。因此選擇學生較熟悉的系統――學生各科成績查詢系統。
以上簡要介紹了課程融合的方法及過程,對上述過程需要作如下幾點說明:
① 本次教改實驗班級以前學過C語言程序設計,所以在VB程序設計課中,有些內容只簡單介紹。
② 整個教學過程并不是嚴格按學時和內容的安排進行,有時VB課也介紹數據庫的其他內容,文檔寫作課也介紹軟件工程的相關概念等,以提高學生實踐能力為最終目標。
③ 各課程的學時及進度也是動態安排的,根據學生的掌握情況而定。
④ 一個小項目結束時,并非每個學生完成相同的工作量,實踐能力強的學生往往較原計劃完成得多。
⑤ 講課內容并不是項目內容的簡單分解,項目只是使學生知道為什么要學這些內容,并將所學內容應用到該項目中。如本項目的運行界面并沒有文本框,但并不是不學文本框,相反,文本框的使用卻是重點考核的內容。
4多課程融合教學的效果
在教學過程中,通過課間座談、問卷調查、課堂小測及教師間的教學研討、常規的系部教學檢查等,我們獲得教學效果的反饋,典型指標如表2所示。
上述各個指標表明,學生的學習興趣增強,項目實踐能力較以往有明顯提高,學習主動性也明顯改善。
多課程融合教學方法的優勢有:
(1) 有利于提高學生的實踐能力。多課程融合教學方法可以提高學生的實踐能力,強調在應用中鞏固所學知識。
(2) 有利于突出知識應用的連貫性。以項目為線索,將多課程內容融合,知識的總量不變,只是組織形式發生改變,強調知識在實際項目中的連貫性,按照知識在項目中的重新組合,這更適合高職高專學生的學習特點,更能提高教學效果。
(3) 有利于促進教師的合作,發揮專業特長。將多門課程融合起來,強調團隊教學,有利發揮教師的特長,進行教學研討,教學合作成了主動化、經常化行動。同時,教師的團隊合作也給學生樹立榜樣,學生間的團體合作意識也隨之加強。
(4) 有利于提高學生的學習能力和知識應用能力。多課程融合的教學方法使學生帶著問題學習,學習的主動性、自覺性加強。學生由易到難逐個完成項目,在產生成就感的同時,加深了對知識點的理解,對所學知識的應用能力逐漸增強。
5結語
本文提出的多課程融合的教學方法突出各課程間知識點的內在聯系,教學內容的編排和教學過程的組織以“基于工作過程”為指導思想,有力提高了學生的實踐能力和學習的主動性、自覺性。教學中結合團隊教學及考核方法的改革,在實踐中收到良好的效果。
參考文獻:
[1] 陳獻禮,楊述芹. 對高職高專教學改革幾個問題的思考[J]. 濱州職業學院學報,2006,3(4):63-65.
[2] 何元清. 數據庫技術與應用課程教學改革與實踐[J]. 計算機教育,2008(18):69-70.
[3] 王蘭,陳興穌,劉軍. 高等職業技術院校數據庫課程教學改革淺析[J]. 伊犁師范學院學報:自然科學版,2009(3):56-57.
[4] 應宏. 團隊教學法的課程開發[J]. 職教論壇,2009(14):14-15.
A New Teaching Method on MIS with Merging Related Courses
CHEN Wen, LIU Shao-qing, WANG Lin-yan
(Computer Department, Fuzhou Polytechnic, Fuzhou 350108, China)
根據工業現場的需要和可編程控制器(PLC)自身特點，本設計為基于壓鑄機的PLC 控制系統。在這個設計中，本設計采用西門子公司PLC S7-300系列可編程控制器為例。結合了書籍和資料，說明了PLC的工作原理、軟件使用方法、PLC的硬件系統設計及PLC軟件系統設計。實現了對壓鑄機的液壓系統的控制。
在該設計中，PLC作為主機，壓鑄機作為從機，構成基于壓鑄機的PLC的控制，完成對壓鑄機的整個工藝流程的控制，可反映壓鑄機在整個工作過程的工作狀況。
【關鍵詞】可編程控制器；壓鑄機；液壓傳動
Abstract
According to the demand of industry the spot and programmable controller(PLC) oneself characteristics, this design for according to die-casting the PLC of machine control system.In this design, the serieses programmable controller of the company PLC S7-300 of this design adoption Siemens is an example.Combined book and data, explained design and the PLC software system design of the hardware system of PLC work principle, software operation method, PLC.Carried out to press the control of system towards die-castinging machine of liquid.
In that design, the PLC is a host, die-casting the machine is from the machine, constitute according to the control of PLC of die-casting the machine, and the completion can reflect to die-casting machine in the whole work condition of work process to the control which die-castings the whole craft process of machine.
【Keywords 】programmable controller;Die-casting machine;The liquid presses to spread to move
目 錄
摘要 1
Abstract 2
前 言 ………………………………………………………………………………5
第1章 概述………………………………………………………………………6
1.1壓鑄機的定義、發展及特點…………………………………………………6
1.1．1壓鑄機的定義……………………………………………………………6 1.1.3壓鑄機的分類……………………………………………………………7
1.1.4壓鑄機的特點……………………………………………………………7 1.3 壓鑄機的工作原理……………………………………………………………8
1.4 PLC 的定義、分類及特點……………………………………………………8
1.4.1 PLC的定義………………………………………………………………8 1.4.2.1按硬件結構類型分類……………………………………………8 1.5 PLC的功能及應用…………………………………………………………9
第2章 PLC與其他控制的比較……………………………………………10
2.1繼電器控制方案……………………………………………………………10
2.2 集散控制方案 ………………………………………………………………10
2.3 PLC控制方案…………………………………………………………………11
2.4 方案比較…………………………………………………………………… 11
2.4.1 采用繼電器控制系統………………………………………………… 11
2.4.2 采用集散控制系統…………………………………………………… 12
2.4.3 采用plc控制系統…………………………………………………… 12
第3章 控制對象的工藝流程說明…………………………………………13
3.1金屬壓鑄機的工藝流程……………………………………………………13
3.2 操作方式……………………………………………………………………14
第4章 PLC系統硬件設計 …………………………………………………15
4.1 PLC的功能簡介……………………………………………………………15
4.1.1主機系統………………………………………………………………15 4.2 PLC容量估算……………………………………………………………16
4.2.1 I/O點數的估算………………………………………………………16
4.2.2存儲器容量的估算……………………………………………………17
4.2.3 I/O模塊的選擇………………………………………………………17
4.3分配輸入/輸出點……………………………………………………………18
4.4安全回路的設計……………………………………………………………19
第5章 PLC系統軟件設計……………………………………………………21 5.2 PLC系統的軟件設計步驟…………………………………………………21
5.3 PLC應用系統設計實例……………………………………………………25
第6章 系統的調試……………………………………………………………26 6.2軟件調試……………………………………………………………………26
6.3系統聯調……………………………………………………………………26
第7章 設計結論…………………………………………………………………27
前言
可編程控制器（PLC）是綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術的一種新型的、通用的自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適于在工業環境下應用等一系列優點，在工業自動化、機電一體化、傳統產業技術改造等方面的應用越來越廣泛，已成為現代工業控制的三大支柱之一。
可編程控制器是 20 世紀 70 年代誕生的通用自動控制裝置，自第一臺PLC問世以來，經過 30 多年的發展和完善，它已由原來僅僅代替繼電器邏輯控制而變成一個集順序邏輯控制、回路調節、圖形監視、網絡通信于一體的綜合自動化系統發展成為被廣泛應用到機械制造、冶金、礦業、輕工等各個領域，成為現代工業自動化的三大支柱（ PLC、機器人、CAD/CAM ）之一。PLC的編程概念和控制思想已為廣大的自動化行業人員所熟悉，這是一個目前任何其他工業控制器都無法與之相提并論的巨大知識資源；其次，PLC系統硬件技術成熟，性能價格比較高，運行穩定可靠，開發過程也簡單方便，運行維護成本很低。所有這些特點造就了PLC的旺盛生命力。
可編程序控制器，發展至今，除傳統的硬PLC外，還有融入控制組態軟件之中的軟PLC(Softplc)。它們正在擴展著PLC在工控、工業自動化領域中所占有的市場份額。由于習慣與技術積累 PLC的傳統用戶，不可能一時放棄原有的投資，在技術改造過程中，在原有的投資基礎上，增加性能更好的設備，以提高生產效率和擴大再生產。
近年來，隨著可編程控制器( PLC )應用技術的發展的，其在工業生產中的應用也越來越廣泛；根據工業現場的需要和 PLC 自身的特點，可編程控制器的在工業生產中也被廣泛采用，使工業控制變得更為方便、靈活，也使得生產效率大大提高生產效益獲得更大的經濟。
然而，在工程生產的很多領域，我們都運用到了PLC，例如，在壓鑄機上我們運用它幫助我們完成了多個人的工作，實現了壓鑄機的智能化控制，從而降低了生產成本，提高了勞動效率。在工業上運用PLC是我們以后發展的必然方向，它將成為代替原始機械控制的有效控制裝置。在工業生產中采用可編程控制器PLC，可利用其硬件和軟件上采取的一系列抗干擾措施，使它可以直接安裝于工業現場而穩定可靠地工作。
概述
1.1壓鑄機的定義、發展及特點
1.1．1壓鑄機的定義
壓鑄機是用鋅、鋁合金、銅等金屬為原料，在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開模后得到固體金屬鑄件的一種工業機械。 壓鑄機是壓鑄生產中重要的基礎技術裝備，與壓鑄工藝的互存、互動關系非常突出，壓鑄工藝的改進或采用新的技術，都要有與之相應的或新型的壓鑄機作為技術支撐。
壓鑄技術起源于印刷工業的鉛字鑄造技術。19世紀初，世界印刷工業蓬勃發展，活字（單字母的鉛字）的需求量日益增多，于是鑄字機應運而生，1849年，Sturgiss制造了第一臺用壓鑄法把鉛鑄成活字的壓鑄機（如圖1），圖中可見帶有將噴口封住、打開和切斷等動作的機構，以及用壓射活塞壓送熔融金屬進入活字模型，可以說這就是壓鑄機的原始結構，而且機器還具有速度快、效率高，既經濟，又可重復生產等特點。這臺壓鑄機標志著壓鑄的“黃金時代”的開始。
1.操作桿 2.沖頭 3.上壓室 4.噴嘴切斷閥 5. 噴口拉桿
6. 金屬熔堝 7. 噴嘴 8. 內通道 9. 施壓壓室 20世紀50年代，我國自行設計制造出全液壓的50型臥式冷室壓鑄機，鎖模力有500 kN和1000 kN兩種規格。及至20世紀80年代，有關單位繼續完成了鎖模力16000 kN以下的臥式冷室壓鑄機系列產品的開發；立式冷室壓鑄機也形成了鎖模力2500 kN以下的系列產品；1986年試制出國內第一臺J 1163 A型自動壓鑄機組；1990年開發出國內第一臺柔性壓鑄單元，鎖模力為4000 kN；其后的幾年里，又將輔助裝置和參數檢測裝置加以定型并形成產品。在壓鑄機的設計工作方面，20世紀80年代，設計的壓鑄機壓射性能已接近當時的國外水平；合模機構全部采用液壓驅動、曲肘機械擴力結構取代了全液壓。
1.1.3 壓鑄機的分類
壓鑄機的分類方法很多，通常，主要按機器結構和壓射室（以下簡稱壓室）的位置及其工作條件加以分類，各種類型的壓鑄機的名稱如圖1-3所示。
圖1-3 壓鑄機的分類
熱室壓鑄機一般主電箱與主機分離，獨立落地；頭板、二板采用箱體或筋板式結構，剛度高而重量輕；油壓式齒輪調模，傳動平穩，確保四支哥林柱同步伸縮，準確保持頭板、二板的平行度；機門采用掛入式安裝，清理及維修時拆裝方便。如圖1.4所示為CM-168H型熱壓鑄機。
圖 1.4 CM-168H 型熱室壓鑄機
冷室壓鑄機是采用數控電腦及電子尺操作，鎖模，調模，頂針的壓力、速度均可數控調整，帶動態顯示，操作簡單容易；頭板，二板采用箱體式結構，強度高而重量輕。 尾板，C型架采用加強筋、框架設計，強壯有力。如圖1.5所示為CCM-380型冷室壓鑄機。
圖1.5 CCM-380型冷室壓鑄機
1.1.4 壓鑄機的特點
1、液壓元器件、密封件、電器元件全部采用進口件，可靠性更高，不漏油；
2、機械部分的模板、曲臂、采用進口加工中心制造，并用三坐標儀檢測，精度更高，無故障工作時間長。曲臂采用集中站加定量分配器的方式，保證每一點的可靠，使運動機件的工作更可靠；
3、液壓回路采用高低壓雙聯泵、壓力流量雙比例閥，根據工作設定準確卸荷、降低能耗，油溫低，夏天工作更可靠；
4、采用更先進的增壓控制油路，具有高的壓射速度、增壓反應時間、上升時間更短，工藝重復性更好，可調范圍更寬；
5、為了便于不同厚度壓鑄模的安裝，動型模與靜型模容模量調節，是采用液壓馬達驅動。較之電力驅動，液壓驅動更加平穩、安全。
6、壓射部分連接采用C形架結構，確保壓射同心度及穩定性。 1.3 壓鑄機的工作原理 1.4 PLC的定義、分類及特點
1.4.1 PLC的定義
可編程序邏輯控制器即PLC（Programmable Logic Controller）。PLC是一種能直接應用于工業環境的數字電子裝置，是以微處理器為基礎，結合計算機技術、自動控制技術和通信技術，用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程的一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業控制裝置。 1.4.2.1 按硬件結構類型分類
可編程序控制發展很快，為了便于在工業現場安裝，便于擴展，方便接線，起結構與普通計算機有很大的區別。通常從組成結構形式上將這些PLC分為兩類：一類是一體化整體式PLC，另一類是結構化模塊式PLC。 為了適應不同工業生產過程的應用要求，可編程序控制器能夠處理的輸入/輸出信號數是不一樣的。一般將一路信號叫做一個點，將輸入點和輸出點的點數的總和稱為機器的點。按照點數的多少，可將PLC分為超小（微）、小、中、大、超大等五種類型。
1.4.3 PLC的特點
PLC能如此迅速發展的發展原因，除了工業自動化的客觀需要外，還有許多獨特的優點。它較好地解決了工業控制領域中的普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。它在編程中簡單易學，PLC的功能強，性能價格比高，它的硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強；可靠性高，抗干擾能力強；系統設計、安裝、調試工作量少；工作人員維修工作量小，維護方便；體積小能耗低。
1.5 PLC的功能及應用
PLC的應用面越來越廣，主要是：一、由于微處理機芯片及有關元件的價格大大下降，使得PLC的成本下降；二、PLC的功能增強，能解決復雜的計算機和通信問題。目前，PLC在國內外已廣泛用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環保和娛樂等行業。PLC主要應用在⑴、開關邏輯和順序控制⑵、模擬控制⑶、定時控制⑷、數據處理⑸信號聯鎖系統⑹、通信聯網等。最近一個時期內，PLC 產品的市場需求量一直保持平穩上升趨勢。其一，PLC 是集三電一體化的多功能綜合自動化裝置。所謂的三電指的是電控、電儀和電傳，這三種控制裝置常常在一個工廠、一個車間，甚至在一個工段或一臺設備上并存，卻自成系統，互不往來。而只需要一臺 PLC 控制設備既有邏輯控制功能，又有過程控制和運動控制功能，大大提高了生產效率、實現優化控制，使得 PLC 在競爭中居于強有力的地位。其二，PLC 能夠與其他工業控制產品很好地融合。PLC 與 PC（個人計算機）的融合，PLC 與 DCS 的重疊融合，PLC 與 CNC 的融合等，都說明 PLC 與工業控制系統的一致性很高。
總之，PLC 在工業控制中應用極為廣泛，可以說是無處不在。
第二章PLC與其他控制的比較
2.1 繼電器控制方案
幾十年來，繼電器控制系統為工業控制的發展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工業領域中被大量應用（如圖2.1所示為工業生產控制流程）。繼電器控制柜是針對一定的生產機械、固定的生產工藝設計的，采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的邏輯控制、定時、計數等功能，一旦生產工藝過程發生改變，則控制柜必須重新設計、重新裝配。
圖2.1 繼電器控制壓鑄機的示意圖
2.2集散控制方案 圖2.2 集散控制壓鑄機的示意圖
2.3 PLC控制方案
PLC由于應用了微電子技術好計算機技術，各種控制功能都是通過軟件來實現的，因此只要改變程序并改變少量的接線端子，就可適應工藝的改變。從適應性、可靠性、方便性及設計、安裝、維護等各方面進行比較，PLC都有顯著的優勢（如圖2.2所示）。因此在用微電子技術改造傳統產業的過程中，傳統的繼電器控制系統大多數將被PLC取代。
圖2.3 壓鑄機的PLC控制原理圖
2.4方案比較
2.4.1 采用繼電器控制系統
1、邏輯工作量大，接線多
2、受機械觸電影響，壽命限制
3、環境差，會降低可靠性和壽命
4、更換繼電器維護費用高
2.4.2 采用集散控制系統
1、不適于用于開關量的邏輯控制
2、不能按掃描方式工作
3、采樣速度不均，運算速度較低
4、集散控制所需存儲量較大
5、集散控制不夠方便、靈活
2.4.3 采用PLC控制系統
PLC能如此迅速的的選擇發展的原因，除了工業自動化的客觀需要外，還有許多的優點。
1 編程方法簡單易學
2、功能強，性能價格高
3、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強
4、可靠性高，抗干擾能力強
5、系統的設計、安裝、調試工作量少
6、維修工作量小，維修方便
7、體積小、能耗低
從圖2.3中可以看出采用PLC控制后，使原來繼電器控制的大量開關量動作由無觸點的電子線路來完成軟件程序代替了繼電器的繁雜連線，即方便靈活，可靠性大大提高。
由此可見，PLC控制比繼電器控制更能較好的解決了工業控制領域中的普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。我們在設計過程中應采用PLC控制。然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應工業控制的要求和發展，傳統的繼電器控制系統被PLC所取代已是必然趨勢。
控制對象的工藝流程說明
3.1 金屬壓鑄機的工藝流程
金屬壓鑄機工作示意圖，如圖3.1所示，壓鑄機的動作由液壓油缸推動，執行元件為電磁閥。其工藝流如下：
圖3.1 臥式冷室壓鑄機工作示意圖
3.1.1 金屬壓鑄機工藝流程
金屬壓鑄機的工藝流程如圖3.2所示。
原位：模板在開模確認位置，開模確認限位開關閉合；洗模嘴上升歸位，噴嘴歸位限位開關閉合。
關模：有啟動信號按下后，關模電磁閥通電，模板右移。
射出：當模板右移到位，射出確認限位開關閉合，射出電磁閥通電，射出活塞向左移，將金屬推進模內。
冷卻：射出活塞自動歸位，射出確認限位開關閉合，冷卻水電磁閥通電，利用冷卻水成型。
開模：延時5S待工件冷卻后，開模電磁閥通電，模板左移，工件自動頂出。
洗模：模板左移到位，開模確認限位開關閉合，噴嘴下移，洗模液電磁閥均通電，噴嘴下移并洗模液。
復位：噴嘴下移到位，噴嘴下限限位開關閉合，噴嘴上移電磁閥通電，噴嘴上升回到原位。
3.2 操作方式
PLC系統硬件設計
4.1 PLC的功能簡介
S7-300功能簡介
PLC的硬件系統由主機系統、輸入/輸出擴展環節及外部設備組成。
4.1.1主機系統
PLC的主機系統由微處理器單元、存儲器、輸入單元、輸出單元、IO擴展接口，外設IO接口以及電源等部分組成。各部分之間通過內部系統總線進行連接，如圖4.1所示。
PLC的外部設備主要是編程器、彩色圖形顯示器、打印機等。
編程器：它是編制、調試PLC用戶程序的外部設備，是人機交互的窗口。
彩色圖形顯示器：大中型PLC通常配接彩色圖形顯示器，用以顯示模擬生產過程的流程圖、實時過程參數、趨勢參數及報警參數等過程信息，使得現場情況一目了然。
打印機：PLC也可以配接打印機等外部設備，用以打印記錄過程參數、系統參數以及報警事故記錄表等。
PLC還可以配置其他外部設備，例如，配置存儲器卡、合式磁帶機或磁盤驅動器，用于存儲用戶的應用程序和數據；配置EPROM寫入器，用于將程序寫入到EPROM中。
4.2 PLC容量估算
PLC容量包括兩個方面：一是I/O點數，二是用戶存儲器的容量。
4.2.1 I/O點數的估算
根據功能說明書，可統計出PLC系統的開關量I/O點數及模擬量I/O通道數，以及開關和模擬量的信號類型。考慮到在前面的設計中I/O點數可能有疏漏，并考慮到I/O端的分組情況以及隔離于接地要求，應在統計后得出I/O總點數的基礎上，增加10%～15%的裕量。考慮裕量后得出I/O總點數估算值，該估算值是PLC選型的主要技術依據。考慮到今后的調整和擴充，選定的PLC機型的I/O能力極限值必須大于I/O點數估算值，并應盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應留有30%左右的 量。
4.2.2 存儲器容量的估算
用戶應用程序占用多少內存與許多因素有關，如I/O點數、控制要求、運算處理器、程序結構等。因此在程序設計之前只能粗略的估算。根據經驗，每個I/O點及有關功能器件占用是內存大致如下：
開關量輸入所需存儲器字數=輸入點數×10
開關量輸出所需存儲器字數=輸出點數×8
定時器/計數器所需存儲器字數=定時器/計數器數量×2
模擬量所需存儲器字數=模擬量通道數×100
通信接口所需存儲器字數=接口個數×300
存儲器的總字數再加上一個備用量即為存儲器容量。例如，作為一般應用下是經驗公式是： 4.2.3 I/O模塊的選擇
開關量輸入模塊的選擇
PLC的輸入模塊用來檢測來自現場（如按鈕、行程開關、溫控開關、壓力開關等）電平信號，并將其轉換為PLC內部的低電平信號。
選擇輸入模塊主要考慮以下兩點： （2）高密度的輸入模塊，如32輸入模塊，允許同時接通的點數取決于電壓和環境溫度。一般，同時接通的點數不得超過總數入點數的60%。
開關量輸入模塊的選擇
輸出模塊的任務是將PLC內部低電平的控制信號轉換為外部所需電平的輸出信號，驅動外部負載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向可控硅輸出和晶體管輸出。
輸出方式的選擇
繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣，導通降壓小，曾受瞬間電壓和過電流的能力較強，且有隔離作用。但繼電器有觸電，壽命較短。且響應速度較慢，適用于動作不頻繁的交/直流負載。當驅動電感性負載時，最大開閉頻率不得超過1HZ.
輸出電流的選擇
模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅動，則應增加中間放大環節。對于點榮性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通是有沖擊電流，故要留有足夠的裕量。
允許同時接通點數
在選用輸出模塊時，不但要看一個輸出點的驅動能力，還要看整個輸出模塊的滿負荷能力，即輸出模塊同時接通點數的總電流值不得超過模塊規定的最大電流。
4.3分配輸入/輸出點
一般輸出點與輸入信號、輸出點與輸出控制是一一對應的。分配好后，按系統配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號，PLC的外部接線圖如圖4.2所示。
1、明確I/O通道范圍
不同信號的PLC，其輸入輸出通道的范圍是不一樣的，應根據所選PLC型號。查閱相應的技術手冊，弄清相應的I/O點地址的分配。
內部輔助繼電器
內部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其它繼電器、定時器，計數器作為數據存儲器或數據處理用。從功能上講，內部輔助繼電器相當于傳統電控柜中的中間繼電器。
3、分配定時器/計數器
對用到定時器和計數器的控制系統，注意定時器和計數器的編號不能相同。若掃描式時間較長，則要使用高速定時器以保證計時準確。
4、數據存儲器
在數據存儲、數據轉換以及數據運算等場合，經常需要處理以通道為單位的數據，此時應用數據存儲器是很方便的。數據存儲器中的內容，即使在PLC斷電、運行開始或停止時也能保持不變。數據存儲器也應根據程序設計的需要來合理安排，以避免重復使用。
圖4.2 PLC外部接線圖
4.4 安全回路設計
安全回路起保護人身安全和設備的作用，它應能獨立于PLC工作，并采用非半導體的機電元件以便接線方式構成。
確保系統安全的硬件線邏輯回路，在以下幾種情況下將安全保護作用：
1、PLC或機電元件檢測到設備發生緊急異常狀態時；
2、PLC失控時；
3、操作人員需要緊急干預時。
安全回路的典型設計，是將每個執行器均連接到一特別緊急停止（E-stop）區構成矩陣結構，該矩陣即為設計硬件回路的基礎。設計安全回路的任務包括以下內容：
1、確定控制回路之間邏輯和操作上的互鎖關系；
2、設計硬件回路以提供對過程中重要設備的手動安全性干預手段；
3、確定其它與安全和完善運行有關的要求；
4、為PLC定義故障形式和重新啟動特性。
PLC系統軟件設計
5．1 PLC軟件設計的內容
從應用角度來看，運用PLC技術進行PLC應用系統的軟件設計與開發，不外乎需要兩個方面的知識和技能，第一是學會PLC硬件系統的配置，第二是掌握編寫程序技術。在熟悉PLC的指令系統后，就可以進行簡單的PLC編程，但這還很不夠，對于一個較為復雜的控制系統，設計者還需具備一定的軟件設計知識，這
樣才能開發出有實際應用價值的PLC應用系統。為此在熟悉PLC指令的基礎上，對PLC應用軟件的設計內容、方法、步驟以及編程工具軟件進行比較全面的介紹。
PLC應用軟件的設計是一項十分復雜的工作，它要求設計人員既要有PLC、計算機程序設計基礎，又要有制動控制的技術，還要有一定的現場實習經驗。
首先，設計人員必須深入現場，了解并熟悉被控對象（機電設備或生產過程）的控制要求，明確PLC必須具備的的功能，為應用軟件的編制提出明確的要求和技術指標，并形成軟件需求說明書。在此基礎上進行總體設計，將整個軟件根據功能的要求分成若干個相對獨立的部分，分析它們在邏輯上、時間上的相互關系，使設計出的軟件在總體上結構清晰、簡潔、流程合理，保證后繼的各個開發階段及其軟件設計規格說明書的完整性和一致性。然后在軟件規格說明書的基礎上，選擇適當的編輯語言進行程序設計。所以，一個適用的PLC軟件工程的設計通常要涉及以下幾個方面的內容：
(1)PLC軟件功能的分析與設計
(2)I/O信號及數據結構分析與設計；
(3)程序結構的分析與設計；
(4)程序設計規格說明書編制；
(5)用編程語言、PLC指令進行程序設計；
(6)軟件測試；
(7)程序使用書編制
5．2 PLC系統的軟件設計步驟
根據可編程控制器系統硬件結構和生產工藝要求，在軟件規格說明書的基礎上，用相應編程語言指令，編制實際應用程序并形成程序說明書的過程就是應用系統軟件設計。可編程控制器應用系統的軟件設計過程如圖5-1所示。
1）.制定設備運行方案
制定方案就是根據生產工藝的要求分析各輸入輸出與 各種操作的邏輯關系，確定需要檢測的量和控制方法，并設計出系統中各設備的操作內容和操作順序。據此可得流程圖。
2）.畫出控制流程圖
對于復雜的應用系統，需要繪制控制流程圖，用以清晰的表明動作的順序和條件。對于簡單的控制系統，可省去這一步。
3）.制定系統的抗干擾措施
根據現場工作環境、干擾源的性質等因素，綜合制定系統的硬件和軟件抗干擾措施，如硬件上的電源隔離、信號濾波、軟件上的平均值濾波等。
4）.I/O地址分配
將8個輸入信號9個輸出信號，按各自的功能類型分好，并與PLC的I/O端一一對應，編排好地址。列出外部I/O信號與PLC I/O端地址編號對照表，如圖5.4所示。
表5.1 I/O地址分配表
地址號 信號名稱 說明
I0.0 啟動按鈕 按鈕
I0.1 停止按鈕 按鈕
I0.2 操作方式選擇 按鈕
I0.3 開模限位開關 限位開關
I0.4 關模限位開關 限位開關
I0.5 射出限位開關 限位開關
I0.6 噴嘴歸位限位開關 限位開關
I0.7 噴嘴下限限位開關 限位開關
Q0.0 PLC運行指示 燈
Q0.1 機器工作指示 燈
Q0.2 關模電磁閥 電磁閥
Q0.3 開模電磁閥 電磁閥
Q0.4 噴嘴下移電磁閥 電磁閥
Q0.5 洗模液電磁閥 電磁閥
Q0.6 噴嘴上移電磁閥 電磁閥
Q0.7 冷卻水電磁閥 電磁閥
Q0.8 射出電磁閥 電磁閥
Plc在壓鑄機中的軟件圖表示為
圖5.2.4 PLC應用系統的軟件設計圖
5.3 PLC應用系統設計
1工藝過程及控制要求
1）.工藝過程
圖 5.2所示為一簡易壓鑄機工藝流程圖。該壓鑄機是一水平/垂直位移的機械設備，其操作是將金屬液體通過右邊液壓推進模腔，待冷卻后開模然后取出工件。
圖5.2 壓鑄機工藝流程圖
2）.控制要求
壓鑄機整個壓鑄過程要求能自動控制。在啟動過程中能切換到手動控制及自動控制或半自動控制，以便對設備進行調整和檢修。圖5、3是壓鑄機控制系統邏輯流程圖。
圖5.3壓鑄機控制系統邏輯流程圖
2、控制系統硬件設計
1）.PLC的選型
從控制流程中可以看出，在控制方式上需要3個按鈕，分別完成自動方式、單動方式和手動方式啟動，還需要一個停止按鈕用來處理在任何情況下的停止運行。壓鑄機的限位開關有5個：噴嘴歸位限位開關、噴嘴下限限位開關、開模確認限位開關 、關模確認限位開關、射出確認限位開關，共有8個數字量輸入信號。輸出信號有壓鑄機的PLC運行指示驅動信號、機器工作指示驅動信號、開模/關模驅動信號、噴嘴下移驅動信號、洗模液驅動信號、噴嘴上移驅動信號、冷卻水驅動信號、射出驅動信號，共有9個數字量輸出信號。 2）、程序設計
根據系統的控制要求，采用合適的設計方法來設計PLC程序。程序要以滿足系統控制要求為主線，逐一編寫實現各控制功能或各子任務的程序，逐步完善系統指定的功能。除此之外，程序通常還包括以下內容：
1.初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動做必要的準備，避免系統發生誤動作。初始化的程序主要內容有：對某些數據區、計數器等進行清零，對某些數據區所需數據進行恢復，對某些繼電器進行置位與復位，對某些初始狀態進行顯示等等。
2.檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設計基本完成時在添加。
3.保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。
3）.編寫程序
根據被控對象的輸入輸出信號及所定的plc型號分配plc的硬件資源，為梯形圖的各種繼電器或接點進行編號，再按照軟件規格說明書（技術要求、編制依據、測試），用梯形圖程序表示：
圖 5.2.1-停止開關啟動對所有啟動開關進行置位
圖 5.2.2-鑄件冷卻后開模電磁閥打開置位到噴嘴下移電磁閥
圖5.2.3-開模延時5s后洗模液電磁閥打開
3.軟件測試
剛編號的程序難免會有缺陷或錯誤。為了及時發現和消除程序中的缺陷和錯誤，減少系統現場調試的工作量，確保系統在各種正常和異常情況時都能做出正確的響應，需要對程序的離線測試。經調試、排錯、修改及模擬運行后，才能正式投入運行。程序測試時重點應注意下列問題：
（1） 程序能否按正常要求運行；
（2） 各種必要功能是否具備；
（3） 發生意外事故時能否做出正確的響應；
（4） 對現場干擾等環境因素適應能力如何。
經過測試、排錯和修改后，程序基本正確，下一步就可到控制現場試運行，進一步查看系統整體效果，還有哪些地方需要進一步完善。經過一段時間試運行，證明系統性能穩定，工作可靠，已達到設計要求，就可把程序固化到EPROM或EEPROM芯片中，正式投入運行。
4.編制程序使用說明書
當一項軟件工程完成后，為了便于用戶和現場調試人員的使用，應對所編制的程序進行說明，通常程序使用說明書應包括程序設計的依據、結構、功能、流程圖，各項功能單元的分析，PLC的I/O信號，軟件程序操作使用的步驟、注意事項，對程序中需要測試的必要環節可進行注釋
系統調試
6.1 硬件調試
硬件實施方面主要是進行控制柜等硬件設計及現場施工。主要內容：
1. 設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。
2. 設計系統各部分之間的電氣互聯圖。
3. 根據施工圖紙進行現場接線，并進行具體檢查。
由于程序設計與硬件實施可同時進行，因此PLC控制系統的設計周期可大大縮短。
6.2 軟件調試
將設計好的程序寫入PLC后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通／斷狀態用PLC上有關的發光二極管來顯示，一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)。可以根據功能表圖，在適當的時候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。對于順序控制程序，調試程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規定，即在某一轉換條件實現時，是否發生步的活動狀態的正確變化，即該轉換所有的前級步是否變為不活動步，所有的后續步是否變為活動步，以及各步被驅動的負載是否發生相應的變化。在調試時應充分考慮各種可能的情況，對系統各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發現問題后應及時修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。如果程序中某些定時器或計數器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實際設定值。在設計和模擬調試程序的同時，可以設計、制作控制臺或控制柜，PLC之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行。
6.3 系統聯調
聯機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統調。聯機調試過程應循序漸進，從PLC只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等逐步進行調試。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部份程序即可。
全部調試完畢后，交付試運行。經過一段時間運行，假如工作正常、程序不需要修改，應將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。
完成上述的工作后，將PLC安裝在控制現場進行聯機總調試，在調試過程中將暴露出系統中可能存在的傳感器、執行器和硬接線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖程序設計中的問題，應對出現的問題及時加以解決。如果調試達不到指標要求，則對相應硬件和軟件部分作適當調整，通常只需要修改程序就可能達到調整的目的。全部調試通過后，經過一段時間的考驗，系統就可以投入實際的運行了。
設計總結
經過這一個來月的畢業設計和對相關資料的收集讓我清楚的感到隨著科技的不斷發展和PLC的廣泛應用，已經使我們的生活離不開它了。PLC它以自己的獨特的優點征服了我們。在機械越來越受重視的21世紀，隨著產品類型的不斷增加及產品要求的不斷提高，機械的工作量將會越來越大，并且其工作將是一件十分煩瑣和非常容易出錯的事情。在這樣的情況下要實現機械網絡系統是有其必然性的。如果能做出一個完善的機械網絡系統就能把人工的工作量減少很多，
在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個項目開發過程中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個項目還不是很完善，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業設計的最大收獲和財富，使我終身受益。
總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了，有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。畢業設計是在三年學習過程的最后階段采用的一種總結性的實踐環節。通過畢業設計，能使我綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的訓練。
畢業設計是在三年學習過程的最后階段采用的一種總結性的實踐環節。通過畢業設計，能使我綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的訓練。
在這次的畢業設計中雖然時間緊迫但我學會了很多，也感到自身知識的貧乏，希望在日后的努力中能做出更完善的系統來。
致謝詞：
經過一個來月的忙碌，本次畢業設計已經接近尾聲，作為一個專科生的畢業設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里，首先我要感謝我的各位指導老師。他們平日里工作繁多，但在我做畢業設計的每個階段，在查閱資料，設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣，但是老師仍然細心地糾正設計中的錯誤。除了敬佩他們的專業水平外，他們的治學嚴謹和科學研究的精神，也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 其次，我還要感謝大學三年來所有的老師，為我打下機電一體化專業知識的基礎；同時我還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業設計才會得以順利完成。 最后，我要感謝學院三年來對我的大力栽培。
【 2汪志鋒主編·可編程控制器原理與應用·西安電子科技大學出版社·2004
3王炳實主編·機床電氣控制·機械工藝出版社·2007
4 許發樾主編·壓鑄模設計應用實例·機械工藝出版社·2005
5 張訓文主編·機電一體化系統設計與應用·北京理工大學出版社·2006
6 黃 堅主編·自動控制原理與應用·高等教育出版社·2005
7張萬中 主編 可編程控制器應用技術 . 北京 ：化學工業出版社 2002年1月
關鍵詞關鍵詞：數據庫課程設計；項目驅動；教學方法；考核方法；能力培養
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2013）008017402
作者簡介作者簡介：邱月（1979-），女，碩士，湖北經濟學院信息管理學院講師，研究方向為數據庫技術。
0 引言
數據庫技術已經成為先進信息技術的重要組成部分，是現代計算機信息系統和計算機應用系統的基礎和核心。數據庫技術是將數據庫與軟件開發相結合，數據庫設計和基于數據庫的應用程序開發。為此，課程要求學生選用主流DBMS，自選某種高級程序設計語言，實現一個完整的以數據庫為核心的B/S或C/S架構的應用系統。掌握設計實現一個完整的產品化導向的數據庫應用系統的流程和方法，包括需求分析、數據庫設計、應用程序設計。本文分析了湖北經濟學院開設數據庫課程設計以來，實踐教學環節中存在的問題，結合項目模擬實訓教學方法的基本原理，提出了基于團隊項目模擬實訓的數據庫課程設計教學方法的具體方案及實施效果。
1 數據庫課程設計教學現狀
（1）題目過少不夠開放。湖北經濟學院是一所財經類教學型學校，開設的主要專業為經濟管理類。但目前的題目多數都是老師提供給學生的，題材類似，不可避免地會出現學生相互抄襲的現象。另外，題目呆板，沒有和本校的專業特色相結合，選擇余地太少。長此以往，會使學生養成不勞而獲的壞習慣，不利于學生畢業之后適應競爭激烈的社會。
（2）學生輕分析設計，重編程實現。 學生把編程工作放在數據庫設計中的首要位置，輕數據庫及其對象的設計，重開發工具的使用。很多學生只重視系統功能模塊的設計與實現，缺乏全局觀念。
（3）學生缺乏整體意識，團隊協作能力不強。在數據庫系統開發的過程中，學生對系統沒有整體規劃，經常把時間都花在需求分析和系統實現上，造成在學生項目后期沒有時間做系統測試，這樣開發出來的系統必然出現很多問題。
軟件開發是一個系統工程，特別強調團隊協作能力。如果一個課程設計題目只讓學生一個人完成，缺少與他人相互的交流，不利于交流與溝通能力的培養和項目的正常開展。原有教學模式下，學生做課程設計往往單打獨斗，沒有形成一個團隊。
（4）課程考核方式不夠科學。老師通常采用平時成績和實驗報告相加權作為總成績。在這種考核方式下學生是被動地完成任務，不知道所做項目的評定標準，因而積極性不高，也不能通過項目設計有效地提升自己的能力。
2 數據庫課程設計基礎準備及教學目標制定
2.1 基礎準備
綜合性的實驗課程往往需要很多課程作支撐。在該課程開設之前，前期學生應該已經學習了C、C++等一些經典的程序設計課程，學習了數據庫原理及軟件工程課程，對于數據庫原理課程中的相關概念例如數據庫文件的創建、表的建立以操作、視圖與SQL查詢、存儲過程與觸發器等進行了相關實驗，對于關系型數據庫基本概念和特性有一個比較完整的認識。由于課程設計中需要將數據庫原理與工程項目相結合設計出具體的應用程序和界面，所以學生還需掌握至少一門前臺開發工具，如 、或PHP等，讓不同層次的學生選擇不同的培養方案，有針對性地進行學習。
2.2 教學目標
結合教材上關于數據庫設計的思想和方法，對一些簡單的信息管理問題進行必要的分析和設計。在掌握了數據庫系統的基本原理和基本方法的基礎上，熟悉數據庫管理系統的工具及語言。能查閱資料解決數據庫技術方面的問題，具備在微軟開發平臺下進行數據庫設計和管理操作能力，培養數據庫應用系統開發的基本能力，項目合作、團隊精神及小組交流的能力，培養學生運用數據庫管理系統解決實際問題的能力。
3 數據庫課程設計教學構思
課程組根據學生的實際情況，制定了相應的教學計劃。本課程安排在一個學期內，32學時，每周具體安排如表1所示。
3.1 人員安排及開題
把整個班級按照開發小組的形式進行分組，每組4～5人，選一名組長，每個同學承擔不同的角色，共同完成任務。在整個過程中，為了達到鍛煉的目的，每個同學的角色可以互換。
在選題方面，應充分考慮到學生的專業特色，體現經管類專業的特點，選擇具有專業特色的案例，以激發學生的學習興趣。比如，針對“旅游管理”專業和“國際金融”專業，可以根據專業要求來分別制定教學案例，使學生在數據庫課程設計中加深對本專業課程的理解，從而達到數據庫課程設計和專業特色融合的目的。在制定選題的過程中，教師應進行充分的調研，與該專業的教師進行討論，幫助學生選擇他們熟悉的題目，如旅游酒店管理系統、學生成績管理系統、人力資源管理系統等，或者選擇學生生活中經常接觸、能很快上手的內容。同時，應注意控制題目的規模和難度，使學生經過努力后能在規定的時間內完成。這個階段可以充分調動學生的積極性，鼓勵學生自己選題組建項目小組。這種方式經檢驗取得了較好的效果。
3.2 需求分析
在此階段，要盡可能收集課題的全面需求，利用不同小組互相模擬實際用戶的形式，開小組討論會來確定需求，增強學生的溝通能力和開發興趣，并引導學生自己畫出數據流圖。
例如，某家工廠的采購部每天需要一張訂貨報表，表中列出所有需要再次訂貨的零件。對于每個需要再次訂貨的零件列出下述數據：零件編號、零件名稱、訂貨數量，目前價格、主要供應者。零件入庫應有入庫單，零件出庫應有出庫單，通過放在倉庫中的CRT終端把入庫單或出庫單報告給訂貨系統。當某種零件的庫存數量少于庫存量臨界值時就應該再次訂貨。
當系統比較復雜時，應當采用分層描述的方法。一般第一層描述系統的全貌，第二層分別描述各子系統的結構。如還未表達清楚，可以繼續細化。
3.3 系統設計與實施
確定用戶需求后，進入系統設計階段。物理設計階段應該充分利用表、視圖、存儲過程、觸發器等各個數據庫對象的特點，建立一個完整的數據庫。要引導學生利用課程設計來熟悉數據庫開發的一些常用技術和工具。例如，在數據庫課程設計中可以教學生怎樣使用Power Designer來做數據庫設計。在軟件公司實際的數據庫系統開發中，有很多工具可以直接完成從數據庫概念模型到物理模型的設計和轉化。
系統實施階段，各小組可以選擇自己熟悉的程序設計語言動手編寫代碼，完成系統各個模塊的功能。開發語言可選擇機房環境，有Java、VB、VC、PB等；數據庫可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS；軟件架構兩層、三層都可以。教師對各小組學生在設計中遇到的具體問題，有針對性地給與啟發式的引導。
3.4 系統測試
系統測試階段可以選取小組之間交換測試，主要從功能測試、數據庫測試兩個方面找出系統的缺陷，對軟件質量進行評價打分。列出測試計劃，往各數據庫表中插入正確的測試數據，測試數據插入情況和各種約束作用，并記錄結果；往各數據庫表中插入錯誤的測試數據，記錄出錯結果；在各數據表中修改測試數據，記錄測試結果；各數據表中刪除測試數據，記錄測試結果；創建各權限等級的用戶，授予相應的權限，然后按權限等級執行相應操作，查看操作結果是否正確，最后再編寫實驗報告。
數據庫功能測試主要是對界面進行測試，按用戶類型進行分部測試，查看每一種類型的用戶功能是否有欠缺；用戶操作是否符合實際，是否具有意義；尤其是在功能實現上，不同情況，會有怎樣不同的處理；查看在出錯的情況下，系統如何處理。3.5 完成設計報告
設計報告主要內容要求有系統需求分析（功能模塊圖）、基本ER圖（要求標明主碼、外碼、聯系類型）、用戶子模式設計、按模塊分析所編寫的應用程序等。撰寫設計報告前小組中各成員必須對自己的工作進行歸納、分析和總結。小結一般包括工作內容、工作量大小、自己完成情況、遇到的問題以及解決方法、收獲與體會、今后努力與改進方向等。教師給出設計報告書寫規范，學生根據系統分析設計結果完成該部分內容。報告編寫是考查一個學生總結工作、撰寫科技論文的能力。該環節考查的重點：報告是否內容完整、充實，條理是否清楚，格式是否符合科技文章規范。
3.6 檢查與考核
考核是檢驗教學成果的有效方式和重要手段，對學生學習和教師教學具有重要導向作用，不同的考核方式能激發學生的學習動機。除了加強平時考勤外，教師還需在每個階段對各個項目小組進行跟蹤檢查，對各個階段的完成情況進行記錄。從數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三方面對學生進行綜合評測，達到對數據庫系統主要內容和框架的評測。具體考核指標權重為：平時表現 （25%） + 任務完成情況 （30%） + 答辯 （20%） + 設計論文 （25%）。同時還要鼓勵學生在課程設計后，盡量撰寫相應科研論文，積極申報校級學生科研項目。對于能力非常突出的學生，可以建立課外研究小組，讓他們參與到教師在研的省部級科研項目中，進一步提升他們的專業技能和綜合素質。
4 結語
數據庫技術是一門理論和實踐并重的學科。課程設計是否成功的標準在于學生是否通過項目開發，將自己所學到的數據庫知識運用于實際需求中，是否提高了學生的動手能力。通過兩年的教學實踐證明，以這種方式開展課程設計更貼近企業實際的項目開發方式，能倡導學生主動參與的探究式學習和研究，改變學生被動接受、大量反復操練的學習和實驗方式， 真正培養學生嚴謹周密的思維和臨時處理問題的能力，滿足企事業單位信息化建設的用人需求，有效地解決了理論教學與實踐教學脫節和經管專業學生數據庫工程實踐能力薄弱的問題。另外，做好數據庫課程設計作業有利于學生畢業設計報告和畢業論文撰寫。今后學生面臨的畢業設計其實就是一個完整的系統設計，是課程設計的擴大化、完整化，為設計報告的撰寫、文獻資料的查閱也為今后撰寫畢業論文打下堅實的基礎。
參考文獻參考文獻：
[1] 趙慧敏，楊鑫華，牛一捷. 數據庫課程設計實踐教學改革探索[J].當代教育論壇，2011（8）.
[2] 張志鋒，王文冰.以就業為導向的學生綜合能力培養教改研究[J].計算機教育，2010（11）.
[3] 林巧，丁革建.數據庫課程設計的項目化實驗教學方法[J]. 實驗室研究與探索，2009（5）.
關鍵詞:面向應用;可持續;Java程序設計;教學改革
中圖分類號:G642文獻標識碼:B
1Java的普適性和基礎性地位
Java語言能解決傳統程序設計語言的重復教學問題,保證面向應用從程序設計基礎到軟件系統開發面向應用可持續培養鞏固發展學生的軟件設計開發技能。
程序設計課程是計算機類專業建立和培養學生優良的程序設計與實現能力和計算思維能力,初步的軟件開發能力和創新設計能力等基本專業素質的基礎課程,是后續課程和專業學習的前提。Java程序設計作為計算機、電子信息工程和通信控制等理工科本科生階段的重要專業基礎課程,是一門操作性、技術性和工程性都很強的應用型課程。國內部分高校面向非理工科學生開設了Java程序設計選修課。同時,Java語言是工業信息化部和人事部共同組織的全國軟件資格水平考試采用的二種考試語言之一,部分高校非計算機專業等級考試也選用了Java語言。
2面向應用的UPCA教學目標
面向應用的“UPCA(Understanding, Programming, Configuration and Application)”教學目標指“理解、編程、配置和應用”,是Java程序設計課程關于知識與能力結構的基本要求,其中“U”指理解面向對象編程思想、基本概念、基本語法和編程規范;“P”指學會面向對象編程、GUI編程、網絡通信編程和數據庫應用編程,成為SCJP(Java程序員);“C”指掌握構建與配置Java SE、Java EE開發環境及選擇高效的開發模式;“A”指在學會Java API基本應用的基礎上,將Java語言作為信息系統開發的平臺,能初步在網絡環境中開發Java應用系統。
Java程序設計課程教學改革的目的是面向應用將Java作為本科計算機類專業的面向對象編程的入門語言、基礎性應用架構和開發平臺,形成面向應用的特色鮮明的課程體系。在課程內容和課程體系上充分考慮Java語言平臺的支撐性,構建如圖 1所示分步驟、多層次、立體化的課程體系,以Core Java為主線貫穿整個架構,循序漸進,有機融合,鞏固深化,保證運用Java面向應用開發的可持續發展。
圖1基于Java的多層次立體化課程體系
本課題得到湖南省自然科學基金(07JJ6113),湖南省教育科學“十一五”規劃重點資助課題(XJK08AXJ002),湖南省計算機應用技術重點建設學科(湘教通[2006]180號),湖南人文科技學院精品課程(院通[2008]20號)和湖南人文科技學院教學改革研究項目(RKJGZ0708和RKJGZ0912)的資助.
作者簡介:郭廣軍(1971-),男,湖南雙峰人,碩士,副教授,CCF高級會員,研究方向為網絡計算與分布式處理,服務計算。戴經國(1962-),男,湖南雙峰人,碩士,教授,研究方向為網絡與信息安全。謝東(1971-),男,湖南益陽人,博士,講師,研究方向為數據庫技術。彭智朝(1976-),男,湖南雙峰人,講師,碩士,研究方向為網絡與服務計算。陳海林(1981-),男,江西樟樹人,碩士,講師,研究方向為Java技術。
3面向應用的理論教學體系
理論教學按照“少而精,面向應用,解決重點,突破難點”的原則,以“設計形態”為主導,以UML貫穿分析設計,實現程序觀到系統觀的提升,著重培養程序設計與實現能力,計算思維能力和系統分析與設計能力。本課程重點講授Java語言基礎知識、面向對象的編程技術、字符串與數組技術、常用Java API的使用、異常處理、基本I/O技術、網絡通信編程、數據庫訪問技術、GUI編程等;要突破的難點主要包括面向對象的編程思想方法、類變量和類方法的使用、各種輸入輸出流的應用、事件處理模型、多線程技術等。
在教學環節上,本課程主要包括理論教學、課內實驗、課外實驗和課程設計。理論課教學、課內實驗一般開設18周,周課時(理+實)為3(2+1)學時或4(2+2)學時,課外實驗每周不少于2學時,課程設計單獨開設2周。Java程序設計的理論教學體系的知識模塊和學時安排如圖2所示。
圖2Java程序設計的知識模塊與學時安排
4面向應用的實踐教學體系
4.1 “三層次、四階段”實踐教學體系
本課程實踐教學體系根據面向應用的創新人才培養模式,與軟件工程師的需求接軌,圍繞UPCA教學目標,分階段鞏固、螺旋式提升的原則,分為“三層次、四階段”,如表1所示。第一階段基于課堂演示實驗,導以觀察認識,學生參與互動,為動手編程熱身;第二階段是學生課內和課外實驗,開放實驗室,學生動手設計編程,親身體驗,完成單個較小主題的設計編程與測試,是對某一知識點編程能力的單項訓練;第三階段是課程設計,完成綜合性的簡單系統開發,提升分析、設計與編程能力,具備初步的系統開發技能;第四階段是高級技能與應用軟件開發能力的實戰訓練。
除第一階段外,每個階段分三個層次進行,充分體現因材施教,量力而行的教學原則。第一層次是編程技能的最低要求,主要面向學習基礎較差的學生,使其通過模仿練習,鞏固所學知識,掌握基本技能,激發學生的學習熱情和興趣;第二層次是編程技能基本要求,面向中間學生,通過模仿進而自主設計編程的實踐過程,激發學生的創新意識,增強他們的動手能力和基本的分析設計能力;第三層次是編程技能的高級要求,面向學有余力的優秀學生,給其自由設計空間,培養他們基本的軟件開發能力和創新精神。
表1實踐教學體系
階段環節要求
第一階段
(驗證性/設計性)課堂演示實驗教師演示和學生參與互動相結合
第二階段
(設計性)課內實驗
課外實驗
(開放實驗室)按實驗目的與要求,分析設計每一個實驗題,并上機調試驗證
模仿樣例設計實驗并上機調試完成
上機調試樣例程序,消化理解
第三階段
(綜合性)課程設計
(分散與集中相結合)按課程設計任務書,設計一個比較簡單的應用系統,并上機調試驗證
模仿案例程序完成系統設計
上機調試案例程序,消化理解
第四階段
(綜合性)畢業實習實訓
(導師制)按設計要求自己選題,獨立進行需求分析、設計并編程實現
模仿案例按畢業設計要求自己選題,獨立分析、設計、實現、部署、測試
消化理解應用系統案例,并上機調試實現
在實踐教學過程中,采取以下措施來提高學生的操作能力。(1)采取集體講解與個別輔導相結合的教學方法,使絕大多數同學通過課內實驗較好的掌握基本分析、編碼和調試技能。(2)通過案例教學和簡單項目設計等形式,來提高學生的軟件設計與編程能力。(3)課內與課外實驗相結合,通過網上教學、開放實驗室、正確引導、激發學生上機實驗的積極性和興趣。(4)組織為期二周的專門的Java課程設計,聘請合作公司軟件工程師參與方案制訂和現場指導,實現校企對接,提高學生的綜合應用開發技能,使學生初步掌握簡單應用系統的設計開發方法。課程設計題目及要求在學期初公布,在集中設計前兩周選題,學生分組做好相關準備工作。課程設計題目要具有一定的實用性、可行性,難度與設計工作量適中,允許經指導老師批準學生自己擬題。
4.2校企合作,拓展實踐教學體系
(1) 校內實驗、實訓環境
建成了環境友好、軟硬齊備、性能優良、協作開發的軟件開發實驗實訓室,安裝配置了Java系列開發平臺和工具、應用服務器和數據庫服務器等,實驗項目開出率達100%,其中有設計性和綜合性實驗的課程占整個實踐性課程的95%。此外,開放實驗室為完成課外實驗,培養學生自主探索性學習,為提高創新設計能力提供了基本條件保障。
(2) 校外實習、實訓基地
以“致用、實用”的應用型人才培養原則,面向出口,主動對接市場與企業需求,校企聯合創辦了包括美國杰普、廣州達內、長沙國軟等多層次的校外軟件開發實習、實訓基地,拓展了實踐教學體系。校企雙方在人才培養、科學研究、技術革新、技術開發、資源互補、認證培訓、學生就業等各個領域開展合作,為學生專項培訓、課程設計、畢業實習和畢業設計提供了優良的軟件開發條件,提高了畢業生的就業競爭力。
5面向應用的教學方法和教學手段改革
5.1教學方法改革
(1) 基本教學方法貫穿整個教學活動
① 啟發式教學:可通過先果后因、分析提問、編程互動、程序調式等,啟發學生積極思考、分析、討論、參與,共同探尋解決問題的途徑、方法和答案,以激發學生學習興趣,增強學習主動性、積極性和創造性。可聯系實際打比喻使抽象概念具體形象化,如“類、對象、實例”可比“面、線、點”;對比分析看本質使機理明析化,如“接口與類”猶如“設計與實現”;運用UML使面向對象的思維科學化、設計思想可視化,如“類圖、對象圖、接口、時序圖”等在面向設計中的合理使用。
② 討論式教學:對于重點和難點內容,適當安排討論互動環節。如類的設計,從實例出發,由學生思考討論,給出類的屬性和操作,由教師總結、修改和完善,達到預期效果。
③ 案例教學法:通過提出問題,給學生一些時間思考、討論待解決的問題,以更深入地展開學習,其實施過程有若干個角度。在課堂教學中適時引入恰當、有趣、易于說明問題的小范例,教師演示學生參與完成;以“大作業”的形式引進典型案例,基本概念的闡述和應用性操作圍繞該案例展開,自始至終貫穿整個教學過程;在課程設計、實驗實訓和畢業設計等環節中,對已有的案例進行剖析,模仿案例設計完成類似的應用系統開發。
④ 項目驅動教學法:是實施探究式教學模式的一種教學方法,以幫助學習者明確學習目標,根據項目需求來學習,由被動地接受知識轉變為主動地尋求知識,是應用開發能力培養重要途徑。通過“提出項目、分析設計、編程測試,邊學邊用,總結完善”的過程,在項目情境教學中體現出面向應用、共同協作、互動創新、發揚個性的教學風格。具體實施設置在第三階段的實踐環節,提前作好整體規劃、分組設計,然后學生演示、教師總結,使得群體思維與智慧為全體學生所共享。
(2) 多種教學方法的融合突破重點與難點,培養應用開發能力
① 對于基礎知識點采用“多媒體課件+啟法式+討論式教學法”相結合。即讓學生帶著問題,教師采用啟發式等方法借助多媒體課件完成重點、難點的突破。
② 針對應用技術知識點采用“多媒體課件+活代碼+案例教學+項目驅動法”相結合。即讓學生帶著任務,教師以活代碼通過案例或項目,借助多媒體課件培養學生應用開發能力培養。
(3) 引入雙主模式教學和研究式教學
① 雙主模式教學方法:在應用與提高部分的講授中,介紹開發企業級應用系統的一些高級編程,涉及到的知識點深、知識面寬,難度較大,主要在第三、四階段的實踐環節中進行操作。在這個過程中,教師的主導作用并非自始至終,其角色要從知識的傳遞者轉變到學生學習的促進者、組織者和指導者,學生更多的時候是在教師的幫助下進行主動的思考、探索與實踐。
② 研究式教學:方法一,在課程設計中,指導學生作小課題,要求學生設計、實現并調試成功某個小型應用系統。方法二,把課程教學與教師的科學研究有機地結合,即把一項規模較大的工程設計項目引進教學的全過程,鼓勵學生參與教師的研究項目,通過實踐獲取知識。
5.2教學手段的改革
課程組教師充分利用計算機學科在教學過程中的優勢,在多媒體網絡教室或實驗室中進行互動的教學,以提高學生的實踐能力,激發學生的創造力。Java語言程序設計在線教學系統提供了集成化網絡教學平臺,開發了豐富的立體化教學資源,開設了學習論壇和網上答疑等互動教學。
注重應用動手能力,改革考試考核方式。除了常規理論考試之外,還通過機試、課程設計考試、答辯式考試等多種形式,使考教相融,學教互動。
逐步開設創新性實驗。在課程設計等環節中,設計難度、層次、技巧有所區別的研究性和開發性課題,引導和鼓勵學生進行自主開發。在第二課堂活動,開展程序設計競賽,培養學生利用Java語言進行程序設計的興趣,為后繼課程的開展作好充分準備。
6立足精品,加強課程建設
“Java程序設計”于2008年被學校評為校級精品課程,進一步優化整合教學內容、革新教學方法、加強師資隊伍、網絡課程和教材建設。課程組主編的《Java程序設計教程》(武漢大學出版社,2008),加強了課程立體化教學資源建設,建成了Java程序設計在線教學系統,開辟了網上答疑系統和Java技術論壇,為學生提供個性化學習空間。
面向應用修訂完善了相關專業培養方案、教學大綱、實驗大綱、考試大綱、考試考核辦法。研制了多媒體電子課件、實驗指導教程和試題庫,制作收集整理了大量的圖文聲像教學資料和開發案例,及時更新優化教學內容,反映最新的Java應用技術水平與發展趨勢。這些擴充性資料既滿足課程教學的需要,又兼顧了學生課外自主學習的要求,深受學生的歡迎,效果良好。
7面向應用,加強“雙師型”隊伍建設
教師是教學改革的具體實踐者,師資隊伍建設是保障改革順利實施的關鍵。針對當前計算機技術發展快而教師教學任務重、缺乏提升自身業務水平機會的現狀和青年教師多的特點,特制定相應師資培養措施:(1)改善職稱結構,合理規劃、有計劃的選派青年教師攻讀博、碩士學位。目前課程組教師隊伍共12人,其中教授2人,副教授4人,講師6人;博士2人,碩士10人。(2)學術會議、課程進修。積極支持教師參加國內各種高質量的教學會議和學術會議,選派青年教師參加國內各種優秀(精品)課程培訓,到校企合作單位,如上海杰普、廣州達內等輪崗培訓,確保教學與社會需求接軌,提升教師軟件開發水平和科研實力。(3)教研活動、集體備課。定期開展集體備課、聽課評課、示范公開課等多種形式的教學研討活動,由教學經驗豐富、教學效果優秀的教師向青年教師傳授教學方法、教學規范、教學藝術,幫助青年教師練好教學基本功,提高
教學水平與能力。(4)傳幫帶、導師制。對首次開課的教師,由副教授以上教學經驗豐富的教師擔任其導師,指導備課、隨堂聽課、及時輔導,使之盡快掌握教學規律、站穩講臺。通過上述措施,有效地提高了青年教師的教學水平和科研水平,“Java程序設計”課程教學團隊已經成長為一支結構合理,教學、學術水平高,勇于創新的教學隊伍。
8結論
經過本課程組幾年來的共同努力,面向應用,對“Java程序設計”教學實施了系列的改革和實踐,緊緊圍繞“一目標、二體系、三層次、四階段、可持續”,改革內容涉及理論教學、實踐教學和實習基地三大方面。通過改革,整合優化了理論教學體系,強化了“三層次、四階段”實踐教學體系,加強了實習基地、教材與師資隊伍建設,適應了可持續面向應用的人才培養需要,實踐效果好,得到了學生和同行的好評,提高了學生的應用軟件設計開發能力,提升了學生的就業競爭力。配套的在線教學系統已在多門課中推廣應用,前景廣闊。
參考文獻:
[1] 郭廣軍,劉安豐,陽西述,等. Java程序設計教程[M].武漢:武漢大學出版社,2008.
[2] [美]Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson. UML用戶指南[M]. 邵維忠,麻志毅,張文娟,等譯.北京:機械工業出版社,2002.
[3] 董麗萍,劉宇. 面向應用型人才培養的實驗教學體系研究[J]. 實驗技術與管理,2007,24(9):121-124.
[4] 朱小英. 以項目方式驅動Java實驗課程教學的創新[J]. 成都大學學報:教育科學版,2008,22(8):93-96.
關鍵詞：自動化；創新型；人才培養模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）10-0089-03
我國的自動化專業最早源于1952年全國高校院系調整時首批設立的專業之一“工業企業電氣化”。第一次正式被稱為“自動化專業”是1995年國家教委頒布的“工科本科引導性專業目錄”，經過發展已經形成了較為完善的學科教學體系，目前全國80%以上的高等院校設有自動化專業。我校自動化專業于2004年開始招生，現已經畢業5屆學生，課程體系參照“工業自動化”設置并結合農業大學的辦學特點，側重于農業電氣化與信息化方向的培養。
一、構建自動化專業創新型人才培養模式
自動化人才培養方案設立公共基礎課、專業基礎課、專業課及素質拓展課，理論教學在七個學期內完成，第八個學期進行崗位實習和畢業設計。根據自動化產業所需的知識、能力和素質要求及各種新技術、新工藝速發展的特點，構建厚基礎、強技能、多領域，注重技術創新及應用的課程體系，實現“三結合”，即將理論學習與實踐相結合、實驗項目與實驗應用相結合、工程訓練與創新能力培養相結合。設置專業主干課程以完整覆蓋自動化專業培養目標，以電為主，集機、電控制和計算機控制技術為一體，開展以工業過程和運動體作為典型工程的培養和訓練，以此確定專業基礎課程教學和課程設計、畢業設計和畢業實習，按照系統工程的原則和工程對象教學的思路組織教學內容，注重培養學生在工程技術方面的實踐技能和動手能力。課程的設置使學生在掌握一般控制系統的原理、分析方法和設計方法的同時，重點加強實驗、測試、分析與計算機應用能力及創新能力的培養。
二、以“卓越工程師”為培養目標，建立“實驗室+實踐基地”學做合一的實踐教學平臺
建立以各門課程的實驗為內容，各個實驗室為基礎，工程訓練中心和電工電子實驗教學中心為實踐基地的“實驗室+實踐基地”學做合一的教學平臺，注重基礎實驗、驗證性實驗的教學，增加綜合性、設計性實驗的比例，以提高學生創新能力和實踐動手能力為最終目標，讓學生利用這一平臺學習在課程大綱和實驗大綱不能包含的實驗內容，以此加深對相關課程的進一步理解和掌握。重點加強了學生在“金工實習”、“電子課程設計”和“單片機課程設計”等實訓內容的培養，以具體的實物制作和應用題目作為考核指標，提高了學生將理論與實踐相結合、實驗項目與實驗應用相結合的能力，實現了從基礎技能實驗綜合性實驗設計性實驗課程設計專業實踐畢業設計的全程工程訓練實踐教學體系，教學內容分階段、多層次，循序漸進，環節相互配合、依存和鋪墊。這一教學平臺的建設提高了學生的實踐能力和創新能力，對于學生的綜合素質有較大的改善。具體實現措施：
1.改革實驗課教學模式，提高實驗課效果。實驗課是學生實踐的主要環節，過去實驗內容主要是驗證性的，自選和創新性的實驗很少，為了加強實驗教學，培養學生的創新能力，整合、更新實習內容，構建以工程實踐能力培養為核心的基礎實驗、專業綜合性設計性實驗、能力拓展實驗三層次實驗教學體系，將主要的實驗從課程中剝離出來，開設獨立的實驗課。在實驗物理和電路電子實驗單獨設課的基礎上，又進一步增加了微機原理、電機和傳動控制系統、儀表及過程控制系統實驗課，形成了實驗課系列，并開發了大型綜合性實驗，變驗證性實驗為設計型實驗，使學生在完成指定性實驗之后，能獨立設計實驗方案，選擇儀器設備，利用實驗室條件進行制作和調試，提高了學生對實驗的興趣，取得良好效果。
2.加強校內實踐基地的建設，促進學生能力培養。實習是學生接觸生產實際，增加實際工作經驗的重要途徑。但是隨著工廠自動化程度的提高，生產管理的規范和嚴格，學生在實習中能看到和觸摸到的東西卻越來越少。我院在一汽集團、長春數控機床廠等企業建立了實習基地，但各專業的實習效果總難使人滿意，學生聽工程技術人員講課多，自動化設備看到的只是一排排控制柜，實習難于深入。為進一步提高實習質量，著手建設校內實習基地。作為校級教學實驗中心的電工電子實驗教學中心由電子實驗室、電工實驗室和PLC實驗室等8個實驗室組成，為學生的實際操作提供了良好的條件。電子課程設計，要求每個學生獨立安裝并調試一件小電子產品，如萬用表、小型直流電源、收音機等。在實習中學生經歷了設計、安裝到整機調試的全過程，得到了較完整的訓練和提高。PLC實驗室具有25臺實驗設備，可以做限位控制、電機正反轉等實驗。過程控制實驗室配置工業控制局域網和電動機、電磁閥、變頻器以及單回路調節器等。學生可以在網上編制程序，實現電機的起停控制和調速，模擬加熱爐的溫度控制等過程。通過校內實習基地彌補了校外實習的不足，解決了實習與生產現場之間的矛盾，提高了實習的效果。
3.改革生產實習方式，開展多種模式的實習，以拓寬學生的視野，培養學生的專業技能。多年來，自動化類專業學生的實習都是到企業蹲點實習，現在由于工廠里車間的生產任務等都跟效益掛鉤，再加上高校近幾年連續擴招，學生人數多，對于學生下廠，企業難以承受；對于教學單位，花費了大量的實習經費，而實習效果甚微，流于形式。如何在有效的實習期內，提高實習效率，達到培養學生實踐能力的目的？為此，我們對傳統的實習模式進行改革，購置并制作了有關仿真實習軟件、生產工藝錄象片及有關生產實習教學課件等，取得了較好的效果。將實地實習與看生產工藝錄象片相結合，請工廠的工程技術人員到學校進行生產工藝流程、控制設備配置及控制方案等講解，然后觀看生產工藝、生產設備的錄像片，使學生對現場有一個基本概念，然后再進行實地實習；購置仿真實習軟件，用仿真的手段解決只能看不能動的矛盾，收到了較好的效果。
三、建立以工程能力訓練為背景的創新能力培養模式
針對不同學生的學習興趣，開展了個性化的創新能力培養訓練工作。用完成實際工程的方式培養學生的專業理念、工程能力和創新思想，設置多個創新能力培訓項目，讓學生從大學的初期階段起開始接觸工程實踐，激發學生的求知欲望和學習興趣，目的明確地學習專業知識，邊學習邊實踐，不斷鞏固，使用課堂所學并逐步將各門課程統一到自動化系統中，隨課程深入最終完成工程系統，從而使學生構建完整的工程概念和專業知識體系。為增強學生的學習興趣，激發學生個性化發展和創新能力，我們從2009級自動化專業選取了10名學生開展有針對性的培養，組成了“電子制作”和“電腦鼠”興趣小組。從2009、2010級“機械設計制造及其自動化”、“農業機械化及其自動化”和“自動化專業”組織學生開展機械創新項目的訓練，以參加大學生機械創新大賽為目的，進行有針對性的工程實訓訓練，將機械加工、機械設計和電氣控制等知識進行綜合運用，實現“機電一體化”以體現自動化專業的特色。另外從2009、2010級自動化學生中組成了“智能車”實訓團隊，并以參加大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽東北賽區的比賽為目的，對其在電子技術基礎、C程序設計、單片機應用和傳感器應用等方面進行培訓，使其在智能汽車控制的傳感器選擇、安裝、調試，電機的控制，速度的檢測和控制算法等方面得到了訓練，順利地完成了智能汽車的設計工作。于2011、2012和2013年分別參加了在大連理工大學、哈爾濱工程大學和東北師范大學舉辦的第六屆、第七屆和第八屆大學生‘“飛思卡爾”’杯智能汽車競賽東北賽區的比賽，獲得二等獎2項、三等獎3項和優秀獎1項的好成績，通過比賽學生均有較大的收獲，個人能力得到了鍛煉，實踐能力、創新能力得到了較大的提高。已畢業的學生因參加了各種創新競賽，有較強的實際操作能力，在工作中均得到較好的發展，受到了用人單位的好評。
四、結語
通過幾年來對自動化專業人才培養模式的不斷改革和探索，人才培養取得了一定的成效，自動化專業的畢業生一次就業率均保持在90%以上，絕大多數畢業生都在自動化相關領域就業，畢業生受到了用人單位的好評。另外，自動化專業創新型人才的培養是一個系統工程，需要學生、教師、管理者的共同努力，以人才市場需求為導向，不斷地探索和總結經驗，才能培養出更適合社會需求的創新型人才。
參考文獻：
[1]徐和飛，孫寶福.自動化專業創新型人才培養模式的構建[J].中國電力教育，2010，（9）.
[2]曹榮敏，蘇中，吳迎年.教學主導型高校自動化專業創新型人才培養模式的探索[J].中國科技創新導刊，2009，（28）.
（上海理工大學能源與動力工程學院，中國 上海 200093）
【摘 要】有限元法已廣泛應用于工程實際的各領域中，已成為強有力的數值計算工具。本文針對高校能源與動力類專業有限元課程教學中存在的問題，結合筆者在實踐教學中的經驗和思考，對有限元課程所采用教學模式的目的、內容、方法等方面進行了探討和總結，著力增強學生學習有限元課程的興趣，提高教學質量，培養學生采用有限元軟件解決工程實際問題的能力。
關鍵詞 能源動力類專業；有限元法；工程實際問題
近年來，隨著計算機技術的飛速發展，有限元分析技術亦取得了長遠發展并廣泛應用于航空、航天、機械、能源動力、土木建筑、船舶、兵器、橋梁等領域。有限元法成功地解決了許多大型工程計算問題和科學研究問題，已成為工程和科學領域內強有力地計算分析方法。
有限元法是在當今工程技術中獲得廣泛應用的一種數值計算方法。由于其良好的通用性和有效性，受到工程科學界的高度重視，已成為計算機輔助工程（CAE）和數值計算的重要組成部分[1]。有限元法在早期是以變分原理為基礎發展起來的，所以它廣泛地應用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各類物理場中。1960年，Clough在他的論文中首次提出了有限元這一術語。自從1969年以來，某些學者在流體力學中應用加權余數法中的Galerkin法或最小二乘法等同樣獲得了有限元方程，因而有限元法可應用于以任何微分方程所描述的各類物理場中，而不再要求這類物理場和泛函的極值問題有所聯系。隨著計算機技術的發展，一大批通用有限元分析軟件應運而生，應用較為廣泛的有ANSYS, MSC.NASTRAN, ABAQUS,LS-DYNA等。理工類高校不少專業開設了有限元理論和軟件應用相關的課程。
1 有限元課程的教學過程中存在的問題
筆者在從事有限元課程的教學過程中發現，有限元理論的學習需要有一定的力學專業課和數學課作為基礎，包括理論力學、材料力學、彈性力學、矩陣論、微積分等，而能源動力類等大多數理工類專業的學生，在力學和數學方面的基礎并不是十分扎實。因此，僅從有限元理論方面進行教學，必然會涉及大量數學公式、繁瑣的公式推導、艱深的力學理論等。在這樣一個教與學的工程中，教師比較辛苦，學生亦感到枯燥乏味、缺乏興趣。因此，有限元理論的教學效果并不理想。傳統的有限元課程學習結束后，通常是對書面知識進行考核，這也導致了學生對軟件操作并不重視；從以往的教學效果看，學生大學期間學習了有限元課程，畢業后參加工作，對工程實際問題的解決能力并沒有得到較大的提高；也有一部分同學在使用有限元軟件時，按照范例可以較好的進行，而面對工程問題或者面對計算結果，并不能理解其中的物理意義和給出有價值的分析。傳統的有限元教學過程中存在一定的問題，因此，我們有必要對課程的教學方式方法進行一定的思考和改革。
2 對有限元課程教學改革的一些思考和嘗試
2.1 有限元理論知識教學和上機實訓有機結合
如果僅從有限元理論知識進行教學，如前所述，由于數學和力學公式繁多，學生會感到枯燥乏味，缺乏學習興趣，教學質量就不好[2-3]。針對這個問題，宜增大上機實訓課程學時，使學生在計算機機房學習有限元軟件，特別是使用有限元分析軟件做實例。我們對能動類專業學生有限元的教學，采用一半學時講授有限元理論知識，另一半學時上機操作各種實例和做小作業。學生起初是按照幫助菜單或者相關資料里面的操作步驟進行，經過一段時間的學習和訓練，對一個問題會有較深入的理解和掌握，如對于強度問題的計算，通過實例的操作，學生會明白該如何定義材料特性、施加載荷、選擇計算類型等等。在學習的過程中，教師結合前面的理論教學知識，使得學生對有限元理論有更進一步的認識和掌握。由于有限元結果分析中圖形用戶界面做的較為形象生動，加之動畫效果，這就使得學生學習興趣就調動起來了，教學質量也就有了進一步的提高。如我們使得學生在上機實訓中做了一個汽輪機葉片的受力變形圖，通過應力應變云紋圖，可以清楚地看到應力集中地部位；做了一個大橋模型的有限元分析，橋上面施加風載荷，從而使得大橋振動，從有限元的結果分析中，可以觀測到大橋振動的各階模態和振型，較為形象生動。同時學生也能聯想到理論課堂上學到的動力學分析相關理論知識，使得理論教學和上機實訓有機的結合起來了。同時，我們強調學生要理解有限元結果數據的物理意義，引導學生更好地分析和解決新問題。
2.2 考核方式靈活多樣化
傳統教學對學生的考核方式主要是通過書面考試進行，而對于這樣一個實訓操作性的課程，僅有書面考試并不能有效檢驗學生學習效果，也不能提高學生操作和應用有限元軟件解決工程問題的能力。因此，我們采用平時上機的大作業和小作業，外加期末理論考試相結合的考核方式。平時上機通過做有限元分析實例，比如強度和振動各分配幾個實例，作業是與之類似的問題，或者學生組成興趣小組，采用有限元軟件解決一個工程問題。期末書面考試是對理論課堂的成效做一考核。通過這兩種考核方式相結合，可以較好地引導學生提高有限元理論學習和上機操作能力。
2.3 參與有限元相關的科研項目和畢業設計
能動類專業應用性較強，學生在本科期間的有限元的學習對于畢業后的工作應該有很大的幫助。學生對軟件操作操作的熟練程度以及分析和解決實際工程問題的能力等，對于應聘到理想的工作也有較大的影響。課堂教學為學生學習有限元法開辟了一個舞臺，而更大的舞臺還在于工程應用和解決實際問題中。如果條件允許，可以使得有潛質的學生參與到科研項目中，承擔項目中一定的有限元分析任務，這樣對于軟件的深入學習有很大的推動作用，也使得學生在畢業后找工作時具有較強的競爭力。學生也可以在畢業設計中加入一定量的有限元分析，提高學生軟件使用水平和解決工程問題的能力。
3 總結
教學內容和教學方法的改革是高等教育改革的重要方面，通過有限元課程的教學改革，可以使得傳統的教學方式融入更多實際操作，著力提高學生應用有限元軟件解決工程實際問題的能力，使學生參與相關科研或者畢業設計，可以使教師在當前的教育環境下培養出適應社會發展和專業要求的合格人才。通過有限元課程教學改革，提高了學生的學習興趣；上機操作的實例更加貼近工程實際和專業要求，做到了理論學習和上機實訓相結合，培養目標與企業需求相一致。
參考文獻
［1］王勖成.有限單元法[M].北京:清華大學出版社,2003:1-117.
［2］向家偉.“有限元方法及程序設計”課程教學實踐[J].重慶工學院學報:自然科學版,21(7):171-173．
［3］李健,林賢坤.力學專業車輛方向有限單元法課程教學探討[J].科技信息,2012(23).
