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針對(duì)土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)在人才培養(yǎng)和教學(xué)中存在的問(wèn)題,構(gòu)建了結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)體系和內(nèi)容體系,基于整體性提出了結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)改革和實(shí)踐方案。實(shí)踐表明,提高了學(xué)生的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和素質(zhì),縮短了學(xué)生畢業(yè)后工作的適應(yīng)期。
關(guān)鍵詞:
課程設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)素質(zhì);土木工程;適應(yīng)期
基金項(xiàng)目:
黑龍江省教育科學(xué)―十二五規(guī)劃課題(重點(diǎn)課題GBB1212055;規(guī)劃課題GBC1213115);黑龍江科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)都趨向于培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。土木工程專業(yè)的實(shí)踐性很強(qiáng),而土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生必備的業(yè)務(wù)能力之一,是土木工程專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的一個(gè)極其重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。土木工程結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)是本科生學(xué)完混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學(xué)地基基礎(chǔ)等專業(yè)主干課程后,針對(duì)所學(xué)的各種不同結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)計(jì)算步驟等內(nèi)容進(jìn)行的階段性總結(jié)及設(shè)計(jì)訓(xùn)練。同時(shí),進(jìn)行結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)既是學(xué)生順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),又是學(xué)生畢業(yè)后從事土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)咨詢等工作的前奏。結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量將直接影響到學(xué)生畢業(yè)后從事土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力和素質(zhì),也將直接影響到學(xué)生就業(yè)質(zhì)量,但是,大多數(shù)高等院校的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等不能適應(yīng)新新形勢(shì)下土木工程人才培養(yǎng)的要求。分析表明,主要存在以下幾方面問(wèn)題:(1)各門(mén)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)題目和設(shè)計(jì)內(nèi)容相互獨(dú)立,缺乏系統(tǒng)性和整體性,并沒(méi)有充分考慮各門(mén)課程設(shè)計(jì)之間相關(guān)性;(2)各門(mén)課程設(shè)計(jì)的題目來(lái)源和設(shè)計(jì)內(nèi)容的工程背景不詳,缺乏與實(shí)際工程的緊密銜接,缺乏應(yīng)用性;(3)各門(mén)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)中所給基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和參數(shù)過(guò)于具體,不利于學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(4)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理,質(zhì)量監(jiān)控和成績(jī)?cè)u(píng)定缺乏有效機(jī)制;(5)條件保障有待于加強(qiáng),必要的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)等資料匱乏。基于上述存在的問(wèn)題,進(jìn)行結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的改革研究與實(shí)踐勢(shì)在必行。因此,以系統(tǒng)論為先導(dǎo),基于土木工程結(jié)構(gòu)的整體性概念,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的多維度的研究與探索,對(duì)提高學(xué)生工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)素質(zhì),實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的零適應(yīng)期培養(yǎng)具有重要的顯示意義。
1基于整體性構(gòu)建結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)體系和內(nèi)容體系
目標(biāo)是改革和建設(shè)的導(dǎo)向,課程設(shè)計(jì)的改革亦應(yīng)如此,明確培養(yǎng)目標(biāo)是首要的工作。依據(jù)社會(huì)對(duì)土木工程設(shè)計(jì)人才的需求,明確結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)改革主要目標(biāo)是:基于土木工程結(jié)構(gòu)的整體性,培養(yǎng)學(xué)生從事工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)咨詢等工作的能力和素質(zhì),實(shí)現(xiàn)畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零適應(yīng)期。具體說(shuō),學(xué)生在學(xué)完混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學(xué)地基基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)類課程后,通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步深化對(duì)結(jié)構(gòu)體系和各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本概念、基本理論和基本設(shè)計(jì)方法和公式的理解和應(yīng)用,并且從土木工程結(jié)構(gòu)整體上把握不同結(jié)構(gòu)體系及其基本構(gòu)件的具體設(shè)計(jì)方法和步驟;加強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)(結(jié)構(gòu)電算分析、繪圖等)和信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)資料和參考文獻(xiàn)查詢與檢索能力的培養(yǎng),以及對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系及其構(gòu)件的結(jié)構(gòu)施工圖表達(dá)能力的培養(yǎng);同時(shí),從多維度培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)(工程意識(shí)、工程設(shè)計(jì)能力等)、創(chuàng)新意識(shí)和能力,以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和品質(zhì)等。土木工程結(jié)構(gòu)是由各種不同受力狀態(tài)的構(gòu)件組成的一個(gè)空間結(jié)構(gòu)承重體系。對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō),任意一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)都是由豎向結(jié)構(gòu)承重體系、水平結(jié)構(gòu)承重體系和下部結(jié)構(gòu)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(gè)一個(gè)系統(tǒng)。這樣無(wú)論以哪一部分體系為內(nèi)容進(jìn)行課程設(shè)計(jì),都應(yīng)該基于整體(系統(tǒng))性去分析相互之間的關(guān)聯(lián)性[1-3]。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)內(nèi)容體系包括單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼屋架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)在目前實(shí)際工程中應(yīng)用較少,且在排架柱設(shè)計(jì)時(shí),內(nèi)力組合理論與框架結(jié)構(gòu)中框架柱的內(nèi)力組合理論相同,因此在新的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容體系中將其取消。根據(jù)土木工程的專業(yè)主干課課程體系構(gòu)建土木工程專業(yè)(建筑工程方向)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)內(nèi)容體系。結(jié)合一幢多層混凝土框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房(附帶有多層砌體結(jié)構(gòu)辦公樓)。從房屋建筑工程結(jié)構(gòu)整體性的角度編寫(xiě)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),內(nèi)容包括總則(包含設(shè)計(jì)目的、工程背景資料、建筑圖紙等)和各分項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要求及相關(guān)資料和參考文獻(xiàn),在課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中體現(xiàn)出:鋼屋蓋結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)框架廠房的屋蓋,混凝土梁板結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)廠房及砌體結(jié)構(gòu)辦公樓的樓蓋和樓梯;通過(guò)完成屋蓋和樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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(jìn)行框架結(jié)構(gòu)和砌體的課程設(shè)計(jì)。砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)部分的墻體、墻梁、過(guò)梁、圈梁和雨篷等。上述四項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的完成,即完成了整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系的上部結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),也確定出了上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載;再根據(jù)地質(zhì)條件等其他因素,進(jìn)行基礎(chǔ)工程的選型和設(shè)計(jì)計(jì)算,完成基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[1]。
2基于整體性培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)和能力
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)富于創(chuàng)新的工作。在課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中,根據(jù)建筑的使用功能要求和建筑模數(shù)的要求給定相關(guān)的尺寸(柱網(wǎng)尺寸、標(biāo)高、層高等),通過(guò)這些尺寸的合理交叉使班級(jí)每個(gè)學(xué)生具有一組基礎(chǔ)數(shù)據(jù);對(duì)于樓面的做法、樓(屋)面可變荷載等都不直接給出,由學(xué)生自己設(shè)計(jì)或查閱資料確定,這相當(dāng)于每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案計(jì)算都不盡相同。對(duì)于結(jié)構(gòu)體系的具體結(jié)構(gòu)形式也不做明確的規(guī)定(如混凝土梁板結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)中不明確要求必須采用何種結(jié)構(gòu)形式的樓蓋和樓梯等),讓學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這樣通過(guò)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練,既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,又培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生集中在第六學(xué)期8周的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)地完成規(guī)定五項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,每項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容完成后,要求學(xué)生要保存每項(xiàng)課程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和成果,以便進(jìn)行下一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用到上一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù),保持其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。同時(shí),建立每個(gè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)檔案,最終完成五項(xiàng)課程設(shè)計(jì)后,使每個(gè)學(xué)生的各項(xiàng)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)成果歸檔到一起,統(tǒng)一保管,有利于學(xué)生在第8學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提供參考。基于整體性學(xué)生系統(tǒng)地完成了任務(wù)書(shū)中規(guī)定的五項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了一幢建筑的整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),既完成了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這樣組織開(kāi)展課程設(shè)計(jì),系統(tǒng)地鞏固了學(xué)生所學(xué)的混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學(xué)地基基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)類課程的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法,提高了學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力;設(shè)計(jì)既緊密結(jié)合工程實(shí)際,又提高了學(xué)生對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性認(rèn)識(shí)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在土木工程中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,用于結(jié)構(gòu)分析和繪圖的軟件(如PKPM、天正、CAD等)也較多,結(jié)合建筑工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的開(kāi)設(shè),在課程設(shè)計(jì)中,對(duì)于每一分項(xiàng)課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合。要求至少一張手工繪圖,目的在于強(qiáng)化手工繪圖的基本技能;同時(shí),要求學(xué)生至少一張計(jì)算機(jī)繪圖。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,要求采用電算和手算相結(jié)合,應(yīng)用電算對(duì)手算進(jìn)行復(fù)核[4-5]。結(jié)構(gòu)類課程大作業(yè)也是對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的綜合性訓(xùn)練,有針對(duì)性地安排設(shè)計(jì)型大作業(yè),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,及時(shí)檢測(cè)學(xué)生生多所學(xué)知識(shí)的掌握程度;同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)課程設(shè)計(jì)起到良好的銜接和促進(jìn)作用。例如,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)中,當(dāng)講完受彎構(gòu)件縱向鋼筋的彎起、截?cái)嗪湾^固等內(nèi)容后,就可以及時(shí)地給學(xué)生布置一道均布荷載作用下外伸簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)的大作業(yè),主要是強(qiáng)化學(xué)生對(duì)受彎構(gòu)件縱向鋼筋彎起、截?cái)嗪湾^固等構(gòu)造要求的理解和掌握。學(xué)生完成此大作業(yè)后,有助于加深理解肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)和樓梯結(jié)構(gòu)中各類梁的縱向鋼筋構(gòu)造要求。此外,結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)內(nèi)容體系中取消了單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì),但單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及組合的方法對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)是非常必要的。為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解和應(yīng)用,可以安排排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和組合的大作業(yè)。
3基于整體性加強(qiáng)過(guò)程管理、質(zhì)量控制和評(píng)價(jià)機(jī)制
結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的時(shí)間比較緊,設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖的工作量較大;并且一般高的院校第六學(xué)期的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)和高一年級(jí)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行,教師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量較大。為此,在第五學(xué)期相關(guān)結(jié)構(gòu)類課程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容講完后,就把課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)發(fā)到學(xué)生手中,使學(xué)生能結(jié)合所學(xué)內(nèi)容,有針對(duì)性地提前思考和準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)。將課程設(shè)計(jì)緊密融入相關(guān)課程教學(xué)中;同時(shí),任課教師在結(jié)構(gòu)類課程教學(xué)中既要給學(xué)生講清本門(mén)課程的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)的必要性,又要講清課程設(shè)計(jì)直接相關(guān)的內(nèi)容,特別是指出學(xué)生設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)時(shí),指導(dǎo)教師要通過(guò)正確的引導(dǎo),使學(xué)生進(jìn)一步重視課程設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。指導(dǎo)學(xué)生制定較為詳盡的課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃,按計(jì)劃每天加強(qiáng)指導(dǎo)和考核,培養(yǎng)學(xué)生自我管理、自我約束的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的工程師品質(zhì),保證課程設(shè)計(jì)按時(shí)高質(zhì)量完成。五個(gè)分項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),各分項(xiàng)課程設(shè)計(jì)按照“3+1”人才培養(yǎng)的要求,集中于第五學(xué)期完成,綜合性較強(qiáng),因此對(duì)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)能力和水平以及時(shí)間的保障也提出了較高要求。為保證指導(dǎo)質(zhì)量。依據(jù)教師專業(yè)能力優(yōu)勢(shì),對(duì)指導(dǎo)教師實(shí)行分組,每組集中對(duì)一個(gè)或幾個(gè)班級(jí)進(jìn)行指導(dǎo),要求每組指導(dǎo)教師對(duì)五項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的指導(dǎo),分工協(xié)作;對(duì)于不同分項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的指導(dǎo)實(shí)行主指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)制,且對(duì)于不同分項(xiàng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。避免一位指導(dǎo)教師集中指導(dǎo)一個(gè)或幾個(gè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)時(shí),在時(shí)間上和指導(dǎo)能力與水平上的不足。改革課程設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)辦法,基于整體性原則,在考核結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)選型的合理性、設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性和圖紙繪制規(guī)范性的基礎(chǔ)上,還要結(jié)合平時(shí)的表現(xiàn)考核獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等。并且有必要通過(guò)答辯的方式進(jìn)一步考核學(xué)生課程設(shè)計(jì)是否存在抄襲、對(duì)設(shè)計(jì)基本理論的理解和應(yīng)用情況[6]。同時(shí),指導(dǎo)教師通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)、審閱和答辯,及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和研討課程設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題和不足;并且也有必要針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題對(duì)學(xué)生組織召開(kāi)課程設(shè)計(jì)專項(xiàng)總結(jié)會(huì)。這樣循序漸進(jìn),逐步提高學(xué)生設(shè)計(jì)的水平。
4基于整體性加強(qiáng)條件保障機(jī)制建設(shè)
良好的教學(xué)條件保障是完成高質(zhì)量課程設(shè)計(jì)的基石。對(duì)于結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)的整體性改革,結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn),編制高質(zhì)量的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)是重要的條件保障之一。結(jié)合結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)編寫(xiě)其課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。針對(duì)學(xué)生初次進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),指導(dǎo)書(shū)中應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明各結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法和設(shè)計(jì)步驟;并且編寫(xiě)具有代表性的工程實(shí)例及設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖中應(yīng)特別注意的問(wèn)題。同時(shí),指導(dǎo)書(shū)中的工程實(shí)例集中反映現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范條文的應(yīng)用、最新科研成果及工程經(jīng)驗(yàn),這樣通過(guò)工程實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生加深理解所需理論知識(shí),進(jìn)一步促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,有利于提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。
5結(jié)束語(yǔ)
上述結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計(jì)改革的研究成果已經(jīng)過(guò)兩屆畢業(yè)生的實(shí)踐性教學(xué)中的實(shí)踐,取得了較好的效果,學(xué)生的工程結(jié)構(gòu)素質(zhì)得到了提高,促進(jìn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。從學(xué)生就業(yè)來(lái)看,近兩屆畢業(yè)生到設(shè)計(jì)單位就職的明顯增多;信息反饋表明,這些畢業(yè)生在實(shí)際工作中明顯體現(xiàn)出適應(yīng)期短、上手快的特點(diǎn),得到了工作單位的認(rèn)可。
作者:薛志成 裴強(qiáng) 李長(zhǎng)鳳 杜文學(xué) 楊磊 單位:黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院 大連大學(xué)土木工程技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)中心
參考文獻(xiàn):
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Abstract: Mechanical Design basic course design is an important practice teaching link of Mechanical Design course system, and it is the first more comprehensive, more systematic, highly engineering design integrated training for mechanical engineering students in the engineering colleges. This paper basd on the teaching requirements of training applied undergraduate personnel, in the mechanical design basic curriculum design training, conducted the teaching reform and exploration on the teaching methods, teaching focus and the showing form of design results and other aspects, which laid the foundation to improve teaching quality and methods, of practice, training applied undergraduate personnel who are in accordance with the time development needs.
關(guān)鍵詞: 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì);綜合性設(shè)計(jì);教學(xué)方法;教學(xué)改革
Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)29-0201-02
0引言
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系中的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)性很強(qiáng)的綜合性設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過(guò)該環(huán)節(jié)的實(shí)踐訓(xùn)煉,不僅能使學(xué)生鞏固加深擴(kuò)展己學(xué)過(guò)的知識(shí),并且能使其綜合應(yīng)用這些知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),是培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維方式在實(shí)踐中的驗(yàn)證所邁出的真正意義上的第一步。
近幾年,隨著社會(huì)對(duì)人才需求類型的改變,進(jìn)行教學(xué)改革改變?nèi)瞬诺呐囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才,作為我校培養(yǎng)人才方案的重點(diǎn)以成為必然,為實(shí)現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,相應(yīng)的教學(xué)體系也在進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作為工科院校的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,它將為這些專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械設(shè)備課程提供必要的理論基礎(chǔ),使其在了解各種機(jī)械的傳動(dòng)原理、設(shè)備的正確使用和維護(hù)及設(shè)備的故障分析等方面獲得必要的基本知識(shí),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程所占的教學(xué)比重在逐年增加。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其在實(shí)踐教學(xué)中的意義越加顯現(xiàn)出了其重要性。我們圍繞著培養(yǎng)具有一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用型本科人才的目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、設(shè)計(jì)成果展現(xiàn)形式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探討,指導(dǎo)學(xué)生從工程應(yīng)用的角度,結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維,應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段去解決工程實(shí)際問(wèn)題,考慮相關(guān)的工程技術(shù)要求,逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,增強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
1教學(xué)內(nèi)容的改革
長(zhǎng)期以來(lái)減速器作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的設(shè)計(jì)的經(jīng)典設(shè)計(jì)題目,這是由于減速器自身的特點(diǎn)決定的。減速器作為機(jī)器中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的絕大部分內(nèi)容,便于學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)用檢驗(yàn)所學(xué)的知識(shí),實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合。另外,不同類型的減速器和參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)要求,所設(shè)計(jì)出的減速器的結(jié)果是不同的,因此, 選擇減速器作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的題目是可行的。然而, 減速器只是一個(gè)部件, 每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容, 勢(shì)必會(huì)影響教師的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性。另外, 我校制圖課的測(cè)繪練習(xí)也選擇減速器, 這就使得課程設(shè)計(jì)的題目過(guò)于重復(fù),使學(xué)生缺乏新奇感,勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性,影響設(shè)計(jì)成果。因此,結(jié)合學(xué)生所學(xué)的相關(guān)專業(yè)和學(xué)生對(duì)本門(mén)課的掌握程度,適當(dāng)?shù)赝貙捳n程設(shè)計(jì)的選題勢(shì)在必行。
鑒于我校的機(jī)械設(shè)計(jì)、材料成型、車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)、材料科學(xué)、機(jī)電一體化、工程機(jī)械、數(shù)控等專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行課程設(shè)計(jì),其專業(yè)跨度大、學(xué)生人數(shù)多以及減速器涉及的設(shè)計(jì)問(wèn)題的經(jīng)典性,故減速器齒輪減速器設(shè)計(jì)題目仍予以保留,但根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)適當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計(jì)題目,例如,對(duì)于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計(jì)普通機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng), 給出電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力參數(shù), 通過(guò)帶傳動(dòng),帶動(dòng)主軸箱的運(yùn)動(dòng)。在這樣的傳動(dòng)設(shè)計(jì)中, 學(xué)生可以通過(guò)參觀相關(guān)機(jī)床,這樣既進(jìn)行相關(guān)的帶傳動(dòng)和減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì),也結(jié)合學(xué)生的自身專業(yè)知識(shí),增加了學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣,使學(xué)生真正體會(huì)到什么叫學(xué)以致用。 對(duì)于汽車(chē)專業(yè)的學(xué)生,不再進(jìn)行傳統(tǒng)的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì),而是結(jié)合其專業(yè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)汽車(chē)用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時(shí)也符合專業(yè)培養(yǎng)的特色。實(shí)踐證明, 適當(dāng)拓寬課程設(shè)計(jì)的選題不僅能夠讓學(xué)生得到更多的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練, 而且能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性, 對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維和進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì), 可起到事半功倍的效果。
對(duì)于機(jī)械專業(yè)等為期三周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學(xué)生對(duì)《機(jī)械制圖》、《互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等幾門(mén)課的掌握程度。
2教學(xué)方法和手段的改革
現(xiàn)代的教育要求“以人為本”,學(xué)生是教學(xué)的主體,教師則是教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)者。課程設(shè)計(jì)作為教學(xué)中的重要部分,在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要充分激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。要達(dá)到以上教學(xué)目的,首先應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié),實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生獲得感性知識(shí)的重要手段,課程設(shè)計(jì)也是如此,為了讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中能有一個(gè)整體的設(shè)計(jì)觀念,我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前,讓學(xué)生應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論課上所學(xué)的知識(shí),自行設(shè)計(jì)一個(gè)具有一定創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。然后,讓同學(xué)進(jìn)行減速器的拆裝實(shí)驗(yàn),通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)讓大家對(duì)減速器的常見(jiàn)類型有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),使學(xué)生了解減速器內(nèi)部零部件的類型、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系, 對(duì)加工制造的工藝過(guò)程形成初步的認(rèn)識(shí)。裝拆的重點(diǎn)是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系, 再此基礎(chǔ)上讓學(xué)生應(yīng)用已有零部件設(shè)計(jì)一個(gè)合理的軸系,使學(xué)生能在課程設(shè)計(jì)中結(jié)合實(shí)際的參數(shù)要求設(shè)計(jì)出合理的軸系結(jié)構(gòu)和尺寸。
在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中也要重視老師的指導(dǎo)作用,一次成功的課程設(shè)計(jì)與教師的悉心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。為此應(yīng)改變以前過(guò)于集中的指導(dǎo)方式,變“集中式指導(dǎo)”為“集中與分段相結(jié)合式指導(dǎo)”,設(shè)計(jì)前通過(guò)集中式的講解交待清楚所要完成的設(shè)計(jì)任務(wù),針對(duì)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)如何入手去做,通過(guò)教師已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生解決設(shè)計(jì)初期的入手難得問(wèn)題,對(duì)于設(shè)計(jì)中的主要注意事項(xiàng)應(yīng)交待清楚避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生走彎路,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師應(yīng)經(jīng)常到教室中去,發(fā)現(xiàn)共性問(wèn)題要及時(shí)地集中講解,對(duì)個(gè)別底子薄的同學(xué)應(yīng)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),及時(shí)解決存在的障礙性問(wèn)題,便于設(shè)計(jì)的如期完成,在設(shè)計(jì)的后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。在具體的指導(dǎo)過(guò)程中要求教師要以學(xué)生的設(shè)計(jì)思想為主線,在不改變學(xué)生原有總體設(shè)計(jì)方案的前提下,進(jìn)行指導(dǎo)完善此設(shè)計(jì),讓學(xué)生能真正地進(jìn)行應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì),讓學(xué)生能夠真正成為設(shè)計(jì)的主體,在完成此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠真正地領(lǐng)會(huì)完成一次設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)思路和收獲自己的設(shè)計(jì)成果的成就感。總而言之,課程涉及的改革方向應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力為出發(fā)點(diǎn)。
3設(shè)計(jì)成果的展現(xiàn)形式
采用現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)手段,改變傳統(tǒng)的純手工繪圖的方式。要求學(xué)生提交的設(shè)計(jì)成果為手繪的設(shè)計(jì)草圖,手寫(xiě)版的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),以及電子版的設(shè)計(jì)總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)各領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。為了順應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求,必須重視學(xué)生的應(yīng)用和掌握計(jì)算機(jī)的能力,在我院的機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)率先試點(diǎn)要求總體裝配圖利用CAD完成。對(duì)于基礎(chǔ)較好的同學(xué)要求應(yīng)用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成整機(jī)的裝配,然后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真和干涉檢驗(yàn)。
設(shè)計(jì)成果的評(píng)定方式,改變?cè)械闹豢磮D紙的評(píng)定方式,采用答辯與平時(shí)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)相結(jié)合的方式,以圖紙、計(jì)算說(shuō)明書(shū)和答辯成績(jī)?yōu)橹?兼顧設(shè)計(jì)態(tài)度、準(zhǔn)備情況、出勤率、進(jìn)度、協(xié)作、總結(jié)等表現(xiàn)。答辯過(guò)程中師生間的相互交流是教師評(píng)定設(shè)計(jì)質(zhì)量高低最有效的手段,通過(guò)答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中所存在的問(wèn)題,同時(shí)也是學(xué)生自我檢驗(yàn)的最有效的方式,通過(guò)答辯鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的宏觀地看待問(wèn)題和總結(jié)能力,能夠強(qiáng)有力地督促學(xué)生及時(shí)地解決設(shè)計(jì)過(guò)程所存在的細(xì)節(jié)問(wèn)題,防止懶散和懈怠現(xiàn)象的發(fā)生。
4結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力起著十分重要的作用。經(jīng)過(guò)全體機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教師的努力,在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中所進(jìn)行的相關(guān)改革和實(shí)踐,在組織教學(xué)內(nèi)容方面加強(qiáng)專業(yè)特色適當(dāng)?shù)馗淖兘虒W(xué)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)手段上應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法,在成果的展現(xiàn)形式上突出了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的考核方式,能夠全方位提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合能力。隨著應(yīng)用型本科教育改革的進(jìn)一步深入,如何再提高教學(xué)質(zhì)量,保證應(yīng)用性本科人才培養(yǎng)模式的實(shí)現(xiàn)是我們?nèi)w機(jī)械教師不斷努力地探索和奮斗的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).
關(guān)鍵詞:微機(jī)原理;課程設(shè)計(jì);教學(xué)方法;考核體系
課程設(shè)計(jì)是一種課程形式,也是一種教學(xué)方法[1],其基本教學(xué)目的是加深學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)的理解與掌握,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和技能分析與解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力以及勇于探索的創(chuàng)新精神。微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)的重要組成部分,是高等學(xué)校很多專業(yè)都開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)性課程,也是一門(mén)應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。由于其開(kāi)設(shè)量大,受益面廣,國(guó)內(nèi)高校都加強(qiáng)了該課程的建設(shè),深化課程改革。一方面,縮短了課堂授課學(xué)時(shí),加大實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),特別是加大課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí);另一方面,加大課程設(shè)計(jì)的改革力度,不斷更新設(shè)計(jì)內(nèi)容,改革教學(xué)方法和考核方法,突出學(xué)生的自主性、主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),注重學(xué)生設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和工程能力的訓(xùn)練[2]。
天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院開(kāi)設(shè)的微機(jī)原理課程設(shè)計(jì),基于多個(gè)圍繞微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的天津大學(xué)教改課題的實(shí)踐成果,結(jié)合學(xué)科前沿和工程實(shí)際,創(chuàng)新微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)平臺(tái),不斷優(yōu)化和更新設(shè)計(jì)內(nèi)容。結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)和興趣,注重引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情和對(duì)知識(shí)的渴望,創(chuàng)新教學(xué)方法和手段。并且將創(chuàng)新性與工程規(guī)范納入考核體系,改革考核和成績(jī)?cè)u(píng)定方法,引導(dǎo)學(xué)生從注重結(jié)果轉(zhuǎn)變到注重過(guò)程,從注重成績(jī)轉(zhuǎn)變到注重成效。
一、創(chuàng)新微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)平臺(tái)與內(nèi)容
1.微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)
基于“通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”,利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的外擴(kuò)展接口,開(kāi)發(fā)利用各種外擴(kuò)展板,構(gòu)建多種新的微機(jī)接口綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)開(kāi)發(fā)了GPS(全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航系統(tǒng)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板[3],并與“通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”系統(tǒng)連接,以及與液晶顯示系統(tǒng)或LED鍵盤(pán)控制實(shí)驗(yàn)板互聯(lián),構(gòu)成全新的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)并開(kāi)設(shè)基于導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展板的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),與學(xué)科前沿相結(jié)合,增加了設(shè)計(jì)深度與廣度,豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。
(2)實(shí)現(xiàn)了“通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”與LCD(液晶顯示系統(tǒng))連接[4]。新的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可完成主要內(nèi)容包括各種字符與圖形的編程與顯示、薄膜按鍵開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還可與電機(jī)等執(zhí)行元件相連,通過(guò)編程在液晶顯示器上顯示輸入輸出及控制和執(zhí)行信息等綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(3)實(shí)現(xiàn)了“通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”與LED(發(fā)光二極管)鍵盤(pán)控制實(shí)驗(yàn)板的連接[5]。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)8279芯片等的應(yīng)用完成了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目的開(kāi)發(fā),主要包括總線控制以及對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行顯示、管理和操作,使課程設(shè)計(jì)內(nèi)容更符合電氣與自動(dòng)化專業(yè)對(duì)控制技術(shù)的要求。
(4)學(xué)生自主進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)室提供紅外收發(fā)、溫濕度或壓力傳感器等實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展板及相關(guān)技術(shù)資料,在課程設(shè)計(jì)中學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室的各種設(shè)備與“通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”相結(jié)合,自定課題進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐。
2.微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
拓展設(shè)計(jì)內(nèi)容,更新設(shè)計(jì)項(xiàng)目,做好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)之間的科學(xué)銜接,使學(xué)生在課堂上更多地接觸前沿技術(shù),為他們未來(lái)接觸工程實(shí)際奠定良好的基礎(chǔ)。注意將本課程所學(xué)知識(shí)與“電子技術(shù)”、“自動(dòng)控制原理”、“檢測(cè)技術(shù)”和“機(jī)器人學(xué)”等相關(guān)課程內(nèi)容融會(huì)貫通,提高學(xué)生綜合運(yùn)用和工程應(yīng)用能力。
(1)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)立。根據(jù)微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的要求,不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選題的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),精心設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,注重先進(jìn)性和開(kāi)放性,并與學(xué)科的前沿技術(shù)相結(jié)合,在課程設(shè)計(jì)的綜合性、設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)給予學(xué)生更多的選擇。設(shè)計(jì)課題包括基礎(chǔ)性選題和擴(kuò)展性選題兩部分。
基礎(chǔ)性選題主要包括:自定義字符顯示編程,漢字字符顯示編程,圖形顯示編程,特效顯示編程,總線控制LED顯示實(shí)驗(yàn),微機(jī)接口、鍵盤(pán)、LED綜合實(shí)驗(yàn),GPS通訊實(shí)驗(yàn),GPS編程實(shí)驗(yàn),GPS手持機(jī)實(shí)驗(yàn),各種外擴(kuò)展板設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這些設(shè)計(jì)內(nèi)容與微機(jī)接口技術(shù)緊密相關(guān),并具有一定的深度與廣度,同學(xué)們通過(guò)硬件連接、軟件設(shè)計(jì),軟硬件調(diào)試完成集采集、顯示、存儲(chǔ)等功能于一體的設(shè)計(jì)內(nèi)容。
同時(shí),我們還給出了多個(gè)綜合設(shè)計(jì)性擴(kuò)展選題。此類選題沒(méi)有固定的要求,只是給出一些提示,學(xué)生可以根據(jù)自己的設(shè)想進(jìn)行硬件選擇、軟件設(shè)計(jì),達(dá)到自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)。極大地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新性。
(2)課程設(shè)計(jì)教程的編寫(xiě)。微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)性選題的主要知識(shí)點(diǎn)依托微機(jī)原理接口技術(shù)并結(jié)合與之相關(guān)的學(xué)科前沿。為此,根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求,編寫(xiě)了相關(guān)的設(shè)計(jì)教程,提供參考文獻(xiàn)與網(wǎng)站,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)相關(guān)的擴(kuò)展知識(shí)有個(gè)初步了解。根據(jù)歷屆學(xué)生的具體情況,教師不斷總結(jié)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),逐步完善指導(dǎo)書(shū)的編寫(xiě),使之更適應(yīng)于學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新。在指導(dǎo)書(shū)編寫(xiě)中按知識(shí)點(diǎn)模塊化編寫(xiě),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從易到難編排,每個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)都給出了預(yù)習(xí)要求和達(dá)到目標(biāo)。對(duì)于創(chuàng)新性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)我們給出一部分選題,同時(shí)鼓勵(lì)同學(xué)們結(jié)合系統(tǒng),將擴(kuò)展板進(jìn)行多種組合,自己設(shè)計(jì)課題,進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新。
二、探索新的實(shí)踐教學(xué)方法和手段
1.加強(qiáng)引導(dǎo)與鼓勵(lì),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情和對(duì)知識(shí)的渴望
在微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中,首先了解不同學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)興趣,在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生選題及團(tuán)隊(duì)組合。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館、資料室等各種渠道進(jìn)行信息檢索和資料查詢。教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí),從實(shí)踐應(yīng)用的角度出發(fā)去引導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線,注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題及解決問(wèn)題的方法和思路以及創(chuàng)新意識(shí)。
教師在課堂上注重學(xué)生課程設(shè)計(jì)過(guò)程,鼓勵(lì)學(xué)生以靈活多樣的方式和不同的角度完成自己的選題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造激情和對(duì)知識(shí)的渴望,促使學(xué)生從“要我學(xué)、要我做”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)、我要做”。
2.改革課程設(shè)計(jì)考核和成績(jī)?cè)u(píng)定方法
在課程設(shè)計(jì)的考核中將創(chuàng)新性與工程規(guī)范納入考核體系。指導(dǎo)教師從出勤次數(shù)、軟硬件設(shè)計(jì)、上機(jī)調(diào)試、預(yù)習(xí)(第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)檢查流程圖、源程序)與總結(jié)報(bào)告、創(chuàng)新性等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考評(píng)。在課程設(shè)計(jì)的考核與評(píng)定過(guò)程中細(xì)化了預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成各個(gè)步驟的考核標(biāo)準(zhǔn)。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中為每位同學(xué)建立考核表格,其中題目1是基礎(chǔ)性選題,題目2是自選的綜合設(shè)計(jì)性擴(kuò)展選題。按照考核指標(biāo)體系,在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中同步給出各環(huán)節(jié)考核成績(jī),做到公平公正,激勵(lì)學(xué)生更好地完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,更多地進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。
三、教學(xué)效果
2006年以來(lái),我們不斷創(chuàng)新微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)硬件平臺(tái),不斷擴(kuò)展和更新設(shè)計(jì)內(nèi)容,邊實(shí)踐、邊改革。目前已在電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)和電氣自動(dòng)化專業(yè)6屆學(xué)生(平均每屆學(xué)生12個(gè)班、380人)中進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)成果。
微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生付出了很大努力,他們要自學(xué)相關(guān)知識(shí),查閱資料,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì),搭建硬件平臺(tái);并通過(guò)軟件設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試,完成整個(gè)設(shè)計(jì),寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和總結(jié)報(bào)告。大部分學(xué)生對(duì)擴(kuò)展性選題具有極大興趣,有學(xué)生選用導(dǎo)航擴(kuò)展板實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)自學(xué)相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)了GPS地理信息的采集、顯示、存儲(chǔ),取得了滿意的效果;還有學(xué)生偏重理論研究,例如08級(jí)的同學(xué)在80X86平臺(tái)上完成了FFT(快速傅里葉變換)的匯編實(shí)現(xiàn),具有較強(qiáng)的理論價(jià)值,能在本科階段做出這樣的課程設(shè)計(jì)成果,得到了師生的廣泛好評(píng)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工程經(jīng)濟(jì)學(xué);課程設(shè)計(jì);教學(xué)效果
工程經(jīng)濟(jì)學(xué)是工程管理類(工程管理、工程造價(jià))專業(yè)的學(xué)科平臺(tái)課程,是由工程科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與管理科學(xué)等相互融合滲透而形成的一門(mén)綜合性應(yīng)用學(xué)科,具有理論面寬、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此,在課程的授課過(guò)程中,適宜將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通,達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。課程設(shè)計(jì)是工程經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)主要形式,通常是在理論課程結(jié)束后,集中安排一周的時(shí)間來(lái)進(jìn)行該項(xiàng)工作。課程設(shè)計(jì)的主題多采用“工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)”,其任務(wù)是讓學(xué)生對(duì)某個(gè)具體的工程項(xiàng)目(通常是一個(gè)具體的工程項(xiàng)目案例)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),學(xué)生要收集、整理、估算項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),編制相關(guān)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)報(bào)表,計(jì)算相關(guān)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo),再根據(jù)工程項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的內(nèi)容分別進(jìn)行盈利能力分析、償債能力分析、生存能力分析和不確定性分析,據(jù)此給出經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的結(jié)論和建議,并形成完整的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)報(bào)告。
1工程經(jīng)濟(jì)學(xué)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)分析
(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化理論教學(xué)效果。在課程基本理論的教學(xué)環(huán)節(jié)中不難發(fā)現(xiàn),工程管理類(尤其在土木工程學(xué)科背景下)學(xué)生經(jīng)濟(jì)方面的基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱,而且在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在“重計(jì)算輕分析”的心態(tài),對(duì)一些知識(shí)的掌握比較模糊,他們知道凈現(xiàn)金流量和利潤(rùn)的概念,卻總搞不清二者的關(guān)系;他們知道折舊是固定資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到成本中去的價(jià)值,卻想不通為什么折舊可以用于歸還欠款;他們會(huì)計(jì)算凈現(xiàn)值、投資收益率指標(biāo),卻不會(huì)用這些指標(biāo)來(lái)分析方案的經(jīng)濟(jì)效果。而這些基礎(chǔ)知識(shí)的理解很難在工程經(jīng)濟(jì)學(xué)有限的課時(shí)講授中交代清楚。課程設(shè)計(jì)以工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)為主要任務(wù),學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程即是對(duì)工程經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理和方法的全面綜合運(yùn)用,當(dāng)面對(duì)難以解決的實(shí)際問(wèn)題時(shí),反而可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,在探尋解決方案的過(guò)程中使原本模糊的知識(shí)變清晰,使原本片段的知識(shí)融會(huì)貫通,將知識(shí)掌握得更為深入和扎實(shí),為學(xué)生日后從事實(shí)踐工作、參加研究生入學(xué)考試或相關(guān)注冊(cè)工程師資格考試奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。(2)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,使其掌握從事建設(shè)領(lǐng)域相關(guān)決策分析的基本技能。工程經(jīng)濟(jì)學(xué)是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用性的一門(mén)學(xué)科,該學(xué)科的產(chǎn)生源于對(duì)工程師所肩負(fù)的經(jīng)濟(jì)責(zé)任的認(rèn)識(shí)和需求,是為工程師提供的一套系統(tǒng)的用以分析工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的方法。目前,工程經(jīng)濟(jì)分析方法已經(jīng)成為工程建設(shè)過(guò)程中科學(xué)決策的有效工具,并得以廣泛應(yīng)用,無(wú)論是在項(xiàng)目前期的投資決策階段,還是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,運(yùn)用工程經(jīng)濟(jì)分析方法研究工程項(xiàng)目活動(dòng)的代價(jià)及目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度,并在此基礎(chǔ)尋求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最有效途徑,可以有效節(jié)約資源,使工程項(xiàng)目建設(shè)活動(dòng)取得事半功倍的效果。在工程建設(shè)領(lǐng)域的相關(guān)的注冊(cè)工程師考試中,也體現(xiàn)出對(duì)工程師,尤其是從事項(xiàng)目管理類工作的工程師,所必須具備的工程經(jīng)濟(jì)分析能力的要求。因此,通過(guò)課程設(shè)計(jì),著眼于工程建設(shè)過(guò)程中工程經(jīng)濟(jì)分析方法的重要應(yīng)用領(lǐng)域——建設(shè)項(xiàng)目前期決策階段的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作,讓學(xué)生完成一個(gè)源于實(shí)際的工程項(xiàng)目案例的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作,可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為學(xué)生今后在工程建設(shè)、項(xiàng)目決策、工程咨詢等領(lǐng)域工作積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2影響課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的因素分析
在課程設(shè)計(jì)的實(shí)際操作過(guò)程中,存在以下問(wèn)題,影響了課程設(shè)計(jì)的實(shí)施效果。(1)學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中抄襲復(fù)制現(xiàn)象較多。一方面,是由于一些同學(xué)的理論基礎(chǔ)較差,在綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)較為吃力。另一方面,課程設(shè)計(jì)通常以小組的形式進(jìn)行,每個(gè)小組成員完共用一個(gè)工程項(xiàng)目案例,盡管教師為了保證每個(gè)成員能獨(dú)立完成工作,會(huì)在在參數(shù)的設(shè)置上進(jìn)行一些調(diào)整,使每個(gè)同學(xué)的計(jì)算數(shù)據(jù)都有所差別,但是這種區(qū)別性對(duì)整體計(jì)算的影響較小,小組成員之間互相借鑒的情況還是較多出現(xiàn)。這就使得一些自覺(jué)性較差的同學(xué)不能通過(guò)課程設(shè)計(jì)獲得應(yīng)有的提高,課程設(shè)計(jì)的教學(xué)受益面縮小。(2)計(jì)算過(guò)程耗時(shí)較多,準(zhǔn)確性低。項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的過(guò)程首先是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)報(bào)表填制的過(guò)程,是一個(gè)涉及到十幾張表格的龐大數(shù)據(jù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系龐雜,有些情況在理論課教學(xué)時(shí)只是較簡(jiǎn)單的說(shuō)明,而在實(shí)際操作時(shí)卻有很多具體的表現(xiàn),因此,對(duì)數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算耗時(shí)較多,而且極易出錯(cuò)。這種情況使學(xué)生在工作中容易本末倒置,往往花費(fèi)大量的時(shí)間糾結(jié)于一個(gè)一個(gè)的具體數(shù)字的計(jì)算,而忽視了對(duì)于項(xiàng)目整體的把握,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),也容易消耗掉學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(3)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)較為困難。課程設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量一般可以從兩個(gè)角度進(jìn)行評(píng)價(jià),一是數(shù)據(jù)、指標(biāo)計(jì)算的準(zhǔn)確性,二是項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)報(bào)告的完整性和合理性。其中,對(duì)計(jì)算準(zhǔn)確性的評(píng)價(jià)較為困難,因?yàn)樵谑畮讖堌?cái)務(wù)評(píng)價(jià)表格中,其中一個(gè)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤,就可能使所有表格的數(shù)據(jù)都發(fā)生錯(cuò)誤,所以僅僅通過(guò)最終結(jié)論來(lái)判斷學(xué)生的應(yīng)用能力是不合理的,這就需要老師尋根溯源,找到學(xué)生最初發(fā)生錯(cuò)誤的那個(gè)知識(shí)點(diǎn),并以學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的錯(cuò)誤率作為最終評(píng)判的依據(jù)。由于一名教師可能要指導(dǎo)幾十份的課程設(shè)計(jì),就使得這種評(píng)價(jià)工作量巨大,很難保質(zhì)保量地實(shí)現(xiàn)。
3提升課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)建設(shè)
筆者認(rèn)為,要想解決上述問(wèn)題,除了要加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程指導(dǎo)和管理工作,以下幾項(xiàng)與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)工作的完善將會(huì)有效提高課程設(shè)計(jì)工作的教學(xué)效果。
3.1要進(jìn)一步完善工程經(jīng)濟(jì)學(xué)課程設(shè)計(jì)案例庫(kù)的建設(shè)
課程設(shè)計(jì)案例庫(kù)中收集整理了來(lái)源于實(shí)際工程項(xiàng)目的可行性研究案例或經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)案例,并在原案例的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木帲怪軌蜻m應(yīng)課程設(shè)計(jì)工作的需要。首先,應(yīng)該充實(shí)案例庫(kù)中案例的數(shù)量,減少多個(gè)學(xué)生共同完成一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的情況,有利于控制在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的抄襲借鑒現(xiàn)象。其次,注意項(xiàng)目類型的選擇,將生產(chǎn)性建設(shè)項(xiàng)目和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目作為案例庫(kù)的主要內(nèi)容,一方面,是因?yàn)檫@兩類項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)是各類相關(guān)考試中的重點(diǎn),另一方面,這兩類項(xiàng)目也是學(xué)生在日后工作中較多面對(duì)的建設(shè)項(xiàng)目類型,所以以這兩類建設(shè)項(xiàng)目為對(duì)象進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作可以使學(xué)生取得更多的收獲。然后,要對(duì)收集到的案例進(jìn)行合理的改編,要將收集到的可行性研究報(bào)告(或經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)報(bào)告)的形式改變成可提供給學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)的形式,一是要用盡可能簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括出案例的基本概況;二是要抽離出必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),作為學(xué)生計(jì)算的基礎(chǔ);三是要設(shè)計(jì)出需要學(xué)生解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題要能夠盡可能廣地涵蓋所學(xué)知識(shí)點(diǎn);四是還要對(duì)案例中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和更改,比如將過(guò)長(zhǎng)的建設(shè)期縮短,減少學(xué)生不必要的工作量。
3.2要提高學(xué)生的Excel應(yīng)用能力
Excel軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能、簡(jiǎn)明的表格編制功能和豐富的財(cái)務(wù)函數(shù),可以輕松完成工程項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算工作。而且,完成的表格可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析,該功能在不確定性分析環(huán)節(jié)的發(fā)揮了極大的作用,只需要通過(guò)變動(dòng)某個(gè)不確定性因素就可以實(shí)現(xiàn)整套表格和計(jì)算指標(biāo)的數(shù)據(jù)更新,極大程度上減少了計(jì)算工作量,有利于降低計(jì)算失誤率。因此,應(yīng)該在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)工作前就讓學(xué)生掌握Excel軟件在工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中的基本應(yīng)用方法。對(duì)于沒(méi)有條件單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程的,教師可以將Excel的應(yīng)用方法靈活穿插到授課過(guò)程中,比如對(duì)于時(shí)間價(jià)值的計(jì)算、評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算這類比較簡(jiǎn)單清楚的函數(shù)運(yùn)算問(wèn)題,可以通過(guò)課堂演示和學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行,對(duì)于編制財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)報(bào)表這類綜合性較強(qiáng)的問(wèn)題,可以將案例講授結(jié)合演示操作進(jìn)行,有條件的可以將這部分內(nèi)容搬到機(jī)房學(xué)習(xí),讓學(xué)生有機(jī)會(huì)邊聽(tīng)邊看邊操作,在不額外占用課時(shí)的情況下,提升軟件應(yīng)用能力,確保課程設(shè)計(jì)工作的效率和效果。
3.3建立工程經(jīng)濟(jì)電算化分析平臺(tái)
工程經(jīng)濟(jì)電算化分析平臺(tái)是利用Excel軟件編制的能夠進(jìn)行工程項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)自動(dòng)化運(yùn)算的一整套財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)運(yùn)算系統(tǒng)。只要在該系統(tǒng)的參數(shù)頁(yè)面輸入評(píng)價(jià)項(xiàng)目投資、收入、成本、稅率、借款及還款方式等所有相關(guān)參數(shù),就可以輸出一整套的財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)報(bào)表并計(jì)算出各類評(píng)價(jià)指標(biāo)值。利用該平臺(tái)的自動(dòng)化運(yùn)算功能,在布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)候,教師可以在案例有限的情況下,對(duì)案例的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行較大范圍的組合調(diào)整,在一個(gè)案例基礎(chǔ)上衍生出具有較大的差異性的多個(gè)可供評(píng)價(jià)案例,有利于確保課程設(shè)計(jì)過(guò)程中每個(gè)人都能獨(dú)立完成自己的任務(wù)。該平臺(tái)還可以幫助教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)成果的檢驗(yàn),提高課程設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性,并有助于降低教師在該環(huán)節(jié)的工作量。此外,電算化分析平臺(tái)還可以幫助學(xué)生拓展項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的技能,在學(xué)生參與創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽或在從事工程項(xiàng)目前期決策方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí),該平臺(tái)也可以幫助其完成相關(guān)計(jì)算或檢驗(yàn)工作。
4結(jié)束語(yǔ)
工程經(jīng)濟(jì)學(xué)課程設(shè)計(jì)是促進(jìn)理論知識(shí)融會(huì)貫通的一個(gè)重要手段,是工程經(jīng)濟(jì)實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的一個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié),為了保證該環(huán)節(jié)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),筆者在多年的教學(xué)過(guò)程中,不斷總結(jié)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,積極探索相應(yīng)的解決方案,通過(guò)完善課程設(shè)計(jì)案例庫(kù)建設(shè)、采取提高學(xué)生excel應(yīng)用能力的相關(guān)措施、建立工程經(jīng)濟(jì)電算化分析平臺(tái)等工作,為工程經(jīng)濟(jì)學(xué)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施搭建了一個(gè)良好的基礎(chǔ)平臺(tái),有效提高了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。
作者:徐雪虹 單位:大連大學(xué)建筑工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
摘要:化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是林產(chǎn)化工專業(yè)的一門(mén)實(shí)踐技能訓(xùn)練課程。本文從理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的結(jié)合、題目庫(kù)建立、加強(qiáng)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)和改革考核方式等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐。實(shí)踐表明,這些改革措施明顯提高了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,更好地培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力。
關(guān)鍵詞:化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)52-0113-02
化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)是我校林產(chǎn)化工專業(yè)必修的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,包括工程力學(xué)基礎(chǔ)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及機(jī)械傳動(dòng)三部分內(nèi)容[1],各部分相對(duì)獨(dú)立,涉及到力學(xué)、材料學(xué)、化工生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)設(shè)備和機(jī)器、工程制圖等內(nèi)容,具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。其課程設(shè)計(jì)是林產(chǎn)化工專業(yè)在其理論課結(jié)束后以學(xué)生為主體進(jìn)行的第一次實(shí)踐設(shè)計(jì)課程,它起到融合幾門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)、架起理論與工程實(shí)際、基礎(chǔ)與專業(yè)技術(shù)之間橋梁的作用,是培養(yǎng)林產(chǎn)品加工工程技術(shù)人才、訓(xùn)練林產(chǎn)化工學(xué)生設(shè)計(jì)能力必不可少的環(huán)節(jié)[2],是提高學(xué)生搜集與應(yīng)用資料、繪圖、運(yùn)算、計(jì)算機(jī)、獨(dú)立分析與思維等能力的一次實(shí)踐訓(xùn)練[3]。目的是使學(xué)生從化工設(shè)備的理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及加工工藝選擇到設(shè)備制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收有一個(gè)全面的訓(xùn)練[4]。
一、理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合
按照林產(chǎn)化工專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃,化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程理論教學(xué)在第十周結(jié)束,課程設(shè)計(jì)一般安排在第18、19周,共兩周時(shí)間。除了教師集中講解、輔導(dǎo)、分配設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)期間學(xué)生考核匯報(bào)及查找資料等必要的準(zhǔn)備工作,要在8―9天時(shí)間內(nèi)完成全部設(shè)計(jì),包括總體設(shè)計(jì)方案確定、設(shè)備及附件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪制設(shè)備的零件圖、裝備圖,比較緊張[5]。而且第18、19周又是學(xué)校的考試周,林產(chǎn)化工專業(yè)這段時(shí)間的考試較多,學(xué)生根本就不可能把大部分時(shí)間和精力放在課程設(shè)計(jì)上,所以可以在授課過(guò)程中就把設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)分配下去,讓學(xué)生根據(jù)課堂進(jìn)度提前按照課程設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。例如,講壓力容器時(shí),就可以讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)參數(shù)確定容器內(nèi)徑和筒體壁厚;講完容器封頭設(shè)計(jì)就可以確定封頭形式和尺寸;講完容器零部件,就要求學(xué)生們?yōu)樗麄冊(cè)O(shè)計(jì)的容器正確選擇法蘭類型和具體尺寸、確定容器支座及其他容器附件;講完帶傳動(dòng)后,就可以確定減速器V帶的截型、根數(shù)及帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸;講完齒輪傳動(dòng),就可以選擇齒輪材料、進(jìn)行齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),等等。教學(xué)實(shí)踐表明,把課堂授課與課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起,不僅能加強(qiáng)課堂講授內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱誠(chéng),同時(shí)學(xué)生也能有時(shí)間、有目的性地復(fù)習(xí)回顧其他先修課程和查找設(shè)計(jì)資料,為課程設(shè)計(jì)做好前期準(zhǔn)備工作。
二、結(jié)合工程實(shí)際,建立設(shè)計(jì)題目庫(kù)
以前林產(chǎn)化工專業(yè)的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基本上是壓力容器或減速器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目單比較單一,而且現(xiàn)有這兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)資料很多,學(xué)生大多按著資料上的步驟進(jìn)行計(jì)算、設(shè)計(jì)及繪圖就能輕而易舉地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)先修課程知識(shí)、設(shè)計(jì)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的知識(shí),綜合地分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力得不到提高。課程設(shè)計(jì)的選題應(yīng)緊密結(jié)合工程實(shí)際,選用生產(chǎn)實(shí)際中的典型題目,搜集了生產(chǎn)實(shí)踐中的各類設(shè)計(jì)參數(shù),建立塔器、容器、換熱器、反應(yīng)釜、減速器等幾組設(shè)計(jì)題目的題目庫(kù)。另外,課程設(shè)計(jì)選題也可以與合作的化工企業(yè)的相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)相結(jié)合,根據(jù)企業(yè)需求和實(shí)際參數(shù)進(jìn)行選題,直接貼近生產(chǎn)實(shí)際,企業(yè)可能更加注重設(shè)計(jì)方案的工藝可行性和經(jīng)濟(jì)效益,能提供許多計(jì)算相應(yīng)生產(chǎn)成本的原始性資料,這樣學(xué)生也能獲得好的實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,使工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力得到提升[6]。同時(shí),為照顧到學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算能力以及理論知識(shí)水平的差別,設(shè)計(jì)題目又要成組具有相近性,以便學(xué)生間相互學(xué)習(xí)和幫助,提高課程設(shè)計(jì)的效率。題目設(shè)計(jì)好后,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣分組、分類進(jìn)行合理選題,保證一人一題,題目各不相同。確保設(shè)計(jì)只能在獨(dú)立的基礎(chǔ)上完成,初步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟,為今后從事工程設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。
三、加強(qiáng)與生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)合,提高學(xué)生的工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力
林產(chǎn)化工專業(yè)教學(xué)要以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程需要為總體目標(biāo),不但強(qiáng)調(diào)對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的熟練掌握和應(yīng)用,更加強(qiáng)調(diào)與生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)合,強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合[7]。本課程設(shè)計(jì)與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器、材料及加工工藝等密切相關(guān),因此在課程進(jìn)行的第七周穿插了一周針對(duì)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程和化工儀表及自動(dòng)化的工廠認(rèn)識(shí)參觀實(shí)習(xí)。在此實(shí)習(xí)過(guò)程中,指導(dǎo)教師要現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝,分析某些關(guān)鍵性設(shè)備在流程中的作用和具體結(jié)構(gòu),介紹這些化工設(shè)備的設(shè)計(jì)原則及注意事項(xiàng),使學(xué)生了解設(shè)計(jì)與制造工藝是緊密結(jié)合不可分割的,獲得設(shè)備的有關(guān)制造工藝知識(shí),加深同學(xué)們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中能靈活應(yīng)用。例如,在楊凌馥稷生物科技有限公司實(shí)習(xí)時(shí)就重點(diǎn)為學(xué)生介紹反應(yīng)釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精餾塔、液體貯槽、氣體儲(chǔ)罐和減速器等的作用和結(jié)構(gòu),加深學(xué)生對(duì)這些設(shè)備和機(jī)器的感性認(rèn)識(shí)。指導(dǎo)教師在指導(dǎo)中強(qiáng)化對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的影響,使學(xué)生能夠熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料,如有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范等,以完成作為工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)方面所必備的基本訓(xùn)練。
四、改革考核方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱誠(chéng)
考核是課程教學(xué)中重要的內(nèi)容,公正合理的考核方式是提高課程設(shè)計(jì)水平直接有效的措施。為了真實(shí)、合理地反映實(shí)際設(shè)計(jì)水平,一方面要力求設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)參數(shù)多樣化,另一方面就需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)答疑,增加階段性的學(xué)生匯報(bào)和抽查考核。并建立課程設(shè)計(jì)QQ群,學(xué)生有問(wèn)題可以隨時(shí)討論,老師也可在群里對(duì)一些帶普遍性的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)解答,并可隨時(shí)隨機(jī)檢查學(xué)生的設(shè)計(jì)情況和設(shè)計(jì)進(jìn)度,這樣學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題就能及時(shí)的得到指正和總結(jié)。將學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中匯報(bào)、抽查成績(jī)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)質(zhì)量、零件圖和裝配圖質(zhì)量、答辯情況等作為主要的考核依據(jù)。另外,要求學(xué)生盡可能地使用AutoCAD繪圖,強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖能力。而設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求手工書(shū)寫(xiě),這樣可以有效避免課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象。這些考核方式可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱誠(chéng),提高實(shí)踐教學(xué)效果。
作為實(shí)踐性和綜合性非常強(qiáng)的化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是林產(chǎn)化工專業(yè)必不可少的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容。本文提出從理論教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合、題目庫(kù)建立、加強(qiáng)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)和改革考核方式等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探索,以期達(dá)到課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練的目的。實(shí)踐表明,通過(guò)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),初步樹(shù)立了學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想,培養(yǎng)了積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度和嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的工作作風(fēng),為后繼工程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ),為培養(yǎng)工程類應(yīng)用型人才發(fā)揮了積極的作用。
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