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時間:2022-06-25 12:41:46
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇課程設(shè)計實驗總結(jié)范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
1、差異化教學(xué)思想
差異化教學(xué)策略是一種先進的教學(xué)模式,為我們解決自動控制課程設(shè)計教學(xué)實踐中出現(xiàn)的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學(xué)家湯姆林森指出,“差異教學(xué)方式將學(xué)生的個體差異視為教學(xué)的組成要素,教師根據(jù)學(xué)生的準備水平、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,以適應(yīng)學(xué)生之間的個別差異,從而最終促進每個學(xué)生的成長與進步”。差異教學(xué)以學(xué)生個體為中心,強調(diào)人的自主性、整體性和獨特性,與我國傳統(tǒng)的因材施教教學(xué)思想有相通之處。針對自動控制課程設(shè)計教學(xué)中的問題,我們借鑒差異化教學(xué)思想,提出一種基于差異化教學(xué)策略的自動控制課程設(shè)計新模式。該模式不但使得課程設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容具有層次化差異化,滿足學(xué)生個體差異發(fā)展的需要,提高學(xué)生參與課程設(shè)計的積極性和主動性;并且,結(jié)合課程設(shè)計本身的特點,我們對差異化教學(xué)策略進行拓展,采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設(shè)計手段,提高學(xué)生課程設(shè)計中的獨立性,增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
2、課程設(shè)計任務(wù)的差異化
在差異化教學(xué)策略的指導(dǎo)下,課程設(shè)計的具體任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)出明顯的層次性,從而滿足不同能力學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。因此,我們把課程設(shè)計實驗內(nèi)容分為如下三個層次。
(1)基礎(chǔ)型實驗—主要包括實驗裝置的機理建模、基于實驗曲線的辨識建模、裝置物理模擬和控制系統(tǒng)構(gòu)建等;
(2)綜合型實驗—是課程設(shè)計的主要工作,該部分內(nèi)容包括Matlab控制系統(tǒng)工具箱的使用、PID控制器的設(shè)計、控制器參數(shù)變化與根軌跡的關(guān)系、串聯(lián)校正技術(shù)、控制系統(tǒng)的能控能觀性分析和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計等;
(3)提高型實驗—其目的在于提高學(xué)生對自動控制系統(tǒng)的綜合研究能力,包括最小拍控制器設(shè)計、純滯后系統(tǒng)構(gòu)建與控制和基于觀測器的狀態(tài)反饋控制等。
3、課程設(shè)計實驗對象的差異化
(1)不同的實驗裝置—在有限的實驗室裝置中,為每組學(xué)生隨機指定不同的雙容水箱裝置,不同裝置的物理參數(shù)有一定差別,必然會帶來不同的被控對象數(shù)學(xué)模型。
(2)不同的裝置參數(shù)—在同一套實驗裝置,為每組學(xué)生設(shè)置不同的水箱出口擋板閥開度,從而使得每組學(xué)生測試得到不同的實驗對象數(shù)學(xué)模型。
(3)不同的裝置工作點—要求學(xué)生設(shè)置不同的工作點,雙容水箱系統(tǒng)本身為非線性系統(tǒng),選擇不同的工作點會導(dǎo)致不同的近似線性模型。雖然所有學(xué)生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統(tǒng)作為實驗對象,但是以上三種措施使得學(xué)生面臨不同參數(shù)的二階實驗對象,做到實驗對象相似而不相同。因此從根本上避免了設(shè)計方案和實驗結(jié)果的雷同性,可以有效促進學(xué)生獨立自主創(chuàng)造性的開展課程設(shè)計工作。
4、課程設(shè)計實驗手段的多樣化
針對學(xué)生無法有效聯(lián)系控制理論與工程實際的問題,采用控制理論分析、數(shù)字仿真分析與實驗測試驗證多種不同實驗手段相融合的課程設(shè)計模式,學(xué)生課程設(shè)計過程中做出的每條實驗曲線,教師都要求其應(yīng)用控制理論進行解釋分析,同時通過Matlab控制系統(tǒng)工具箱進行仿真對照。教師在課程設(shè)計中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題時不應(yīng)直接解答,而是有意識引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論概念進行思考分析,進一步利用Matlab仿真平臺驗證想法,并在模擬實驗箱上進行測試,從而真正獨立自主的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學(xué)生的問題,幫助其總結(jié)歸納分析,提煉使用控制理論分析解決實際控制問題的思路和步驟。
5、課程設(shè)計考核方式的綜合化
自動控制課程設(shè)計的考核,不但要測評學(xué)生的最終實驗報告,更重要的是要考查學(xué)生的課程設(shè)計過程和平時表現(xiàn)。因此課程設(shè)計成績評定過程中采用綜合化考核方式,平時表現(xiàn)、成果檢查與總結(jié)報告按照一定比例(如3:4:3)構(gòu)成課程設(shè)計成績。
二、結(jié)語
電子技術(shù)課程設(shè)計是電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)完數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)理論課及實驗課之后的重要的理論和實踐綜合設(shè)計環(huán)節(jié),是學(xué)生掌握和具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和單元電路的設(shè)計能力之后,進一步學(xué)習(xí)電子電路系統(tǒng)的設(shè)計方法和實驗方法,是把理論運用到實踐中進行再體會,著重提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,為以后從事電子系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。如何在這一環(huán)節(jié)啟發(fā)學(xué)生人創(chuàng)新意識和實踐能力,并掌握電子設(shè)計的新技術(shù)新方法是一個值得不斷探索的課題[1,2,3]。近年來,隨著EDA技術(shù)的普及與應(yīng)用,將EDA技術(shù)引入到電子技術(shù)課程設(shè)計中,在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和工程設(shè)計能力方面作了一些探索和嘗試,經(jīng)過幾個學(xué)期的實踐取得了較好的效果。
1傳統(tǒng)電子技術(shù)課程設(shè)計教學(xué)的弊端
傳統(tǒng)的電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程中有一些弊端,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一受到教學(xué)經(jīng)費及實驗場地和實驗時間的制約,輔導(dǎo)教師缺少;第二,課程設(shè)計題目狹隘,缺少個性,有的課程設(shè)計題目向乎是紙上談兵,設(shè)計過程枯燥乏味;第三,學(xué)生綜合能力培養(yǎng)受到限制,阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展和發(fā)揮,導(dǎo)致學(xué)生對課程設(shè)計興趣降低,不利于學(xué)生主動探索精神的培養(yǎng)。
2電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)改革
2.1教學(xué)方法的改革
電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)是當(dāng)前工程設(shè)計的新技術(shù),它的應(yīng)用使得電子系統(tǒng)的設(shè)計手段產(chǎn)生了深刻的變革[4,5,6,7]。在教學(xué)中采用虛實結(jié)合法,“虛”是指學(xué)生在完成電子系統(tǒng)的初步設(shè)計方案以后,用應(yīng)用軟件對整體電路進行仿真,驗證設(shè)計方案的或能,修改方案設(shè)計中的原理性錯誤。“實”是指學(xué)生對所設(shè)計的電路在實驗室進行實物制作。虛實結(jié)合法中“虛”是手段,“實”是目的,虛擬仿真不受實物實驗條件的限制,能夠拓寬學(xué)生的設(shè)計思路,實物制件與調(diào)試是最終實現(xiàn)的結(jié)果。虛實結(jié)合法進行電子課程設(shè)計的流程如圖1所示:1)選題及方案設(shè)計:根據(jù)課程設(shè)計的預(yù)期目標,提出幾個不同的、難度大體相當(dāng)?shù)摹⒕哂袑嵱眯缘碾娮与娐吩O(shè)計題目及性能指標,由小組成員集體討論選擇設(shè)計題目,組織小組成員查找相關(guān)資料,并要求小組成員每人都提出自己的初步設(shè)計方案。然后小組成員討論各自的方案,相互提出修改意見,發(fā)揮團體精神,集思廣益,最后確定設(shè)計方案。2)電路虛擬仿真:電子設(shè)計自動化是當(dāng)前工程設(shè)計的新技術(shù),它的應(yīng)用使得電子系統(tǒng)的分析設(shè)計手段產(chǎn)生了深刻的變革,是電類學(xué)生從事工程技術(shù)工作必須掌握的技能。在學(xué)生根據(jù)設(shè)計課題初步確定方案后,要求先在虛擬仿真臺上對設(shè)計方案進行仿真,觀察電路功能是否滿足設(shè)計要求,分析主要元器件參數(shù)對電路指標的影響,初步了解電路的工作情況,適當(dāng)更改元件參數(shù)使之達到技術(shù)指標的要求,為電路的實際調(diào)試做準備。3)實物制作及調(diào)試:對實物電路進行安裝,可以培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、求真的科學(xué)態(tài)度和認真踏實的工作作風(fēng)。從實物的制作及連接可以讓學(xué)生接觸實際中使用的元器件及識別,觀察實際元件的外形及標稱方法,可以在實物制作中提高焊接的技能以及集成芯片和面包板的使用。調(diào)試技術(shù)是工程技術(shù)人員必須熟練掌握的基本技能,在加信號的情況下進行單元電路的調(diào)試,單元電路能正常工作后再逐步擴大調(diào)試范圍,直到完全符合設(shè)計要求。調(diào)試完畢后,比較電路實測的性能與計算機的虛擬仿真結(jié)果,認識虛擬仿真在電子技術(shù)設(shè)計中所起的作用,培養(yǎng)學(xué)生軟硬件的綜合應(yīng)用能力。4)答辯及設(shè)計報告:答辯主要檢查的提問課程設(shè)計課題的基本原理、基本設(shè)計方案、電路圖等相關(guān)內(nèi)容及學(xué)生的理解和掌握情況。答辯以小組為單位,采取搶答的形式,答辯題目按難易區(qū)分2-3個層次,搶答的題目難度越大則得分越高。總結(jié)報告是學(xué)生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié),按規(guī)定的格式進行書寫,作圖要規(guī)范,通過撰寫總結(jié)提高學(xué)生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì)。
2.2設(shè)計課題內(nèi)容的改進
電子技術(shù)課程設(shè)計所選的課題來源于工程實際,能夠反映現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,并且能盡量覆蓋電子技術(shù)理論的主要知識點。比如,振蕩電路、組合邏輯電路、計數(shù)器、譯碼器、寄存器、循環(huán)脈沖發(fā)生器等,既要使大多數(shù)學(xué)生能夠在規(guī)定時間順利完成,又要使課題有一定的自由空間,以開闊學(xué)生思路,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主動性。結(jié)合幾個學(xué)期的工程實踐經(jīng)歷,目前電子技術(shù)課程設(shè)計已經(jīng)開設(shè)的題目有數(shù)字鐘、數(shù)字頻率計、交通燈控制、籃球比賽計時器、救護車報警器、搶答器、循環(huán)彩燈等。在選題時,學(xué)生自由選擇提供的課程設(shè)計題目,也可以自擬題目。
3教學(xué)的收效
上述教學(xué)實踐極大地激發(fā)了學(xué)生的設(shè)計熱情,從學(xué)生所寫的課程設(shè)計總結(jié)來看,大多數(shù)學(xué)生在不同方面都有很大收獲。3.1激發(fā)了學(xué)生的積極性學(xué)生感覺到利用所學(xué)的電子技術(shù)知識可以實實在在的做出電路來,提高了學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的信心,激發(fā)了學(xué)習(xí)理論課的熱情。3.2掌握開展實踐活動的科學(xué)方法學(xué)生對開展工程實踐活動的科學(xué)方法和步驟有了切身體會,為進一步學(xué)習(xí)其它專業(yè)課的設(shè)計和以后的專業(yè)工作奠定了基礎(chǔ)。3.3增強了團隊合作能力以團隊合作的形式完成任務(wù),分別查找資料、模塊設(shè)計、電路調(diào)試等從而使學(xué)生在設(shè)計過程中學(xué)會相互溝通協(xié)調(diào),相互支持配合,增強了責(zé)任感和團隊合作能力。
4結(jié)束語
改革的方法
1.設(shè)計題目及內(nèi)容的改革
對于“電子技術(shù)課程設(shè)計”題目的選擇尤為重要。首先,設(shè)計的題目要夠多,這樣學(xué)生的可選擇性才夠大;其次,設(shè)計內(nèi)容要新穎有趣,有一定的使用價值,每個題目都可以鞏固學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程重要的知識點,比如:電壓超限報警電路的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)比較器和555電路以及各種邏輯門的使用;編碼電子鎖的設(shè)計可鞏固學(xué)習(xí)觸發(fā)器和門電路;多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會用到包括寄存器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容;廣告燈控制電路包括了可逆計數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報警電路等單元部分,會用到顯示譯碼器、計數(shù)器和555電路等電子知識。指導(dǎo)教師在告訴學(xué)生設(shè)計題目的同時還要把實驗室的現(xiàn)有資源給學(xué)生講清楚,學(xué)生可在這些限定的條件下進行設(shè)計,比如:實驗室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器,邏輯門只有與非門。這樣,學(xué)生在設(shè)計過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時可以相應(yīng)地改成實驗室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識,能夠隨機應(yīng)變。當(dāng)然如果實驗室確實無法提供器件,也要鼓勵學(xué)生自己去購買,這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能,提高他們親歷親為的能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.預(yù)設(shè)計方案的確立
進行預(yù)設(shè)計時要鼓勵學(xué)生用模塊化的分析和設(shè)計方法進行設(shè)計。學(xué)生通過查閱資料,根據(jù)設(shè)計要求自行確定實施方案,給學(xué)生提供更大的自,使學(xué)生能夠相對獨立地進行實踐,充分揚其所長。由于學(xué)生受到知識面的限制和其他主、客觀原因的影響,初步的設(shè)計方案難免存在遺漏和錯誤,教師要對學(xué)生的設(shè)計進行把關(guān),保證他們的設(shè)計能實現(xiàn)基本功能。同時,也可通過集體答疑的方式組織學(xué)生公開講解設(shè)計方案,讓學(xué)生互找問題、討論解決方法,從而達到優(yōu)化設(shè)計方案的目的。這些方法增強了教學(xué)的互動性,同時也為學(xué)生提供了充分發(fā)揮個人能力的空間,調(diào)動了學(xué)生們學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計方案確定以后就要進行仿真實驗。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件,它提供了大量的仿真元件模型,且儀器儀表種類之多是很多電子實驗室無法比擬的。通過Multisim進行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計中存在的問題,進一步優(yōu)化設(shè)計方案,同時增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,加深了學(xué)生對理論知識的理解,提高了學(xué)生的實踐能力,也使學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。最后,學(xué)生把初步的設(shè)計方案上升到理論的高度,寫出一份詳細的預(yù)設(shè)計報告,包括設(shè)計題目、設(shè)計任務(wù)、總體方案的設(shè)計、單元電路的設(shè)計、元器件的選擇與參數(shù)計算,畫出總體電路圖,列出所用元器件的詳細列表和參考文獻。這樣,做到設(shè)計思路清晰明了,為后面的安裝調(diào)試做好充分的準備。
3.安裝調(diào)試
按照自己的設(shè)計方案進行安裝調(diào)試,是學(xué)生非常期待也是最能得到滿足感的一個環(huán)節(jié)。按照預(yù)設(shè)計報告中元器件列表領(lǐng)取器件,然后分模塊進行安裝。在這個環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整體布局的美觀、規(guī)范,比如:電源線和地線要分開,各成一列,并分別用不同顏色的導(dǎo)線進行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進行通電調(diào)試。在調(diào)試階段,有些學(xué)生只要發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不對就手忙腳亂無從下手,指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生從信號輸入的一端開始逐個模塊進行調(diào)試,排除故障的方法要從大范圍到小范圍,最終找到故障的確切地點。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學(xué)生自己查找、分析原因,找到解決的方法。通過調(diào)試使學(xué)生加深對電路工作原理的理解,學(xué)會調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后,不要馬上拆線交給老師完事,指導(dǎo)老師要鼓勵學(xué)生用調(diào)試好的電路做實驗,例如:可以對單元電路的輸出進行實際的測算,并跟理論分析結(jié)果進行比較,進一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計為學(xué)生提供鍛煉的平臺,提高學(xué)生的實踐能力和學(xué)習(xí)積極性。
4.撰寫總結(jié)報告
總結(jié)報告是學(xué)生對課程設(shè)計全過程的系統(tǒng)總結(jié),不能等同于平時的實驗報告,因此,學(xué)生應(yīng)按規(guī)定的格式進行書寫。總結(jié)報告的圖紙要規(guī)范,所有圖紙都按工程設(shè)計標準嚴格要求。這樣可提高學(xué)生的方案表達能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì),為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。
5.建立完善的成績評定體系是保證課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵
在注重結(jié)論正確的同時,應(yīng)該強調(diào)整個設(shè)計方案實施的全過程。成績評定包含五個部分:一是預(yù)設(shè)計方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果,占總成績的25%;二是實驗動手能力(包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等),占總成績的30%;三是學(xué)生的答辯情況,占總成績的10%;四是設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神,占總成績的10%;五是總結(jié)報告(包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會等)占總成績的25%。這樣一種相對完善的成績評定體系使學(xué)生在課程設(shè)計的任何一個環(huán)節(jié)都能認真對待,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
改革的效果
1.培養(yǎng)了學(xué)生對設(shè)計性實驗的興趣,增強了學(xué)生動手實驗的信心由于設(shè)計題目與實際緊密聯(lián)系,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自覺性,學(xué)生在獨立完成電路后興奮不已,很多同學(xué)對自己設(shè)計并調(diào)試成功的電路愛不釋手。
2.提高了學(xué)生多方面的能力在動手實踐設(shè)計過程中,學(xué)生們從通過查找資料給出預(yù)設(shè)計方案到互相配合著進行安裝調(diào)試,最終得出實驗結(jié)果,每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動性和創(chuàng)造性,提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。
結(jié)束語
1、應(yīng)用型電子信息類人才培養(yǎng)的總體思路
應(yīng)用型電子信息類專業(yè)根據(jù)電子信息領(lǐng)域?qū)θ瞬诺囊螅b于生源的特點,確定其人才培養(yǎng)目標是能綜合應(yīng)用電子信息技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用型電子信息人才。為了實現(xiàn)該培養(yǎng)目標,需實施“以能力培養(yǎng)為中心”人才培養(yǎng)模式,這就需要實施合理的理論與實踐教學(xué)方式,教學(xué)方法,特別是著重培養(yǎng)學(xué)生“實踐能力和創(chuàng)新能力”實踐教學(xué)的內(nèi)容和思路。
2、電子信息類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
電子信息類專業(yè)要求學(xué)生實踐動手能力強、適應(yīng)相關(guān)崗位技能和創(chuàng)造性需要,實現(xiàn)這個培養(yǎng)目標就必須有合適的實踐教學(xué)來支撐。堅持“以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)為宗旨,以社會需求為目標,以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線”,循技術(shù)、能力培養(yǎng)的規(guī)律,使實踐教學(xué)和理論教學(xué)有機地融為一體,通過各類實踐教學(xué)環(huán)節(jié),采用創(chuàng)新的技能培訓(xùn)模式,使學(xué)生技能的培養(yǎng)依托行業(yè)、企業(yè),靠近市場,循序漸進,讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握融入行業(yè)和市場主流的實用技術(shù),構(gòu)建以職業(yè)能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標的實踐教學(xué)體系。
2.1電路電子實驗。對學(xué)生的基本實驗技能完成訓(xùn)練,主要掌握基本的電子儀器儀表的使用,電路性能指標的測試方法和數(shù)據(jù)分析的能力,養(yǎng)成正確的實驗方法和撰寫實驗報告的能力。
2.2專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)計。在學(xué)生完成電路電子實驗后應(yīng)進行相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計,進行課程設(shè)計的主要目的是讓學(xué)生掌握某一個相關(guān)題目的設(shè)計,由教師給出課程設(shè)計題目或經(jīng)教師審核的自選題目,題目確定后經(jīng)電路設(shè)計、電路安裝和調(diào)試、撰寫課程設(shè)計說明書和答辯環(huán)節(jié),達到課程設(shè)計的目的。在課程設(shè)計中一定不能采取“紙上談兵”的辦法,既只讓學(xué)生撰寫課程設(shè)計說明書的方式,如采取這種方式就不能達到讓學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實踐當(dāng)中的目的。
2.3EDA軟件應(yīng)用培訓(xùn)。隨著EDA軟件的普及,現(xiàn)在的電路設(shè)計和調(diào)試可以通過各種EDA軟件實現(xiàn),對學(xué)生進行EDA軟件培訓(xùn)可以提高學(xué)生應(yīng)用軟件能力和提高效率。
2.4專業(yè)技能培訓(xùn)。專業(yè)技能培訓(xùn)針對當(dāng)前電子信息領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的技術(shù)進行系統(tǒng)培訓(xùn),此項培訓(xùn)可提高學(xué)生應(yīng)用能力,專業(yè)技能培訓(xùn)可包括單片機應(yīng)用培訓(xùn)、嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)、PLCD和FPGA培訓(xùn)等。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是整個實踐教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié),畢業(yè)設(shè)計必須以實際應(yīng)用為選題依據(jù),突出專業(yè)的應(yīng)用特點。
2.5畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計既是對學(xué)生設(shè)計和應(yīng)用能力提高,也是對前一階段實踐教學(xué)效果的檢驗,畢業(yè)設(shè)計階段必須要求學(xué)生完成實際電路設(shè)計制作或完成電路仿真測試,不能只做理論分析,否則不能體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特點。
3、雙師型教師隊伍的培養(yǎng)
為了提高實踐教學(xué)質(zhì)量,突出辦學(xué)特色,提升教師的教學(xué)水平,專職教師除了承擔(dān)理論教學(xué)工作之外,還參與電路電子實驗、電子線路課程設(shè)計、專業(yè)技能培訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計等的各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。專職教師要按照各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的管理規(guī)范,積極承擔(dān)實踐教學(xué)工作,努力完成各項實踐教學(xué)任務(wù)。在完成實踐教學(xué)工作情況,自編多種實驗指導(dǎo)書、培訓(xùn)教程、指導(dǎo)專業(yè)設(shè)計競賽等。
4、完善實驗實訓(xùn)室建設(shè)
電子信息實驗實訓(xùn)室能夠承擔(dān)電子信息專業(yè)的基礎(chǔ)實驗實訓(xùn),專業(yè)培訓(xùn),并為其他相關(guān)專業(yè)的電子專業(yè)技術(shù)實驗實訓(xùn)。此外注重自制實驗實訓(xùn)設(shè)備研制與應(yīng)用,可以節(jié)約實驗設(shè)備的投入,提高教師的實踐能力,提高實踐教學(xué)效果和加強對實驗設(shè)備的維護。
5、加強實踐教學(xué)的管理
5.1建立健全各項規(guī)章制度。建立完善各種規(guī)章制度,使各項工作有章可循,有據(jù)可查,責(zé)任分明。實驗室建立各項規(guī)章制度,如:實驗教師崗位責(zé)任、學(xué)生實驗守則、實驗操作規(guī)程、實驗室安全防范條例等。同時按儀器設(shè)備的檔次價格,建立完整的技術(shù)檔案,相關(guān)的帳、卡、冊及儀器設(shè)備的使用情況登記簿。
5.2做好實驗教學(xué)安排。在實驗教學(xué)中,為保證教學(xué)任務(wù)的完成,針對每門課程的進度做好實驗的安排,最大程度保證理論課和實驗課的同步進行。每門實驗實訓(xùn)課都有一到兩名教學(xué)負責(zé)該項課程的課程表安排和實驗內(nèi)容的制定,以保證實踐教學(xué)的正常進行。
5.3做好實驗考核。學(xué)生通過各種教學(xué)實驗而獲得實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),學(xué)生在實驗過程中既要掌握儀器的安裝、調(diào)試和使用,實驗的操作和測定,實驗數(shù)據(jù)的處理和分析;又要能獨立操作獲得正確的實驗結(jié)果,而后者更為重要。每次實驗都要求有原始實驗數(shù)據(jù),保證實驗數(shù)據(jù)的準確性,作為實驗成績評定的基礎(chǔ)。因此,教學(xué)實驗的考核應(yīng)當(dāng)與理論課的考核有所區(qū)別。在教學(xué)實驗課中,要對學(xué)生實行全面考核,做到平時成績和期末考試成績相結(jié)合。
5.4做好實踐教學(xué)的總結(jié)。為總結(jié)提高實驗教學(xué)質(zhì)量,對實驗教學(xué)效果應(yīng)進行調(diào)查和研究,著重對學(xué)生實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的調(diào)查。每次實驗結(jié)束,由實驗實訓(xùn)負責(zé)教師和上課教師對實驗進行總結(jié),針對實驗實訓(xùn)內(nèi)容、教師講授情況和學(xué)生的反饋,及時調(diào)整實驗內(nèi)容和教學(xué)方法。能夠使實驗教師在改進實驗教學(xué)時有較準確的依據(jù),并能使實驗教學(xué)管理工作的改進建立在可靠的基礎(chǔ)上。以改進教學(xué)方法和實驗教學(xué)的管理,提高教學(xué)質(zhì)量。
6、通過參加專業(yè)競賽提高學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力
在應(yīng)用型院校中,培養(yǎng)學(xué)生主動探索、主動學(xué)習(xí)的能力尤為重要。專業(yè)競賽具有良好的導(dǎo)向性,注意基礎(chǔ)理論知識與綜合能力的結(jié)合、設(shè)計計算與制作測試的結(jié)合,技術(shù)基礎(chǔ)與多專業(yè)內(nèi)容的結(jié)合,傳統(tǒng)器件與新型器件的結(jié)合。
7、電子信息類實踐教學(xué)的思考
7.1如何把電子類課程理論課和實踐課程進一步融合,提高教學(xué)效果。
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師處于教學(xué)活動中的主導(dǎo)地位,教師講授理論知識,學(xué)生被動接受相應(yīng)的知識。這樣只是對以往知識的繼承、積累和掌握,不利于培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。CDIO開放式教學(xué)相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,它不僅要求教師在教學(xué)活動中角色進行轉(zhuǎn)變,更要求教師的教學(xué)理念與思想從根本上發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著我國教學(xué)規(guī)模的擴大,教師隊伍數(shù)量增大,教師隊伍的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。據(jù)統(tǒng)計,青年教師的數(shù)量占教師隊伍總數(shù)的62%,而且青年教師的學(xué)歷水平越來越高,這是一個很好的發(fā)展趨勢。但縱看青年教師的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,他們雖然接受過一定的工程教育,并且參與過工程實踐訓(xùn)練,可是,他們工程實踐的經(jīng)驗仍存在不足,因此不利于青年教師教學(xué)水平的提高與學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。CDIO工程教育理念告訴我們,只有把《機械設(shè)計》課程的教師培養(yǎng)成具有工程實踐理念的準工程師,才能在教學(xué)活動不斷地將工程實踐的理念滲透給學(xué)生。《機械設(shè)計》教師的工程實踐理念與能力的培養(yǎng)是一個長期的、不間斷的過程。為增加青年教師工程實踐培訓(xùn)的機會,在青年教師上講臺前,他們要進行半年以上的工程實踐培訓(xùn)或掛職工作,讓他們走入企業(yè)尤其是畢業(yè)學(xué)生的用人單位,了解行業(yè)的尖端技術(shù)與對人才素質(zhì)的實際需要,積累工程實踐的經(jīng)驗,從而在以后的教學(xué)活動中有的放矢地講授相關(guān)知識,做到工程實踐性與理論性相的結(jié)合。在實踐培訓(xùn)結(jié)束后,由有經(jīng)驗的教授和企業(yè)工程師聯(lián)合考核青年教師水平,通過考核者方可正式走上講臺。完善學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培訓(xùn)青年教師的制度,將實踐培訓(xùn)活動不定期地進行下去,做到教師的工程教育教學(xué)理念與企業(yè)人才素質(zhì)需要不脫節(jié),為培養(yǎng)青年教師CDIO工程教育理念與可續(xù)發(fā)展做好重要基礎(chǔ)。
二、理論課教學(xué)的改革與優(yōu)化
《機械設(shè)計》理論課教學(xué)通常包括課堂講授和實驗操作,內(nèi)容豐富而繁雜,初次學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中感到教材脈絡(luò)很難把握,各章內(nèi)容銜接性不強,不利于知識點的理解和掌握,因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性大打折扣。在后續(xù)的課程設(shè)計中,由于對知識點理解不透徹和遺忘,導(dǎo)致他們不能靈活地應(yīng)用到工程實踐當(dāng)中,出現(xiàn)生搬硬套的現(xiàn)象。
1.課堂教學(xué)方式的改革。
學(xué)習(xí)動力是興趣,學(xué)習(xí)的捷徑是實施。《機械設(shè)計》課程的最終目的是要培養(yǎng)學(xué)生將課堂學(xué)到的機械設(shè)計知識應(yīng)用于工程實踐中,完成課程設(shè)計的設(shè)計項目。因此,我們可以在課程開始時,確定每名學(xué)生設(shè)計任務(wù),從最終目的講起,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動力,很具象地告訴學(xué)生我們最終的目標,讓學(xué)生做到心中有數(shù),學(xué)習(xí)時有的放矢,將所學(xué)的知識和設(shè)計任務(wù)有機地聯(lián)系起來。在課堂教學(xué)中,教師要充分利用多媒體教學(xué)手段,緊密結(jié)合專業(yè)特點,各有側(cè)重,注重講授內(nèi)容的新穎性,把握專業(yè)前沿,做到講授內(nèi)容廣泛新穎,突出重點和難點,啟發(fā)學(xué)生的思考和想象。階段性的設(shè)置討論課,要增加教師與學(xué)生之間的交流。教師總結(jié)前一段學(xué)習(xí)內(nèi)容,針對課程設(shè)計題目,讓學(xué)生進行分組討論,聽取學(xué)生的構(gòu)思與設(shè)計想法,并給予學(xué)生指導(dǎo)與評價。教師要減少固定模式計算的習(xí)題作業(yè),可以針對工程實際內(nèi)容,增加開發(fā)式創(chuàng)新型作業(yè)題目,努力培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的能力。
2.開放式實驗課改革。
受傳統(tǒng)教育模式的束縛,我國高等教育存在重理論輕實驗的現(xiàn)象,實驗課所占課時比例比較少,它往往作為理論課的“附屬品”存在。而且,實驗?zāi)J絾我唬瑢嶒烆}目固定,實驗方法陳舊,與理論課及課程設(shè)計的聯(lián)系不強。學(xué)生感覺實驗課完全是在教師的指導(dǎo)下被動完成,這忽視了學(xué)生個性思維與動手能力的發(fā)展。然而,CDIO工程教育理念強調(diào)實驗課對學(xué)生綜合素質(zhì)提高的重要性。為了更好地將實驗課與理論課有機地結(jié)合起來,做到理論課是實驗課的指導(dǎo),實驗課不僅僅是理論課的驗證,筆者認為可以采取以下措施。①整合學(xué)校實驗室資源,為學(xué)生設(shè)立開放式實驗室,全天為學(xué)生開放。鼓勵學(xué)生利用學(xué)生課余時間在開發(fā)性實驗室完成CDIO教學(xué)項目中的三級項目,將這種開放性的實驗室變成學(xué)生的“實驗課自習(xí)室”。②增加實驗課課時數(shù)量,在保證一定數(shù)量的理論驗證性實驗外,增加一定數(shù)量的設(shè)計性實驗,充分發(fā)揮學(xué)生的主動構(gòu)思和設(shè)計的能力。③將一部分理論課教學(xué)與實驗課相接相結(jié)合了,采用現(xiàn)場教學(xué)方式,直觀為學(xué)生講授機械設(shè)計理論在工程實際中的應(yīng)用。這種方式可加深學(xué)生對相關(guān)知識點的理解和掌握。機械設(shè)計實驗課的改革,充分發(fā)揮實驗課培養(yǎng)未來機械類人才的作用,必將會全方位地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、機械設(shè)計課程設(shè)計改革思路與措施
目前,我國大部分高等院校的《機械設(shè)計》課程設(shè)計題目以帶式輸送機傳動裝置為主。課程設(shè)計題目比較單一,設(shè)計任務(wù)和數(shù)據(jù)多年未變,教師教學(xué)時程式化現(xiàn)象比較嚴重。這忽略了機械類各專業(yè)之間發(fā)展的差異,限制了學(xué)生個性思維的發(fā)展,不能夠充分調(diào)動學(xué)生設(shè)計研究的主動性與激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的興趣,易造成抄襲現(xiàn)象,影響課程設(shè)計的教學(xué)效果。
1.課程設(shè)計題目多樣化、自主化。
為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,避免設(shè)計題目的單一,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣,加強學(xué)生獨立思考的能力,機械設(shè)計的題目可以適當(dāng)?shù)囟鄻踊⒆灾骰9P者認為,課程設(shè)計題目可以結(jié)合教師的科研項目或工程實際中包含機械設(shè)計課程所講內(nèi)容的典型機械部件。但是,由于學(xué)習(xí)機械設(shè)計的學(xué)生大多是在大三階段,其知識的儲備有限,并且課程設(shè)計的時間基本在3~4周左右,要注意題目的難度和復(fù)雜程度。能力突出的同學(xué)也可以通過查閱相關(guān)文獻或在工程實際中所發(fā)現(xiàn)的問題向教師提出自主化的機械設(shè)計題目,機械設(shè)計教師掌握好題目的難度與深度。教師將每班學(xué)生分成若干小組,讓學(xué)生自己選擇有興趣的題目編成3~5人的團隊。團隊成員間的設(shè)計方案相同但是數(shù)據(jù)不同,并要求學(xué)生互相監(jiān)督,檢查對方的設(shè)計思路與計算過程,督促學(xué)生養(yǎng)成自查互查的習(xí)慣,增進了學(xué)生團隊協(xié)作的意識和能力。
2.加強現(xiàn)代設(shè)計手段與方法的應(yīng)用。
隨著電子計算技術(shù)的發(fā)展與國家制造業(yè)信息化進程的迅速推進,現(xiàn)代化的機械制造企業(yè)已經(jīng)完全摒棄了復(fù)雜、冗長的手工制圖,而采用更為高效、高質(zhì)量的計算機輔助制圖CAD技術(shù)。但是,機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)中,部分高校仍要求學(xué)生采用手工制圖,工作強度大,工作效率低,不利于學(xué)生空間思維的形成,更不利于掌握現(xiàn)代設(shè)計方法與設(shè)計手段,不能很好地為學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段打下計算機輔助制圖的基礎(chǔ)。為了更好與國際先進的CDIO工程教育理念接軌,作為專業(yè)基礎(chǔ)課《機械設(shè)計》的實踐環(huán)節(jié),課程設(shè)計的改革已經(jīng)迫在眉睫。我們建議放棄機械設(shè)計課程中的手繪制圖階段,要求學(xué)生采用AutoCAD或CAXA作為二維圖紙繪圖工具;提倡學(xué)生應(yīng)用Solidwork、creo、UG等三維設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和運動仿真,鼓勵學(xué)生運用ANSYS、COSMOS、ABQUS等CAE軟件進行機械零件的力學(xué)性能的分析計算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計。我們將CAD/CAE相結(jié)合的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于實戰(zhàn),能深化學(xué)生課堂所學(xué)到的計算機輔助設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的理解。在設(shè)計計算階段,《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》和《機械設(shè)計手冊》是必不可少的工具。但是,利用工具書查詢相關(guān)數(shù)據(jù)進行設(shè)計計算極其煩瑣,效率較低,且易錯選相關(guān)數(shù)據(jù)。現(xiàn)代化的設(shè)計手段要求我們培養(yǎng)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)檢索查閱相關(guān)文獻,利用計算機強大的數(shù)據(jù)庫功能簡潔快速地查閱相關(guān)數(shù)據(jù)。教師可以鼓勵學(xué)生采用軟件版《機械設(shè)計手冊》快捷方便查詢各種數(shù)據(jù),運用Matlab、VB等編程軟件進行零件設(shè)計計算與校核分析。這極大縮短手工設(shè)計計算所用的時間,提高設(shè)計效率,給學(xué)生留出充裕的時間去思考學(xué)習(xí)三維軟件的應(yīng)用,為學(xué)生出色地完成畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。
3.考核方式改革與激勵創(chuàng)新。
機械設(shè)計課程設(shè)計的考核與答辯是對學(xué)生課程設(shè)計階段所取得成果的一種總結(jié)與肯定。考核主要包括圖面成績50%、平時成績30%和答辯成績20%。圖面成績和平時成績評分標準完全由教師主觀的判斷給出,答辯成績的給出通常是由老師提出問題,每名學(xué)生逐一進行答辯。因此,教師需要在有限度的課程設(shè)計時間內(nèi)擠出大量時間給答辯環(huán)節(jié),而且每個同學(xué)的問題各不相同,這樣老師需要花費大量時間準備相關(guān)問題,而且很難做到全體學(xué)生難易程度相近。這忽略了老師與學(xué)生之間信息的相互交流。采用將題目相同的學(xué)生分成一組的方式,要求學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算階段、制圖階段互相監(jiān)督彼此發(fā)現(xiàn)存在的問題。教師定期進行小組討論,解決小組成員中的個、共性問題。這樣大大增強了同學(xué)間的團隊協(xié)作能力與交流溝通的能力,而且節(jié)省了老師和學(xué)生的時間,提高了設(shè)計的效率。答辯環(huán)節(jié)可以采用很自由的方式。評分時,每位同學(xué)的成績由組內(nèi)其他成員根據(jù)評分標準給出,最終由教師綜合給出該名同學(xué)的最終分數(shù),讓學(xué)生既是“運動員”,又是“裁判員”。這樣,學(xué)生通過總結(jié)他人設(shè)計中的得失和成敗,能夠提高自己的設(shè)計實戰(zhàn)經(jīng)驗。在這種討論式答辯中,它能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,鼓勵學(xué)生將討論時產(chǎn)生的新的創(chuàng)新想法應(yīng)用于實踐,引導(dǎo)學(xué)生進行課外創(chuàng)新活動的競賽,給學(xué)生更為廣闊的發(fā)展平臺。
四、結(jié)語
論文摘要:以培養(yǎng)創(chuàng)新能力人才為目標,從課堂教學(xué)入手,對研究型大學(xué)路基路面工程課程教學(xué)方法展開研究,提出了以討論法代替?zhèn)鹘y(tǒng)簡單教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與最新研究成果結(jié)合、實驗課程穿插課堂教學(xué)、深化課程設(shè)計等改進措施,提高學(xué)生創(chuàng)新能力及解決復(fù)雜問題的能力。
路基路面工程是土木工程專業(yè)道路方向的一門專業(yè)主干課程。該課程涵蓋知識點較多,主要集中在路基工程及路面工程兩個部分,涉及交通工程學(xué)、材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)工程等相關(guān)學(xué)科。課程一般設(shè)置約60學(xué)時。在開設(shè)該門課程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程學(xué)、公路勘測、土質(zhì)土力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)課程設(shè)置目標要求學(xué)生在掌握一定專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,具備自主完成規(guī)定設(shè)計項目,綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。教學(xué)型大學(xué)以招收本科層次的學(xué)生為主體,履行人才培養(yǎng)職能,塑造高水平技能型人才,注重學(xué)生掌握專業(yè)知識的廣度。研究型大學(xué)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,注重創(chuàng)新環(huán)境的建設(shè),在教學(xué)環(huán)節(jié)過程中注重學(xué)生掌握專業(yè)知識的深度,并具備以現(xiàn)有知識為基礎(chǔ)開展相似問題的分析和解決能力。以路基路面工程教學(xué)為例,教學(xué)型大學(xué)應(yīng)力求學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容全面掌握,實現(xiàn)知識點掌握的廣度要求。研究性大學(xué)以研究型人才培養(yǎng)為己任,注重課程熱點問題掌握的深度。當(dāng)前,區(qū)別對待研究型大學(xué)與教學(xué)型大學(xué)課程教學(xué)十分必要。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方式對于研究型大學(xué)教學(xué)目標的實現(xiàn)有一定影響,難以達到預(yù)期的教學(xué)深度和效果。此外,路基路面工程課程教學(xué)內(nèi)容多,涉及范圍廣,傳統(tǒng)被動的學(xué)習(xí)方式,很難實現(xiàn)對知識點的全面、深入掌握。鑒于此,開展課堂討論式教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與現(xiàn)階段研究成果相結(jié)合、穿插實驗課程、深化課程設(shè)計等教學(xué)改革意義深遠。
一、討論式教學(xué)
討論式教學(xué)法是探究式教學(xué)的一種重要形式和方法。它強調(diào)在教師的精心準備和指導(dǎo)下,為實現(xiàn)一定的教學(xué)目標,通過預(yù)先設(shè)計、組織、啟發(fā)學(xué)生就特定問題充分發(fā)表自己的見解,以培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神[1]。該方法是以學(xué)生為中心,通過討論學(xué)習(xí)提高學(xué)生的自學(xué)能力、推理能力、運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。討論式教學(xué)方法在素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育中扮演中非常重要的角色,它為發(fā)展學(xué)生的主體性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維提供了良好條件。
實施討論式教學(xué)方法的前提是教師必須預(yù)先明確課堂討論內(nèi)容,討論題目應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容要求,把握好題目的難度和深度,并提前3~5天下發(fā)題目給學(xué)生。教師應(yīng)提前完成基礎(chǔ)知識的講授,在此基礎(chǔ)上發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間,通過查閱資料、小組內(nèi)部討論、互助學(xué)習(xí)完成相關(guān)內(nèi)容,并在學(xué)習(xí)的過程中將自己難以解決的問題標注,留待課堂教學(xué)討論時供大家探討、解惑。教師應(yīng)把握題目的討論方向,注意課堂討論的節(jié)奏,按照教學(xué)計劃的設(shè)置,針對每個討論題目預(yù)留足夠的總結(jié)時間,解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)及課堂討論過程中遇到的難點。討論式教學(xué)對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮創(chuàng)新意識,提高學(xué)生創(chuàng)新研究能力具有舉足輕重的作用,有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
二、基礎(chǔ)理論與研究成果結(jié)合
了解知識點當(dāng)前的研究成果是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、拓展學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)研究意識的重要途徑,常規(guī)本科階段的學(xué)生往往處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài),在片面強調(diào)考試成績的大環(huán)境下,常常采取對書本知識硬性記憶,而忽視了知識點的應(yīng)用及該知識點的拓展空間[2]。此現(xiàn)象在教學(xué)型大學(xué)中尤為常見。研究型大學(xué)以建設(shè)創(chuàng)新環(huán)境、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為首要目標,在該類院校的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,針對某個知識點,教師應(yīng)向?qū)W生闡述該知識點最新的研究近況及當(dāng)前研究現(xiàn)狀中存在的問題。如在瀝青路面設(shè)計部分,在講解道路結(jié)構(gòu)層位設(shè)計時,應(yīng)闡述當(dāng)前路面力學(xué)計算的研究現(xiàn)狀以及以彈性層狀體系為基礎(chǔ)路面力學(xué)計算方法的局限及改進方向。
路基路面工程是一門發(fā)展較為迅速的學(xué)科,新的理論、新的施工機具、新的施工方法及管理方法每天都有變化,在基礎(chǔ)理論知識的講解過程中無視新成果的存在,勢必會影響教學(xué)效果,無益于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。引入最新研究成果輔助教學(xué)的方法要求教師花費更多的時間去了解自己研究方向以外的科研成果,對任課教師提出了更高要求。本科教學(xué)內(nèi)容較為寬泛,教師的工作是最大限度地提升學(xué)生創(chuàng)新意識,在有限學(xué)時的課堂教學(xué)中力求使學(xué)生獲得最大的知識儲備。
三、實驗課程穿插課堂教學(xué)
實驗教學(xué)是土木工程專業(yè)的一個極為重要的環(huán)節(jié),它可以有效彌補課堂理論教學(xué)的不足,增強實踐性。路基路面工程的先修實驗課程基本來自道路建筑材料實驗及土質(zhì)土力學(xué)實驗。如瀝青三大指標測試、混合料油石比確定、土的塑液限等基礎(chǔ)實驗[3]。此處所指的實驗課程并非前述此類基本實驗,是指在教學(xué)過程中針對抽象難懂的知識點在教師指導(dǎo)下,學(xué)生自行設(shè)計模型、自行加載驗證,豐富課堂理論教學(xué)的一種方式。如在進行瀝青路面結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力計算的教學(xué)中,可鼓勵學(xué)生采用相似材料進行小型實驗,采用貼應(yīng)變片等技術(shù)方式完成加載、測試,驗證課堂教學(xué)成果,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,同時也應(yīng)鼓勵學(xué)生在實驗室內(nèi)針對理解存在偏差的問題進行深入研究。當(dāng)前,本科階段學(xué)生對實驗室的利用較低,除了進行必須的實驗課程外,學(xué)生很少在實驗室進行相關(guān)研究學(xué)習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的研究能力,研究型大學(xué)的實驗室應(yīng)全面開放,鼓勵學(xué)生走進實驗室,進行創(chuàng)新性實驗。吉林大學(xué)近 年來開展大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃就是以研究小組的方式在實驗室內(nèi)完成相應(yīng)級別的科研項目,取得了豐碩的成績。
四、深化課程設(shè)計
課程設(shè)計在土木工程相關(guān)專業(yè)中的地位極為重要。以道橋工程專業(yè)為例,設(shè)置課程設(shè)計的課程有公路勘測設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、路基路面工程、橋梁工程等[4]。課程設(shè)計是對課程的全面總結(jié),它以完成某一小課題的形式實現(xiàn)對整門課程的一個有效串接,將各個章節(jié)看似孤立的知識點有機地結(jié)合到一個大問題中來,使學(xué)生對課程的知識點充分掌握[5]。
筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)前路基路面工程課程設(shè)計存在以下問題:一是,大多數(shù)課程設(shè)計圍繞理論計算部分,而且主要針對瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計及水泥路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計兩大部分展開,立題范圍相對較小;二是課程設(shè)計的難度偏小,學(xué)生可以按照書中例題所示步驟機械地完成,沒有發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新空間,收獲較小,達不到課程設(shè)計的根本目標。分析路基路面工程課程設(shè)計中存在的問題,筆者建議采取深化路基路面工程課程設(shè)計的方式增強課程的教學(xué)成果,滿足研究型大學(xué)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)目標的需求。一是,拓展路基路面工程課程設(shè)計的選題范圍,實現(xiàn)課程設(shè)計的多樣化,教師將課程設(shè)計題目分類,如設(shè)置實驗類課程設(shè)計及計算類課程設(shè)計,學(xué)生可結(jié)合自己的研究興趣自主選擇。二是,加深課程設(shè)計的難度,鼓勵學(xué)生查閱資料解決復(fù)雜問題。可將傳統(tǒng)課程設(shè)計中進行道路結(jié)構(gòu)層厚度計算的題目改為道路結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力或者剪應(yīng)力分布規(guī)律的分析。在分析問題、解決問題的過程中,教師應(yīng)全程指導(dǎo),隨時解答學(xué)生疑惑,以實現(xiàn)高水平課程設(shè)計的預(yù)期目標。
參考文獻:
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[3] 王寶民,劉偉.基于創(chuàng)新能力主線的建筑材料課程教學(xué)改革與過程優(yōu)化[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(11):13-15.
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理;設(shè)計;實驗
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2017.08.080
1 研究背景
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程是一門理論與實踐結(jié)合緊密的計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程,分為理論與應(yīng)用兩部分。《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計》是與此課程配套的實踐課程,對原理的理論教學(xué)起著重要的輔助作用。它的教學(xué)目標要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟,將軟件工程思想與其結(jié)合最終完成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計。目前在教學(xué)過程中兩門課程往往作為獨立的教學(xué)課程完成授課,關(guān)聯(lián)性差,存在弊端,影響了實際教學(xué)效果,如何切實有效的將二者結(jié)合迫在眉睫。
2 存在問題
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程理論知識點抽象,課程的實驗一般為驗證性實驗。由于驗證性實驗的內(nèi)容來源于理論知識點,每個實驗要根據(jù)教材各知識點來安排,但教材又受到本身系統(tǒng)性的約束,所以這樣使得各實驗內(nèi)容相對孤立缺乏連貫性,學(xué)生只能針對各知識點進行專項練習(xí)。這種教學(xué)方法表面上看似乎符合計算機課程理論與實際相結(jié)合的要求,但卻存在很大的弊端,學(xué)生僅學(xué)會了簡單“復(fù)制”課本知識點,沒有從本質(zhì)上理解所學(xué)的知識,只知道按要求去做但沒有深入思考為什么要這樣去做,因此根本談不上對學(xué)生的創(chuàng)新性思維和綜合運用能力的培養(yǎng)。由于理論知識過于抽象,各知識點涉及的實驗比較孤立,相關(guān)性差,學(xué)生缺少系統(tǒng)化設(shè)計思路,導(dǎo)致學(xué)與用的脫節(jié)。學(xué)生完成了一個學(xué)期的實驗之后,對于每個單一的知識點雖然有了一定程度的掌握,對知識點的綜合應(yīng)用沒有掌握,對創(chuàng)建一個功能完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一無所知。
《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計》是《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》的實踐課,要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計過程,利用原理課程中各分散知識串聯(lián)成為一個整體,在設(shè)計過程中掌握抽象的理論概念,達到對知識的靈活運用。但由于課程設(shè)計學(xué)時只有一周,面對龐大的數(shù)據(jù)庫設(shè)計任務(wù),時間緊任務(wù)重很多學(xué)生采取敷衍了事的態(tài)度,沒有認真分析課題,沒有考慮原理和課程設(shè)計這兩門課的聯(lián)系,無法靈活的將理論知識點轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的功能操作,甚至產(chǎn)生了抄襲的行為,失去了課程設(shè)計這門課開設(shè)的意義。
3 解決方案
為解決兩門課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的弊端,采用將原理課程與課程設(shè)計任務(wù)相結(jié)合的教學(xué)模式。
對于數(shù)據(jù)庫理論知識點抽象單一,實驗內(nèi)容孤立的問題,教師可以根據(jù)課程設(shè)計的內(nèi)容要求,挑選優(yōu)化的與有代表性的項目,從基本概念到課程設(shè)計要求由淺入深分步講解,使學(xué)生全面掌握數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程的整個流程。教學(xué)中采用開放式方式,提高學(xué)生的自主性與創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。
一直以來,數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計中因為時間緊課時少,大多數(shù)教師采用固定題目供學(xué)生使用,這樣可以提高教師對課題的指導(dǎo)效率,但學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握情況參差不齊,導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容不能很好掌握。針對這種情況可以采用分層教學(xué),以“需求”為導(dǎo)向,將任務(wù)劃分為多個模塊,對每一模塊提出具體的實驗要求,根據(jù)學(xué)生情況進行分組選擇,挑選實力相當(dāng)?shù)娜蝿?wù)模塊,在學(xué)生完成任務(wù)的過程中,教師指出理論課程中與完成各模塊任務(wù)相關(guān)的章節(jié)位置,進行基礎(chǔ)理論的講解,將各個單一的知識點串聯(lián)起來。學(xué)生則根據(jù)學(xué)習(xí)的各個知識點及其對應(yīng)的各個驗證性實驗,與課程設(shè)計要求完成的功能任務(wù)一一對應(yīng),分階段完成課程設(shè)計的任務(wù)。在實驗操作過程中要符合教學(xué)要求,鞏固專業(yè)知識,培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析、解決和綜合運用能力。學(xué)生在開發(fā)過程中產(chǎn)生的問題,教師可以采用針對性引導(dǎo)的方式,引導(dǎo)學(xué)生從課本中找到對應(yīng)知識點,改進設(shè)計方法,發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì),實現(xiàn)對稻菘飫礪壑識的真正領(lǐng)悟,以及完成理論指導(dǎo)課程實踐,課程實踐應(yīng)用和完善理論知識的作用。
4 教學(xué)效果
數(shù)據(jù)庫原理與課程設(shè)計任務(wù)相結(jié)合的教學(xué)方法,是在傳統(tǒng)單一的教學(xué)方法中結(jié)合了項目教學(xué)方法,通過解決基礎(chǔ)理論課程中抽象知識點和孤立實驗任務(wù),以及課程設(shè)計中龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程為主要目標,在課程設(shè)計項目操作實施過程中完成了基礎(chǔ)理論知識的教學(xué)任務(wù),實現(xiàn)了課程的教學(xué)要求和目標。這種相結(jié)合的新型教學(xué)模式較之前的單一使用傳統(tǒng)教學(xué)方法更側(cè)重于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及實踐操作能力的培養(yǎng),在教學(xué)過程中以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),設(shè)計任務(wù)為主線,充分調(diào)動了學(xué)生的主觀積極性,開闊了學(xué)生的思路。
以理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)路線,合理的教學(xué)計劃、優(yōu)化的課程設(shè)計案例,漸進的交互體系等方式提高學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生逐漸建立優(yōu)良的系統(tǒng)分析設(shè)計理念,鍛煉學(xué)生的實際操作能力,可以學(xué)以致用,具有積極的作用。
5 總結(jié)
本文針對數(shù)據(jù)庫理論及數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容和方法進行了深入探索,對當(dāng)前學(xué)生數(shù)據(jù)庫理論知識掌握程度與課程設(shè)計操作實踐需求之間存在的差距進行了分析研究,根據(jù)現(xiàn)階段理論課程的教學(xué)模式,從課程設(shè)計的案例出發(fā),將二者有效的結(jié)合起來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有效的促進了學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高和數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程的整體水平。
參考文獻
[1]劉雁高.項目式教學(xué)在高職設(shè)計教學(xué)中的運用[J].中國電力教育,2012,(2):33-34.