课程设计的主要内容范文

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课程设计的主要内容

篇1

基金项目:贵州省教改基金“基于应用型人才培养模式的新建地方本科院校土木工程专业建设探索与实践”(gjg121012);毕节学院教改基金“基于应用型人才培养的土木工程专业建设探索与实践”(jg201110)

作者简介:罗爱忠(1980-),男,毕节学院建筑工程学院讲师,博士,主要从事土木工程设计、施工研究, (e-mail)aizhongluo@126.com。

摘要:地方新建本科院校多数定位于应用型人才培养高校,人才培养目的是服务地方及区域经济建设和社会发展。为满足城镇化对人才的需要,很多新建地方本科院校开设了土木工程专业。文章以毕节学院为例,探讨地方本科院校土木工程专业课程设计教学方法,提出基于应用型人才培养的以工程为主线的土木工程专业毕业设计质量的保证体系,阐述了该保证体系的具体实施步骤。通过毕节学院的实践,取得了良好的效果。

关键词:新建本科院校;土木工程专业;课程设计

中图分类号:g6424文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05012904人才培养是高校的首要任务,而新建地方本科院校的定位是服务地方及区域经济建设和社会发展,因此,其培养的人才应具备在生产领域解决实际问题的能力,即应用型人才培养。而课程设计环节是本科实践教学环节的一个重要组成部分,对于土木工程专业而言,是土木工程专业教学过程中重要的实践性教学环节之一[1-6]。毕节学院土木工程专业的课程设计包含了房屋建筑学课程设计、概预算课程设计、地基基础课程设计、钢结构课程设计、混凝土结构课程设计等。传统的课程设计主要是在教师的指导下,学生根据相应课程给定的设计题目,按照课程设计任务书所提出的要求,通过查阅文献及相关资料,确定相应的方案,最后进行计算、绘图等一系列工作。通过毕节学院多年的教学实践,发现课程设计教学环节培养了学生综合运用知识的能力,是后续毕业设计的重要前奏。综合这些年与生产单位的接触,从应用型人才培养的角度来说,当前课程设计还存在如下不足:首先,课程设计一般是在某一门专业课讲授完成后安排该课程的课程设计,每一门课程孤立进行,与其他专业课的衔接较差,一定程度上造成了设计内容与课堂教学内容的脱节;其次,课程设计题目往往是一个单一的给定题目,人人一样,无法调动学生进行设计的激情和主动性,设计内容跟不上社会的发展及生产实践的需求;再次,现阶段课程设计优劣的评价标准不利于学生创新能力的发挥。文章以土木工程专业地基基础课程设计为例,分析现行课程设计的不足,提出应用型人才培养方案,以此满足行业生产实践需求的土木工程专业课程设计新模式。

一、土木工程专业课程设计管理模式的建立

地方本科院校在升本前人才培养的定位主要是教师教学方法的培养,为中小学培养教师。随着学校的发展及学校定位的不同,为服务地方经济建设,满足城镇化及工业化对人才的需求,像土木工程这一类的应用型专业发展迅速。但是,由于工程类专业办学经验不足及教师整体素质不高,导致对土木工程专业课程设计的重要性认识不够,在教学实践过程中课程设计管理及质量也相应地大打折扣。为明确课程设计对土木工程专业实践教学环节的重要性,有必要探索建立一种有效的管理模式。结合毕节学院教学实践的体会,拟从以下几方面进行探索。

1.确立土木工程专业课程设计总体规划和框架

应用型人才的培养是当前新建地方本科院校的生命力所在,也是当前新建地方本科院校服务地方经济建设的关键。应用型人才培养包括工程型人才、技能型人才、技术型人才等[7]。工程型人才主要的工作任务是把学术性人才所发现的科学原理通过一定的手段及技术转化为服务于社会实践的设计以及各种计划等。对土建类专业而言,毕业以后所从事的工作偏向于设计和规划等方面。技能型人才处于土木工程建设的第一线,他们通过实际操作将工程型人才所设计的图纸、规划等转变成土木工程的相关产品。技术性人才同样也处于土木工程建设的第一线,但是与技能型人才所不同的是该类人才主要从事组织管理、生产服务等工作。基于上述分析,围绕应用型人才的培养目标,以土木工程为主线,确立了土木工程专业课程设计的总体规划和框架。

土木工程专业课程设计的设置指导思想为:满足应用型人才培养目标中工程型人才和技术型人才培养的要求,体现土木工

专业建筑工程方向的教学要求和建筑工程专业方向的课程体系完整性,着力培养学生的初步设计能力,综合运用土木工程基础理论和基本设计方法,培养学生独立工作能力,为土木工程专业学生毕业设计及以后工作奠定良好基础。而技能型人才主要是职业类高职高专院校的培养目标。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

罗爱忠, 等新建本科院校土建专业课程设计教学方法探索——以毕节学院为例

基于以上指导思想,综合考虑毕节学院土木工程专业学生特点及区域城镇化、工业化带动战略,制定了土木工程专业课程设计的总体框架和目标。

(1)房屋建筑学课程设计。主要内容是建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图及建筑详图的绘制。通过该课程设计,让学生了解一般民用建筑的设计原理,并掌握建筑设计的基本方法和步骤,着力培养学生建筑方案及施工图绘制能力。

(2)施工组织课程设计。主要内容是施工方案的选择、施工进度计划的制订和施工平面图的设计。通过该课程设计,让学生熟悉单位工程施工组织设计编制的程序和内容,掌握施工方案的选择、施工进度计划的编制及施工现场平面布置图的绘制。

(3)概预算课程设计。主要内容是根据施工图及施工现场情况,计算相应的工程量、直接费、间接费、成本及利润、税金等。通过该课程设计,学生掌握概预算设计的过程、土木工程投资的构成,从而训练实际操作能力和理论联系实际的能力。

(4)地基基础课程设计。主要内容包括独立基础设计和桩基础设计。通过该课程设计,培养学生对建筑结构的整体认识,结合上部结构特征及工程地质条件,合理选择基础形式,并进行地基基础的设计和计算,绘制相应的施工图。 (5)钢结构屋架课程设计。主要内容包括屋架形式的选择及尺寸确定、支撑体系的布置、屋架内力的计算、杆件和节点的设计,以及屋架施工图的绘制和材料用量计算。通过该课程设计的学习,掌握无盖结构布置的要求及构件编号的方法,培养学生计算和绘图能力及综合运用相关力学分析的能力。

(6)混凝土结构课程设计。主要内容包括结构布置、构件尺寸确定、荷载和内力计算、配筋计算、施工图绘制等。通过该课程设计,促使学生独立完成整个结构设计的过程,培养学生综合运用相关力学知识、混凝土构件计算原理和结构设计分析方法解决实际问题的能力。

2.建立有效的制度管理体系

课程设计是整个土木工程人才培养过程中不可或缺的实践环节之一,因此,必须把课程设计置于专业课程整体的教学组织和培养应用型人才的整个系统中统筹考虑,切实加大土木工程专业课程设计的实施力度,强调课程设计对土木工程专业应用型人才培养的重要性,在理论和实践教学中提升土木工程专业学生的综合素质和能力。基于此,在教学过程中总结经验,结合土木工程建设一线及用人单位的反馈,制定合理的土木工程专业培养计划。在人才培养的基础上制定了土木工程专业各课程的理论课教学大纲及实验课教学大纲、实习教学大纲及管理办法等,并依据这些规定,相应地制定了各门课程设计的教学大纲及评价考核办法。

3. 精心选择课程设计题目,构建合理的指导实施体系

应用型人才培养过程中,课程设计过程对教师提出了更高的要求,要求专业课教师不仅能担任相应专业课的理论教学,还必须胜任土木工程专业专业技能的培训工作。因此,土木工程专业教师在课程设计教学中,除了应具备专业课程理论教学的精湛技能外,还必须对影响学生成长的诸多环境、心理等因素有深刻的洞察力,这样才能合理制定课程设计题目。同时,在课程设计题目的选择中,要正确处理课程设计与毕业设计的关系,把基本综合能力的培养渗透到各个专业课的课程设计中,缓解毕业设计的压力,调节学生毕业设计的节奏。在毕节学院课程设计教学过程中,课程设计指导教师以土木工程专业的教学计划和培养目标为依据,结合该专业课程的具体要求,制定相应的课程设计实施方案,经教学指导委员会审定后即可应用于教学实践。在指导过程中,根据专业课程的特点及学生的差异,采取灵活的组织形式,通过集中指导、单个辅导、电话及网络指导等方式,使每个学生都能圆满完成任务。

二、提高学生参与课程设计的主动性和积极性

学生是课程设计的主体,学生参与课程设计的主动性和积极性与整个课程设计实践教学环节的质

量息息相关。而土木工程专业课程设计是土木工程专业本科培养方案中重要的实践教学环节,是针对专业课程中某一特定课程内容的专项训练,进行课程设计的目的是加深学生对相关课程知识的理解,培养学生初步的工程设计能力,使学生掌握工程设计的基本步骤、内容和方法,了解主要的技术法规和政策,并具有相应的文献查阅、技术文件写作和工程制图能力。因此,有效地调动学生参与课程设计的主动性和积极性十分重要。根据毕节学院多年来的实践,主要从以下几方面提高学生参与课程设计的主动性和积极性。

1.提前针对课程特点给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态

课程设计一般安排在每学期末,而且通常是几门课程设计集中安排。这种安排虽然有利于课程设计过程的集中管理,但是,由于课程考试也集中安排在期末,两者之间出现一定的冲突。为了缓解冲突所带来的影响,课程设计指导教师可以在理论教学的过程中,提前针对该门课程的特点,给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态。在土木工程专业课程设计实施过程中,以房屋建筑学和土力学与地基基础这两门课程为例,毕节学院主要做法是:针对房屋建筑学课程,可以在讲完建筑设计基本原理后,下达相应的课程设计任务;针对土力学与地基基础,可以在讲完土压力及边坡稳定性分析后,下达相应的课程设计任务。如此,学生对该门课程的理论及学习方法已经了解,初步掌握在实际工程中的运用技巧,并具备一定的基础理论知识,提前进入设计角色。

2.鼓励学生自主选择课程设计题目,提高设计的主动性

教学实践发现,部分学生已经接触土木工程行业,在日常接触到教学楼、多层单元式住宅、幼儿园、别墅、边坡、基坑等土木工程项目,部分学生可根据自身的兴趣,依据课程设计特点及要求自主选题,这样可以提高其参与课程设计的主动性。

3.强化学生对土木工程相关规范的运用,明确土木工程设计的方法和思路

土木工程相关规范是土木工程建设顺利进行及安全性的重要保证,相关的专业教材由于时间差,涉及的规范陈旧或者只是讲授一些理论性知识,根本没有提及规范。因此,需要教师在课堂教学过程中实时更新规范并补充相应的内容,在课程设计过程中强调相关规范的运用,包括图纸绘制的相关规范等。

4.实行量化的时间安排及考核程序

课程设计的过程中,部分学生常常将设计集中于某个时段突击完成,造成了课程设计质量达不到相关要求,最后由于时间关系不得不重修。为了保证课程设计质量,在课程设计的实施过程中,对每一个过程需要定量化的时间安排,反复检查、讨论、修改直至最后定稿。对每一个考核程序严格执行,只有这样才能保证公平、合理地进行课程设计最终结果的考核。

三、结语

课程设计是土木工程专业实践教学环节的重要组成部分,其目的是考察学生对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。通过课程设计的教学环节,培养学生分析和解决问题能力及创造性、独立性。毕节学院土木工程专业对课程设计的相关管理和教学方法保证了课程设计教学环节的顺利进行,达到课程设计教学环节的主要目的。通过土木工程相关管理、设计和施工等单位的反馈,课程设计的质量将影响毕业生在后续的工作及设计中融入其工作环境的速度,因此,应不断加强课程设计教学改革,提高其教学质量。

参考文献: [1] 唐岱新,孙伟民.高等学校建筑工程专业课程设计指导书[m].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[2] 沈蒲生,等.高等学校建筑工程专业毕业设计指导[m]. 北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3] 肖琦,贾玉琢,刘洋,等.土木工程专业“一实两创”人才培养模式的课程设计改革与实践[j].东北电力学院学报, 2003, 23(5): 69-71.

[4] 冯硕.课程设计环节提高学生能力的探索[j].甘肃教育学院学报:自然科学版, 2000, 14(4): 77-80.

[5] 郭业才,姚善化.加强课程设计环节提高学生综合能力[j].科学教育论坛, 2005, (19): 165-167.

[6] 黄仕伟,王默识,崔山.理论教学和课程设计一体化教学模式的探索[j].教学改革与实践,2002 (3):21-23.

[7] 周惠.新建本科院校应用型人才培养模式的现状研究[d],南昌大学硕士论文,2010.

curriculum design and teaching methods for civil enginee

ering in newly

established universities: taking bijie university as an example

luo aizhong, fang juan, chen changlu, lei yong

(architecture and civil engineering college, bijie univesity, bijie 551700, p. r. china)

abstract: the goal of most newly established local universities is to training applicationoriented talents to serve local and regional economic construction and social development. to meet the requirement of urbanization, many newly established local universities established the civil engineering specialty. we took bijie university as an example to discuss the course design and teaching methods of civil engineering in newly established local universities, presented an assurance system based on the main line of applicationoriented talent training for graduate design quality, and described specific steps of implementing the guarantee system. practice in bijie university achieved good results.

篇2

一、对课程设计的主要内容进行介绍

机械制造技术基础课程设计是分阶段进行的,主要包括理论教学阶段、生产实习阶段和课程设计阶段。学生在接受64学时理论基础课程学习后,专业教师和一些企业进行沟通,将学生平均分配到各个企业中进行生产实习,学生通过生产实习对机械零件的加工工艺流程有进一步的了解,并且在实习过程中学生可以回顾和使用学习过的理论知识。在生产实习结束后学生回到学校进行课程设计,课程设计过程主要包括如下几个方面:第一,教师为学生设置课程设计的题目,并且随机的分配给学生,将设计的零件图和设计要求打印后发放给学生,教师将设计流程和一些注意事项讲述学生。第二,学生根据课程设计的题目对零部件的结构和设计流程进行研究,制定最佳的设计流程。第三,学生根据自己制定的工艺流程对定位元件、导向元件和夹紧工具进行选择,在选择完成后开始设计过程。第四,学生上交设计成果和设计报告,教师根据学生设计的情况给出成绩。

二、机械制造技术基础课程设计过程存在的问题和解决措施

(一)学生没有意识到课程设计的重要性

通常情况下进行课程设计的时间是三年级上学期,在这个阶段多数学生都忙于顶岗实习和找工作,学生不能将精力全部投入课程设计,在课程设计过程中只是敷衍了事,这种情况使课程设计过程会出现很多问题,不能达到课程设计的目的。为了解决上述现象,在进行课程设计前,学院需要组织学生召开动员大会,教师将课程设计的重要性和目的向学生进行详细的讲述,让学生意识到课程设计的重要性并且会对今后的工作有一定的帮助,在设计过程中教师需要对学生存在的疑问及时进行解答,避免学生出现厌烦的心理,使学生认真地对待课程设计,从而达到课程设计的目的。

(二)课程设计的题目过于单一

近几年,多数学校在进行机械制造技术基础课程设计时只是对拔叉类零件和一些机床夹具进行设计,虽然学生可以通过这些课程设计题目对所学的理论知识进行实践,但是长期使用相似的题目学生会出现抄袭的情况,使课程设计过程失去了意义。为了使课程设计题目具有多样化的特点,教师需要对课程设计的题目进行扩充,将学生生产实习时接触的机床零件加入设计课题中,除此之外教师让学生自己挑选题目,学生将自己选定的题目及时反映给教师,待教师同意后即可使用,教师需要保证课程设计的题目没有重复的情况。通过此种方式增加了学生对课程设计的兴趣,使学生积极地加入设计,达到培养学生创新能力的目标。

(三)课程设计的时间较短,使用的绘图方法比较落后

机械制造技术基础课程设计过程会涉及一些计算、分析和绘图的工作,计算和绘图过程使用的时间较长,学生需要充足的时间才可以较好地完成课程设计。但是多数学校规定课程设计的时间在2~3周,这种情况会给学生带来一定的压迫感,学生在各个环节的时间不够,在计算和绘图过程非常容易出现错误,甚至一些学生为了按时完成设计会抄袭别人的成果。目前多数学生仍然使用手动绘图的方法,使课程设计的准确性和可靠性大大降低。为了解决上述问题,教师需要对课程设计的时间进行调整,将课程设计和机械制造技术基础课程以及生产实习进行有机结合,提前告知学生课程设计的题目,让学生在理论知识学习中掌握课程设计的基础知识,在实习过程中让学生观看相应零件的生产过程,让学生对课程设计过程涉及的零部件有一定的了解,在实习的间隙时间中可以开始进行课程设计,时间非常充裕,学生能设计得更加完善。这样使学生对课程设计充满兴趣,大大提高了课程设计的效果。

综上所述,文章对机械制造技术基础课程设计的主要内容进行说明,对课程设计过程中存在的问题进行分析,并且给出了一些改善措施。希望我校可以根据自身存在的问题采取有效的措施进行解决,在课程设计开始前召开动员大会让学生意识到课程设计的重要性,保持认真仔细的态度进行课程设计,从而达到课程设计的目的。

作者:熊恋 单位:武汉技师学院

参考文献:

[1]王海霞,杨俊茹,于涛,等.机械制造技术基础课程设计的创新性改革与实践[J].教育教学论坛,2015(32):146-147.

篇3

关键词:环境工程;课程设计;大气污染控制工程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)36-0118-02

教育部环境工程与科学教学指导分委会于2005年制定了《高等学校本科环境工程专业规范》要求,并着重强调了学生的动手能力和创先精神。环境工程专业教学必须加强实践教学环节,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工艺设计能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实验能力等,其中工艺设计能力、工程设计能力缺失,是由于目前“重科研、轻教学”的中国高校人才培养的重大和核心问题引起的。实课程实践教学环节是高等教育教学过程中配合理论教学设置的重要教学环节,对于培养大学生分析问题和解决问题的能力、强化专业训练和锻炼学生实践能力具有不可替代的作用。本文以大气污染控制工程课程设计为例,采用“参观+拆解+计算+绘图+应用”的课程设计模式,达到让学生理论联系实际,形象客观掌握大气污染控制工程设计方法的目的。

一、专业实践教学过程现状

在我国,虽然教育部专门设立了环境工程专业建设指南,对其环境工程专业的主干课程、基础课程、实践课程和实验课程等做出了明确的规定,并设置了各种形式的实践教学课程。然而很多研究结果表明,在我国许多高校中,因人设课的现象比较常见,且课程间缺乏联系、重复现象比较突出,这种现象在实践教学中更为突出。目前,我国许多高校各个实践环节比较分散,自成体系,尤其是课程实验课,更是相互封闭,缺少配合,因而使得部分实践教学内容出现低水平简单重复,缺乏创新性;同时,由于扩招、校企联系不够紧密、学校和教师管理不到位、学生急于找工作和考研等原因,致使见习变成了参观,实习变成了见习,课程设计抄袭严重,生产实习、毕业设计和毕业实习时间无法保证,因而实践教学已成为纸上谈兵,致使学生脱离了工程实践,找工作困难,而企业又觉得无人可用。因而在新的形势下,探索实践教学新模式,对培养环境工程专业应用型卓越工程师具有重要的理论意义和应用价值。

为了改变上述局面,我国部分高校采取了许多措施,以期提高学生的动手能力,培养出高素质的工学工程技术人才。如成立了实验中心,加强实践教学管理,规范实践教学;设立了开放实验室,创造一个宽松、便利、能够充分发挥学生潜能的开放实验环境,加强学生创新实践能力的培养;加强校内外实习基地建设,为学生迅速将专业知识转化为实际的操作能力和创新提供了重要保障等。虽然上述措施规范了实践教学,提高了学生的动手能力,但需要调入大量的人力、物力和财力;然而我国大部分高校属于地方性大学,经费、场地十分匮乏,很难满足其需要,使上述措施难以达到预期目标,更难广泛推广。因此,探索一条低投入、高产出的适合于地方农业本科院校的培养应用型卓越工程师的实践实验教学新体系具有重要的理论意义和应用价值。近五年来,许多教学科研专家针对具体学科,如生物学、化学、力学等的大实验构建进行了大量的研究。主要特点是利用重点实验室或开放实验室的仪器、研究课题与本科生的实验相结合。实际上是将本科生的被动式学习提前转入研究生阶段的主动式研究。大实验的体系的改革可以让本科生接触到前沿性的知识与仪器,激发了学生的自学能力。由于实验室的课题往往是偏向基础理论,所以这种依托重点实验室的模式,有利于培养基础理论性人才。而利用这个模式来培养“工程”性人才尚需进一步探索。

本文结合“卓越工程师”与“大实验”两种培养模式的优点,克服了前者忽视理论基础以及后者的脱离实际生产,构建“参观+拆解+计算+绘图+应用”一体化的符合我校农业工科特色的实践教学体系。

二、设计任务及目的

课程设计的总体任务为某大型火电厂设计大气污染治理工艺及设备,其中包括分任务:(1)火电厂污染物产生量的确定;(2)火电厂烟囱高度的设计;(3)火电厂大气污染控制工艺的设计;(4)火电厂大气污染控制设备选型设计及管道系统设计。

通过课程设计全面总结大气污染控制工程课程学习的成果,加深对课程理论内容的理解,掌握应用理论知识解决实际工程问题的完整过程。设计目的是让环境工程专业的本科生掌握大气污染控制工程设计全过程,重点掌握大气污染控制工程设计方案、污染控制设备选型计算、系统布置、烟道阻力计算、风机选型、系统平面布置等。最终达到设计实际应用的目的。

三、设计依据

当地大气质量执行《大气环境质量标准》(GB3095-2012)中的二级标准,《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)。

四、设计指导过程

针对环境工程课程设计目前课时量少、实践时间短、实践过程过于理论化等目前存在的不足,本文新的大气污染课程设计方案采用全新的“参观+拆解+计算+绘图+应用”的课程设计模式,在给定宽泛的设计条件的情况下,如只给定火电厂的年收到基煤消耗量,煤的化学成分分析,充分调动学生的积极性,采取现场与课堂相结合,设计计算与讲解答辩相结合,理论计算与实践应用相结合的方式,以班为单位将3周的课程设计时间分为5个具体的时间段进行指导和设计。

1.阶段一:参观。参观的主要目的是让学生在理论学习的基础上了解课程设计过程所针对的具体目标实物,以达到形象理解设计要求的目的。参观分为模型参观和实物参观两部分,第一部分在校仿真实验室中利用已有仿真软件对成熟火电厂全套工艺流程及环保流程进行学习,讲解的主要内容为产污节点判断和工艺选择;第二部分在某大型火电厂,讲解的主要内容为设备选择和厂区平面布置。这一部分教学时间为2个教学日。

2.阶段二:拆解。拆解的主要目的是让学生了解设计的具体的设备的目标实物,为绘图和计算做准备。拆解是利用实验工具、模型工具,进一步学尘设备、脱硫设备的设计,讲解的主要内容为除尘器的设备选型及设计、脱硫设备的设备选型及设计。这一部分的教学时间为2个教学日。

3.阶段三:计算。设计计算是课程设计最重要部分,计算的内容包括火电厂污染物产生量的计算;火电厂烟囱高度的设计计算;火电厂大气污染控制设备设计选型计算;火电厂大气污染控制管道系统设计计算。计算过程的讲解要点是设计手册的使用,管道系统的设计。计算的讲解重点是火电厂污染物产生量的计算;火电厂烟尘高度的计算,火电厂大气污染系统主要工艺及设备的设计计算及管道系统压力损失的平衡计算等。这一部分的教学时间为5个教学日。

4.阶段四:绘图。绘图部分主要为两部分,一部分是工艺过程及平面布置,另一部分是主要设备。绘图过程全程为计算机操作,集中计算机教室绘图。由于学时的限制,要求绘制管道平面系统1张、主要设备2张(除尘器和脱硫装置)。这一部分由学生操作为主,讲解要点为答疑。这一部分的教学时间为5个教学日。

5.阶段五:应用。结合参观工厂的设计实例,对比学生设计的工艺过程和设备选型进行模拟现场答辩,找到优缺点,进行系统点评和讲解。这一部分的教学时间为1个教学日。

五、设计主要参考资料

《环境工程设计手册》(化学工业出版社)、《大气污染控制工程》(高等教育出版社)、《除尘工程设计手册》(化学工业出版社)、《烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备》(化学工业出版社)等。

六、课程设计成果提交

1.设计计算说明书。整理后的说明书要有章节目录,设计任务来源,原始资料和设计要求,计算和每人每份的设计条件。构筑物及设备的设计与计算应按照设计流程先后次序分章编写。对所采用的设计数据应做必要的说明并标出设计数据出处。

设计计算说明书要求手写或打印,要求有计算草图并按比例,构筑物、设备有主要计算或选型过程。

2.图纸。总平面布置图及系统管路设计图按照1∶200到1∶1000,设备图要求附有剖面图。

3.其他。要求设计过程独立完成,不能抄袭他人的计算过程及图纸。

七、结语

真实背景下的课程设计,能够在很大程度上调动学生的积极性和主动性;独立分组进行设计避免了抄袭;模拟现场答辩增强了真实感,锻炼了学生的组织和表达能力,设计安排环环相扣,确保教学效果最高学生利益最大化。

参考文献:

[1]孙曜,暨仲明.多模式开放型实验教学体系[J].实验室研究与探索,2010,(1).

[2]吴娴,黄启辉,雷伟凤,罗美丽.基于网络的“课堂教学视频案例库系统”的开发[J].装备制造技术,2009,(11).

[3]冯伟,王华.利用开放性实验室培养创新人才的探索与实践[J].实验室科学,2009,(3).

[4]戴春皓,秦普丰,彭慧.建立环境工程专业新型课程设计体系的探索与思考[J].教育教学论坛,2014,(30).

[5]王辉,孙德智.大气污染控制工程实践环节教学改革探讨[J].读与写杂志,2010,(8).

[6]孙文彬.构建多层面的创新实验教学体系的实践与思考[J].高等建筑教育,2006,(3).

[7]殷进,纪荣平,陆建兵,张娅,阮菊俊.基于卓越计划的大气污染控制工程课程教学探讨[J].广东化工,2013,(16).

篇4

主要任务是使学生掌握化工生产过程中涉及的主要化工单元操作的基本概念、典型设备的构造、基本操作原理等知识并能够进行单元操作过程的工艺计算。实验教学环节的基本任务是使学生了解各化工单元操作原理、流程,使学生掌握典型化工设备的特点、性能和基本操作,加深对化工原理基本理论、基本知识的理解。化工原理课程设计是继化工原理理论教学和实验教学之后安排的一个总结性、综合性的实践教学环节。通过该实践环节的训练使学生能综合运用化工原理的基本理论知识以及先修的物理化学、机械制图、化工制图等课程理论在规定的时间内完成给定的化工设计任务,即设计出符合一定生产要求的化工单元操作工艺及设备。通过化工原理课程设计让学生了解化工设计的基本内容,掌握化工设计的一般步骤和方法,重点培养学生的工程意识和分析、解决工程实际设计问题的能力。课程设计不同于一般的课程作业,需要学生根据设计任务,确定自己的设计方案,查取资料、搜集数据,进行工艺过程和设备的计算,并对自己的选择和计算结果进行论证和核算。整个设计过程对提高学生工程意识及独立工作能力有很大作用。然而笔者在自身教学实践指导中发现,目前化工原理课程设计在教学设计中仍存在一些不足,这些不足在一定程度上影响了其教学质量。在此,笔者结合自身实践分析一下化工原理课程设计在教学中存在的问题,并针对这些问题探讨一下具体的改进方法。

二、课程开设时间不当导致学生对课程设计认识不足

化工原理理论课程是化学工程与工艺专业学生在大学期间主修的第一门化工专业基础课,是工程性较强的一门课程。而化工原理课程设计隶属于工程设计课程,很多学校通常在化工原理理论课程结束后开设,时间为两周。虽然学生在学习了化工原理理论课程后基本掌握了常见的化工单元操作的基本原理和典型设备的结构和计算,但学生对工艺和设备的认识还是比较肤浅的,大多数学生仍停留在书本知识的理性认识上,对工程的内容了解甚少,不具备工程观点。因此学生拿到设计任务后,认为课程设计跟平时的课程作业没什么两样,直接按照《设计指导书》中的例题进行依葫芦画瓢,也不管是否适合自己的体系,设计出的设备不合理、不规范。为了让学生对课程设计有一个充分的认识,笔者认为化工原理课程设计教学环节应安排在大三下学期期末,并与化工设备课程设计同步进行。因为在此之前,学生除修完化工原理理论课程外,还修完多门化工专业课程,如化工分离工程、化工设备机械基础、化工工艺学等。经过多门专业课程的学习,学生对工艺和设备的认识已经比较深刻,对工程内容的了解也比较多,已具备基本的工程观点,以至于拿到设计任务后不会像以前那样盲目无措。

三、设计过程安排不合理,使学生在设计过程中收获甚少

篇5

关键词:汽车设计;课程车技;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)51-0029-02

“汽车设计”课程是我校车辆工程专业的一门专业主干课程。通过对本课程的学习,学生会了解汽车设计的主要流程、设计方法和主要总成的设计、选用思路以及应注意的问题;掌握汽车整车设计及各主要总成设计的基本方法和原理以及先进的汽车设计技术,从而具备分析和解决该领域问题的基本能力。课程内容涉及较广泛,集机械、电子、液压等多种学科知识,并且相互渗透愈来愈深;结构图、国家标准、设计要求和公式繁多,采用传统的教学模式已经不能适应形势发展的需要。“汽车设计”课程自从作为山东省精品课程建设以来,在课程负责人的组织和领导下,课程组多年坚持教学研究和教学改革,不断探索科学的教学方法和手段。2012学年课程组经过多次的教研会议研究,进一步深化教学改革实施方案,对“汽车设计”课程的课堂教学和课程设计环节进行了改革,主要包括:新的课程进程及授课方式;多主讲教师负责制教学;外聘专业制造企业的技术专家讲座和指导;课程设计分组及题目设计;改革考核方式,加强过程管理。

课程内容按照底盘结构和目前企业生产的基本组织方式,主要划分为:汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、万向传动装置设计、驱动桥设计、悬架系统设计、转向系设计、制动系设计等部分。课程设计一般选择理论教学中几个相对独立,难度适中的部件进行机械设计(如驱动桥,变速器、制动器、转向器等),训练学生的结构选型、载荷确定、强度分析和绘图等方面的能力。课程设计在教师初步讲解设计、校核方法的基础上,以学生自学为主,教师答疑为辅,在设计过程中不断发现问题、解决问题,训练学生独立设计的能力。

一、教学进程

课程进程跨度为8周,包括理论教学、课程设计两部分,课程设计与课堂内容穿行。第十一周开卷考试,第十二周课程设计总体答辩。基本组成环节包括:课堂讲解、布置设计任务、外聘专家讲座、设计指导、课程设计答辩。每章内容包括课堂讲授、现场设计指导和集体汇报交流。讲课可以多次进行,第一次课重点布置本部分设计的主要内容、主要设计流程、主要设计方法,介绍设计标准、参考资料,包括网络资源和资料,确定任务的时间要求,确定设计任务,确定绘图完成的内容。

教学内容及进程部分章节安排如下例:

二、主讲教师

本课程采用按章节由在专业方向和研究领域有专长的教师担任的方法。改革的初衷是车辆工程专业的教师学员结构合理,不同教师的研究方向以及科研领域各有不同,对汽车的某系统有长期的、深入的研究,而且掌握专门的研究方法,了解学术前沿。尤其是部分教师掌握了现代设计方法和手段,例如三维设计、有限元分析、汽车CAE方法等,对机电液一体化有着较丰富的经验。由这样的教师担任其所熟悉的系统的主讲,可以充分发挥其特长,更容易将科研与教学结合到一起,还可以将课程设计题目和教师科研课题结合起来,使学生获益更多。

实施过程中,精心选择了8位主讲教师。他们大多有着丰富的教学和实践经验,具有较高的职称和学历,在汽车相关部分有着较深入的研究。

讲课全程进行录音录像,主讲教师尽职尽责,充分备课,认真讲课,悉心指导。这种形式,让学生认识了更多的专业教师,领略了不同教师的教学风格,汲取了丰富的知识,得到了学生普遍欢迎。

三、外聘专家

课程组在重要章节聘请企业技术骨干或专家举行讲座或设计技术指导,经过与我省专业生产企业和设计研究院等单位广泛接触,初步选定了四个单位的专家,他们分别在汽车总体设计及总布置、汽车离合器产品开发与生产、汽车变速器产品设计开发、汽车驱动桥设计与制造等领域有着多年的工作经历。

当然,这个环节的实施,需要大量的前期准备工作投入,包括专家联系、日程安排、接送、讲座内容设计等。专家讲座让学生一方面了解到了实际的企业研发过程、手段和方法,了解在设计过程中需要格外注意的问题,学习专家的设计经验;另一方面也了解了行业现状,企业对人才能力、知识结构的需求,认识到了自己的不足,促使其更加努力。不同的讲解角度和新颖的内容,极大地吸引了学生的注意力,提高了学习效果。

四、课程设计

1.分组。通过广泛征询教师和同学的意见,课程组研究决定,本课程的课程设计分组进行,仿照专业企业新产品开发项目小组的形式进行。每一个项目组内,对于一个给定的项目,要求分工明确。即任务分析、调研、资料查阅、设计、分析、绘图、答辩、设计资料整理等工作由项目小组长指定或抽签确定,但要保证每个同学在8个项目的工作过程中都从事过不同的工作。项目小组成员按照班级宿舍自然形成,每个宿舍自成一组,这样便于小组成员之间的讨论、工作协同和教师分散指导。

2.设计任务。以我国市场上常见的几种汽车产品整车布置及底盘系统的设计开发为目标,按照汽车总体需求及总布置、离合器、机械式变速器、万向传动装置、驱动桥、悬架系统、转向系、制动系共8个设计题目进行,最终形成一个相对完整的汽车底盘系统设计。考虑到结构的差别、用途上的差别等因素,实施过程中选取了6类汽车进行设计,分别是:轻型货车、中型货车、重型货车、城市公交车、公路长途客车和中级轿车。每一部分的题目还要结合主讲教师的具体要求,比如CAE应用,电子控制系统应用、液压系统应用等内容。每一个项目完成进行集中答辩,按照小组进行,一人负责陈述,全体成员接受质询。需要指出的是,为了锻炼学生的表达能力,规定每一名同学至少进行过一次答辩陈述和讲解过程。

五、考核方式

1.汽车设计课程的考核方式:开卷考试+平时成绩。分值比例为:各主讲教师根据课堂表现及出勤情况给出平时成绩,最后求平均值;期末开卷考试成绩。学生打分及教师给出的平时成绩由5级分制转为百分制。

2.汽车设计课程设计考核方式。考核内容和形式主要包括:(1)组长主要针对成员参加资料查阅、小组方案讨论、设计过程、参与程度等环节给出每成员的成绩(按照ABCD四个等级给出)。(2)各主讲教师据本组总体情况给出本组的基本分数,结合教学指导过程和学生出勤情况、汇报效果等,依次确定每个人的成绩。(3)课程设计成果和答辩成绩。课程设计最后完成所有材料的系统整理,完成整车的系统设计、计算和资料整理,撰写设计说明书装订成册,整理设计图纸,并最终答辩。

六、总结

篇6

关键词:机械设计基础;课程设计;题目探索

作者简介:石永军(1973-),男,山东东营人,中国石油大学(华东)机电工程学院,副教授。(山东 青岛 266580)

基金项目:本文系中国石油大学(华东)教学改革项目(项目编号:JY-B201011)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0055-02

机械设计基础主要面向中国石油大学机类和近机类本科学生,是石油工程、过程装备与控制、油气储运工程等专业的重要专业基础课,在教学体系中具有承上启下的作用。近年来,为了培养学生的动手能力与工程意识的养成,工科院校越来越重视实践教学。机械设计基础课程设计是机械课程教学中重要的实践教学环节,它涵盖了工程制图、机械CAD、机械设计基础、理论力学、材料力学、工程材料与机械加工基础等课程的知识。通过该课程的学习,以培养学生学会运用所学知识解决实际工程问题,逐步提升其动手能力、综合设计能力与创新能力。[1]但目前机械设计基础课程设计题目单一的问题比较突出,不利于学生工程意识的养成和激发大学生开展科学探索的兴趣。因此,探究柔性化的课程设计题目以提升课程设计的教学质量对于学生综合知识运用能力与创新能力的培养具有重要意义。[2]

一、目前课程设计分析

目前高等工科院校常用的机械基础课程设计题目是单级圆柱齿轮减速器和展开式二级圆柱齿轮减速器。减速器是工业中常用的典型传动装置,在油田抽油机、带式运输机、起重机和卷板机等有着广泛的应用。减速器设计过程需要查阅相关标准、规范、手册等技术资料,涵盖了机械设计基础中齿轮传动、带传动、轴承、轴、螺栓等主要通用零件的设计与计算,[3]包含了多门理论课程的内容,体现了一般机械系统的常用设计方法,具有很强的综合性。减速器设计的主要任务包括:进行传动方案的制订;电动机的选择、传动装置的运动和动力参数的计算;带传动与齿轮传动的设计计算;轴的结构设计以及低速轴的弯、扭组合强度校核;轴承的组合设计与寿命计算;键的选择及强度校核;联轴器的选择;减速器的与密封选择等。[4]减速器设计的一般过程是:首先,指导老师布置任务;然后,学生完成减速器装配草图一张、减速器总装图一张、轴与齿轮等零件图以及6000~8000字设计计算说明书一份;最后进行课程设计答辩,按照图纸、设计说明书与答辩情况评定成绩。

减速器设计题目主要存在以下问题:题目单一,只是设计参数略有不同,学生可借鉴的资料很多,课程设计雷同现象比较严重,甚至出现一些抄袭现象;课程设计时间一般为2周,学生设计期间非常紧张,大多学生需要晚上加班才能完成。学生忙于应付完成课程设计,很少有学生主动去图书馆查阅相关的资料;老师一般需要指导2个班,工作量很大,老师很难保证照顾到每一位同学;课程设计的设计内容与传动方案长期不变,学生可以根据设计指导书按部就班地进行,无法调动学生的积极性与激发学生的创造性思维,不能满足现代工程教育创新训练的要求;每一个同学单独完成一个题目,同学之间的交流与讨论较少,团队协作精神难以培养。

二、课程设计题目探索

篇7

关键词:无机非金属材料工厂设计;专业课;教学方法

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0213-02

《无机非金属材料工厂设计》课程是为材料学无机非金属材料专业高年级本科生开设的专业必修课,是在学生学习了专业课程后,掌握基础理论及专业基础知识的基础上开设的。主要目的是培养学生具备对无机非金属材料工厂及相关生产单位进行车间工艺布置、工厂规划设计的能力。课程的主要内容有工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等。《无机非金属材料工厂设计》作为一门重要的专业课程,除涵盖了本专业的基础理论、基础知识外,还涉及了其他相关学科的知识应用(运输、电气、动力、土建、卫生工程等),是一门综合性较强的学科。因此,在讲授这门课程时,我们不能简单地按照传统的教学模式单纯地讲解课本知识和内容,而是要理论与实践相结合,探索适合本课程的教学方法,使学生在一种相对轻松、惬意的气氛下学习工厂设计,从而提高教学质量。为此,笔者针对《无机非金属材料工厂设计》课程特点及亲身教学实践,对本课程的教学方法进行了初步实践和探讨。

一、优化教学内容

《无机非金属材料工厂设计》讲述的是有关工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等内容,同时涉及相关领域的专业知识,课程内容较多,而教学大纲规定的课时仅为24学时,因此在讲课过程中要对教学内容进行精选,突出重点,精讲难点,以点带面介绍本门课程的主要内容。《无机非金属材料工厂设计》是一门设计课,对于设计的概念、设计思想的介绍是这门课程的一个重点内容。工厂设计,作为设计中的一种具体形式,它有着一套固定的模式,在简单介绍工厂设计的基本过程之后,要重点讲解设计过程中的几个关键环节。如在讲授工厂总平面的布置和竖向布置一章中,工厂总平面布置原则是本章重点,在课堂上结合具体工厂的总平面布置实例详细讲解布置总平面要遵循的基本原则及相关的规范标准;再如讲述车间工艺流程选择章节时,要求学生查阅相关资料,了解无机非金属材料工厂的生产工艺、产生流程、产品技术指标等,对部分课堂教学内容进行自学。教师在课堂上对重点内容进行详细讲解,对课程中的一般内容,只做一般讲解。同时通过课堂提问等方式组织学生课堂讨论,提高学生的自主学习能力。这种抓重点难点以点带面的教学方法,充分调动了学生学习的积极性和主动性,使学生较好地掌握了课程的主要内容。

二、激发学生学习兴趣

在教学过程中发现,对于这门课程的学习,部分学生感到难度较大,缺乏兴趣。这主要是因为《无机非金属材料工厂设计》课程的性质决定它必然与工厂生产实际紧密结合,而平时学生实践机会不多,对无机非金属材料工厂的实际生产过程了解较少,缺乏感性认识,比较生疏,再加上课程体系与其他专业课有所不同,就造成了部分学生学习困难,学习兴趣不足。如何激发学生的学习热情是专业课老师亟待解决的问题。在课程内容设置上要深入浅出,消除学生对课程的疑惑。在开课之初,学生对《无机非金属材料工厂设计》这门课程普遍感到陌生,尤其对“设计”的理解觉得很玄妙,离自己的生活很远。那么在对课程内容讲述之前,首先要向学生解释设计的含义。所谓设计是将问题解决的方法传达出来的活动过程。在日常生活中会经常与设计打交道,比如制定学习计划、美化寝室环境、搭配营养结构等都是一种设计活动,甚至学生们平时爱玩的游戏人人餐厅都是一种设计活动,而工厂设计只是这些设计活动中的一种具体形式而已。从身边的小事说到工厂设计课程自然而然地消除了学生对课程的神秘感。在进行课程内容的讲授过程中,如何帮助学生理解那些条条框框,单调枯燥的设计原则呢,同样可以从学生比较感兴趣的游戏人人餐厅说起,借助人人餐厅桌椅摆放原则与升级速度的关系说明,工厂生产要素的布置同样会影响工厂的生产效率。以学生感兴趣的游戏作比喻不但能增加课堂趣味性,活跃课堂气氛,而且能使学生在很轻松的氛围下,学习课程的主要内容。此外,在教学方法上改变那种“灌输式”、“填鸭式”打消学生积极性的教学方式,以一种面对面交流讨论的方式来对知识进行讲授,不但可以拉近老师和学生的距离,活跃气氛,还可以调动学生的注意力和积极性,使学生全面参与到教学活动中来,提高学生的学习效率和质量。

三、应用多媒体技术

多媒体教学是现代化的教学手段,因其具有能集成文字、图像、影像、声音及动画等多种信息的功能而越来越受欢迎,对提高教学效果,激发学生学习兴趣起到积极作用。《无机非金属材料工厂设计》课程教学完全使用了多媒体授课,在电子课件中包括了无机非金属材料工厂的总平面布置图、工艺流程图、生产车间工艺布置图等图片,通过对这些图片的分析讲解,能让学生更直观、清晰地理解工厂总平面布置图设计的基本原则、工艺流程选择的依据及车间工艺布置的注意要点。在图片教学的同时,我们还适时播放了一些无机非金属材料工厂介绍和生产情况的视频,使学生能清楚、系统地学习教学内容。同时,采取讨论式、互动式等多种教学形式,针对课件中的某个原则、某个流程图不断设置问题,启发学生积极思考、拓展思维,引导学生积极讨论、畅所欲言。在整个讲授过程中,生动形象的教学内容配合讨论式、互动式的教学形式,激发了学生对《无机非金属材料工厂设计》课程的学习兴趣,强化了他们对课程内容的感性认识,提高了学习效率,加深了学生对课程内容的理解,收到了较好的效果。

四、重视参观教学作用

参观教学是到生产实践中对实物进行实地观察、学习的一种教学方法,在《无机非金属材料工厂设计》课程教学过程中显得尤为重要。《无机非金属材料工厂设计》是一门综合性较强的学科。课程所讲述的工艺设计、设备选型等内容决定它必然与工厂生产实际紧密结合。尽管在课堂教学中采用了多媒体技术,生动形象的电子课件强化了学生对工厂生产流程和布局的感性认识,但是图片视频仍无法代替现场实地的参观认识。为此,我们组织了学生到长春亚泰双阳水泥厂和双辽福耀玻璃厂参观学习。通过参观学习使许多学生第一次看到了课本上静止呆板的生产设备是如何运转的,感受到书本上简单的一个流程是如何通过复杂的工艺过程得以实现的,也体会到厂区内车间设备布局的道理所在。通过实地参观教学,真正达到理论联系实际,加深学生对书本知识的理解和记忆,收到了事半功倍的效果。同时,在参观过程中,学生们都怀一颗强烈的好奇心对感兴趣的问题不停地追问,极大地激发学生的求知欲,催进了日后的学习进步。

五、强化课程设计

篇8

关键词:创新型人才 机械原理 教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(b)-0180-03

Reform and Practice of the Mechanical Principle Course Based on the Innovative Talent Training

Wang Min Luo Xiaolin

(College of Mechanical Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University, Guangzhou Guangdong , 510665, China)

Abstract: As a backbone professional basic course of machinery majors,the mechanical principle course has a pivotal position in training students’engineering practice and innovation ability.With science innovation center and off-campus practice teaching base as linkages, the teaching reform and practice of the mechanical principle course were promoted and the students’ project practice ability and innovation ability were cultivated through restructuring the teaching content, optimizing the teaching means, constructing piecewise practice teaching and strengthening the construction of innovative teachers.

Key Words: Innovative talents; Mechanical principle; Educational reform

《机械原理》作为机械类及近机械类专业的一门主干专业基础课,承担着培养学生机械系统整体运动方案设计的重要任务,在培养大学生工程实践及创新能力方面具有其他课程所无法比拟的优势。但该课程内容缺乏关联性、系统性,学生无法从整体上顺利完成系统的运动方案设计,也无法从机械产品综合设计的角度理解该课程所述知识的真正用处。并且由于课时压缩及学生整体素质的下滑,使得学生普遍反映该课程内容枯燥难懂,机构运动费解难明,于是产生了严重的厌学、畏难情绪,期末考试不及格率大,学生的创新意识、创新能力培养更无从谈起。

多年来,研究人员结合机械原理课程理论教学和实践教学两大模块,通过合理整合教学内容,优化理论教学;改进教学方式、方法;改进作业方式;构建分段实践教学模式;鼓励、支持学生参加科研活动及各种科技竞赛;强化创新型教师培养等方面的改革,以期激发学生学习兴趣,提高学生自主学习能力。近年来初见成效,学生学习主动性提高,不及格率明显降低,学生在各级各类有关机械创新的大赛中也获得了较好成绩。

1 重组教学内容,优化理论教学

为培养学生的分析能力、综合能力及创新设计能力,研究人员将《机械原理》课程按照“机构分析”“机构设计”和“综合设计”的模块进行划分,如图1所示[1]。机构分析模块主要内容包括:机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的效率与自锁、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节等,通过该模块的学习提高学生分析问题的能力。机构设计模块主要内容包括:平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构、工业机器人机构及其设计等。综合设计模块主要内容为机械系统的方案设计[2]。学生通过对机构设计及综合设计模块的学习,在结合自身实践经验与理论知识的基础上,实现机械系统的设计,从而培养了学生的创新思维及综合设计能力。

2 改革教学方式、方法,优化教学手段

近年来,由于专业基础课学时受到不同程度的核酰所以在有限的课堂教学时间内,教师基本需“满堂灌”才能完成教学计划,学生完全是被动地接受。这种单一的灌输式填鸭式教学方式,严重束缚了学生的创新意识。为改进这种现状,机械原理课堂教学过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用[3],并借助现代信息技术,采用“多媒体课件+黑板+教具”三位一体的教学手段,强化大学生进行自主学习和自我教育的能力,培养学生的创新意识及创新能力。

课堂讲授过程中,采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段,充分发挥各自优势,提高教学质量。首先,采用多媒体教学不仅能节省板书时间,而且可根据教材内容,将文字、图片、声音、动画等结合起来,使教学更形象、生动,激活课堂气氛,提高学习效果。特别是机构的运动等一些难以用语言来描述的教学内容,采用多媒体教学具有突出的优势。其次,将一些机构的实物模型和教学用具带入课程辅助教学,使原本枯燥、抽象的教学难点变得形象生动。比如在讲授齿轮时,将齿轮模型带入课堂,针对实物进行讲解,学生更容易接受[4]。最后,教学过程中,授课教师也要注意板书教学的合理运用。讲解课程习题的具体运算过程时,使用板书教学效果更好。比如用矢量方程图解法求解机构的速度和加速度时,采用板书教学,虽然耗时,但教学效果好。

3 构建分段实践教学模式

构建以培养学生的工程实践和创新能力为目标的分段实践教学体系[5],主要包括实验教学、课程设计和科技创新三部分[6],如图2所示。实验教学除包括“机构运动简图测绘”“齿轮参数测定”等一些验证性实验外,增设开放性实验室,学生可利用课余时间在实验室进行机械创新设计;课程设计中鼓励学生采用计算机进行辅助设计及三维建模、分析、优化,并动手制作实物样机模型,以提高他们的综合分析能力及实践能力;以机械创新大赛和工程训练综合能力竞赛为契机,积极鼓励学生参加各级各类竞赛,激发他们的学习积极性、主动性和创造性。

(1)增设开放式实验,构筑学生创新实践平台。

把示范性、验证性的实验,变为设计型、综合型的实验,并实行开放式教学,为学生进行科技制作提供必要的工作条件[7]。在W院现有大学生科创中心的示范作用下,争取创建机械创新设计实验室,组建机械创新小组、机械设计小组等。

(2)改革课程设计,鼓励学生创新。

对“机械原理”课程设计的题目、内容及考核方法进行改革,探索基于项目形式的课程设计教学模式[8]。课程设计过程中,以学生为主,教师只做适当的引导;课程设计成果也不再局限于设计说明书和图纸,鼓励学生采用计算机软件(比如Pro/E、3Dmax、UG等三维设计软件)设计自己所提出的方案,绘制虚拟的三维造型,并通过软件对方案进行模拟仿真。

(3)以机械创新大赛为契机,强化学生创新能力。

积极鼓励并组织学生参与各种机械创新大赛,如国家机械创新大赛、省机械创新大赛、校机械创新大赛,使学生在竞赛中锻炼交流,有意识地更新和夯实基础知识,培养学生的自主意识和创新能力。同时,学院也制定了相关政策,鼓励学生参与到教师的科研项目中,学习教师在科学研究过程中的经验与成果,以强化学生的工程意识和工程素质,并通过帮助教师解决实际问题,锻炼学生的工程能力和创新能力。实践证明,让学生参与各项科技创新竞赛是培养学生创新能力的最有效途径。机电学院的学生在近几年的国家级、省级机械创新设计大赛中均获得较好的成绩:第四届“机械创新”比赛全国总决赛二等奖;第五届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项;第六届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项。

4 加强基础作业,增加课程小论文

机械原理教学过程中除完成常规习题作业外,适当布置几篇小论文。例如:在讲授机械原理绪论部分涉及到机械发展的历史,虽然这不是机械原理课程的核心内容,但了解机械发展的历史对学生进一步学习相关课程是有帮助的,故该部分内容可布置相应的课程论文。让学生完成课程小论文,一方面可培养学生撰写科技论文的能力,另一方面又能够使学生从被动学习转化为主动学习,学生在进行相关资料检索、整理、分析的过程中,既加深了对机械原理课程的了解,又能从中体会到机械原理课程的奥妙与乐趣,从而激发学生学习的兴趣。

5 加强创新型师资建设,促进创新型人才培养

俗话说“严师出高徒”,所以,创新型人才的培养关键在教师,只有建立一支创新型指导教师队伍,才能培养出合格的创新人才。本着“请进来,走出去”的原则,建立专任教师和兼职教师相结合的高水平师资队伍。一方面聘请企事业单位具有丰富经验的工程技术人员出任兼职教师,开设专题讲座,讲授专业概论、学科前沿,指导学生实践实习、课程设计和毕业设计等教学环节。另一方面,更为重要的是制定相关激励政策,鼓励教师主持参与教研和科学项目研究,组织教师到企事业单位或科研院所学习、培训、工程现场实践等,以提高教师自身的工程实践能力和创新思维能力。教师在教科研中形成的新思想、新方法,及创造的新成果会潜移默化地渗透给学生,进而激发起学生们的创新精神和创新欲望。只有教师的教学能力和创造性思维能力活跃起来,才能保证创新教育的顺利开展,促进创新型人才的培养。

6 结语

《机械原理》课程在培养学生机械综合设计能力、创新能力和解决实际问题的动手能力中占有十分重要的地位。采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段,保证教学效果。以机电学院大学生科技创新中心为纽带,鼓励学生参加各级各类大学生科技创新竞赛;鼓励学生参与教师的教学和科研项目,以多元化的实践模式促进学生工程实践能力和创新能力的培养。以校外大学生实践教学基地为依托,加强创新型师资建设,开展创新性教育,提高学生运用现代科学技术解决工程实际问题的能力和实践动手能力,促进创新型人才培养。

参考文献

[1] 魏军英,李学艺,王海霞,等.基于创新能力培养的机械原理课程教学改革探索[J].大学教育,2015(4):160-161.

[2] 孙桓.机械原理[M].8版.北京:高等教育出版社,2013.

[3] 陈志新.“机械原理”课堂的有效教学探索[J].中国电力教育,2014(23):58-59.

[4] 姚智华,易勇,陈丰,等.《机械原理》课程教学改革与实践[J].安徽科技学院学报,2013,27(5):74-76.

[5] 张向红,韩忠义.工程实践背景下机械原理课程建设的思考与实践[J].才智,2014(20):94.

[6] 顾文斌,王怡,庄曙东.基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新[J].中国电力教育,2013(16):100-101.

篇9

关键词:卓越工程师;物流专业;综合课程设计

中国分类号:G642

基金项目:辽宁省教育科学“十二五”规划项目(JG12DB085)。

基金项目:大连海事大学教改项目(2013Z05)。

从20世纪后半叶开始,随着知识总量的激增,知识更新速度的加快以及教育价值取向的转变,分科课程的弊端和局限愈加明显地表现出来,从而引发了理论界对分科课程的反思和质疑,在这种背景下,西方发达国家率先掀起了课程综合化研究的。近年来,随着教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)以及国家将“卓越工程师计划”列入了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》,已有一些学者从“卓越计划”的视角,对物流专业的教学改革、实践教学、课程综合化等进行了探讨[1-4],同时,部分学校也尝试针对物流专业开设“物流综合课程设计”课程。然而,作为一种新型实践教学方式,因其独特的课程地位、培养目标和课程价值,物流综合课程设计的实施相对于其他分科课程而言有更大的难度和挑战性,因而有必要对其进行深入的研究。

一、物流综合课程设计的内涵与特点

物流综合课程设计,是指学生以具有一定工程与应用背景的物流案例为设计任务,在教师的指导下,运用所学的物流理论与专业知识,对案例提供的客观事实和问题进行分析研究,独立提出见解,做出判断和决策,从而提高学生分析问题和解决问题能力的一种理论联系实际的实践性教学方法。

物流综合课程设计作为一门综合性实践课程,具有以下特点:

(1)注重探究。物流综合课程设计不是提供或寻求正确答案的教学,实际上也不存在绝对正确的答案,只存在可能正确处理和解决物流实际问题的具体方法。而解决物流实际问题的方法是对还是错,完全受时间、地点、条件等的限制。

(2)以问题为中心。物流综合课程设计是以问题为中心进行学习。它不空谈一大套理论,也不挖空心思构件复杂的学术体系。它的理论十分简明扼要的,它的体系是隐含在一系列物流案例中的。久经推敲的物流案例中,实际上隐含了科学合理的物流理论和行动过程,因而对学生起着启示和引导作用。

(3)以综合能力为主。物流综合课程设计强调“知识点”的巩固和训练,强调“知识线”的贯通,通过课程设计全面强化训练和考查了学生独立、综合分析和解决实际问题的能力。因此,物流综合课程设计的精髓不在于教师阐述理论,学生强记内容,而是迫使学生开动脑筋,深入思索,从而提高其物流决策能力、管理能力,同时,要学会对自己的决策、管理自我评价。

(4)形成学习机制。物流综合课程设计不仅是一种方法,也是一个不断向学生施加压力的学习机制。这个机制体现在它的教学上,也体现在它的评分上。

二、物流综合课程设计在实施卓越工程师计划中的作用

(1)有利于加快推进卓越工程师培养教育计划。物流综合课程设计所提供的案例不是虚拟的,都来自于企业实际,在设计中需要学生自己做出决策,即自己确定方案,选择流程,查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出论证和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。

(2)有利于培养造就具有创新精神和较强实践能力的高素质物流人才。最近几年,我国物流高等教育发展迅速,规模不断扩大,但还存在着教学手段落后、教学方法单一、教学与实践相脱节等情况。与其它专业相比,物流专业是一个高度交叉的综合学科,不仅具有学科交叉、知识融合、技术集成的特点,更要求学生养成系统化、整体化的思维方式。

(3)锻炼了学生的综合能力。单一的物流专业课程使得学生所掌握的知识割裂开来,而物流综合课程设计提供综合运用多种专业知识的方法和视野,易于激发整体“顿悟”,有助于培养学生超越已学专业知识相互割裂的界限综合解决问题的能力和想像力、创造力,比如设计一物流方案,需要熟悉数据的采集、分析、归纳等方法,也会考验团队的分工协调和组织能力。

(4)拓宽学生的视野。物流综合课程设计所提供的案例大多选取能及时反映物流科学技术发展的新趋势,容纳物流专业发展和社会需要而提出的新内容。因而,通过物流综合课程设计,不仅拓宽了学生的视野,而且比传统课堂上老师讲、学生听更生动,有利于教学相长和培养学生的创新意识。

(5)增强学生学习的积极性与自主性。物流综合课程设计以学生为主体,注重知识与学生实际及社会生活的联系,强调经验、兴趣和活动,重视发展学生的实际操作能力、解决问题的能力,在教师的指导下,学生可以独立的设计物流方案并进行可行性论证,因而有助于增强学生学习的积极性与自主性。

三、物流综合课程设计内容的拟定

在拟定物流专业综合课程设计内容时,除了应考虑教学学时和软硬件条件外,重点应考虑物流专业的培养目标、基本专业知识与能力要求、专业课程结构等因素。

(1)物流综合课程设计的主要内容。一般而言,无论是物流管理专业还是物流工程专业,其综合课程设计内容都可以包括但不仅限于以下的一个或几个项目:物流战略优化设计、物流网络优化设计、物流系统重组设计、物流增值服务项目设计、物流绩效评估体系设计、物流设施设备优化设计、物流标准化运作流程设计、物流信息系统设计、供应链物流系统集成设计、物流各环节运作的优化设计、物流技术应用系统设计、物流管理理念创新。

(2)不同专业综合课程设计内容的侧重点有所不同。一方面,物流管理本科专业的学科基础是管理学,与管理类专业(如工商管理、市场营销等专业、信息管理与信息系统)共享基础平台课程,如管理学、会计学、经济学、统计学等;同时,物流管理专业是物流类专业,应与其他物流类专业共享专业平台课程。

参考文献:

[1]贺政纲等,高校物流实践教学体系改革与构建探讨,物流工程与管理,2009(8):158-15

[2]孙慧,物流工程专业创新型实践教学体系的构建,物流科技,2010(1):141-142

篇10

【关键词】课程设计;能力培养;实践性

课程设计是工科学生在四年学习中最早接触的理论知识运用于工程实践的重要实践课程。实践是人们最好的老师,大学生的综合能力只有通过亲身参加社会生活的实践才能得到?《机械设计基础》课程设计一方面是培养学生独立机械设计能力,掌握基本设计方法和进行基本技能的训练,学会查阅资料;另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风,提高工程设计及创新的能力。对后续专业课程的学习、毕业设计及今后的工作都具有重要影响。

目前机械设计基础课程设计的题目以减速器设计为主,虽然减速器是很典型的机械部件,基本涵盖了《机械设计》课程所学习的主要内容,有利于学生全面掌握有关知识。但因课程设计一般是安排在课程教学结束的期末进行,设计时间为二周。而学生忙于准备考试,不少学生难于集中精力认真搞课程设计,采取应付的做法:照搬指导书的步骤,按部就班地做模仿设计。设计过程对学生来说没有什么挑战性和新鲜感,各项能力也得不到应有的提高。因此,笔者认为在课程设计过程中培养学生的自学能力、交流能力、信息收集能力、合作能力、工程表达能力、绘图能力、实际操作等能力至关重要。

1 自学能力的培养

从教育教学角度,相对中学时代特别是高中阶段的教学模式与大学教学模式有很大不同。高中阶段的教学方式是教师将教学内容反复地讲授并示例解释,直到学生理解为止;而大学教学方式是教师在很短时间将较多的教学内容传达给学生。这就要求大学生自己在课后对于教师没用讲到或讲授中简单提到的内容及难理解的学习内容,要靠学生自己去学习和理解并找出规律。一个人大学毕业所学到的知识,对于其一生所应学习的知识来说犹如九牛一毛;大学生在校所学的多是基础理论性知识,更多的应用科学、实用技术需要走上社会后根据需要通过自学来补充、完善。在知识激增、竞争加剧、科学技术日新月异的今天,人们要适应不断发展变化的新生活,惟一的途径就是自学。自学能力是一个人知识不断扩展和更新的基本保证,是每个人能够生存、发展和有所作为必不可少的条件。因此,需从大学生的学习、生活适应期起培养学生的自学能力。在《机械设计基础》理论教学过程中布置设计任务,让学生阅读设计任务书,查阅指定资料和读物,搜集必要信息,积极思索,初步形成关于课程设计问题的分析和解决方案。教师可以在这一阶段给学生列出一些思考题,让学生有针对性地开展准备工作。培养其自学能力。

2 交流能力的培养

首先要使学生了解交流能力的重要性,学生才会积极主动地去发展交流能力。常言道:与君一席话,胜读十年书。交流是获得间接经验的有效手段,也是表达情感,增进友谊的重要手段。 《机械设计》课程设计涉及的知识面广,使用的公式繁多,正确选择公式中各参数是合理确定零件的主要参数和尺寸的重要前提,这对于初次接触设计的学生来是个不小的难题。因此在课程设计过程中,将教师的指导和答疑变为指导学生分组讨论:⑴设计方案选择的讨论:到底选择那种方案最佳,以及各传动方案和工作机的性能要求之间有什么关系;⑵参数选择的讨论:数据取佳,究竟是取大好还是取小好,其根据是什么;⑶有些计算公式是有实验条件的,怎样鉴别设计任务与实验条件的差异,又如何取修正值。通过面对面互相交流、互相提问、互相质疑,学生不仅学到了知识,形成自己的见解,还能增进互相的沟通和了解。

3 信息收集能力的培养

课程设计前让学生利用已有的知识,生活经验,书籍报刊,广播电视,电脑网络等多种途径收集相关信息。在理论课学习过程中,让学生带着问题去查阅相关资料,有目的地筛选资料,多快好省地获取自己所需的信息;然后在思考过程中不断地对收集的信息(图片、图表、文字记录等)进行分类组合,生成自己的新认识、新见解。尤其是技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,熟练运用这些设计资料是设计人员的一项基本技能;在平时的作业中注意加入这方面的训练内容,以提高学生获取设计资料的能力。

4 合作能力的培养

随着社会竞争的日益激烈,团队合作能力已成为当代社会竞争争胜的条件之一。设计任务下达之前,按3-4人为宜将班级分成若干小组,每组推荐一名主持人,负责分配和协调小组各成员的任务,及时沟通和处理设计过程中出现的问题。小组成员之间首先要建立信任感,积极参与,相互配合,相互协作;其次彼此分享设计过程中的点点滴滴,做到资源共享,知识互补,才能提高小组合作竞争能力。课程设计可帮助学生学会人际交往,开展合作学习,形成合作意识,培养合作能力。

5 工程表达能力的培养

工程表达能力是指具有平面、空间、曲线、表格、公式、绘图等综合表达能力。在课程结束后随之而来的课程设计是检验和培养综合能力、工程素养的关键环节。比如轴系结构设计,在完成相关的章节后,布置一次大作业,再安排一次讨论课,通过引导学生通过讨论纠正设计中的问题,帮助其加深理解,提高认识。在该阶段,从方案的选择、数据的处理、绘图、编写设计说明书到树立正确的设计思想,有意识地运用规范、标准、查阅手册、图册等参考资料,综合展现独立思考、独立完成的工程表达能力。

6 实际操作能力的培养