软件课程设计总结范文
时间：2023-03-28 12:18:17
导语：如何才能写好一篇软件课程设计总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、教学目标分析
中等职业技术学校计算机专业的《数据库原理与应用》课程的任务是：介绍数据库技术的基本概念，熟悉数据库管理软件xBASE系列的基本操作，掌握程序设计的基本方法，初步掌握交互式开发工具，通过课程实习掌握小型应用软件的开发过程。
因此，本课程的教学目标是：使学生掌握数据库技术和数据库管理软件的基础知识和基本技能，掌握程序设计方法，具有开发小型应用系统的能力。为实现这一教学目标，要进行相应的教学改革，主要是课程的教学由传统“理论教学+笔试”模式改为“基础（包括基本理论和基本技能）教学+课程设计”模式。课程设计的目标是：培养学生利用各种媒体（包括传统媒体和Internet技术等）获取、加工、处理信息的能力，能够完成小型软件的开发。
二、活动目的
通过课程设计教学活动，让学生在已掌握数据库原理的基础上，通过对社会或生活需要的调查、分析，做出规划、设计，培养学生搜集信息的能力，开发小型应用软件，从而使学生掌握数据库知识意义和信息技能，提高自学能力和知识的综合能力和信息素养。
三、活动内容
活动内容包括指导学生从生活出发，搜集相关资料，分析需求情况，确定开发项目；要针对开发的项目再采集数据，进行系统规划，确定系统的框架；画出流程图，并以此写出FoxPro程序及进行调试和修改；编写系统使用手册；指导学生进行演示和组织评价工作；在课程设计中指导学生自学。
四、教学设想
课程设计采取以学生学习活动为主体的教学活动，学生在教师的要求和指导下，自主地确定设计的课题，确定软件的内容和表现方式，通过各种媒体进行自学。因此，在课程设计教学中教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者。
五、教学对象
2000级计算机应用专业全体学生。
六、教学时间
2001年5月～6月。
七、教学过程
共分为五个阶段：
1.动员布置阶段
强调进行课程设计的意义，鼓励学生积极参与课程设计，激发学生的学习热情，培养良好学习环境。印发《〈数据库原理与应用〉课程设计说明》，详细地布置设计内容，完成工作，并推荐一些设计项目供学生参考，提高学生参与的积极性，动员更多的学生参与其中。
2.指导学生收集资料阶段
指导学生收集原始资料，初步确定课程设计项目，并上报指导教师，再由指导教师汇总，教师再根据情况进行个别或集中指导。
3.协助学生对资料进行分析、归纳阶段
对学生所收集到的资料进行分析，提出所要解决的问题，研究解决该问题的可行性。通过论证，确定课程设计项目。在这个阶段，教师要对学生所要解决的问题及解决问题的方法的科学性、合理性、可行性进行分析归纳。
4.指导规划设计阶段
学生根据所选课题，进行系统规划设计。包括确定软件（课题）功能、系统结构（数据流程）、程序流程、编写代码、调试程序。这是课程设计的主体部分，这个阶段我们对学生的指导原则是严格要求、规范设计、耐心指导、发扬个性、鼓励创新。
5.总结评价阶段
总结采取三种方法：学生自己演示课题，教师组织其他学生进行评价；教师总结表彰；学生书面总结。这个阶段的主要目的是“表扬先进，激励后进”，让学生展示自己的成果，分享成功的喜悦，总结学习成绩，增强学习信心；相互了解，通过对比发现差距，确立奋斗目标。
八、指导学生学习
在课程设计的教学过程中，学生的“学”是教学的中心。学生主动地学习，并自觉地应用相关知识，同时利用反馈的信息总结解决实际问题的方法。在教学中，一方面，教师要着力为学生创造一个良好的学习环境，使学生可以在其中进行自由探索和自主学习，并及时地为学生在探索过程中提供相应的帮助。另一方面，教师指导学生如何利用各种工具去获得信息资源（如文字资料、书籍、Internet资源等），使学生的学习环境空间得到充分扩展。
九、课程设计结果统计
课程设计结果统计是完整教学活动的组成部分，主要包括：
1.课题分布
2.课程设计评价统计
如何科学地进行课程设计的评价，主要考虑下列因素：（1）学生的综合能力；（2）学生应用信息的能力；（3）学生对教学之外知识的汲取能力；（4）学生的创造能力。具体从软件作品（包括所有要求上交的内容）的外观、软件说明书的编写、软件界面和使用方法、软件的结构、编写程序的算法和创新精神等方面进行评价。
十、问题思考
如何理解课程设计的目的和如何给学生进行科学的评价，是课程设计教学的重要问题。
课程设计教学不仅要求学生掌握相关的数据库理论和软件工程学的有关知识，更重要的是学生能够对它们形成意义建构，这是基于建构主义教学的核心。也就是说学生的知识不是通过人为的“灌输”，而是学生在自主学习中得到的。学生通过解决具体问题、查阅书籍和文字资料以及利用Internet寻找信息资源培养和提高了自学能力和信息素养，从而提高了学生的素质。因此，对学生课程设计的评价不应过分强调设计的本身，而应围绕学生的自主学习能力、协作学习过程中作出的贡献、是否达到意义的建构要求三个方面去进行的。
篇2
【关键词】基于项目；数据库；课程设计；教学研究
数据库课程设计是计算机相关专业的一门非常重要的专业实践课，该课程总的学习目标是让学生熟练掌握数据库技术的相关理论知识，并能够理论联系实际，解决实际问题。通过数据库课程设计的实践环节，培养学生分析、设计和编程实现数据库应用系统的能力，让学生具备较好的数据库项目实践能力，掌握过硬的职业技能。本文对数据库课程设计教学中存在的主要问题进行了细致的分析，提出了基于项目的数据库课程设计的详细教学方案。
1.数据库课程设计中存在的主要问题
（1）学生参与数据库课程设计的积极性不高、知识和技术储备不够。
（2）学生重编程实现而轻分析和设计。
（3）课程人员组织和时间安排不太合理，任务设计和要求偏低。
（4）课程考核方式、评价体系和管理过程不够科学。
2.基于项目的数据库课程设计教学方案的设计与实施
2.1 基于项目的数据库课程教学方案
本文提出的基于项目的数据库课程设计教学方案是指设计能够吸引学生兴趣、难易适中、选题丰富并且能够满足不同层次的学生需求的项目设计任务，参照软件公司分析、设计、编程实现应用软件的基本步骤和人员组织形式来安排和组织学生进行数据库课程设计。其重点在于把学生的课程设计任务提高到软件工程项目的高度，并通过模拟实训加以实施。按照软件工程传统方法学的思想，结合数据库设计的基本步骤，将数据库应用软件的开发简单划分为需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试四个阶段。每个阶段的任务均在指导老师的指导下，由项目组成员通力协作、自主完成。在每个阶段结束后，采用项目评审的方法，对每个小组每个学生的具体工作进行阶段性评审，学生分组汇报工作成果，并按照软件工程的要求提交阶段性技术文档。项目模拟实训根据课程设计选题采用项目小组的形式进行分工，项目规模和难度由指导老师和项目小组全体成员根据课程设计指导书协商决定。每个项目小组由一名同学担任项目组长，项目组长可以根据小组内每个人的能力和经验合理分配任务。每个学生在项目开发过程中，担任不同的角色。在工作中，项目小组的成员相互沟通和交流，组与组之间也可以相互借鉴学习，提高学生的参与积极性，培养学生的团队合作精神。
2.2 基于项目的数据库课程教学方案的实施
2.2.1 课程设计的选题
数据库课程设计是培养学生创新能力的有效途径，其设计题目应该具有一定的应用背景，让学生能够遵循软件工程的基本原理设计一个具有实用价值的数据库应用系统，使所学知识能够融会贯通。
精心准备和策划设计适当的项目，是实施基于项目的数据库课程设计教学的关键。在确定项目时应综合考虑以下几方面的因素：（1）能将数据库的理论知识和实际应用技能较好的结合在一起；（2）所选项目数量要足够多，涉及面要广而且是学生比较熟悉和有兴趣的应用领域；（3）项目的难易程度要能够满足不同层次的学生的需求；（4）项目的整个开发流程要规范，以项目为主线，引导学生把掌握的程序编程知识、数据库和软件工程等理论应用到软件开发实践当中去，让学生掌握软件开发的整个开发流程，具备项目开发的实战经历。
2.2.2 课程设计的人员组织
按照开发流程，参照软件公司的人员组织形式，将班级的学生分组，每组5至6人，以学生自由组合为基础，教师可根据学生的兴趣和特长、编程水平、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等因素进行调整。每个同学可以担任不同的角色：如项目管理员，系统分析员，系统设计员，系统开发员等。
每个小组由其成员推选产生一名项目组长，负责制定本小组的开发计划、工作任务的分配和调度、监督实施等工作。在组长的指挥下，对小组成员进行分工，语言表达能力强善于沟通的同学负责联系工作和调查研究，美工好的同学负责界面设计，编程能力强的负责代码的编写，程序设计能力强的负责系统的整体设计和程序调试，写作能力强的负责技术文档的书写等。教师要负责帮助把握进度，提醒学生合理分配工作时间等。
按小组形式开发项目，不但有利于培养学生的团队合作精神和提高学生的管理能力，而且更接近工作实际。
2.2.3 综合设计过程
学生发挥各自的特长分工协作，运用已学软件工程、数据库理论思想和数据库设计理念、C#或C++等编程语言，具体设计实现一个小型数据库应用系统。开发设计过程按以下顺序进行——自选课程设计课题，调查用户需求，总结归纳数据流程，分析性能，书写需求分析及总体设计报告（包括数据流图、数据字典、数据库概念模型、逻辑模型、系统功能模块），完成应用系统的开发，进行系统整合和测试，功能完善，汇报设计成果（包括撰写设计报告、系统验收、结果汇报）。主要分为需求分析、项目设计、项目实施和成果展示。
（1）需求分析是保证项目顺利完成的前提。需求分析做得不好，甚至会导致整个系统返工重做。因此，在课程设计环节中学生必须根据教师提供的项目背景资料，通过图书馆、网络或相应的组织、部门、企业去查找相关资料，结合自己的生活经验，对数据和处理进行分析，画出各层数据流图，做好详细地需求分析。教师要对学生的需求分析报告进行指导和评价。
（2）项目设计是关键。本阶段主要包括数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。要求学生在需求分析的基础上，设计E—R模型，详细描述实体的属性及实体之间的联系；实现E-R图向关系模型的转换，并对关系模型进行优化；定义主键、外键、视图、索引等。此外学生还应该设计出系统的功能模块图。教师通过检查学生设计的E-R图、关系模型和功能模块图，对每个组进行分析、评价和指导。
（3）项目实施。项目实施即数据库的实施、运行与维护阶段，主要包括应用系统的编程与调试。指导教师为学生提供技术支持，适时组织讨论、讲解和归纳总结为学生提供解决问题的新思路、新方法。
（4）成果展示。学生以项目组的形式完成了项目的整体设计与开发后，各个小组将在课程设计末期进行成果汇报和展示，接受教师和其他同学的评价。通过作品展示和评价，可以激发学生的竞争意识，促进项目组成员之间的交流与协作。
2.2.4 课程设计的时间安排
针对课程设计时间安排上的不合理问题，采取双管齐下的方式。首先增加教学计划中数据库课程设计的教学学时，由原来的2周改变为4周，使得学生有足够的时间来完成课设任务。其次，提前让学生进入分组和选题环节，并将每个人要完成的任何合理分配，让学生提前进入做好项目的知识储备、调研等前期准备工作。
2.2.5 课程设计的考核与评定
加强过程考核，提高对课程设计的总体要求，细化评价指标。学生在课程设计结束后，不仅要提交软件系统，还要提交课程设计报告，并进行分组汇报。课程设计的最终成绩由以下几部分组成：考勤lO%，平时抽查1O%，答辩20%，课程设计报告30%，系统演示30%。其中前四项由教师评分，系统演示由学生评分，每组各选派一名代表给大家演示系统并介绍基本情况，由各组分组讨论，对其它组开发的系统进行评价和评分，最后取平均分并公布成绩。
为学生提供展示自我的平台，建立完善的考核指标和体系，这样不仅有利于激发学生的学习兴趣和积极性，也有利于提高学生运用数据库理论实际问题的能力。
3.总结
通过基于项目的数据库课程设计教学研究，不仅使学生能够在理解数据库理论的基础上，实际动手开发一个实际的应用系统，而且在一系列的开发设计过程工作中能够树立学生的项目开发管理思想，能够培养学生应有的团队协作、自主管理、主动学习、创新思维、综合运用、动手实践等能力。使数据库课程设计真正成为学生验证理论的“实验场”，成为开发学生潜力、培养实战能力的“战场”，成为体验项目开发过程的“运动场”。
参考文献
[1]王艳红，章小莉，姜湘岗.在数据库课程设计中培养学生项目开发能力[J].教育与教学研究，2009，13.
[2]杜华.项目驱动教学法在数据库课程设计中的应用[J].福建电脑，2012，5.
篇3
关键词：小组互助式；课程设计；应用型人才；教学手段
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0023-02
数据库技术是现代软件类人才所必需的三大技能之一，在高校培养软件类人才的课程体系中，数据库原理课程占有举足轻重的地位[1]。数据库技术是一项应用最为广泛，发展最快的技术，几乎涉及所有的计算机应用领域[2]。特别是随着大数据技术的发展，数据库技术已经成为该技术的核心技术之一。而对应于传统的数据库原理课程设计，存在着重原理，轻应用，教学方法较为陈旧等不足[3]。很难适应应用型本科人才的培养目标。通过在数据库原理课程设计中，引入小组互助式教学方法[4]，可以改善这些问题。采用小组合作教学模式，教学过程的所有环节以小组活动为核心，依靠小组成员积极的相互依赖关系，面对面的促进式互助来完成学习任务；以小组成绩为最终考核成绩，而非某个成员的成绩。本文探讨了小组互助式教学模式在数据库原理课程设计的运用。
1 数据库原理课程设计中存在问题分析
近几年来，全国大多数的高等院校都进行了数据库原理课程设计的改革研究，并取得一定的成果，但数据库原理课程设计教学过程中存在以下不足。
1）重理论轻实践，大部分高校开设数据库原理这门课程存在着理论原理学时和课程设计上机实践学时分布不均衡的问题。也就是注重理论知识的讲授，忽略了学生动手能力的培养，这与应用型人才培养是相矛盾的。
2）课程设计工作量较小，只适合一人独立完成。这与现代软件开发是相抵触的，从软件工程学角度来讲，软件开发需要团队协作完成。
3）课程设计考核制度较为陈旧。传统的数据库课程设计考核，大多以学生所做数据库系统的前台实现情况和后台数据库设计两个方面进行考核。所做系统相对简单，与实际要求的技术水平有出入。不利于激发学生实践的主动性，应用型人才培养的目标也无法真正落到实处。
2 小组互助式教学的实施
1）组建数据库原理课设小组
根据学生自选优先的选择，分成若干小组。各小组组建后，求小组成员推荐组长。老师布置好课程设计任务后，学生根据要求开会讨论确定实施方案。有组长牵头实施，统筹全局，并将课程设计任务分解，分配到各小组成员手中。按照相应的工作内容，将小组成员划分为需求分析、概要设计、数据库设计、详细设计等工作的负责人。也就是每个人负责组织在不同阶段的实施内容，例如召集例会讨论、调研、设计等工作。每个小组成员，并不意味着完成自己的相应工作就完成了，也要参与到其他环节中去。
2）数据库原理课程设计题目的选取
根据所学数据库原理知识，根据所给题目，进行数据库设计，选择SQL Server数据库管理系统作为后台开发工具。结合所学面向对象编程知识，选择合适面向对象程序设计语言作为前台开发工具。设计一个数据库应用系统，一般以中型题目为宜，能够对数据进行录入、编辑、修改、删除、添加、浏览等功能。教师规定学生可以从学生成绩管理子系统、课程管理子系统、图书管理子系统、通讯录子系统、教室管理子系统、宿舍管理子系统、个人事务管理子系统，库房入库出库管理子系统进行选取，也可小组自拟题目，但工作量必须由指导教师进行审核。对于题目，教师鼓励小组自拟题目，因为这样学生才能选取与实际项目相近的题目，提高学生的课程设计的兴趣。
3）课设中实施
指导教师，要对各小组的工作进行整体监控。在课设的前期准备工作中，参与到各小组的课设讨论中去，给予相应的开发建议。通过小组间的竞争，点燃各小组的课设工作的热情，激发学生的数据库设计工作的欲望。当各小组进入到课程设计实施过程中时，要进行必要的指导，省得学生走弯路。
课程设计环节对学生技能的提升来说非常重要，它能提升学生的设计能力和创新能力。学生在课设的实施环节中，按照小组进行，由组长统筹安排。依据数据库设计的工作流程进行开发，做到人员分工明确，以团队形式进行课程设计工作。课程设计结束后，要以小组为单位进行公开答辩，小组各成员表述自己设计的理念和实施方案，小组成员的结构和分工，遇到问题及解决方案等，由指导教师和各小组组长作为评委进行考核。这样有利于，增强学生的沟通能力，也提高了学生的社交能力和数据库原理实践能力，还培养了学生的团队精神。并且教师在整个过程中，既是主导者又是参与者，融洽了师生关系。
4）课设的总结
答辩结束后，各小组长要代表本组进行总结，主要总结课设过程中存在的不足，以及从其他组学习来的经验，还有对本组课设内容怎么进行完善等。最后教师对每组进一步的点评，包括各组的优缺点，课设中存在的共性和个性问题等。
3 小组互助式在课设工作中的优势和不足
小组互助式进行数据库课设工作，是以小组为主导，教师为辅助的一种课设教学方式。比以教师为主导的程序要复杂，但学生在参与热情上明显提升。比较优秀的学生通过此进程，可以提高自身理论实践的水平；中低层次的学生，可以通过与小组其他成员学习，增加自己的学习兴趣。这种方式，给予每名同学展现自我的平等机会，更有利于个体的发展。
当一个小组中，责任不清晰，工作不平衡时，会导致课设工作要集中到一两个人的手中，导致其他学生产生不劳而获的状态。所以，指导教师，要监控整个课设活动，积极进行巡查督导，发现问题，解决问题。
4 结论
本文分析了数据库原理课程设计中存在的一些问题，并进行了分析，提出了一种基于小组互助式的数据库原理课程设计的实施方案。该方案，为学生的想象力、创造力的发挥提供了平台，也为将来的团队式软件开发工作打下了坚实基础。为数据库原理课程设计和其他实践能力要求比较强的实践教学环节，提供了相应指导。
参考文献：
[1]杨进，郑先荣，唐德玉.数据库课程教学改革探讨与实践[J].教改创新，2011（32）：136-137.
[2]王珊，萨师煊.数据库原理概论[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3]韩秋英，朱变，张少辉.地方师范院校数据库原理课程教学改革与实践探索[J].周口师范学院学报，2014（31-2）：141-142.
篇4
随着钢桥应用的推广，钢桥课程教学越来越受到重视，钢桥课程设计是课程重要的实践教学环节。由于目前钢桥课程设计参考较少，为了配合新版教材和规范的教学和应用，对钢桥课程设计教学进行了设计和实践。实践过程充分考虑学生专业背景和知识结构，结合钢桥课程的特点，既考虑课程的共性，也兼顾学生个体的差异性。方案的设置和难点问题的解决，充分锻炼了学生解决问题的能力。文章总结了实践过程中的问题，提出了改进措施。
【关键词】
土木工程;课程设计;方案设置;改进措施
0引言
近年来，国内外大跨度桥梁大多以钢桥为主，中小跨进桥梁的钢桥应用也在逐步推广。随着钢桥应用推广和实际工程增多，钢桥的知识教育受重视程度也逐渐增高。《钢桥》是桥梁工程专业学生从事桥梁设计施工必须掌握的课程，是一门要求学生理论知识与认识实践相结合的桥梁工程类专业课。《钢桥》课程近几年在各大高校教学中越来越受到重视，经历了无专门课程到设置为选修课的过程。近几年，越来越多的高校已将《钢桥》课程设置为专业必修课，并设置了《钢桥课程设计》的实践环节。课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁"，同时也是实践教学和大学本科教学中的一个重要环节［1，2］。由于《钢桥》课程正处于起步阶段，目前，《钢桥》课程设计参考资料较少。河海大学《钢桥》课程已经开设多年(包括选修课阶段)。在选修课阶段，由于课时较少，学习要求较低，应用目前已有的相关教材基本能满足教学需求。但自2012版教学大纲将其调整为必修课后，目前教材的适应性存在一些问题。而新钢桥规范的颁布，也必须对原有钢桥教材内容进行变更。为了适应当前的教学需要，河海大学桥梁工程研究所编写了《钢桥》教材［3］。为了配合新教材的教学，设置了课程设计实践环节。由于《钢桥》课程设计教学经验缺乏，在参考了相关资料的基础上，进行了该课程的课程设计实践，并基于实施情况，进行了一些反思，提出了改进思路。
1钢桥课程设计方案设置
1．1设计思路
在开展《钢桥》课程设计之前，对《钢桥》课程设计资料进行调研，发现《钢桥》课程设计主要以钢桁架铁路桥为主，个别采用钢箱梁的课程设计也是采用计算软件进行分析，对于尚未学习有限元软件的本科生来说较为困难。基于以上情况，尝试采用土木工程类基本软件可计算的连续梁钢箱梁桥的《钢桥》课程设计。课程设计采用三跨连续钢箱梁桥，重点设计为桥面系部分。由于课时限制，不关注基础与桥墩的计算，内容由其他课程设计进行。钢箱梁设定为单箱钢箱梁，内容主要包括基本设计资料与截面拟定、主梁的内力计算、结构刚度验算、结构应力计算、桥面系计算、次要构件计算以及设计图和材料表绘制。计算内容与桥梁工程课程设计和钢结构课程设计存在交叉，并紧密衔接钢桥知识点。主要内容为桥面系的计算，重点突出钢桥相关计算，包括加劲肋的验算、横隔板的验算、刚度与应力验算。与最新出台的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)相结合，强化设计过程中的规范应用。
1．2设计方案
课程设计时长为8天，要求学生在较短的时间内完成从查阅相关资料、基本资料设计、界面拟定到应力、刚度等验算内容，时间较为紧迫。对此，我们对《钢桥》课程设计方案进行了如下安排。因本次课程设计对象为本科生，学生所掌握的求解方法与应用软件较少。遇到的较大的问题有超静定结构的求解、加劲肋的验算与桥面系的内力计算三个方面。
1．3问题解决方案
1．3．1超静定结构求解
因采用三跨连续梁，故需要进行超静定计算。虽然学生在《桥梁工程》课程设计中有进行内力计算，但是大多数《桥梁工程》课程设计均采用简支梁桥，内力计算时为静定结构，学生手算即可。但是对于连续梁桥超静定结构，虽可采用结构力学方法进行计算，但是计算内容过多且难度很大。因此，在此次课程设计中采用了一种可计算超静定结构的力学软件进行计算。学生只需将尺寸、荷载等数据输入进软件中，并且确认最不利荷载布置方法即可进行超静定计算。既完成了对连续梁超静定结构的内力计算，又让学生巩固了结构力学中影响线的概念。
1．3．2加劲肋验算
加劲肋是钢箱梁桥的一大特征，所以《钢桥》课程设计中必然涉及到加劲肋的验算。《公路钢桥设计规范》5．1．6中对加劲肋的验算方法进行了详细的说明。但是，对于对钢结构桥梁构造了解较少的本科生来说，对加劲肋进行验算时，大部分学生在设计中都难以做到综合考虑和“瞻前顾后"，经常出现设计参数前后矛盾的现象［4］，导致学生将大量的时间浪费在调整尺寸构造上。所以，在进行加劲肋的计算前，笔者将几座类似桥型的构造参数发给学生，让学生对加劲肋的构造参数有一个基本的认知，并提供参考。
1．3．3桥面系的内力计算
本次课程设计最大的难点在于桥面系的内力计算。正交异性钢桥面板刚度在互相垂直的二个方向上有所不同［3］，造成构造上的各向异性因为“加劲肋"钢箱梁这一特殊构造的存在，使得桥面系的计算变得极其复杂。对于正交异性钢桥面板的求解通常使用计算机软件进行求解，采用了很多新的数值法，对于尚未学习有限元软件分析的本科生验算是比较困难的。目前桥面系的计算方法主要有两种，分别是P．E(Pelikan-Esslinger)法与格子梁体系法。对于本科生来说，P．E法求解正交异性钢桥面板较难理解且利用较多的高等数学的知识，当荷载分布较复杂时难度过大。格子梁法通常采用有效分布宽度的方法计算［5］，仍需配合有限元软件进行计算。笔者基于以上情况，提出了一种针对闭口加劲肋的简化箱梁方法，计算分为三个步骤。第一步:简化为连续梁的荷载的计算。取两个横隔板间的加劲肋进行考虑，将桥面板进行简化，将闭口加劲肋与桥面板焊接部位简化成为一个刚性支座，在横隔板处简化为固定支座。当纵向加劲肋布置的间距较小时，简化后的连续梁刚性支座过多，作用在其上的弯矩和剪力都很小，所以当纵向加劲肋的间距较小时可不进行纵向加劲肋的验算，只需要考虑横向加劲肋的验算。第二步:将闭口加劲肋简化为箱梁。闭口加劲肋的形状与斜腹板箱梁的形状基本一致，故可以将闭口加劲肋看作是一个小的斜腹板钢箱梁，但是箱梁存在剪力滞效应，所以闭口加劲肋的翼缘需要根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)进行计算得到翼缘有效宽度。第三步:荷载组合与修正计算。根据前两步骤的计算可以得到荷载与闭口加劲肋的界面特性。但是针对闭口加劲肋的简化箱梁方法存在一定误差，且需要考虑到汽车荷载的冲击作用，故需要将荷载进行组合和修正。通过该方法，学生利用现有知识即可求解桥面系，加深了对剪力滞效应的理解，并熟悉了新版的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)。
1．4效果评价机制
为了培养学生的独立思考能力，避免学生在设计过程中出现抄袭现象，在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法［6］。本次课程设计分为综合设计计算书与答辩两个方面对学生课程设计效果进行考察。其中计算设计书要求学生制定详细的方案，大到桥梁整体布局，小到加劲肋的设计、变截面的尺寸变化。要求学生能完成设计图纸的绘制与材料表的计算。但是，仅仅依靠设计书对学生课程设计进行评价比较片面，学生可能存在懂得算法却不懂得原理的现象，因此要真实客观地反映学生的学习成果，就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节，比如可以借鉴毕业设计考核方式，增设学生的课堂答辩［6］，并要求学生对本次课程设计的方案进行评价与建议。
2实践问题总结
2．1实施效果
课程设计结束后，学生对此次课程设计进行了评价。对于现在少有的钢箱梁连续梁桥课程设计，网上资料少、计算难度大都是这次课程设计的问题。为了解决超静定问题与钢箱梁的截面特性问题同学们搜集了许多资料，试用了许多软件最终确定计算方法，锻炼了学生主动学习探索的思维与创新能力。在课程设计答辩中，加入了许多钢箱梁特性的问题，体现了本次课设的特色，例如剪力滞效应、桥面系简化算法的思路等。通过答辩发现学生们对剪力滞效应的概念十分清晰，达到了利用所学知识解决问题的效果。本次课程设计囊括了桥梁工程、钢结构、结构力学的知识。整个课程设计以桥梁工程知识为主线，主梁内力计算需要结构力学知识、加劲肋与顶板的焊缝验算也需要掌握钢结构的内容，本次课程设计达到了将知识进行整合利用的效果。课程结束后，学生评价良好，依托《钢桥》及其课程设计教学，笔者获得土木与交通学院第四届“我最喜爱的任课教师"第三名。
2．2存在的问题
(1)本次课程设计虽然每位同学的工况及参数都有所不同，但是计算过程方法相同，计算内容相似，计算结果相差不大，对于不同工况的部分学生为了计算方便采用相同的截面形式，存在雷同现象。绘制图纸时发现学生将已有做好的图纸进行修改，并没有从始至终地绘制一幅完整的设计图纸，没有达到让学生亲力亲为地设计一座桥梁的效果。(2)本次课程设计为了适应本科生所学知识采用了较多的简化算法，计算结果误差可能较大。大多采用简单易行、功能单一的软件计算，缺乏使用新技术新软件的的意识。(3)课程设计的探索过程主要由班里成绩较好的学生进行，待其确定计算方法后其余学生再开始计算，缺少了让每一同学探索、创新的过程。应加强不同层次需求和不同基础的学生全面锻炼的训练［7］。
2．3改进方案
(1)在设计中安排多种工况。例如要求钢箱梁分为直腹板与斜腹板，对设计车道有所区分等。让每个学生既要独立思考，又可以和同学进行交流合作。(2)将迈达斯等计算软件课程提至钢桥课程设计之前，让学生既能够准确计算又能够熟悉计算软件的使用方法，为以后的设计工作奠定基础。(3)改进反馈答辩机制，答辩时要考察学生理解整个课程设计的设计思路，将学生共同的学习成果全部吸收，增强对知识的理解与认知。(4)定期检查学生对资料文献的阅读情况，结合设计题目进行分析，选择与题目相适应的内容运用到设计中，培养学生“查－阅－析－用"的自主学习模式［4］。
3结语
本次《钢桥》课程设计不同于现有《钢桥》课程设计模板，提出了更适合于学习公路桥梁和知识储备量较少的本科生。让学生从提出方案到设计计算，全面体验设计一座桥梁的过程，为以后步入工作岗位奠定基础。在课程设计过程中，要求学生查阅文献、提出计算方法并进行验算，真正做到回归工程本质，平衡工程教育课程中“理论"与“实践"内容，构建集知识、技能和态度“三位一体"的课程目标，优化了课程结构，以应对知识经济对我国工程人才培养质量的挑战。
作者：傅中秋 吉伯海 姚悦 单位：河海大学
［参考文献］
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［3］吉伯海，傅中秋．钢桥［M］．北京:人民交通出版社，2016．
［4］吴仁伦，杨胜利．《矿山压力与岩层控制》课程设计教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2016，(6):139－140．
［5］小西一郎．钢桥［M］．北京:中国铁道出版社，1980．
篇5
［关键词］课程设计；电机调速；工程教育认证；新工科
一、背景
国内的工科教育先后经历了20世纪50年代的“技术范式”、20世纪80年代的“科学范式”以及20世纪90年代的“工程范式”。2006年我国启动工程教育专业认证，对工程技术人才培养模式提出了更高的要求。中国工程教育认证协会于2012年7月重新修订了《工程教育专业认证标准》，其认证的通用标准以“学生”为中心，强调达成度过程评价和持续改进[1]。2017年2月，教育部高等教育司了《关于开展新工科研究与实践的通知》，明确指出新工科项目的开展与实施应当围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系进行[2][3]。同时，电气化是20世纪最伟大的工程成就；进入21世纪后，电气化向更宽更深发展，并且直接面向智能制造。电机调速与控制[4][5]是电气工程及其自动化的专业课，掌握各种类型电机的调速原理，对学生毕业参与机器人、数字机床等智能制造领域工作有极大的帮助。加强实践环节是工程教育认证的迫切要求，没有实践的理论是苍白无力的，同时也难以被学生深刻掌握。电机调速与控制课程对应的课程设计可以帮助学生将所学的理论知识用于实际的工程活动中。华侨大学电气工程及其自动化专业已于2019年通过工程教育认证受理，在此之前便以工程教育认证为指导思想，对电机调速与控制课程设计进行了改革探索，旨在增强所培养学生解决复杂工程问题的能力。
二、现有课程设计存在的问题
电机调速与控制课程设计是电气工程专业的一门重要实践课，可以加深学生对课程基础知识的理解，同时也能提高学生运用知识和实践的能力。而传统的课程设计教学方式如下：在两周内布置课题任务，给定目标电机参数，学生通过MATLAB仿真软件，设计其闭环控制方式与整定环路参数。这种教学方式的弊端在于：（1）教学与学生实施安排过于集中：此前的课程设计一般安排在理论课程知识教授结束后的两周内完成，学生尚未对理论知识充分理解，并且短时间内难以建立与工程的联系，实施的效果不佳。（2）课程设计题目固化：此前课程设计一般由电机调速与控制原理教材上的例题改编，设计题目较为固定，或者只对其中的电机参数、控制结构简单改动，学生的设计一般可以参考往年学生留下的模板，甚至有照搬现象。因此在设计过程中，学生并没有真正理解电机控制原理，从而导致课程设计流于形式，无法达到考查的目的。（3）课程设计使用的设计工具单一：在电机调速与控制的课程设计中，虽然借助了计算机辅助仿真软件MATLAB，但是单一的设计工具限定了学生发挥的空间；并且在将来学生走向科研、工作岗位后，使用的开发工具可能有所不同。（4）课程设计脱离工程实际：此前的课程设计先通过理论计算进行电机控制系统的参数计算，并在MATLAB仿真软件上进行模型验证。学生完成课程设计后仍无法理解实际工程中的电机调速系统是何种形式，其控制系统载体以及软件实现又是什么样的，因此并没有真正打通理论和工程实践这条通路。（5）课程设计缺乏交叉融合：众所周知，电气工程是一门交叉融合的综合性学科，电路、模拟电子、数字电子、电力电子此电类课程是本专业的基础课程，电机调速与控制是在此类课程基础上的专业应用型课程。但是配套的课程设计并没有真正实现电类课程的融合，学生在课程设计实施完后，并不能很好地掌握如电子元器件的使用、电力电子拓扑的选取等内容。针对上述问题，为了适应工程教育认证以及新工科学科建设要求，加强学生理论知识和实践能力的联系，以及提高其解决复杂工程问题的能力，笔者提出了一些措施对电机调速与课程设计的教学进行改革。
三、教学改进措施
（一）教学组织的改革
传统的电机调速与控制课程设计实施安排过于集中，且与日常教学相脱节，学生在学习理论知识后不能马上通过实践巩固，不能较好地达到课程设计应有的效果[6]。针对该问题，将课程设计实践环节按照工程项目管理中的任务目标分解的方式，结合到理论课程的教学工作中。在学期开始时即布置总体设计任务，并且在理论课程各个章节讲授中布置分解任务，如讲授绪论，可让学生开展关于目前工业应用的电机及其驱动器的调研，了解关于驱动器拓扑及功率器件型号、控制板和驱动板的器件选型等方面内容；在较宽裕的学期安排中，可提前布置学生熟悉相关的仿真软件以及电路设计软件；在讲授第三章关于转速电流双反馈电机调速系统时，布置的作业可与学生要开展的设计题目结合，学生在理论课程学习时可完成参数计算，减轻之后的设计工作量。通过这种以学生学习为中心全周期的工程实践培养模式，既加深了学生对理论知识与课程设计实践的关联性，同时也使得整个课程设计开展在相对轻松的氛围下进行。
（二）课程设计题目的改革
在课程设计题目的改革方面，经过高校教师、企业专家共同参与的培养方案修订研讨会，将课程设计名称变更为基于电路设计软件的电机控制系统课程设计，并以学生发展为中心，设计具有挑战性的教学目标和教学内容，使实践教学内容与时俱进。课程设计的目标为中小型直流、交流电机控制系统设计驱动电路，通过设计掌握中小型电机驱动方法及电路设计软件的使用。在课程设计的目标对象电机上，与实际工程应用更加贴合，选取了工业制造应用的实际电机参数。要求学生根据电机的工作原理，分析电机驱动的基本形式，完成驱动电路的方案设计，主要包括：主电路拓扑、直流母线电压等级、整流电路、滤波电路、斩波电路、电流检测电路、转速/位置检测电路等，并利用辅助设计软件绘制驱动电路原理图、布板，撰写设计总结报告。报告内容主要包括：设计目的与要求、系统技术指标或设计要求、系统控制方案、器件选型、硬件工作原理及有关参数计算、主要参考资料及心得体会。差异化的课程设计题目，既可以让学生形成分组讨论，又不容易陷入固有模式。
（三）开发性的设计工具
此前的课程设计使用单一的设计软件，原因是课程设计题目和教学内容的局限性。由于改革了教学目标和内容，学生在课程设计实施过程中可使用多种工具，如参数计算与模型仿真时可使用MATLAB，硬件电路原理设计与布板布线时可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虚拟仿真时可使用Protues，在控制软件设计时可使用Keil、CCS等不同处理器平台的开发环境。这种开发的方式，不强制学生使用何种工具进行开发，可以激发学生探索的热情，开展自主性深度学习，并投身到更具挑战性的工程实践中。
（四）与工程实践接轨
课程设计的改革在专业基础上，结合新工科发展趋势，注重学科交叉和综合性；在理论学习基础上，加强学生动手方面的训练，增强学生工程、成本和项目管理意识，提高学生解决复杂工程问题的能力。例如，通过课程设计期望学生掌握电机调速系统的功能需求、标准、电路设计与器件选型以及控制算法仿真和软件编写；并熟悉项目开发的一般流程、工程文档的编制。课程设计不仅可以增强学生的动手能力，也在一定程度上增加了学生的行业认知，毕业后可更快地投入工作中。
（五）注重专业融合
课程设计的改革，更加注重专业内的融合[7]。如在电机调速系统拓扑的设计上结合了电力电子技术课程中的PWM变换器与逆变器部分；在硬件设计上结合了模拟电子线路与电路；在数字化控制技术方面，对于微处理的应用结合了数字电路与单片机应用技术；在电机控制软件的实现上，结合了自动控制理论内容。通过一个完整的实践训练，学生能更加理解专业内课程的联系以及其应用场合，并且能够以学习效果为中心，进行有效检验与实施，并形成性教学评价。
四、实施效果
本课程设计从教学组织形式、教学目标、教学内容等方面进行了改革，并从2018—2019学年起在电气工程及其自动化专业2016级两个班进行了试点，至今已开展实施2年，学生的评教有显著提高，相应的理论课程的学习效果也有所提高，学生的动手与工程能力也明显提升，学生去往相应的工作单位已初步具备行业认知，可以更快融入工作。图1、图2为学生开展课程设计提交的PCB设计图与硬件设计原理图。
五、持续改进
篇6
机械振动是机械类专业的一门重要专业基础课，它综合高等数学、工程力学、矩阵理论、信号分析、计算机技术等学科知识，是一门理论性强、内容相当广泛的课程[1]。该课程涉及到欧拉公式、复变量指数、频谱分析、行列式和微分方程组与各种矩阵方程，计算和求解过程较为复杂；且该课程主要讲授经简化、抽象后的质量—弹簧—阻尼系统，学生普遍觉得枯燥、乏味、抽象，听不太懂，到课率较低。然而，这门课程又非常重要，它注重对隐藏于结构表层下面的本质规律的总结和归纳，这些规律是在进行系统设计时所必须遵守的。同时，该课程还是ANSYS、ADAMS等主流计算机辅助分析软件的理论依据，学生将这门课学习透彻后，就会对这些软件及其对应的现代设计方法有深刻的认识，这样就便于培养学生的科研和创新能力，使学生在毕业后能够尽快适应工作岗位。
如何将这门枯燥、乏味、抽象的课程变得生动、有趣、直观，并培养学生的科研与创新能力，是笔者一直在思考的问题。今年笔者有幸参加了“国家精品课程师资培训项目”，学习了天津大学刘习军老师主讲的机械振动精品课程，受益匪浅。笔者尝试利用此次学习经验和近年来的教学体会总结方法来提高学生的学习积极性，并采取措施将这门课和现代设计方法结合起来，培养学生的科研与创新能力。
1 激发学生学习积极性方法探讨
提高学生对这门涉及数学、物理比较多的课程的学习兴趣，从以下几个方面着手将会获得较好的效果。
1）课程案例与应用等内容尽量与学生的专业贴近，使学生对课程知识的应用有明确认识，以使本课程变得生动、形象，从而激发其学习兴趣和积极性。如在课程开始，给车辆工程专业的学生作《机械振动在汽车性能开发上的应用——NVH》专题报告，讲解本门课程在汽车开发中的应用；上课时尽量结合学生比较熟悉的汽车的相关部分（如汽车悬架、发动机悬置、排气管布置等）进行讲解；将压路机、振动式摊铺机等与重型车辆有关的案例引入课程案例中。
2）注重重点内容讲解，弱化不重要的数学计算过程讲解，以减少数学计算在课堂的占用时间，弱化课程的枯燥乏味性。如在对各种振动系统（如位移干扰引起的受迫振动）进行讲解时，对物理模型的简化、运动学微分方程的建立过程和方法、求解结果对实际生产的指导意义详细讲解，而对数学模型的求解过程只讲求解思路和求解过程中的注意点。
3）制作效果良好的多媒体课件，以提高授课的直观性和趣味性。该课程之前课时较长，采用板书形式授课，注重求解过程和演算思路。近年来的情况是：由于课时缩短，板书上课时速度较快，这更加剧了课程的枯燥性。此次通过培训发现：采用含有大量的实物图片、实体模型、讲解视频和利用软件求得的阵型动画等内容的多媒体课件，可使本课程更加生动、形象和容易理解，同时可以加快授课进度，节约课时。
4）加入合适的实验课程，以调动学生的学习兴趣，培养创造性思维及动手能力[2]。该门课程以前采用理论授课方式，没有实验课，学生学习兴趣不高。此次通过培训发现：实验课在调动学生积极性方面具有关键性作用，所以计划在该门课程中引入兼具趣味性与科学性的龙洗、编钟等实验课，使学生能够直观、趣味地学习课程的内容，从而激发学生的学习积极性。
5）引入计算机辅助软件来分析、求解和解释本课程的问题，赋予课程时代感，以激发学生的学习热情和动手解决问题的兴趣[1]。学生普遍觉得本课程内容传统、陈旧，有学习抵触情绪；在本门课程中引入现代计算机辅助分析软件，可激发学生的学习积极性。如通过上机实验课教会学生用ANSYS软件求解车架的模态、主频率和主阵型，进而讨论发动机转速、车架模态、汽车悬架在车辆设计时的相互关系；在多自由度系统求解上，通过上机课教会学生用MATLAB软件求解列出的动力学方程，用ADAMS软件求解问题，并对比二者的结果。
2 基于该门课程的学生科研与创新能力培养
培养大学生的科研与创新能力是本科教育的根本目的之一[3-4]，故该门课程也需培养学生的这种能力。设备或结构在工作时的振动与噪声是客观存在的，并且遵循一定的规律；而该课程正是讨论和总结这些本质规律，认识并遵循这些规律能够提高设计质量，并能提高学生对系统的总体分析能力。本课程内容还是ANSYS、ADAMS等现在主流的计算机辅助分析软件的理论依据，学生掌握这门课后，就会对这些辅助软件及其对应的现代设计方法有深刻的认识，这便于培养学生科研和创新能力。通过前面的方法提高了学生的学习积极性后，可以通过下列方法和程序培养学生的科研与创新能力。
2.1 具有课程特色的分组大作业
本课程开设在大三下学期，授课对象为车辆工程专业学生，此时学生已经修完了机械和车辆的大部分专业课，本课程又是ANSYS等现代主流计算机辅助分析软件的理论依据，所以在单自由度系统讲解时就引入这些软件，使学生能够用手工和软件两种方法计算系统的固有频率和振动动画；在多自由度部分，要求学生利用ANSYS和ADAMS等辅助软件来求解，并鼓励其运用MATLAB软件来求解列出的矩阵方程。分组时，将学生分成5～8人的小组，以组为单位单独布置、完成作业。作业的检查形式为：每次从各组中任意抽取一名学生讲解求解思路、求解过程和求解方法。这样，经过6～8次课程作业的练习，学生便可熟练地应用这些软件来分析和求解问题了。
篇7
课程设计的基本目的是让学生运用已经学过的基本理论和专业知识解决一个贴近实际且具有一定复杂性的问题，也是交通运输(航运管理方向)专业本科生的重要实践性教学环节之一。航运管理课程设计安排在第三学年学生学习完“航运管理”课程后进行，是结合学过的专业理论知识做一次综合性训练，以便加深对专业知识的理解和掌握。要求学生能够综合运用以前学过的知识，具有必要的想象力和系统优化思想，在教师的指导下解决一个源于实际的管理决策问题。根据多年的专业课授课经验分析，认为将“多型船在多条航线上的优化配置问题”选定为课程设计内容较为合适。这一选题不仅是航运企业经营管理活动中的一项经常性重要决策，而且涉及知识面广、与以前学过的课程知识联系紧密，具有足够的复杂性和难度。但如果对于这样一个比较复杂且有难度的课题，列出全部已知条件和计算参数，则与航运企业实际经营管理业务操作环境有较大差异，同时学生既不能明确这些参数如何得到，也会质疑其中许多参数的取值。因此，为了保证训练效果，采用开放式课程设计的形式，即任务书中只给出最基本的要求和少量的控制性已知条件，让学生自己查阅相关资料和数据，补充其他必要条件和计算参数。其基本设计思想和希望达到的效果为:(1)学习和掌握航线配船的步骤和方法，将航线配船的理论知识和运输生产实践有机结合，培养学生运用所学知识独立分析、解决实际问题的能力;(2)将本课程学过的航线配船和其他课程学过的相关基础知识，如航运经济学、运筹学、计算机应用等理论紧密联系起来，并使这些知识融会贯通，得到进一步拓展;(3)进行综合技能的训练，对设计案例、收集资料、处理数据、趋势预测、运用数学优化软件计算(如Excel、Lingo、Matlab等)以及进行计算机编程等方面的基本技能做一次综合训练，提高学生的自主学习和实践操作能力;(4)通过对全过程的总结分析、独立撰写课程设计报告，提高学生的书面表达水平和研究报告撰写能力。希望这一课程设计不仅能够达到理论联系实际、巩固专业知识、锻炼实践能力的基本目的，还能够调动学生的学习主动性、积极性和部分潜力大的学生的创新能力。对数量较多的学生群体，将应用型与研究型教学方式融于一体培养学生的实践能力和动手能力。
二、课程设计内容与特点
1．课程设计问题简述
“多型船在多条航线上的优化配置问题”是“航运管理”课程的重点内容，特点是涉及的知识面较广，求解过程中要用到线性代数、运筹学、航运经济、船舶货运等多门学科的知识，而且计算中还要根据经验和市场环境对大量的计算参数做出合理的分析、估计和预测。为了更加直接地让学生接受课程设计中涉及的操作原理和专业知识，了解行业发展状况，训练和强化学生解决问题的能力，课程设计任务书中只给出少量的控制性已知条件，形成一个已知条件不完善的开放式课题。学生必须根据已经学过的专业知识查阅、补充必要条件和数据，设计航线配船优化方案。课程设计任务书中主要给出三类基本参数，包括船舶参数(各型船的数量、载重量、净吨位、航速、燃油消耗率、柴油消耗率、船价、船员定编等)、港口参数(各装货港名称、各卸货港名称、船舶在各港的装卸效率范围等)、航线运输需求参数，同时任务书中设定每位学生的这一参数都有所差异，以保证每位学生求解时应用的基础数据有所不同，以便消除同学之间互相抄袭课程设计报告的可能性。除了这些基本参数之外，再根据选题涉及的航区情况设定一些特殊限制，以便训练学生的逻辑思维能力和做事周密性。如任务书中注明“因某种客观原因，某型船不能配置在某航线上营运;如果将某型船配置在某航线上，则该型船每个航次需要增加等潮或减载时间若干天”等类似限制条件，让学生思考怎样用数学方法去处理这些实际中常常遇到的特殊情况。设计任务书给定后，要求学生根据这些确定但不充分的已知条件，查阅相关文献，根据实际情况补充必要的数据参数，制订这一船队的年度货运配船计划，使船队总的营运效果最好，并给出合理的专业解释。对于这样一个较为复杂且贴近实际的课题，课程设计任务书和说明书中仅给定问题中的控制性技术、经济参数，而将大量与管理水平、市场波动相关的计算参数留给学生去查阅、分析、估算、解释。这对于已习惯于教师给出完善的已知条件、完全按照预定套路解题的本科生来说，具有较大的难度和挑战性。但在互联网和学校图书馆的支持下学生完全具备开展这些工作的客观条件。
2．解决问题的思路和方法
按照传统授课模式，对于这一复杂问题教师会在课上讲授“大船配大线”的原则，让学生按照这一原则用既定的求解方法试探求解。但是根据已学相关专业课知识和相关计算机技术，完全可以要求学生根据开放式课题的属性及要求，建立航线配船优化数学模型，并设计对应的算法求解这一问题。
3．课程设计的特点和难点
上述开放性课题对学生来说存在四个难点:一是要将以往所学的知识融会贯通，针对这样一个复杂的具体问题设计求解方法。在基础课程学习和课后练习中往往是针对假定的简单情况进行求解。例如，在学习线性规划时，例题和课后练习题目一般只有几个变量和几个约束条件，规模较小，可以通过手工计算求解，以便深刻理解其基本原理。但在航运管理课程设计中一般设有4～6个船型、5～6条航线，例如，当问题中设有4种船型(K=4)、5条航线(G=5)时，根据数学模型(1)—(3)形式的特点，在该问题中就有K×G+K=24个变量，K+G=9个约束条件，针对如此规模的实际问题，用手工计算则比较困难，必须借助计算机求解。这就要求学生不但要综合运用以前学过的知识，还要具有运用理论知识解决实际问题的能力。二是学会运用数学方法模拟解决实际问题。根据给定的少量已知条件求解该类开放式课题，要么从根本上理解教材中的数学模型，要么自己尝试建立新的数学模型，两者都有一定的难度。三是如何查阅、分析、估算、选定、解释任务书中没有给出的大量参数，特别当由不同渠道获得的数据有所不同、甚至互相矛盾时，如何处理、怎样取舍?这对于没有实践经验的学生来说是非常困难的。任务书对于如何选定计算参数没有给出统一的规定，但要求每位学生必须对参数的选定或取舍给出合理解释。四是当求出问题的最优解后如何验证结果的正确性。由于课题中涉及的实际问题约束条件多、模型中变量和参数数量较多、求解过程繁琐，而且学生数量较多、每位学生的基本数据也不同，使得指导教师和学生都难以检验计算结果的正确性，这样可能会造成实践训练效果不佳、事倍功半。这就需要指导教师(或课题组)和学生寻找验证求解方法正确性的简便途径。
三、保证教学效果的基本措施
1．采取的措施
这种只给出一些控制性基本参数，而允许学生根据实际情况确定其他计算参数，或者说在一定的框架下给出一些已知条件，允许学生自主确定相关数据的做法与现实中航运企业经营管理业务的操作环境较为接近。显然，对这样的求解过程及结果既有统一的评价尺度，又能发挥学生的个性。但这种由学生自主选定一些已知条件的开放性课题与常规做法相比也存在一些突出的问题，如果处理不好，就达不到预期效果。因此需要采取有效措施来保证教学效果。
(1)由于开放性课题的基础数据、求解过程与方法、最终结果可能存在差异，教师检查、批改的工作量很大。为此，课题组针对本课程设计编制了应用型决策支持系统———船队规划决策支持系统(FPDSS)，在课程设计中期检查阶段下发软件，便于师生验证计算结果的正确性。通过操作标准验证软件、对比自己的计算过程和结果，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(2)为避免同年级学生互相抄袭，设定每位同学求解时应用的基础数据不同(如给出的案例中采用每个学生的学号作为其中某一航线的运输需求量)，已知条件这一微小的变化会使计算结果出现较大差异，加之每人选定的其他已知参数也各有不同，使得结果的差异性规律难以猜出，这就迫使每位学生必须独立求出结果。
(3)为了避免低年级抄袭高年级学生课程设计报告，设计出了工作量、深度、难度都基本相同的航运管理课程设计任务书系列，对每一年级的学生都更换课题内容。由于任务书中给定的控制参数较少，更换课题内容也显得相对容易。
(4)为了保证课程设计的效果，提高效率，设定了集中指导答疑的时间和地点，并规定了中期检查时间，要求所有学生必到，接受统一检查，并根据检查结果给出中间成绩，确保每位学生确实自己经历了数据处理过程。
2．基本要求
(1)由于课程设计任务书中给出的数据是不充分的，要求学生查阅相关船舶、港口、航线、费用等方面的资料，通过适当方法将原始调查数据转换成数学模型中需要的规范计算参数。
(2)提示学生可以应用Matlab、Lingo、Excel等软件求解数学模型，但不限定求解方法，且鼓励学生自主编程计算。计算结果保留两位小数。
(3)为了便于指导和检查，原定所有学生都到学校机房统一上机，但考虑到学生都配有计算机，为了提高效率仅设定每天答疑时间和地点，学生根据自己需求确定是否需要前来答疑，不需要参加答疑的学生可自行安排作业地点。但在规定的集中检查时间，所有学生必须到场，接受统一检查，给出中间成绩。
(4)为了保证实践教学效果，在最后一次集中检查、给出中间成绩之后再下发FPDSS软件，要求学生将自己独立获得的计算结果与用FPDSS软件计算出的结果做出比较。如果存在差异，必须找到原因，并做出合理的解释和说明。
(5)按学校制定的实验设计报告格式撰写实验报告，完善课程设计报告，至少包括问题描述、参数准备、方法说明、设计结果和总结建议5个部分。下发指导书后两周上交课程设计报告。
四、教学效果分析与评价
1．成绩评定
实践教学环节也需要有与之相适应的考核原则来检验学生的学习质量，否则，难以检验实践性教学是否达到预期的效果。对课程设计结果的成绩评定分为优、良、中、及格、不及格5个等级。对于每一个等级都给出明确的评价标准。例如，优:自己独立设计数学模型、求解方法或求解程序，按要求的格式撰写课程设计报告，并按时提交课程设计报告;同时利用FPDSS优化求解航线配船问题，比较分析了求解结果可能存在的差异和原因，并写出客观、真实的总结、体会和建议。又如，及格:按要求的格式撰写课程设计报告，并按时提交课程设计报告;利用FPDSS软件求解航线配船问题，结果基本正确。
2．效果分析
显然，学生花30个学时认真做完这样一个具有一定复杂性和难度的课题后，都希望得到指导教师的客观评价，以便知道自己对知识的理解程度和解决问题的能力。而对于教师来说，当学生数量较大时通常在课程设计的成绩评定方面存在一定困难。近些年来，“航运管理”课程每年级的学生数在150～220人之间，一般配置2～3名指导教师，可以想象成绩评定的工作量之大。如果不能及时给学生反馈课程设计中的问题，就会使教学效果大打折扣、事倍功半。检查验证软件FPDSS的开发应用使得每位学生可以自己检查计算结果的正确与否，大大减轻了教师评定成绩的工作量。在此基础上，指导教师可以根据每位同学撰写的课程设计报告、总结与体会和书写的完整性及规范性，对每份课程设计报告的质量迅速做出客观、准确的评价。从整个课程设计过程观察，学生出现的比较普遍现象是，接到任务书开始感觉有些迷茫、不太适应，但大多数学生对未知的专业问题表现出浓厚的探询兴趣;中期面对大量的不确定性问题有些不知所措、深感困惑、急于试探;后期随着分析结果浮现，渐渐理出头绪，但还不清楚自己获得的结果的正确性;等到用FPDSS软件验证了自己的结果后，就会有思路豁然清晰、大功告成的成就感和喜悦感。这种开放式课程设计在锻炼学生自主学习能力、激发学习探索热情方面的效果非常显著。多数学生反映的收获包括:
(1)加深了对船舶资源优化配置知识的理解，更加清晰地认识到所学数学优化方法在解决专业实际问题中的应用;
(2)通过查阅数据、汇总整理资料，不仅锻炼了查阅、分析、处理实际数据资料的能力，而且接触、了解了与本行业相关的专业性数据库、网站和港航企业、管理机构的基本情况，为以后踏入工作岗位奠定了良好的基础;
(3)在求解过程中同学之间积极展开交流，探讨针对复杂的具体问题如何建立行之有效的数学模型并设计相应的优化求解方法，实践了课堂上、书本上学到的理论知识，提高了分析问题、解决问题的能力;
(4)在课程设计中，大量使用Excel、Matlab、Lingo等软件处理数据、实现算法，掌握了常用软件的运用技能，积累了相关软件的应用经验，提高了运用现代技术手段进行实际操作的能力;
(5)在课程设计的过程中，深刻体会到细心、耐心、专心和统筹思考的重要性，前期工作任何小的疏忽都可能对后期结果有较大的影响。此外，下发FPDSS软件的时间选在学生完全准备好计算参数并已经初步求出计算结果之后。这一方面给学生验证求解结果是否合理提供了依据，为学生提供一个练习和检验各种专门计算方法的捷径，使其具有自我纠错能力;另一方面也避免学生从开始就有依赖思想，训练学生独立动手解决问题的能力。
五、结语
篇8
“卓越计划”启动已经有一段时间，各高校对各专业本科阶段的“卓越计划”培养方案进行了探索。课程设计是将所学理论知识应用到工程实践的实践教学活动。由于全国各高校核工程与核技术专业课程设计的课时不同，教学条件不同，教学模式与具体的教学方法也存在差别，因此没有现成的教学模式可供参考。由于核类专业的特殊性，普通高校利用大型核设施进行实践培养存在一定的困难。根据“卓越计划”的要求，结合学校的实际情况，目前该专业主要选用一些具有工程应用的软件开展课程设计，比如mc-np软件、flunt软件、matlab/simulink软件、pctran软件、fortran软件、labview软件等。目前核工程与核技术专业开展的主要课程设计有反应堆物理课程设计、屏蔽计算课程设计、核电仿真课程设计、电子电路课程设计、反应堆热工课程设计等。从社会需求以及培养具有工程实践能力专业人才的目标来看，目前核工程与核技术专业的课程设计还存在一些不足。具体表现如下:(1)课程设计的题目和内容跟工程实践联系不够密切，缺乏新颖性和挑战性，学生没有兴趣完成课程设计，亟待更新。(2)教学方法和手段单一，缺乏灵活性。以往课程设计都是教师先讲解基本原理与方法，然后学生开展课程设计，在教学过程中缺乏讨论、互动、引导、激发和案例驱动，学生在面对具体实际问题时，往往感觉无从下手，有的学生无法完成课程设计的任务。(3)考核方式单一。以往课程设计的成绩主要由课程设计报告内容决定，不可避免地存在照搬、照抄他人的现象，成绩评价缺乏标准和透明度，使得课程设计效果不理想。因此，围绕“卓越计划”的要求，合理构建课程设计的实践教学体系，更新课程设计的内容，改进课程设计的教学方法及手段，加强课程设计过程监控和改变考核方式都极为必要。
二、课程设计教学改革研究
针对目前课程设计现状，结合我校实际情况，从课程设计教学内容、教学方法与手段、考核方式等方面进行探索和实践。
(一)精心选取课程设计题目
为了提高课程设计实践教学环节的效果，必须及时更新课程设计题目。根据以下几个原则选取课程设计题目:(1)按照课程设计大纲的要求选题，内容的深度和广度符合教学要求;(2)根据学院教学条件选题，需要具备合适的设计工具完成课程设计;(3)题目内容与专业课程相关，通过课程设计更好地巩固专业理论知识;(4)选题具有一定的工程应用背景，能在以后的毕业设计或是以后的工作中用到。根据选题原则以及结合学生所学知识我们选用了一些多样化、实用性并具有一定挑战性的题目。比如，对于反应堆物理的课程设计，我们精心设计了采用MCNP程序进行栅元、组件的临界计算并设计了一个小堆芯的题目;对于核辐射探测方向，设计了采用MCNP程序计算不同探测器探测效率的题目;对于核电厂运行仿真，设计了采用MATLAB程序或者FORTRAN程序来实现核电仿真等。这些多样化和实用性的课程设计题目，加强了核专业特色，锻炼了学生的实践能力，提高了学生的积极性、主动性。
(二)转变课程设计教学方法
抓好课程设计过程是非常重要的。以前课程设计的教学方法大多是指导教师先讲解课程设计的原理和过程，然后学生自己完成作业，教师不能把握学生是否掌握了课程设计的全过程。为了调动学生的学习兴趣和动手能力，指导教师采用了图书指导法、讲授法、问题驱动和讨论法等教学方法。在课程设计实践过程中，指导教师注重对学生的引导作用，采用启发性教学，要求学生亲自参与课程设计的全过程。对于不同题目，教师介绍基本原理、设计要求、设计方法、操作步骤及注意事项后，要求学生自主思考去完成一个类似的题目，检查学生是否理解课程设计过程，同时也鼓励学生采用不同的方法来完成同一个题目。指导教师注重讲解一些典型的例题，指出在设计过程中容易出错误的地方，以便学生吸取经验，尽量减少设计错误。为了提高学生的主观能动性，指导教师注重在大思路上进行引导，不干预具体的设计方案和设计细节，把关和解决疑难问题。例如:反应堆物理课程设计采用MCNP程序对组件进行临界计算，指导教师首先让同学们课前查阅资料，了解典型的组件类型、不同类型组件结构上的差别和组件组成等基本知识;然后指导教师在课堂上讲授怎样利用MCNP程序实现核电站15×15燃料组件临界计算的例题。课堂中教师重点讲解MCNP程序输入inp文件每一个部分的作用，然后让同学们当场运行MCNP程序，掌握作图及其生成输出out文件等基本运行操作。同学们运行完后，指导教师再讲解out文件的每一个部分，告诉同学们怎样看输出结果。讲解完例题后，教师要求同学们当场实现大亚湾核电站17×17燃料组件的临界计算，同时设计不同可燃毒物的布置方式，掌握不同可燃毒物布置方式下结果的变化趋势。每个做课程设计的同学都拥有一台电脑，可以单独完成作业，如果有什么问题和想法可以与同学或教师交流。指导教师全场监控每个学生作业的完成情况，并作为课程设计考核内容的一部分。做得好的同学，老师当场给予表扬以激发学生的学习兴趣;碰到问题能够自己想办法及时解决的同学也会获得表扬，同样会获得较好的成绩。指导教师除了注重学生独立完成课程设计的能力，同时也注重学生的协作创新能力。比如设计一个小堆芯可能有多种方案，输入文件的代码量不同，同学们可以分成小团队讨论后确定一个方案，团队每一个人完成方案的一个部分，最终实现小堆芯的临界计算。总结几年的课程设计教学经验，采用图书指导法、课堂讲授法、问题驱动和讨论法等教学方式，可以明显提高课程设计的教学效果。
(三)转变课程设计考核方式
以前课程设计的成绩主要由课程设计报告和平时成绩决定，课程设计报告占了大部分成绩，这种考核方式存在一定的问题。比如，课程设计报告可能存在抄袭的情况，指导教师无法判断，成绩评定很有可能不公平，这严重打击了学生的学习积极性。另外，学生只注重课程设计报告内容，不注重课程设计过程。为了培养学生的能力，提高课程设计成绩评价的公平性，课程设计成绩改由三部分组成:平时成绩30%、实践操作40%和课程设计报告30%。(1)平时成绩30%，包括考勤成绩、学习态度和课堂纪律。考勤采取签到的形式，上课前签到一次和下课前签到一次，保证学生在上课时间能全程到课学习;学习态度主要包括上课回答问题和独立解决问题情况;课堂纪律是指指导教师严格要求学生，严禁玩游戏和玩手机等，只能做与课程相关的事情，保证学生充分利用好上课时间。(2)实践操作40%，指导教师注重对课程设计每一个环节的考核，包括学生的动手能力、思考问题的方式、查找资料的能力、编程和解决问题的能力。(3)课程设计报告30%，成绩包括书写格式、完成情况和创新性等。课程设计最后一般会有附加题，因此设计报告成绩也包括附加题完成情况。成绩评定的方法在课程设计上课前就告知学生。实践证明，这种考核方式对学生认真开展课程设计工作起到较好的引导作用。
三、结语
篇9
计算机技术作为信息化的核心技术受到全社会的普遍重视。深入掌握计算机专业知识、具有良好系统设计与分析能力的计算机高级专业人才在社会上深受欢迎。而系统设计与分析能力的培养需要通过长期、系统的实践训练才能获得。
高等学校的实践教学一般包括课程实验、综合性设计、课外科技活动、社会实践、毕业设计，等。因此，实践教学基本上可以分为三个层次：第一，紧扣课堂教学内容，以掌握和巩固课程教学内容为主的课程实验和综合性设计；第二，以社会体验和科学研究体验为主的社会实践和课外科技活动；第三，以综合应用专业知识和全面检验专业知识应用能力的毕业设计。课程实践(含课程实验和综合性设计)是大学教育中最重要也是最基础的实践环节，直接影响后继课程的学习以及后继实践的开展质量。课程设计是属于第一个层次的综合性设计实践教学。
课程设计以培养学生系统设计与分析能力为目标，通过团队式合作、研究式分析、工程化设计完成较大型的系统或软件的设计题目。课程设计不仅有利于学生巩固、提高和融合所学的专业课程知识，更重要的是能培养学生多方面的能力，如综合设计能力、动手能力、文献检索与分析能力、团队合作、工程化能力、研究性学习能力、创新能力，等。因此，课程设计是提高学生动手能力和解决实际问题能力的一种非常有效的方法，越来越受到重视。
大力加强教学活动中学生的实践动手能力的培养已经引起了教育与社会各界人士的广泛重视。在教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会制订的“高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范”中，我们可以看出，教育部专业教学指导委员会对课程设计非常重视。从培养与提高学生综合能力出发，教学指导委员会制定的四个方向的专业规范均建议有单独课程开设综合性课程设计，每个专业方向分别给出了6个综合课程设计范例(每个本科学生可以选修其中3～4个)。
根据国家教育部教学指导委员会以及浙江省计算机教学指导委员会的调查，目前“计算机科学与技术”专业的开设数居全国专业点数之首，其中有很大部分为最近十年内开设的。这一方面反映了高等教育对国家信息化建设浪潮的积极响应，另一方面也反映了许多学校专业建设的经验不足。一些专业师资队伍薄弱，一些学生在校期间没有得到足够的、比较综合或系统的训练。根据浙江省计算机教学指导委员会的调查，浙江省高校计算机专业实践环节的学分差距较大，一般在16至30学分之间。一般学校安排的课程设计为5门左右，多的学校有7门，少的只有2门。因此，目前各高校对课程设计环节的理解与实施的力度存在差距，其效果也有很大的差别。一些学校课程设计的工作量与深度不够。
课程设计是提高学生实践能力与综合素质的重要与可行的手段。课程设计的内容建设与实施对教师的业务水平有较高的要求。一些师资队伍和学生基础相对薄弱的高校，实施高质量的课程设计确实存在较大的难度。因此，加强课程设计内容的研究与相应教材建设是十分必要的。教材是教学经验和成果的凝固。通过总结课程设计实施经验比较丰富的教师的成果，形成教材，必将有助于推动高质量课程设计在各高校中的开展，为提高计算机专业人才培养整体质量作出贡献。
2计算机实验教材出版状况
鉴于学生实践能力的培养引起了越来越广泛的重视，国内各大出版社纷纷开始重视实验教材的建设。目前实验教材基本上分以下两类：(1)课程基本实验教材，以课程基本实验为主，包含一部分设计实验，这是目前实验教材的主体；(2)课程设计实验教材，以综合性、设计型实验为主。
近年来，虽然出版的实验教材数量有所上升，但整体比重还是比较低。例如，作者对国内某大出版社公布的计算机类教材清单进行了统计分析：在570本教材中，实验教材共73本，占总数的12.8%；而这些实验教材基本上以大学计算机基础和程序设计类课程(包括数据库程序设计)的实验教材为主，其中大学计算机基础课程实验教材占实验教材总数的34%；程序设计类课程实验教材占实验教材总数的44%；其他所有课程的实验教材只占22%。从各类别教材中实验教材的比例上看，在大学计算机基础课程教材中实验教材占30%；在程序设计类教材中实验教材占31%；而其他类课程实验教材的比例仅占4.2%。可见，目前已出版的实验教材主要集中在大学计算机基础、程序设计这类计算机基础课程上，专业课程实验教材非常少，而综合性设计(课程设计)的实验教材更是非常缺乏。
从我们已经了解到的已出版的一些课程设计系列教材的情况看：
(1) 不同出版社计算机专业课程设计系列教材的侧重点和风格不同，各有特色。但整体上来说，这些系列教材基本上都比较注重市场应用性广的技术，专业覆盖面和系统性都还不够。已出版的课程设计教材主要也集中在程序设计、实用技术等方面。
(2) 不少教材的实验案例偏重课程知识与相关技术的巩固、掌握以及应用，而对系统分析与设计能力以及工程化方法方面的训练份量还不够。
因此，建设专业覆盖面广、体现综合性设计和工程化方法的课程设计实验教材是非常有必要的。
3计算机课程设计教材建设要点
课程设计是计算机及相关专业的主要实践性教学环节之一。好的课程设计应该围绕着一门或几门主要专业基础课或专业课，以培养学生系统设计与分析能力为目标，通过团队式合作、研究式分析、工程化设计完成较大型的系统或软件的设计题目。课程设计不应仅仅围绕着巩固、提高和融合所学的专业课程知识，更重要的是应该注重培养学生多方面的能力，如综合设计能力、动手能力、文献检索能力、团队合作、工程化能力、研究性学习能力、创新能力等。
因此，课程设计教材的建设应该紧紧围绕着以上目标进行，突出以下特点：
(1) 系统性。课程设计适用于计算机专业绝大多数专业基础与专业课程；学生系统分析与设计能力、工程实践能力的培养是长期、系统的过程。为了加强学生实践能力，课程设计教材最好能形成系统性，涉及专业主要课程，以给学生不同角度、不同层次、持续的实践训练。
(2) 典型性。课程设计中的案例应该围绕相关课程的主要知识与技术，具有典型的代表意义，这样有利于学生更深入地巩固与掌握相关课程的主要知识。
(3) 工程性。目前，计算机软硬系统的设计与开发基本上都需要应用工程化方法、进行团队式合作。因此，课程设计作为实践能力训练的重要阶段，也应该体现和突出工程化方法和团队合作意识。
(4) 探索性。课程设计不同于一般课程实验的主要表现点之一是：希望学生能围绕课程设计目标，通过查找与分析有关参考资料，进行探究式的学习，激发创造的意识和能力。所以，在案例分析与练习方面，不应该只是“手把手”地教，更应该留有进一步发挥与想象的余地。
(5) 可仿性。课程设计一般通过案例分析引导学生进行进一步的课题设计，因此这些案例本身应该具有可再现性，即学生通过教材的案例分析可以自己设计实现相应案例；另外，学生也可以在案例基础上进一步扩展和创新。
(6) 层次性。近几年来，越来越多、不同层次的学校在计算机专业中开始实施课程设计。由于不同学校学生层次的差异比较大，建议在课程设计的题目上有一定的训练梯度，尽量能使不同水平的学生都能从中受益，既有详尽的指导，也有适当的提示。
4浙江大学计算机专业课程设计实验教材
浙江大学计算机学院在专业课程中实施课程设计(project)已有10多年的历史，积累了丰富的经验和资料。目前，该学院80%以上的专业骨干课程要求学生必须完成相应的综合实验，其中大多数是以团队合作方式完成。
为全面总结专业课程设计的建设经验，推广建设成果，该学院特别组织相关课程的骨干任课教师编写了一部以课程设计内容为主的“高等院校计算机专业课程综合实验系列规划教材”，并将于2007年下半年由浙江大学出版社陆续出版。
该系列教材的作者们不仅具有丰富的教学经验而且还具有丰富的科研经验，是浙江大学计算机科学与技术学院和软件学院的教学核心力量。这支队伍目前已经获得了两门国家精品课程(C语言程序设计基础及实验、操作系统)以及四门省部级精品课程，出版了几十部教材。系列教材涵盖了绝大部分专业必修课程和部分选修课程，是一部比较完整的专业课程设计系列教材，也是国内首部由研究型大学计算机学科独立组织编写的专业课程设计系列教材。
系列教材由《C程序设计基础课程设计》、《软件工程课程设计》、《数据结构课程设计》、《数值分析课程设计》、《编译原理课程设计》、《逻辑与计算机设计基础实验教程与课程设计》、《操作系统课程设计》、《数据库课程设计》、《Java程序设计课程设计》、《面向对象程序设计课程设计》、《计算机组成课程设计》、《计算机体系结构课程设计》、《计算机图形学课程设计》等十三门课程的综合实验教材所组成。
下面举例介绍其中几本教材的主要内容及特点。
《C程序设计基础课程设计》：在分析C语言高级编程技术的基础上，通过对“通讯录”、“计算器”、“俄罗斯方块”等3个完整案例的解析，指导读者按照软件工程的生命周期开发过程，从问题分析、设计、编码到测试，循序渐进地完成大型程序的开发。教材还提供了9个大型程序训练的题目及简要分析，供读者练习。本教材还针对教学需要，提供了可参考的实施过程说明、开发文档模版、考核方法和评价标准，特别强调学生团队合作精神的培养。
《数据结构课程设计》：针对堆栈、树、图、排序、哈希查找、算法设计等方面的内容提供了8个课程设计案例，分别从基本知识回顾、设计题目、设计分析、设计实现、测试方法、评分要点等几个方面进行分析。教材还提供了8个课程设计习题，并对实现要点进行了简要的分析。
《计算机组成课程设计》：要求实验者用硬件描述语言(Verilog HDL)设计单元电路、功能部件和指令条数有限而功能较齐全的单时与多时钟CPU。在计算机功能单元仿真模拟正确后, 实验者能把自己设计的结果写入到Spartan-3 Starter Kit Board开发板的FPGA可编程芯片上，并能直接实验自己的设计(芯片)是否达到预期目标。实验设计由浅入深，内容丰富。
《数据库课程设计》：以图书管理系统的开发为例，从需求分析开始，到数据库设计、数据库应用和应用开发等过程。其中应用开发的环境和工具包括MySQL数据库和ODBC接口技术，以及SQL Server和JDBC等。本书侧重于介绍“怎么做”和做的过程，而非原理性和全面性的阐述。
《软件工程课程设计》：主要围绕软件工程的基本知识点，通过详细分析一套典型的实际案例――银行系统的开发，指导学生应用软件工程生命周期的理论以及使用相应工具完成实际项目的开发。同时提供了一系列练习项目，供读者进一步练习。
《编译原理课程设计》：主要围绕设计、实现一个简单的程序设计语言SPL(Simple Pascal Language)及其编译器；涵盖了编译原理的词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等各阶段的内容。通过对该语言编译器的分析，使学生们对编译原理有一个形象、直观和透彻的认识和感受，以便更深入了解和掌握编译原理的内容和实现方法，进而提高分析问题与解决问题的能力。
篇10
关键词：基于工作过程；项目式教学；；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）45-0223-03
一、引言
《程序设计》这门课是我校计算机系计算机科学和电子商务本科两个专业共同的主干核心专业课，是一门具有很强的综合性和很高的实际应用价值的课程。工作过程这一概念是借鉴德国“双元制”思想而逐渐形成的，是指在模拟企业为完成一件工作任务为基础，以工作过程为向导，项目式教学为载体进行的一个系列完整工序的教学模式[1]。本文以企业对人才的需求为导向，结合作者多年在教学实践经验总结，按照基于工作过程的项目式教学思路，探讨了《》改革过程中教学思路，教学情境的设计、教学方法和教学实施过程的改革的探索和实践。
二、设计思路
从《》教学入手，以工作过程为导向组织教学，将计算机专业各门核心课程分解到项目开发的各个典型工作任务中，设计教学方案，制作教学课件，实施教学流程。每一章都是先提出要解决的问题，然后明确目标和解决问题的思路，再运用语言进行程序设计[2]。以一个完整的案例的分步开发步骤进行知识点的组织，以为程序设计工具，使学生在实践中学习掌握开发一个实用项目的思路和技能。力图做到理论和实践相结合，知识和技能相统一。通过该课程的实践探索，开发一套行之有效的课程教学体系，进而推广到其他课程。全面提升学生的就业竞争能力，使学生能够尽快适应企业和社会需求目标。在充分调研各类型软件公司的岗位需求和能力需求的基础上，提取软件开发过程中典型的工作任务。然后，依据典型工作任务整合计算机专业各门核心课程。教学中不再单独的以课程划分来分析程序、讲解知识点，而是以项目进度中的各个子项目设置不同的教学情景环境来展开教学，要求学生能在掌握子项目所涉及的整个软件开发体系所涉及的知识点后，达到举一反三的效果。
三、实施过程
按照典型的工作过程流程合理进行课程设计，编写课件，安排教学，组织学生项目式课程设计。
（一）项目式教学内容选取
教学内容选取应体现实用性和可拓展性，围绕大学本科教学人才培养目标和软件公司人才能力需求重设计课程内容，并将教学内容按工作过程重新组合。对软件企业的人才能力需求展开深入调研，通过向行业内专家、软件公司高管及一线软件开发和测试员请教，获取软件人才职业需求的第一手资料，并进行工作过程教学的可行性分析；紧紧围绕工作任务来设计教学内容，不但要强调理论知识的系统性，而更需注重教学内容的实用性和前沿性。
（二）课件设计
课程设计主要考虑如下方面。
1.课件内容的筛选。在课件内容的选择上，依照教学大纲的要求，精选软件公司具有代表性的真实案例并将其融合到课件。具体设计思路如下：（1）为了保证学生通过在课程设计能有较大收获，课程设计要求尽量能够覆盖较大的工作领域，负载更多的软件专业知识和技能。（2）为了保证课程内容的前沿性，我们将结合软件行业发展，同步更新软件设计方法和技术。
2.课件结构的设计。在教学课件结构的设计上，采用任务驱动和项目训练设计方式，符合高校基于工作过程项目式教学的设计思路设计教学情境，将工作任务融入到教学情境中，情境随着任务的进度，推动工作进度，最终完成项目的开发与维护整个工作过程，并将职业能力培养渗透到整个项目课程设计中。
3.课件素材的选择。在课件素材的选择上，力求选择的素材来自于真实的项目，并充分考虑其趣味性和与教学紧密联合，以新颖的方式导入教学内容，充分发挥学生在教学过程中的主体作用，激发学生学习的积极性和自信心。
（三）学习情境设计
1.创设情境。教学所创立的项目情景必须是真实的场景。只有在真实的学习情境中，学生才能切实弄明白知识的价值，才能激发他们学习的兴趣，促进学生精确掌握知识点并把知识转化为技能。这就要求对这诸多项目进行评估，选择最具典型意义的项目作为学习情境。
2.基于工作过程设计学习情境。学习情境的设计要便于教师采用项目驱动教学法实施教学。在教学过程中充分发挥学生的主体作用，转变学生被动学习为主动获取知识，培养学生分析问题和解决问题的能力、自我控制与整体规划能力、快速反馈和及时改进能力。
3.学习情境应随着软件行业发展同步更新。为保证学生所学知识的前沿性，学习情境应该随着现软件业和实际应用发展的变化而及时更新，不能选定了某个学习情境之后就很多年都保持不变，否则会使学习情境失去应有的吸引力。
（四）教学过程
《课程设计》的教学过程应在着眼于“项目驱动”的“基于工作过程的学习”中进行。在教学中，强调以学生为主体、以教师为主导、以工作任务为载体的项目教学法。根据完整的工作过程，从项目需求中引出知识点，将项目所需知识点讲解穿插在项目实践中，实现学生专业知识和专业技能的学习过程置于工作过程中，使技能实验在模拟仿真、实训和校外实习三个环节循序渐进地联系在一起。为了能使学生较好掌握项目开发所需的知识与能力，按照从入门者到程序员的职业成长规律及认知规律，设计不同学习情境，学习情境的设计上从简单到复杂，从单一到综合。将一个完整的基于工作过程的项目贯穿整个课程，通过各个情景任务学习计算机开发的“需求分析”、“系统详细设计”、“编码”、“测试”、“部署与维护”这五个工作过程。在项目开发过程中，课程设计负责教师以项目经理的身份布置任务，其他任课教师以技术主管的身份协助学生完成过程任务。基于项目驱动的工作过程可描述为：教师精选提炼出真实项目中的部分具有代表性的模块，演示各个功能，并简要分析各功能模块。在课程设计中，我们遵循“层次递进，螺旋上升”的学习规律，由简单到复杂，由单一到综合，循序渐进进行教学活动[1]。重点讲解软件开发思路和解决实际问题的方法，并在教学中出现的核心专业课程知识点进行讲解，并指导学生对新知识点进行进一步探索，从而提高学生自主分析和解决问题能力，获得举一反三的效果。
通过以上五个工作过程将软件程序员入职的“岗前培训”、“试用期”、“正式员工”三个必经阶段进行模拟，从而使学生在校期间就积累项目开发经验，养成善于动脑，勤于思考，及时发现问题的学习习惯；培养计算机开发团队其他成员团结协作行能力；锻炼与不同部门的同事的良好的沟通能力；养成规范的计算机代码编写习惯。使学生的综合素质与企业要求“零距离”。其中，《软件工程》，《数据库技术》，《程序设计》和《软件测试》四门计算机专业核心主干课程教师参与课程设计指导。本项目实训中软件工程教师担任整个项目的技术总监，其余三位老师分别担当各个工作流程的技术主管，分工合作，完成整个工作流程项目指导。
（五）教学评价
在每个阶段学习过程中，各开发小组完成相应任务后，教师组织学生进行小组讨论交流，上台演示讲授，最后进行师生研讨和小结。分析各组优缺点，取长补短。在整个项目教学结束时候，还会进行项目评分和总结。教学评价注重对学习过程和工作过程的考核，即分别对学生完成项目的情况加以展示与考核。这样可以以提高学生的积极性，更好地培养学生的沟通能力、团队合作能力和创新能力。
四、教学效果
在课程建设理论的指导下，学生顺利地完成了全部任务的学习，在整个基于工作过程的项目式教学中，从知识体系到教学体系结构的改进，从教学模式到学生实际能力，都获得了令人满意的效果。
1.提高了学生学习的兴趣和实际项目开发能力。在基于工作过程的课程建设理论指导下，每节课都完成一个相对独立的子模块，这样既可以培养学生学习的兴趣，也提高了学生编程能力和项目控制能力。
2.提高了学生的团队合作能力和沟通技巧。在项目组团队中，小组组长为每个成员制定工作量工，采用进度控制表定期反映每个成员实际工作进展情况。对于工作有困难的同学，老师对其进行单独辅导，有效避免了个别成员无法跟上进度。同时培养每个项目组成员具有良好团队协作精神和善于其他部门沟通的技巧。
3.取得了良好的教学效果。通过课程学习，从教学内容到课程结构的改革，从教学模式到师生能力的共同提高，都获得了良好的教学效果。在指导教师的带领下，学生还参与了教师的横向项目如《武汉市结核病防治信息系统维护》、《中国化工热线》、《远程探视网》、《党员信息查询系统》等项目的开发，提高了学生项目技能和积累了项目实战经验。
五、结语
《》课程是一门理论性、实践性和应用性都很强的课程。在基于工作过程项目式教学的引领下，学生学习目标明确，锻炼了学生应用软件的开发能力、团队合作精神和系统整体控制能力。使学生具备社会和企业对人才培养的要求的计算机开发能力和计算机服务能力。希望通过课程项目式改革探索，促进计算机技术专业教学水平的整体提高。
参考文献：
[1]宋桂岭，张洪斌.工作过程导向的课程体系探索与实践[J].电脑知识与技术，2009，（7）：5587-5590.
