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基础工程课程设计总结

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基础工程课程设计总结

基础工程课程设计总结范文第1篇

针对土木工程专业结构类课程设计在人才培养和教学中存在的问题,构建了结构类课程设计的目标体系和内容体系,基于整体性提出了结构类课程设计改革和实践方案。实践表明,提高了学生的工程结构设计能力和素质,缩短了学生毕业后工作的适应期。

关键词:

课程设计;结构设计素质;土木工程;适应期

基金项目:

黑龙江省教育科学―十二五规划课题(重点课题GBB1212055;规划课题GBC1213115);黑龙江科技大学教学改革项目(JY14-88)。

目前,一般院校土木工程专业人才培养都趋向于培养高级应用型技术人才。土木工程专业的实践性很强,而土木工程结构设计是土木工程专业学生必备的业务能力之一,是土木工程专业高素质人才培养的一个极其重要的实践性教学环节。土木工程结构类课程设计是本科生学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等专业主干课程后,针对所学的各种不同结构体系和构件的设计理论、设计方法和设计计算步骤等内容进行的阶段性总结及设计训练。同时,进行结构类课程设计既是学生顺利完成毕业设计的基础,又是学生毕业后从事土木工程结构设计、技术咨询等工作的前奏。结构类课程设计教学质量将直接影响到学生毕业后从事土木工程结构设计的能力和素质,也将直接影响到学生就业质量,但是,大多数高等院校的结构类课程设计的实践教学内容、教学模式等不能适应新新形势下土木工程人才培养的要求。分析表明,主要存在以下几方面问题:(1)各门结构类课程设计的设计题目和设计内容相互独立,缺乏系统性和整体性,并没有充分考虑各门课程设计之间相关性;(2)各门课程设计的题目来源和设计内容的工程背景不详,缺乏与实际工程的紧密衔接,缺乏应用性;(3)各门课程设计的任务书中所给基础性数据和参数过于具体,不利于学生独立分析问题解决问题能力及创新能力的培养;(4)课程设计的过程管理,质量监控和成绩评定缺乏有效机制;(5)条件保障有待于加强,必要的课程设计指导书等资料匮乏。基于上述存在的问题,进行结构类课程设计的改革研究与实践势在必行。因此,以系统论为先导,基于土木工程结构的整体性概念,加强结构类课程设计的多维度的研究与探索,对提高学生工程结构设计素质,实现学生毕业后从事结构设计的零适应期培养具有重要的显示意义。

1基于整体性构建结构类课程设计的目标体系和内容体系

目标是改革和建设的导向,课程设计的改革亦应如此,明确培养目标是首要的工作。依据社会对土木工程设计人才的需求,明确结构类课程设计改革主要目标是:基于土木工程结构的整体性,培养学生从事工程结构设计和技术咨询等工作的能力和素质,实现毕业后从事结构设计零适应期。具体说,学生在学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程后,通过进行系统的课程设计进一步深化对结构体系和各结构构件的基本概念、基本理论和基本设计方法和公式的理解和应用,并且从土木工程结构整体上把握不同结构体系及其基本构件的具体设计方法和步骤;加强学生对计算机技术(结构电算分析、绘图等)和信息技术应用能力的培养,加强学生设计资料和参考文献查询与检索能力的培养,以及对不同结构体系及其构件的结构施工图表达能力的培养;同时,从多维度培养学生的工程素质(工程意识、工程设计能力等)、创新意识和能力,以及团队协作精神和品质等。土木工程结构是由各种不同受力状态的构件组成的一个空间结构承重体系。对于建筑工程来说,任意一个建筑结构都是由竖向结构承重体系、水平结构承重体系和下部结构承重体系组成的空间承重骨架,这三部分承重体系之间并不是孤立存在,而是相互连接,组成一个一个系统。这样无论以哪一部分体系为内容进行课程设计,都应该基于整体(系统)性去分析相互之间的关联性[1-3]。传统的结构类课程设计内容体系包括单向板肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房排架结构设计、钢屋架结构设计和基础工程结构设计。由于混凝土结构的装配式单层工业厂房排架结构在目前实际工程中应用较少,且在排架柱设计时,内力组合理论与框架结构中框架柱的内力组合理论相同,因此在新的课程设计内容体系中将其取消。根据土木工程的专业主干课课程体系构建土木工程专业(建筑工程方向)结构类课程设计内容体系。结合一幢多层混凝土框架结构工业厂房(附带有多层砌体结构办公楼)。从房屋建筑工程结构整体性的角度编写结构类课程设计任务书,内容包括总则(包含设计目的、工程背景资料、建筑图纸等)和各分项课程设计内容的设计要求及相关资料和参考文献,在课程设计任务书中体现出:钢屋盖结构课程设计主要是设计框架厂房的屋盖,混凝土梁板结构课程设计主要是设计框架结构厂房及砌体结构办公楼的楼盖和楼梯;通过完成屋盖和楼盖结构设计,即可确定出由屋盖和楼盖传递给框架和墙体的荷载,这样就可以进行框架结构和砌体的课程设计。砌体结构课程设计主要设计砌体结构部分的墙体、墙梁、过梁、圈梁和雨篷等。上述四项课程设计内容的完成,即完成了整个建筑结构体系的上部结构体系的结构设计,也确定出了上部结构传递给基础的荷载;再根据地质条件等其他因素,进行基础工程的选型和设计计算,完成基础的结构设计[1]。

2基于整体性培养学生结构设计能力及创新意识和能力

结构设计是一项富于创新的工作。在课程设计任务书中,根据建筑的使用功能要求和建筑模数的要求给定相关的尺寸(柱网尺寸、标高、层高等),通过这些尺寸的合理交叉使班级每个学生具有一组基础数据;对于楼面的做法、楼(屋)面可变荷载等都不直接给出,由学生自己设计或查阅资料确定,这相当于每个学生的设计方案计算都不尽相同。对于结构体系的具体结构形式也不做明确的规定(如混凝土梁板结构课程设计中不明确要求必须采用何种结构形式的楼盖和楼梯等),让学生根据结构实际情况进行结构设计,这样通过课程设计的训练,既培养了学生的创新意识和创新能力,又培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。学生集中在第六学期8周的时间内系统地完成规定五项设计内容,每项设计内容完成后,要求学生要保存每项课程设计数据和成果,以便进行下一项课程设计时应用到上一项课程设计的数据,保持其设计数据的连续性和完整性。同时,建立每个学生课程设计档案,最终完成五项课程设计后,使每个学生的各项课程设计的设计成果归档到一起,统一保管,有利于学生在第8学期进行毕业设计时提供参考。基于整体性学生系统地完成了任务书中规定的五项课程设计内容,实现了一幢建筑的整个结构设计,既完成了结构的上部承重体系(水平承重体系和竖向承重体系)和下部承重体系的结构设计。这样组织开展课程设计,系统地巩固了学生所学的混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等结构类课程的设计理论和设计方法,提高了学生结构设计方面专业知识的运用能力;设计既紧密结合工程实际,又提高了学生对建筑结构设计的整体性认识。计算机辅助设计在土木工程中的应用已经非常广泛,用于结构分析和绘图的软件(如PKPM、天正、CAD等)也较多,结合建筑工程计算机辅助设计课程的开设,在课程设计中,对于每一分项课程设计,要求学生手工绘图和计算机绘图相结合。要求至少一张手工绘图,目的在于强化手工绘图的基本技能;同时,要求学生至少一张计算机绘图。对于结构设计计算,要求采用电算和手算相结合,应用电算对手算进行复核[4-5]。结构类课程大作业也是对学生所学专业设计知识在实际工程设计中的综合性训练,有针对性地安排设计型大作业,可以实现对学生所学专业知识的系统设计训练,及时检测学生生多所学知识的掌握程度;同时,实现对课程设计起到良好的衔接和促进作用。例如,在混凝土结构设计原理课程教学中,当讲完受弯构件纵向钢筋的弯起、截断和锚固等内容后,就可以及时地给学生布置一道均布荷载作用下外伸简支梁设计的大作业,主要是强化学生对受弯构件纵向钢筋弯起、截断和锚固等构造要求的理解和掌握。学生完成此大作业后,有助于加深理解肋梁楼盖结构和楼梯结构中各类梁的纵向钢筋构造要求。此外,结构类课程设计内容体系中取消了单层工业厂房排架结构课程设计,但单层工业厂房排架结构内力计算及组合的方法对后续课程的学习是非常必要的。为了加强学生对这部分知识的理解和应用,可以安排排架结构内力计算和组合的大作业。

3基于整体性加强过程管理、质量控制和评价机制

结构类课程设计的时间比较紧,设计计算和绘图的工作量较大;并且一般高的院校第六学期的结构类课程设计和高一年级本科生的毕业设计同时进行,教师指导课程设计和毕业设计的工作量较大。为此,在第五学期相关结构类课程的结构设计内容讲完后,就把课程设计任务书发到学生手中,使学生能结合所学内容,有针对性地提前思考和准备课程设计。将课程设计紧密融入相关课程教学中;同时,任课教师在结构类课程教学中既要给学生讲清本门课程的课程设计内容和课程设计的必要性,又要讲清课程设计直接相关的内容,特别是指出学生设计中经常出现的问题。在具体设计时,指导教师要通过正确的引导,使学生进一步重视课程设计,激发学生的积极性和主动性。指导学生制定较为详尽的课程设计进度计划,按计划每天加强指导和考核,培养学生自我管理、自我约束的意识和严谨、务实的工程师品质,保证课程设计按时高质量完成。五个分项课程设计内容构成一个系统,各分项课程设计按照“3+1”人才培养的要求,集中于第五学期完成,综合性较强,因此对指导教师的指导能力和水平以及时间的保障也提出了较高要求。为保证指导质量。依据教师专业能力优势,对指导教师实行分组,每组集中对一个或几个班级进行指导,要求每组指导教师对五项课程设计内容的指导,分工协作;对于不同分项课程设计内容的指导实行主指导教师负责制,且对于不同分项课程设计内容的指导实现指导教师的优势互补。避免一位指导教师集中指导一个或几个班级课程设计时,在时间上和指导能力与水平上的不足。改革课程设计的评价办法,基于整体性原则,在考核结构方案和结构选型的合理性、设计计算的准确性和图纸绘制规范性的基础上,还要结合平时的表现考核独立分析问题和解决问题的能力、计算机应用能力等。并且有必要通过答辩的方式进一步考核学生课程设计是否存在抄袭、对设计基本理论的理解和应用情况[6]。同时,指导教师通过对课程设计的指导、审阅和答辩,及时进行总结和研讨课程设计中存在问题和不足;并且也有必要针对学生设计中存在的问题对学生组织召开课程设计专项总结会。这样循序渐进,逐步提高学生设计的水平。

4基于整体性加强条件保障机制建设

良好的教学条件保障是完成高质量课程设计的基石。对于结构类课程设计的整体性改革,结合学生的特点,编制高质量的课程设计指导书是重要的条件保障之一。结合结构类课程设计任务书编写其课程设计指导书。针对学生初次进行结构设计的特点,指导书中应详细说明各结构体系设计的基本理论、基本方法和设计步骤;并且编写具有代表性的工程实例及设计计算和绘图中应特别注意的问题。同时,指导书中的工程实例集中反映现行结构设计规范条文的应用、最新科研成果及工程经验,这样通过工程实例引导学生加深理解所需理论知识,进一步促进理论与实践相结合,有利于提高课程设计质量。

5结束语

上述结构类课程设计改革的研究成果已经过两届毕业生的实践性教学中的实践,取得了较好的效果,学生的工程结构素质得到了提高,促进了毕业设计质量的提升。从学生就业来看,近两届毕业生到设计单位就职的明显增多;信息反馈表明,这些毕业生在实际工作中明显体现出适应期短、上手快的特点,得到了工作单位的认可。

作者:薛志成 裴强 李长凤 杜文学 杨磊 单位:黑龙江科技大学建筑工程学院 大连大学土木工程技术研究与开发中心

参考文献:

[1]薛志成,徐晓红.土木工程结构设计类课程体系优化设置及建设的研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):97-101.

[2]江树勇,任正义,赵立红.基于系统论的工程实践教学体系设计研究[J].高教论坛,2009(3):81-83.

[3]郇筱林,戴素娟.土木工程专业钢结构课程设计质量监控体系的构建[J].高等建筑教育,2015,24(5):103-105.

[4]肖鹏,李琮琦,康爱红.基于系列化模式的土木工程专业课程设计教学改革[J].高等建筑教育,2010,19(5):128-131.

基础工程课程设计总结范文第2篇

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.

关键词: 机械设计基础课程设计;综合性设计;教学方法;教学改革

Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0201-02

0引言

机械设计基础课程设计是机械设计课程体系中的一个重要的实践教学环节,它是工科院校机械类专业学生进行的第一次较全面、较系统、工程设计性很强的综合性设计训练。通过该环节的实践训炼,不仅能使学生巩固加深扩展己学过的知识,并且能使其综合应用这些知识去解决实际问题。机械设计基础课程设计是理论和实践相结合的第一次初探,是一次真正意义上的工程应用能力的培养,是培养学生的工程创新设计思维方式在实践中的验证所迈出的真正意义上的第一步。

近几年,随着社会对人才需求类型的改变,进行教学改革改变人才的培养模式,培养应用型本科人才,作为我校培养人才方案的重点以成为必然,为实现这一人才培养目标的要求,相应的教学体系也在进行适应性调整。机械设计基础作为工科院校的一门重要的技术基础课,它将为这些专业的学生学习专业机械设备课程提供必要的理论基础,使其在了解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护及设备的故障分析等方面获得必要的基本知识,机械设计基础课程所占的教学比重在逐年增加。机械设计基础课程设计是机械设计基础课程最重要的综合性与实践性教学环节,其在实践教学中的意义越加显现出了其重要性。我们围绕着培养具有一定的实践能力和创新设计理念的应用型本科人才的目标,从教学内容、教学方法和手段、设计成果展现形式等方面进行了教学改革和探讨,指导学生从工程应用的角度,结合创新设计思维,应用先进的现代设计方法及设计手段去解决工程实际问题,考虑相关的工程技术要求,逐步树立正确的设计思想,增强设计创新意识和竞争意识。

1教学内容的改革

长期以来减速器作为机械设计基础课程的设计的经典设计题目,这是由于减速器自身的特点决定的。减速器作为机器中一个相对独立的部分,组成减速器的零部件覆盖了机械设计基础课程的绝大部分内容,便于学生在设计实践中应用检验所学的知识,实现理论和实践的结合。另外,不同类型的减速器和参数的设计参数要求,所设计出的减速器的结果是不同的,因此, 选择减速器作为机械设计基础课程设计的题目是可行的。然而, 减速器只是一个部件, 每届学生都重复同样的设计内容, 势必会影响教师的创新设计的积极性。另外, 我校制图课的测绘练习也选择减速器, 这就使得课程设计的题目过于重复,使学生缺乏新奇感,势必会影响学生的设计积极性,影响设计成果。因此,结合学生所学的相关专业和学生对本门课的掌握程度,适当地拓宽课程设计的选题势在必行。

鉴于我校的机械设计、材料成型、车辆工程、汽车服务、材料科学、机电一体化、工程机械、数控等专业的学生都要进行课程设计,其专业跨度大、学生人数多以及减速器涉及的设计问题的经典性,故减速器齿轮减速器设计题目仍予以保留,但根据不同的专业特点适当地增加了设计题目,例如,对于数控专业的学生可以设计普通机床的传动系统, 给出电动机的动力参数, 通过带传动,带动主轴箱的运动。在这样的传动设计中, 学生可以通过参观相关机床,这样既进行相关的带传动和减速器传动设计,也结合学生的自身专业知识,增加了学生的设计兴趣,使学生真正体会到什么叫学以致用。 对于汽车专业的学生,不再进行传统的一级圆柱齿轮减速器设计,而是结合其专业特点,设计汽车用变速器,这样,需要考虑的因素更多了,同时也符合专业培养的特色。实践证明, 适当拓宽课程设计的选题不仅能够让学生得到更多的工程设计训练, 而且能发挥学生的主观能动性, 对于培养创新设计思维和进行创造性设计, 可起到事半功倍的效果。

对于机械专业等为期三周的机械设计课程设计,要求学生在提交一份装配图、一到两张零件图和一份设计说明书外,还要提交箱座和箱盖的零件图。这样更能较全面地考查学生对《机械制图》、《互换性与技术测量基础》、《机械制造基础》、《机械设计基础》等几门课的掌握程度。

2教学方法和手段的改革

现代的教育要求“以人为本”,学生是教学的主体,教师则是教学过程中的主导者。课程设计作为教学中的重要部分,在设计过程中也要充分激发学生设计的主动性和创造性。要达到以上教学目的,首先应重视实践教学的环节,实践教学是学生获得感性知识的重要手段,课程设计也是如此,为了让学生在设计过程中能有一个整体的设计观念,我们在进行课程设计之前,让学生应用机械设计基础理论课上所学的知识,自行设计一个具有一定创新性的实验,来实现预定的运动规律。然后,让同学进行减速器的拆装实验,通过这次实验让大家对减速器的常见类型有一个直观的认识,使学生了解减速器内部零部件的类型、结构和装配关系, 对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系, 再此基础上让学生应用已有零部件设计一个合理的轴系,使学生能在课程设计中结合实际的参数要求设计出合理的轴系结构和尺寸。

在课程设计过程中也要重视老师的指导作用,一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。为此应改变以前过于集中的指导方式,变“集中式指导”为“集中与分段相结合式指导”,设计前通过集中式的讲解交待清楚所要完成的设计任务,针对具体的设计任务如何入手去做,通过教师已有的设计经验,引导学生解决设计初期的入手难得问题,对于设计中的主要注意事项应交待清楚避免在设计过程中学生走弯路,在设计过程中教师应经常到教室中去,发现共性问题要及时地集中讲解,对个别底子薄的同学应进行个别指导,及时解决存在的障碍性问题,便于设计的如期完成,在设计的后期主要是检查与纠正细节。在具体的指导过程中要求教师要以学生的设计思想为主线,在不改变学生原有总体设计方案的前提下,进行指导完善此设计,让学生能真正地进行应用所学的知识进行创造性设计,让学生能够真正成为设计的主体,在完成此设计的基础上,让学生能够真正地领会完成一次设计的总体设计思路和收获自己的设计成果的成就感。总而言之,课程涉及的改革方向应以培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力为出发点。

3设计成果的展现形式

采用现代先进的机械设计手段,改变传统的纯手工绘图的方式。要求学生提交的设计成果为手绘的设计草图,手写版的设计说明书,以及电子版的设计总体装配图和典型的轴类、齿轮类和箱体类零件图。随着科技的进步,计算机在设计、生产、试验各领域发挥越来越重要的作用。为了顺应社会对人才的需求,必须重视学生的应用和掌握计算机的能力,在我院的机械设计专业率先试点要求总体装配图利用CAD完成。对于基础较好的同学要求应用SolidWorks、CATIA等三维绘图软件完成齿轮、轴、箱体、端盖等所有机械零件的结构设计,完成整机的装配,然后进行机构的运动仿真和干涉检验。

设计成果的评定方式,改变原有的只看图纸的评定方式,采用答辩与平时的设计表现相结合的方式,以图纸、计算说明书和答辩成绩为主,兼顾设计态度、准备情况、出勤率、进度、协作、总结等表现。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段,通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题,同时也是学生自我检验的最有效的方式,通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力,有利于培养学生的宏观地看待问题和总结能力,能够强有力地督促学生及时地解决设计过程所存在的细节问题,防止懒散和懈怠现象的发生。

4结束语

机械基础课程设计是机械类专业重要的实践教学环节之一,对培养学生分析和解决工程实际问题的能力起着十分重要的作用。经过全体机械设计基础教师的努力,在课程设计过程中所进行的相关改革和实践,在组织教学内容方面加强专业特色适当地改变教学内容,在设计手段上应用现代的设计方法,在成果的展现形式上突出了实时动态的考核方式,能够全方位提高机械设计基础课程设计的质量,提高学生的综合能力。随着应用型本科教育改革的进一步深入,如何再提高教学质量,保证应用性本科人才培养模式的实现是我们全体机械教师不断努力地探索和奋斗的目标。

参考文献:

[1]朱宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).

基础工程课程设计总结范文第3篇

关键词:微机原理;课程设计;教学方法;考核体系

课程设计是一种课程形式,也是一种教学方法[1],其基本教学目的是加深学生对课程基础理论和基本知识的理解与掌握,培养学生综合运用基础理论和技能分析与解决实际问题的实践能力以及勇于探索的创新精神。微型计算机原理与接口技术是计算机硬件基础的重要组成部分,是高等学校很多专业都开设的一门基础性课程,也是一门应用性、实践性很强的课程。由于其开设量大,受益面广,国内高校都加强了该课程的建设,深化课程改革。一方面,缩短了课堂授课学时,加大实验学时,特别是加大课程设计学时;另一方面,加大课程设计的改革力度,不断更新设计内容,改革教学方法和考核方法,突出学生的自主性、主动性,激发学生的创新意识,注重学生设计能力的培养和工程能力的训练[2]。

天津大学电气与自动化工程学院开设的微机原理课程设计,基于多个围绕微机原理课程设计的天津大学教改课题的实践成果,结合学科前沿和工程实际,创新微机原理课程设计平台,不断优化和更新设计内容。结合学生特点和兴趣,注重引导、激发学生的创造激情和对知识的渴望,创新教学方法和手段。并且将创新性与工程规范纳入考核体系,改革考核和成绩评定方法,引导学生从注重结果转变到注重过程,从注重成绩转变到注重成效。

一、创新微机原理课程设计平台与内容

1.微机接口实验系统综合设计项目开发

基于“通用微机接口实验系统”,利用实验系统的外扩展接口,开发利用各种外扩展板,构建多种新的微机接口综合设计系统。主要包括以下几个方面:

(1)开发了GPS(全球定位系统)导航系统扩展实验板[3],并与“通用微机接口实验系统”系统连接,以及与液晶显示系统或LED键盘控制实验板互联,构成全新的综合设计实验系统。设计并开设基于导航系统实验扩展板的综合设计性实验,与学科前沿相结合,增加了设计深度与广度,丰富了实验教学内容。

(2)实现了“通用微机接口实验系统”与LCD(液晶显示系统)连接[4]。新的实验系统可完成主要内容包括各种字符与图形的编程与显示、薄膜按键开关实验等。实验系统还可与电机等执行元件相连,通过编程在液晶显示器上显示输入输出及控制和执行信息等综合设计性实验内容。

(3)实现了“通用微机接口实验系统”与LED(发光二极管)键盘控制实验板的连接[5]。该实验系统通过8279芯片等的应用完成了综合设计性实验题目的开发,主要包括总线控制以及对控制对象进行显示、管理和操作,使课程设计内容更符合电气与自动化专业对控制技术的要求。

(4)学生自主进行创新设计。实验室提供红外收发、温湿度或压力传感器等实验扩展板及相关技术资料,在课程设计中学生利用实验室的各种设备与“通用微机接口实验系统”相结合,自定课题进行创新设计与实践。

2.微机接口实验系统综合设计性实验应用

拓展设计内容,更新设计项目,做好设计实验之间的科学衔接,使学生在课堂上更多地接触前沿技术,为他们未来接触工程实际奠定良好的基础。注意将本课程所学知识与“电子技术”、“自动控制原理”、“检测技术”和“机器人学”等相关课程内容融会贯通,提高学生综合运用和工程应用能力。

(1)课程设计内容的设立。根据微机原理课程设计的要求,不断进行实验系统选题的设计与开发,精心设计课程设计内容,注重先进性和开放性,并与学科的前沿技术相结合,在课程设计的综合性、设计性环节给予学生更多的选择。设计课题包括基础性选题和扩展性选题两部分。

基础性选题主要包括:自定义字符显示编程,汉字字符显示编程,图形显示编程,特效显示编程,总线控制LED显示实验,微机接口、键盘、LED综合实验,GPS通讯实验,GPS编程实验,GPS手持机实验,各种外扩展板设计实验。这些设计内容与微机接口技术紧密相关,并具有一定的深度与广度,同学们通过硬件连接、软件设计,软硬件调试完成集采集、显示、存储等功能于一体的设计内容。

同时,我们还给出了多个综合设计性扩展选题。此类选题没有固定的要求,只是给出一些提示,学生可以根据自己的设想进行硬件选择、软件设计,达到自己的设计目标。极大地发挥了学生的主观能动性和创新性。

(2)课程设计教程的编写。微机原理课程设计综合设计性选题的主要知识点依托微机原理接口技术并结合与之相关的学科前沿。为此,根据课程设计要求,编写了相关的设计教程,提供参考文献与网站,使学生在实验前对相关的扩展知识有个初步了解。根据历届学生的具体情况,教师不断总结实践教学经验,逐步完善指导书的编写,使之更适应于学生的实践与创新。在指导书编写中按知识点模块化编写,设计实验内容从易到难编排,每个设计实验都给出了预习要求和达到目标。对于创新性设计实验我们给出一部分选题,同时鼓励同学们结合系统,将扩展板进行多种组合,自己设计课题,进行实践创新。

二、探索新的实践教学方法和手段

1.加强引导与鼓励,激发学生的创造激情和对知识的渴望

在微机原理课程设计教学实践中,首先了解不同学生的特点和学习兴趣,在此基础上有针对性地指导学生选题及团队组合。在设计过程中,鼓励学生独立思考,通过网络、图书馆、资料室等各种渠道进行信息检索和资料查询。教师在指导实验时,从实践应用的角度出发去引导学生的设计方法和技术路线,注重培养学生发现问题、思考问题及解决问题的方法和思路以及创新意识。

教师在课堂上注重学生课程设计过程,鼓励学生以灵活多样的方式和不同的角度完成自己的选题,激发学生的创造激情和对知识的渴望,促使学生从“要我学、要我做”转变为“我要学、我要做”。

2.改革课程设计考核和成绩评定方法

在课程设计的考核中将创新性与工程规范纳入考核体系。指导教师从出勤次数、软硬件设计、上机调试、预习(第一次实验时检查流程图、源程序)与总结报告、创新性等方面对学生进行综合考评。在课程设计的考核与评定过程中细化了预习、设计、创新、实验报告完成各个步骤的考核标准。课程设计过程中为每位同学建立考核表格,其中题目1是基础性选题,题目2是自选的综合设计性扩展选题。按照考核指标体系,在课程设计过程中同步给出各环节考核成绩,做到公平公正,激励学生更好地完成课程设计内容,更多地进行创新性设计。

三、教学效果

2006年以来,我们不断创新微机原理课程设计硬件平台,不断扩展和更新设计内容,边实践、边改革。目前已在电气与自动化工程学院自动化专业和电气自动化专业6届学生(平均每届学生12个班、380人)中进行了教学实践,取得了良好的教学成果。

微机原理课程设计教学过程中,学生付出了很大努力,他们要自学相关知识,查阅资料,进行实验设计、流程设计,搭建硬件平台;并通过软件设计、软硬件调试,完成整个设计,写出设计说明书和总结报告。大部分学生对扩展性选题具有极大兴趣,有学生选用导航扩展板实验系统,通过自学相关知识,实现了GPS地理信息的采集、显示、存储,取得了满意的效果;还有学生偏重理论研究,例如08级的同学在80X86平台上完成了FFT(快速傅里叶变换)的汇编实现,具有较强的理论价值,能在本科阶段做出这样的课程设计成果,得到了师生的广泛好评。

参考文献:

[1] 曾开富,王孙愚. “工程创新人才”培养模式的大胆探索[J]. 高等工程教育研究,2011(5):20-31.

[2] 刘艳莉,孙雨耕,葛宝臻等. 符合工程专业人才培养模式实验教学体系的构建[J]. 中国大学教学,2010(4):75-77.

[3] 金文,陈曦等. “微机原理与接口技术”综合设计性实验的研究与探索——GPS导航实验板的开发与应用[J]. 实验技术与管理,2011(10):151-152.

基础工程课程设计总结范文第4篇

关键词:工程经济学;课程设计;教学效果

工程经济学是工程管理类(工程管理、工程造价)专业的学科平台课程,是由工程科学、经济学与管理科学等相互融合渗透而形成的一门综合性应用学科,具有理论面宽、实践性强的特点。因此,在课程的授课过程中,适宜将理论教学与实践教学相结合,以实现知识的融会贯通,达到学以致用的教学效果。课程设计是工程经济学实践教学的一个主要形式,通常是在理论课程结束后,集中安排一周的时间来进行该项工作。课程设计的主题多采用“工程项目的经济评价”,其任务是让学生对某个具体的工程项目(通常是一个具体的工程项目案例)进行经济评价,学生要收集、整理、估算项目的基础数据,编制相关财务评价报表,计算相关经济评价指标,再根据工程项目财务评价的内容分别进行盈利能力分析、偿债能力分析、生存能力分析和不确定性分析,据此给出经济评价的结论和建议,并形成完整的经济评价报告。

1工程经济学课程设计的教学目标分析

(1)调动学生学习的积极性,深化学生对理论知识的理解,强化理论教学效果。在课程基本理论的教学环节中不难发现,工程管理类(尤其在土木工程学科背景下)学生经济方面的基础知识比较薄弱,而且在学习过程中存在“重计算轻分析”的心态,对一些知识的掌握比较模糊,他们知道净现金流量和利润的概念,却总搞不清二者的关系;他们知道折旧是固定资产转移到成本中去的价值,却想不通为什么折旧可以用于归还欠款;他们会计算净现值、投资收益率指标,却不会用这些指标来分析方案的经济效果。而这些基础知识的理解很难在工程经济学有限的课时讲授中交代清楚。课程设计以工程项目经济评价为主要任务,学生完成任务的过程即是对工程经济学基本原理和方法的全面综合运用,当面对难以解决的实际问题时,反而可以调动学生学习的主动性,在探寻解决方案的过程中使原本模糊的知识变清晰,使原本片段的知识融会贯通,将知识掌握得更为深入和扎实,为学生日后从事实践工作、参加研究生入学考试或相关注册工程师资格考试奠定了坚实的理论基础。(2)培养学生的实践应用能力,使其掌握从事建设领域相关决策分析的基本技能。工程经济学是强调实践应用性的一门学科,该学科的产生源于对工程师所肩负的经济责任的认识和需求,是为工程师提供的一套系统的用以分析工程项目经济性的方法。目前,工程经济分析方法已经成为工程建设过程中科学决策的有效工具,并得以广泛应用,无论是在项目前期的投资决策阶段,还是在项目实施过程中,运用工程经济分析方法研究工程项目活动的代价及目标实现程度,并在此基础寻求实现目标的最有效途径,可以有效节约资源,使工程项目建设活动取得事半功倍的效果。在工程建设领域的相关的注册工程师考试中,也体现出对工程师,尤其是从事项目管理类工作的工程师,所必须具备的工程经济分析能力的要求。因此,通过课程设计,着眼于工程建设过程中工程经济分析方法的重要应用领域——建设项目前期决策阶段的经济评价工作,让学生完成一个源于实际的工程项目案例的经济评价工作,可以培养学生综合运用所学解决实际问题的能力,为学生今后在工程建设、项目决策、工程咨询等领域工作积累了一定的实践经验。

2影响课程设计教学效果的因素分析

在课程设计的实际操作过程中,存在以下问题,影响了课程设计的实施效果。(1)学生在完成毕业设计过程中抄袭复制现象较多。一方面,是由于一些同学的理论基础较差,在综合应用所学知识来解决实际问题时较为吃力。另一方面,课程设计通常以小组的形式进行,每个小组成员完共用一个工程项目案例,尽管教师为了保证每个成员能独立完成工作,会在在参数的设置上进行一些调整,使每个同学的计算数据都有所差别,但是这种区别性对整体计算的影响较小,小组成员之间互相借鉴的情况还是较多出现。这就使得一些自觉性较差的同学不能通过课程设计获得应有的提高,课程设计的教学受益面缩小。(2)计算过程耗时较多,准确性低。项目财务评价的过程首先是基础数据的估算和财务评价报表填制的过程,是一个涉及到十几张表格的庞大数据系统,数据和数据之间的关系庞杂,有些情况在理论课教学时只是较简单的说明,而在实际操作时却有很多具体的表现,因此,对数据的整理和计算耗时较多,而且极易出错。这种情况使学生在工作中容易本末倒置,往往花费大量的时间纠结于一个一个的具体数字的计算,而忽视了对于项目整体的把握,达不到预期的教学目标,也容易消耗掉学生学习的积极性。(3)教师对课程设计结果的评价较为困难。课程设计成果的质量一般可以从两个角度进行评价,一是数据、指标计算的准确性,二是项目经济评价报告的完整性和合理性。其中,对计算准确性的评价较为困难,因为在十几张财务评价表格中,其中一个数据的错误,就可能使所有表格的数据都发生错误,所以仅仅通过最终结论来判断学生的应用能力是不合理的,这就需要老师寻根溯源,找到学生最初发生错误的那个知识点,并以学生知识点的错误率作为最终评判的依据。由于一名教师可能要指导几十份的课程设计,就使得这种评价工作量巨大,很难保质保量地实现。

3提升课程设计教学效果的基础环节建设

笔者认为,要想解决上述问题,除了要加强课程设计的过程指导和管理工作,以下几项与课程设计相关的基础工作的完善将会有效提高课程设计工作的教学效果。

3.1要进一步完善工程经济学课程设计案例库的建设

课程设计案例库中收集整理了来源于实际工程项目的可行性研究案例或经济评价案例,并在原案例的基础上进行适当的改编,使之能够适应课程设计工作的需要。首先,应该充实案例库中案例的数量,减少多个学生共同完成一个项目经济评价的情况,有利于控制在课程设计过程中的抄袭借鉴现象。其次,注意项目类型的选择,将生产性建设项目和房地产开发项目作为案例库的主要内容,一方面,是因为这两类项目经济评价相关的知识点是各类相关考试中的重点,另一方面,这两类项目也是学生在日后工作中较多面对的建设项目类型,所以以这两类建设项目为对象进行经济评价工作可以使学生取得更多的收获。然后,要对收集到的案例进行合理的改编,要将收集到的可行性研究报告(或经济评价报告)的形式改变成可提供给学生进行课程设计的任务书的形式,一是要用尽可能简洁的语言概括出案例的基本概况;二是要抽离出必要的基础数据,作为学生计算的基础;三是要设计出需要学生解决的问题,这些问题要能够尽可能广地涵盖所学知识点;四是还要对案例中的一些数据进行调整和更改,比如将过长的建设期缩短,减少学生不必要的工作量。

3.2要提高学生的Excel应用能力

Excel软件具有强大的数据处理功能、简明的表格编制功能和丰富的财务函数,可以轻松完成工程项目财务评价数据的统计整理、财务评价指标的计算工作。而且,完成的表格可以实现自动化分析,该功能在不确定性分析环节的发挥了极大的作用,只需要通过变动某个不确定性因素就可以实现整套表格和计算指标的数据更新,极大程度上减少了计算工作量,有利于降低计算失误率。因此,应该在进行课程设计工作前就让学生掌握Excel软件在工程经济评价中的基本应用方法。对于没有条件单独设置实验课程的,教师可以将Excel的应用方法灵活穿插到授课过程中,比如对于时间价值的计算、评价指标的计算这类比较简单清楚的函数运算问题,可以通过课堂演示和学生自学相结合的方式进行,对于编制财务评价报表这类综合性较强的问题,可以将案例讲授结合演示操作进行,有条件的可以将这部分内容搬到机房学习,让学生有机会边听边看边操作,在不额外占用课时的情况下,提升软件应用能力,确保课程设计工作的效率和效果。

3.3建立工程经济电算化分析平台

工程经济电算化分析平台是利用Excel软件编制的能够进行工程项目财务评价自动化运算的一整套财务评价运算系统。只要在该系统的参数页面输入评价项目投资、收入、成本、税率、借款及还款方式等所有相关参数,就可以输出一整套的财务评价报表并计算出各类评价指标值。利用该平台的自动化运算功能,在布置课程设计任务的时候,教师可以在案例有限的情况下,对案例的基础参数进行较大范围的组合调整,在一个案例基础上衍生出具有较大的差异性的多个可供评价案例,有利于确保课程设计过程中每个人都能独立完成自己的任务。该平台还可以帮助教师进行课程设计成果的检验,提高课程设计成果检验的准确性,并有助于降低教师在该环节的工作量。此外,电算化分析平台还可以帮助学生拓展项目财务评价的技能,在学生参与创新、创业大赛或在从事工程项目前期决策方向的毕业设计时,该平台也可以帮助其完成相关计算或检验工作。

4结束语

工程经济学课程设计是促进理论知识融会贯通的一个重要手段,是工程经济实践应用能力培养的一个基础环节,为了保证该环节教学目标的实现,笔者在多年的教学过程中,不断总结课程设计过程中发现的问题,积极探索相应的解决方案,通过完善课程设计案例库建设、采取提高学生excel应用能力的相关措施、建立工程经济电算化分析平台等工作,为工程经济学课程设计的实施搭建了一个良好的基础平台,有效提高了课程设计环节的教学效果。

作者:徐雪虹 单位:大连大学建筑工程学院

参考文献

基础工程课程设计总结范文第5篇

摘要:化工设备机械基础课程设计是林产化工专业的一门实践技能训练课程。本文从理论教学与课程设计的结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等方面进行了探索与实践。实践表明,这些改革措施明显提高了课程设计的质量,更好地培养了学生的工程意识和工程设计能力。

关键词:化工设备机械基础;课程设计;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0113-02

化工设备机械基础是我校林产化工专业必修的一门专业基础课程,包括工程力学基础、化工设备设计基础以及机械传动三部分内容[1],各部分相对独立,涉及到力学、材料学、化工生产过程、生产设备和机器、工程制图等内容,具有很强的综合性和实践性。其课程设计是林产化工专业在其理论课结束后以学生为主体进行的第一次实践设计课程,它起到融合几门重要专业基础理论知识、架起理论与工程实际、基础与专业技术之间桥梁的作用,是培养林产品加工工程技术人才、训练林产化工学生设计能力必不可少的环节[2],是提高学生搜集与应用资料、绘图、运算、计算机、独立分析与思维等能力的一次实践训练[3]。目的是使学生从化工设备的理论计算、结构设计、材料及加工工艺选择到设备制造、检验和验收有一个全面的训练[4]。

一、理论教学与课程设计有机结合

按照林产化工专业的教学计划,化工设备机械基础课程理论教学在第十周结束,课程设计一般安排在第18、19周,共两周时间。除了教师集中讲解、辅导、分配设计任务和设计期间学生考核汇报及查找资料等必要的准备工作,要在8―9天时间内完成全部设计,包括总体设计方案确定、设备及附件的强度、刚度、稳定性计算和结构设计,编写设计说明书和绘制设备的零件图、装备图,比较紧张[5]。而且第18、19周又是学校的考试周,林产化工专业这段时间的考试较多,学生根本就不可能把大部分时间和精力放在课程设计上,所以可以在授课过程中就把设计任务书分配下去,让学生根据课堂进度提前按照课程设计的相关参数进行设计计算。例如,讲压力容器时,就可以让学生根据自己的设计参数确定容器内径和筒体壁厚;讲完容器封头设计就可以确定封头形式和尺寸;讲完容器零部件,就要求学生们为他们设计的容器正确选择法兰类型和具体尺寸、确定容器支座及其他容器附件;讲完带传动后,就可以确定减速器V带的截型、根数及带轮的结构尺寸;讲完齿轮传动,就可以选择齿轮材料、进行齿轮结构设计,等等。教学实践表明,把课堂授课与课程设计有机结合在一起,不仅能加强课堂讲授内容的侧重点,激发学生的学习热诚,同时学生也能有时间、有目的性地复习回顾其他先修课程和查找设计资料,为课程设计做好前期准备工作。

二、结合工程实际,建立设计题目库

以前林产化工专业的化工设备机械基础课程设计基本上是压力容器或减速器的设计。设计题目单比较单一,而且现有这两个方面的设计资料很多,学生大多按着资料上的步骤进行计算、设计及绘图就能轻而易举地完成设计任务。在整个课程设计过程中,学生独立运用所学先修课程知识、设计理论并结合生产实际的知识,综合地分析和解决生产实际问题的能力得不到提高。课程设计的选题应紧密结合工程实际,选用生产实际中的典型题目,搜集了生产实践中的各类设计参数,建立塔器、容器、换热器、反应釜、减速器等几组设计题目的题目库。另外,课程设计选题也可以与合作的化工企业的相关设计任务相结合,根据企业需求和实际参数进行选题,直接贴近生产实际,企业可能更加注重设计方案的工艺可行性和经济效益,能提供许多计算相应生产成本的原始性资料,这样学生也能获得好的实战设计训练,使工程意识和工程设计能力得到提升[6]。同时,为照顾到学生设计计算能力以及理论知识水平的差别,设计题目又要成组具有相近性,以便学生间相互学习和帮助,提高课程设计的效率。题目设计好后,引导学生根据自己的兴趣分组、分类进行合理选题,保证一人一题,题目各不相同。确保设计只能在独立的基础上完成,初步培养学生的独立设计能力,树立正确的设计思想,掌握化工设备机械设计的基本方法和步骤,为今后从事工程设计打下良好的基础。

三、加强与生产过程的结合,提高学生的工程意识和工程设计能力

林产化工专业教学要以实际生产过程需要为总体目标,不但强调对所学专业知识的熟练掌握和应用,更加强调与生产过程的结合,强调课程教学与生产实际相结合[7]。本课程设计与工业生产设备、机器、材料及加工工艺等密切相关,因此在课程进行的第七周穿插了一周针对化工设备机械基础课程和化工仪表及自动化的工厂认识参观实习。在此实习过程中,指导教师要现场结合实际生产工艺,分析某些关键性设备在流程中的作用和具体结构,介绍这些化工设备的设计原则及注意事项,使学生了解设计与制造工艺是紧密结合不可分割的,获得设备的有关制造工艺知识,加深同学们对所学知识的理解,以便在设计过程中能灵活应用。例如,在杨凌馥稷生物科技有限公司实习时就重点为学生介绍反应釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精馏塔、液体贮槽、气体储罐和减速器等的作用和结构,加深学生对这些设备和机器的感性认识。指导教师在指导中强化对学生工程意识的影响,使学生能够熟悉和运用设计资料,如有关国家标准、手册、图册、规范等,以完成作为工程技术人员在设计方面所必备的基本训练。

四、改革考核方式,激发学生学习热诚

考核是课程教学中重要的内容,公正合理的考核方式是提高课程设计水平直接有效的措施。为了真实、合理地反映实际设计水平,一方面要力求设计题目、设计参数多样化,另一方面就需要加强现场答疑,增加阶段性的学生汇报和抽查考核。并建立课程设计QQ群,学生有问题可以随时讨论,老师也可在群里对一些带普遍性的问题进行指导解答,并可随时随机检查学生的设计情况和设计进度,这样学生在课程设计中出现的问题就能及时的得到指正和总结。将学生在设计过程中汇报、抽查成绩、设计说明书质量、零件图和装配图质量、答辩情况等作为主要的考核依据。另外,要求学生尽可能地使用AutoCAD绘图,强化学生计算机绘图能力。而设计说明书要求手工书写,这样可以有效避免课程设计中出现抄袭现象。这些考核方式可以在一定程度上激发学生的学习热诚,提高实践教学效果。

作为实践性和综合性非常强的化工设备机械基础课程设计是培养学生工程意识和工程设计能力的重要实践性教学环节,是林产化工专业必不可少的专业教学内容。本文提出从理论教学与课程设计的有机结合、题目库建立、加强实习实践环节和改革考核方式等几个方面来进行课程设计教学改革探索,以期达到课程设计训练的目的。实践表明,通过化工设备机械基础课程设计,初步树立了学生正确的设计思想,培养了积极主动的学习态度和严肃负责的工作作风,为后继工程设计的学习奠定了基础,为培养工程类应用型人才发挥了积极的作用。

参考文献:

[1]赵军,张有忱,段成红.化工设备机械基础(第二版)[M].化学工业出版社,北京,2007.

[2]李红,孙虹雁,刘利国,马方伟.化工设备机械基础课程设计改革的研究与实践[J].黑龙江教育,2008,(10):41-42.

[3]李政x,李庆生,姚忠.化工设备机械基础课程设计教学中存在的问题与改革[J].2012,1(123):47-50.

[4]董俊华,赵斌,张及瑞.化工设备机械基础课程设计教学改革探讨[J].化工高等教育,2011,3(119):17-19.

[5]张琳.化工设备机械基础课程设计的改革[J].化工高等教育,2002,2(72):54-55.