前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇课程设计方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
目标模式的起源可追溯到20世纪30年代博比特(F.Bobbitt)和查特斯(W.Charters)两人的贡献,他们首先认识并提出课程需要编制,泰勒(R.Tyler)作出“理性的课程编制”,他的学生塔巴(H.Taba)对其进行了补充和发展,使之更加有序。威金斯(GrantWiggins)和麦克泰(JayMcTighe)则在持续、深化研究的基础上,于20世纪末期把目标模式推进到一个新的发展阶段———逆向课程设计,促进了目标模式在当代的新发展。由于逆向方法切合了课程改革“基于标准设计”的需求,自20世纪90年代以来再次成为课程与教学改革的亮点,突显出独特的意义和价值。针对学校课程脱离现实社会的实际,在“八年研究”的基础上,泰勒于1949年出版《课程与教学的基本原理》一书,提出根据一定程序设计课程的观点。泰勒认为,课程设计主要围绕着四个问题展开:学校应力求达到何种教育目标?要为学生提供怎样的学习经验,才能达到这些教育目标?如何有效地组织好这些学习经验?我们如何确定这些教育目标正在实现?这四个基本问题可进一步归纳为“确定目标”、“选择经验”、“组织经验”、“实施评价”,这就是“泰勒原理”的基本内容。[2]泰勒模式,虽然由于其线性设计及价值负载缺失等问题,受到严重批判,但仍一直为各国所采用,指导其课程设计。预设目标对课程与教学具有重要的意义,没有预设的课程目标和统一的标准要求,教育质量难以保证。随着基于标准的教育改革运动的出现,基于泰勒的目标模式,威金斯和麦克泰进一步深化研究,提出逆向课程设计模式,认为:基于标准的课程设计应该是一个动态的、互动的过程,是一个价值负载的过程,强调评价优先于课程组织与实施,实现了对泰勒模式的超越。20世纪90年代至今,逆向课程设计理论不仅成为课程改革中一种重要的思潮,而且成为一种引导实践的运动。国内有学者概括了逆向设计的特征:立足以学生为本,重视教学情境因素分析;教学目标设计源于课程标准;评价设计优先于教学活动设计;教学紧扣课程标准。[3]逆向设计凸显了课程标准对教学的指导性,体现了目标、教学活动、评价的一致性。正因为逆向设计以上的特征与优势,国内外很多学者都给予了认可,认为该模式是基于课程标准的教学设计典范之一,值得探索与实践。可见,逆向课程设计作为超越泰勒模式发展起来的理论学说,不仅仅成为渗透于课程改革中的重要思潮,而且成为一种推进实践的运动,对当今世界课程改革产生了重大的影响。那么,逆向课程设计在具体的教学过程中是怎样的一种形态呢?这指引我们进一步探索它的丰富内涵和意蕴。
二、逆向方法的内涵与意蕴
1.基本观点和结构
逆向课程设计涉及两个理论假设:第一,进行课程开发前,首先确认经过教学努力学生能够取得的成果类型;第二,也是更为重要的,把评价或评估放在第二阶段,即放在教育目的确认和具体内容或学习经验组织之间。对比泰勒原理与威金斯和麦克泰的逆向课程设计模式(见表1),两者都首先预设目标。但在泰勒模式中,评价放在四个问题的最后,威金斯和麦克泰的模式中,评价优先于课程组织和实施。此外,泰勒模式中将知识看做是授受的,同时将学习分解成为可测量的行为目标,威金斯和麦克泰的逆向模式中避免了这两点。正是对目标模式的崭新发现和独到认识,威金斯和麦克泰促进了目标模式在当代的新发展。
2.理解力培养:“发现”的方法
传统课程设计重传授轻思想,与传统课程设计相对,威金斯和麦克泰认为逆向方法具有“发现”的特质。他们认为致力于促进学生理解的课程设计往往通过以下方式进行:通过引导学生主动提问、激发他们的新思路以及对熟悉的内容进行重新思考,他们能够理解复杂、抽象及非直观的观点。“发现”这一概念与逆向设计的精神实质相一致,它要求指导学生对抽象的观念进行深层次的探询,从而使这些观念形成一个有机的整体。此时,它们也会显示出其意义与价值,从而为人所理解与接受。[4]在威金斯和麦克泰的设计大纲中,“发现”指的是重点内容优先理解的方法。对于学习内容来说,哪些是需要发现并理解的?威金斯&麦克泰阐明了四个标准:(1)持久的价值(代表一种重大的观念,具有超越课堂的持久性价值);(2)学科的中心(居于本课程的中心);(3)需要发现(深入探讨抽象的、易于误解的观念);(4)有吸引力(对学习者有潜在的价值)。[4]逆向课程理论所珍视的重要观点就是学科领域的主要知识结构。具有持久价值的重要观念是指:“我们希望学生能够领会这些重要观念的实质或灵魂,即便不能记住大部分细节,他们仍能知道并理解这些内容的基本思路与基本框架。”[4]从这方面来看,理解显然包括深度和广度。作为逆向课程的设计者,教师应当探究理解的方式,彻底挖掘每个学科领域。通过这种方式,选取并意义建构重要的观念。作为课程设计的一部分,逆向课程原理要求课堂中的教师意识到那些对学生有潜在价值的学习材料。
3.评价:教师成为评估者
逆向课程原理的一个显著特征就是强调评价。逆向课程计划模式中凸显评价的地位,在评价中,与开发者相对,教师成为评估者。威金斯和麦克泰说:“逆向设计要求在设计课程前,教师应该像评估员一样思考。对很多教师来说,这种能力并不会自然而然地产生。一旦我们有了学习目标,我们更加习惯倾向于像活动设计者一样思考。也就是说,我们轻易且无意识地跳跃到逆向设计的第三个阶段。对此,我们并没有反问自己,我们能不能证明,学生是否掌握了知识的核心,即实现了对学习内容的理解。同时我们也没有反问一下自己,教学是不是在朝向这一目标。”[4]在逆向课程的倡导者看来,课程的概念与葛拉松(AllanA.Glatthorn)及其同事发起的源于专家领域的推荐课程运动中的课程相似。在这场运动中,几乎每个学科领域的专业团体都了本领域的课程标准。值得一提的是,推荐课程在教育中扮演了一个有力的专业引导角色,使我们确信“这些标准为我们提供了一个框架,帮助我们明确教学与学习行为中的轻重缓急,并引导我们进行课程与评价方式的设计”[4]。简而言之,如果没有评价支撑,标准就毫无意义,换言之,如果没有标准引导,评价就毫无意义。确切地说,标准常常用来选出学科领域中预期的理解目标。威金斯和麦克泰认为,理解至少包括六个维度:解释、释译、应用、洞察、移情、自我认识。逆向课程评价系统旨在确认多维度理解的价值。显然,逆向课程的盛行正是因为它对此评价系统的强调。逆向课程中评价的方法通过探究理解的概念,促进学习者学习并改进教学,它与源于预期目标的重要观念联系在一起,在设计教学前就需要做好准备。针对这一目的,逆向课程设计者在课程设计的第二个阶段(如何证明实现了教学目标),设计配套了一些方法,比如:(1)表现性评价任务;(2)小测验、测试、学术提示;(3)非正式观察讨论;(4)学生自我评价。
三、逆向课程设计的实践与应用
明确了逆向课程设计的内涵,在实践中如何利用其理论设计课程就提上了议程。运用逆向设计方法设计课程,教师首先需要向学生澄清,课程结束时,预期学生学习和理解的东西。在逆向课程设计中,教师把课程设计的重点由课程内容转向课程成果。这样的方法让老师可以回答经常被学生提到的问题:“为什么我们要做这项任务?它的目的和实用性是什么?”逆向课程设计回答了以下3个问题:1.课程结束后,不依赖活动和文本,学生通常会学到或能够做到什么?2.如何证明学生具备了这些能力?3.哪些主题、活动和方法能使我们更好地达到预期目标?逆向课程设计在具体操作过程中,分为四个阶段,要求教师尽可能精确地设计出预期目标、评估方法和教学策略。表2结合案例概览了逆向课程设计的方法,每个阶段下边的设计要点阐述了教学设计中如何促进所有学生达到更高层次的理解。
第一阶段:学习者需求分析。了解学习者是课程设计的基础。[5]在整个设计过程中,都要考虑学习者的需求。首先,分析班级需求。确认班级信息,除了常规的信息,如哪个班、哪个年级、哪门课程外,更重要的是考虑影响学生的情境变量以及学生学校外的经验组成,比如:社区地理、资源、社会经济水平、教育背景等,这些都会对学生产生重要影响,同时影响着他们带进课堂的先验知识和图式。其次,分析学生个体需求。在设计评价和学习活动前,必须确认有特殊需求的个体,密切关注学生的优缺点,了解什么样的方法或技术对支持学生的学习理解是有益的。正是因为学生的需求从而塑造了教学设计。
第二阶段:课程优先性分析。首先,确认国家或地方课程标准。确认标准时,选取关键标准,推动单元学习,促使学生能从更深层次、更广范围理解目标。比如,西南地区历史的学习,这是一个广义的标准,可以融入一些其他标准,如西南地区的自然资源、云南和重庆的地理位置、国共合作的政治运动、西南联大变迁的教育与文化等。其次,提出关键性问题。关键性问题从某种方式上架构了单元标准,引导学习者理解单元目标,通过引导学生围绕标准生成意义,促成了课程与标准之间的联系。[5]关键性问题是引导学生探究,而不是得到一个简单的答案。不断修正关键问题,使学生关注“重要观念”,通过持续思考各种各样的学习任务和内容促进自己对单元标准和主要目标的理解。最后,确定必备知识和技能。确定标准时,检查并考虑完成这一单元学习学生的必备知识和技能是什么?因为支架式学习对发展学生图式和理解力至关重要。[6]教师需要思考,如果学生不具备学习某一单元课程必备的知识和技能时,课程该如何进行?是不是在单元课程中教授这些必备知识和技能?还是先学习必备知识和技能再进行课程学习更有意义?
第三阶段:设计评价框架。在这一阶段,持续不断的评价对架构学生的理解至关重要。设计评价框架的目的在于使学生超越记忆事实层面的学习,在情境中促进对内容意义的理解,并和其他概念相互关联。这种理解力,根据单元标准要求不同而不同,但通过评价(包括解释、释义、应用、分析、综合、自我评价等),学生能够达到更深层次的理解。关键问题是:哪些证据证明学生理解了单元标准?证据永远不是单一评价的产品。[7]这个评价框架主要包括四个方面:一是表现性评价任务;二是口头或书面提示;三是小测验或测试;四是非正式评估。
关键词:《投资学》;课程设计;研究报告
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0083-02
根据美国著名金融学教授Ross(2010)[1]所给的定义,金融学内容可以划分为公司财务管理、投资学、国际金融和金融机构等四个部分。投资学,作为金融学专业的核心课程之一,也是体现对经济学、会计学、财务管理、金融市场与机构等课程知识综合运用的课程。作为高年级的课程,还必须充分体现在实践运用方面的训练,为将来的专业工作做好准备。笔者在多年从事该课程的教学实践中,总结出一些体会和经验,希望通过本文与其他专家学者交流。
一、社会需要与课程体系的设计思路
现资学的知识内容,是基于市场经济而建立起来的。中国在计划经济时代,政府决策替代了企业投资和个人投资决策,导致现代意义上的金融投资活动不存在。改革开放以后,中国经济逐步建立起市场经济,也构建了各层次的金融市场,金融机构、商业机构以及个人投资者参与的金融投资活动种类越来越多,交易量越来越大,参与者需要有投资理论和方法来指导。
投资学这门课的教学体系需要围绕社会需求来设计。投资学课程全面介绍投资抉择、投资市场运作、投资估值和投资组合管理方面的知识。要使学生了解如何选择投资机会、如何进行投资交易、以及如何对投资工具进行估值分析,以帮助金融专业学生为未来的职业道路和进一步学习深造打好基础。本课程在不同大学的教学计划中可能有不同的名称,比如笔者所在的北京师范大学珠海分校的金融学专业即使用“投资分析与管理”的课程名称。
第一,教材的选用。中国内地大学的金融学专业多数课程在教学上都存在一个教材选用的难题。在中国日新月异的改革中,到了学生手里时,书上描绘的内容都已经成为历史[2]。作为国内的新学科,国外教材的翻译都是一个困难的事情。鉴于国内目前也缺乏高质量的翻译教材。笔者认为,内地有条件的学校直接使用原版的外国优秀教材是一个很好的选择。北京师范大学珠海分校的金融学专业在过去十年与国外著名大学(如英国卡斯商学院和澳洲墨尔本大学等)联合举办金融学2+2国际合作课程的经验基础上,逐步推行在所有金融学专业的前两年学科基础课和专业基础课中进行中英双语教学,取得了良好的效果。目前“投资分析与管理”课程选用了由Zvi Bodie,Alex Kane,Alan J. Marcus合编的INVESTMENTS[3]。该教材被西方著名大学普遍使用,而且也是国际顶级金融投资类别职业资格考试CFA(注册金融分析师)的指定参考教材。该书每隔三年左右即有最新版本,内容上有更新,如最新版本的教材即包括了2008年全球金融危机案例的讨论。不过该教材内容覆盖的范围太广,如果全部内容都安排在一个学期(56学时、每周3学时)没法完成讲授。因此该教材的内容需要根据本科教育的要求进行取舍和安排。
第二,课程内容设计。作为本科教育的高年级课程,投资学的主要内容包括了投资领域的基本理论和方法,其中的核心就是公司投资价值研究。同时本课程还需要介绍与金融投资相关的知识点。笔者在讲授本课程的时候设计了如下几个模块的内容。模块1:投资环境与金融市场概况。这部分内容包括证券市场的整体环境,如实物资产与金融资产的区别、证券市场对经济的贡献、投资工具的类别、市场的主要参与者及金融工具创新等。在课程讲授的过程中,教师尽量引用国内金融市场的实例予以解释。模块2:公司投资价值分析。这部分内容是本课程的重点,希望让学生学会如何撰写一份公司投资价值分析报告。在课堂讲授的过程中需要讲解如何进行宏观经济分析、行业分析、公司财务报表分析与公司投资价值分析。模块3:技术分析理论和方法。技术分析的理论和方法设计投资策略的讨论以及技术指标的解读和分析运用。理论方面重点是介绍技术分析流派的古典理论道氏理论。该理论强调对于市场长期趋势的研究,教师需要引导学生把系统性风险和非系统性风险概念结合在一起进行思考,确立一种立足长线投资和分散投资的理念。另外,要给学生介绍移动平均线、趋势线分析、形态分析、K线图分析、波浪理论等主要的技术分析方法。技术分析方法易学难精,其作为预测参考技术得到了市场人士的重视,尤其是一般投资大众的股评人士,需要经常使用这些方法做解盘分析,所以它是一种职业的知识和工具。技术分析工具本身比较形象地勾画出市场的变化,容易让一些学生误认为技术分析是“点金术”,因此教师在教学中需要给学生予以正确的引导。模块4:有效资本市场理论与行为金融研究。有效资本市场假设是金融领域的重要理论,通过对市场有效程度的分析,投资者可以确定合适的投资策略。另外,传统的金融理论的基本假设是“市场的参与者都是理性的”。但事实上,由于投资者在很多情况下呈现出很多非理性的行为,传统的投资理论常常没法完满解释现实的现象。正因为如此,最近十多年来,主要研究投资者的非理的行为金融学得到了业界的重视。在这门课中,简要介绍了行为金融学的一些基本理论和方法,如过分自信、过分保守、心理账户和预期理论等,让学生对学科前沿研究有一些基础认识,以期培养他们将来对相关科学研究的兴趣。模块5:债券的投资管理。债券的基本知识和估值方法,学生在二年级的公司财务管理课程中已经学习过。在本课程的教学中,重点是讲解债券投资风险管理和组合管理策略,内容包括债券利率风险分析、久期计算、债券凸度、积极的债券投资组合管理和消极的债券投资组合管理等。模块6:衍生工具与交易市场。本模块主要介绍期权和期货交易。期权和期货是最重要的金融衍生工具品种,其他的各种衍生工具的创设多数都与期权和期货的运作机制有相同之处。内容主要包括期权交易分析,如期权交易与股票交易价值比较,以及各种期权交易策略的组合运用,如受保护的买权和卖权、期权价差、对敲、双限期权等,以及买卖权平价关系。
二、实践教学环节的安排
有些学者(如王闽等[4])强调实践教学需要到证券公司等机构进行实习。笔者认为,金融机构很难安排大批学生的实习,即使能安排也基本上属于拉客户之类的岗位。毕业生未来在从事投资类工作的时候,经常需要对现实问题做分析,从而形成研究报告、操作建议、策划方案、口头观点表述等工作成果,本课程的教学实践环节主要有两种形式:案例讨论、研究报告和研讨会。
课程设计实践教学管理方法作为大学本科课程实践教学中的重要环节之一,课程设计是课堂理论教学的实践锻炼,有利于学生对专业知识的深入理解、熟练掌握以及灵活运用,其出发点具有积极意义。然而,在实际工作开展中,教学效果却良莠不齐,甚至往往与设定目标相距甚远,出现了工作进度拖沓、成果质量整体较低等一系列问题。究其原因是多方面的,笔者多年从事相关专业课程的课程设计实践教学指导工作,从管理方法上谈谈自己的看法。
一、“三大要求”保证设计工作效果
不可否则,目前的大学本科教育随着扩招政策的实施逐渐走向普及化,生师比逐渐增大,直接的表现,就是课程设计指导工作中一个教师需要面对几十甚至上百的学生,这样一来,必然会遇到很多实际困难。因此,很多教师仅将课程设计作为一个集体作业训练,认为只要学生能够按部就班地完成就行,总是对设计工作的每一步都是手把手地详细交代如何去做,甚至不乏出现给学生设计模板参考的事情。这样就形成了学生只是格式化般地完成设计工作而已。而这样做,由于学生较多,教师无疑要耗费大量的时间和精力,效率低下。
为此,笔者认为,这会导致设计个性的消失,失去设计本身的意义。要放手让学生自己去做,但要遵守“三大要求”。第一,要求设计前先看大纲和任务书,明确要做什么,再看相应的教科书,搞清楚应用什么理论和方法来做,最后看“规范”中的依据和要求。这样以来较好的避免了由于理论准备不足产生的“停停走走”“折返重来”等现象;第二,要求对设计要点和难点做到提前领会,对共性问题,设计之初就集中给学生提前指出来,讲清楚,这样在很短的时间内就可以解决,剩下少量的个性问题再针对性解答,就可以极大地节约时间和精力;第三,要求每一个阶段的设计方案都需要经过核查,只看最后递交上来的总成果,没有阶段性的检查把关,那么前面错了,后面的设计当然都是错误的。一直到最后,造成了无法挽回的局面,因此工作需要提前做,例行阶段检查把关,可以有效避免这类情况发生。
教学实践表明,“三大要求”的运用,较好地保障了学生独立完成设计工作,有效地保证和提高了课程设计的训练效果。
二、建立合理的管理制度和灵活的工作措施
我们经常听到诸如“现在的学生越来越不好教了”类似的抱怨,诚然,确实有学生本身方面的原因,但是也必须承认我们存在没有找到有效的工作方法的缘故。工作方法不当,容易造成教学管理失控,时常表现为整体设计进度延滞,不能按时完成并递交设计成果,等等。为此,应该认真地分析原因,从教学工作管理制度和措施上找出解决办法。
(一)建立“设计进度查签制度”
对于经常出现的整体设计进度延滞问题,笔者认为主要是没有在学生中营造出好的工作氛围原因造成的。如上面说的那样,学生在工作的能力和学习的态度上是要分类的,整体的设计进度是否迟滞,主要是由占绝大多数的中间同学的工作表现决定的,然而恰恰这部分同学的从众心态最严重,他们主要受到前面和后面这部分学生的影响。因此,如何促使前面这部分同学起到正面带头作用,从而营造一个积极的学习氛围,是解决整体设计进度迟滞的关键。笔者认为,可以建立“设计进度查签制度”。具体做法是将整个设计过程分解成若干阶段,详细要求每一阶段需要完成的设计任务以及形成的设计成果,然后对每一阶段的设计成果进行检查与签字,确认并划分等级。查签制度优于一般进度检查。第一,做到了无遗漏检查,签字确认后能够消除学生的侥幸心理(总是想躲避检查将设计任务往后拖延);第二,采用划分等级并且计入最终成绩的办法,对于学生后继设计工作起到了很好的督促和促进作用。这样以来,每个学生都知道什么时候该完成什么设计内容,因为清楚了每个阶段的评价等级也就基本清楚了最终设计成绩的等级,较好的体现了最终成绩的公平和公正。
(二)引入“末位淘汰制”
对于不能按照规定时间递交设计报告的情况来说,首先应该分析是否确实存在任务量过大的情况,如果排除这种情况,那么无外乎存在两种情况了,第一就是确实因为能力问题不能按时完成,这毕竟是极少数。而有相当一部分同学是因为思想松懈,看到其他同学不能按时递交而产生了“法不责众”的心理,这种情况是最严重的,因为它会造成蔓延效应,越来越多的学生将受到这种影响,这是应该想办法应对的重点问题。如果完全按照规定,给予不能按时递交设计的学生不及格,在实际操作中是绝对不现实的,这也就很多教师所遇到的设计作业总是收缴不齐、成绩无法评判的无奈。如果娇惯听之任之,势必会恶性循环并且会造成极大的不公正。对此,笔者认为同样应该从制度上想办法,例如可以引入“末位淘汰制”,即如果出现一定数量的拖延情况,则规定最后递交的学生(比例可以根据具体情况确定)成绩为不及格。这样以来,“法不责众”甚至“抱成团”局面就被打破了,变成了争前恐后的局面,绝大多数学生完全可以按时递交设计。
教学实践表明,建立“查签制”“末位淘汰制”等有效的工作管理制度,并且严格的执行可以使教学管理工作变被动为主动,充分保证课程设计实践教学有序进行。
三、结语
课程设计实践教学中出现的问题,有的是与课程本身有关的个性问题,有的诸如管理方法问题是实践教学出现的共性问题,出现问题的原因也涉及教育大环境、教师本身、学生自身等等诸多因素。作为指导教师首先应该负责任的正视问题而不能畏难逃避,其次分析原因应该客观,在此基础上坚持“制度管理”为先的原则,采用理性的管理方法和措施,大胆的尝试并且在实践中不断的加以完善,才能保证课程设计实践教学工作达到预期效果。
参考文献:
\[1\]尹继明,吕凡任.课程设计在实践教学中的应用研究与探索\[J\].扬州教育学院学报,2011,29(2):73-75.
\[2\]贺玲丽,白叶飞,许国强.实践教学中课程设计方法的改革与研究\[J\].内蒙古农业大学学报,2011,(05):150-151.
\[3\]姚寿广,路诗奎,陆金铭.热能与动力工程专业课程设计教学改革的探索与实践\[J\].大学教育科学,2003,(02):39-42.
\[4\]纪宝成.我国高等教育大众化进程中的挑战与对策\[J\].高等教育研究,2006,27(07):1-10.
关键词:PROTEL;电路课程;CAD课程设计;教学方法
中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01
实验教学的标准随着教育的改革不断提升,学生的创新精神和灵活运用所学知识的能力都是实验教学涵盖的内容,学生在实验过程中能够锻炼综合设计、实际应用、创新思维等方面的能力,学会自主思考分析和解决问题。
一、电路CAD课程设计的现状
电路CAD课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用,教师在教学中,往往将其当作一门理论课来教学,通常会先给出一个具有某种功能的电路设计图,对设计图电路的主要部分工作原理和达到这一原理的主要功能进行讲解,最后要求学生在PROTEL软件中绘制电路系统的原理图和印制板图。这样的教学方法不仅制约了学生的自主学习能力,学生处于被动学习状态,学习能力和对知识的掌握能力下降,这样的课程设计完全失去了教学的意义。
因此应当对这样的教学方式进行改革,把教学目标设定为提升学生的动手操作能力,以学生为教学主体自主学习,教师辅以指导,启迪学生的创造性思维,学会运用不同的方法解决问题。
二、基于PROTEL的电路CAD课程设计
让学生通过所学的理论知识,设计一个实际应用的单片机测试系统,辅以电路设计工具软件PROTEL,绘制出电路原理图和PCB图。
(一)PROTEL软件的设计流程
PROTEL软件是一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。其中PCB设计和电路原理图设计是其最具代表性的功能,提供了完备的电路仿真器,使从原理图的绘制到最终电路板设计的所有工作都能轻松完成。
该软件设计流程为是:首先是工作环境设置和页面设置,装入元件库,然后,将元件、电源符号、接地符号、连接线、网络标号和说明信息分别依次放置在图纸上合适的位置,再就是对电路图进行检查和调整,最后保存并输出。
(二)课程设计的内容
对于学生想要设计什么系统,教师不应限制,检测和设计系统时允许学生任意选择物理量,另外,教师要对设计系统中所包含的内容进行规定,以保证课程设计能达到最终目标。
第一,MCS-51系列单片机必须包含在设计的系统的芯片中;第二,测试的物理量必须要显示在4位LED中;第三,在检测量超过设定值后,系统能够自动发出警报;第四,要设置能够让测试系统根据实际情况作出相应调整的按钮;第五,要配有一路传感器和相应的调理电路;第六,要配备AD转换芯片使检测物理量的模数能够转换。
(三)测试系统的要求
为达到启迪学生创造性思维的教学目的,测试系统的设计有以下几点要求:
第一,学生必须制定多套测试系统绘制的方案,从中选择最终方案并阐述理由;第二,测试系统必须达到方案最优化和实际的效益最大化的要求;第三,传感器能够稳定工作,精度要准确,若出现问题,则要给出弥补方案;第四,在绘制PCB之前,学生必须弄清其设计规则,既要完成任务,又要保证所设计的测试系统原理图的功能的正确性和布局的美观性以便实际装配调试;第五,为设计提供完整详细的说明书,例如工作原理、选择元件的原因、PCB的设计规则等。
(四)测试系统的仿真分析和验证
很多学生在以前并没有接触过设计,缺乏经验,所以为了让学生顺利完成设计,需要仿真分析和校验设计的原理图,可以直接在PROTEL中对模拟电路、数字电路和数模混合电路进行仿真校验。电路仿真的流程一般是首先将仿真电路、电源等绘制出来,然后将仿真分析的参数进行设置,继而运行仿真分析,最后对结果进行观察。以仿真的结果为依据,校验传感器调理正确与否。因而,在原理图的设计和仿真分析之间需要反复校验电路放大倍数的合理性以及能否正常工作,再调整选择的参数,绘制出符合要求的原理图。
三、总结
基于PROTEL的电路CAD课程设计的教学方法是教育革新的具体表现,其不仅能让学生完全掌握理论知识,还锻炼了学生的实际操作能力,同时也让学生的创造性思维得到了发挥,提高了学生的综合素质,这一教学方法应该被广泛推广应用。
参考文献:
[1]黄秀珍.《电子系统CAD》课程设计教学改革探讨[J].科技资讯,2012(08).
[2]李晗.关于PROTEL的教学方法的几点总结[J].科技信息,2007(34).
[3]邵建昂. PROTEL教学实践探讨[J].实验室研究与探索,2007(02).
【关键词】给水排水工程课程设计质量教学方法改革
给水排水工程专业的课程具有较强的理论性和综合性,又与工程实践紧密联系。然而通过调研发现课程设计环节存师资力量不足,设计时间短缺、设计题目单一等诸多缺陷和不足等问题,因此本课题组通过教研,启动了针对课程设计的教学改革。
一、课程设计中存在的不足
1、师资力量不足
由于学校扩招,导致师生比失调严重,每位教师要同时指导两个班学生的课程设计,平时还需完成其它教学和科研任务,这样平均分配给每个学生的设计指导时间很少,难以及时对学生进行个别指导,更难以保证设计质量。
2、课程设计时间短
课程设计一般为1 周,在短时间内设计一套比较复杂设计是非常困难的。所以在目前的课程设计中,采用的设计题目都较简单,对学生的要求也较低,对学生实际设计能力锻炼很有限。学生普遍没有工程经验,再加上绘图能力不足,需要调整的次数较多,1周的设计时间就显得非常紧张。
3、学生思想上不重视
设计中很多学生会认为课程设计只是一个过渡,毕业设计才是最重要的,使学生失去了对课程设计的兴趣。表现为平时散慢,应付差事,造成了对课程设计的错误认识。
二、课程设计教学过程的改革
1、建设师资队伍
建立一支结构合理的教师队伍是搞好课程建设和提高课程设计质量的关键。为此,课程组大力引进具有具有高学历的教师,担任不同课程的课程设计指导教师。教师能够发挥各自的专长,做好课程设计的安排和讲授,拓宽学生的知识范围。同时聘请专业设计院经验丰富的工程设计人员作为指导教师指导学生课程设计,这些设计人员对设计有较深理解,经验丰富,可以引导学生从工程角度考虑问题。近年来课程组教师师资队伍见表1。
表1 师资队伍表
岗位人数备注教学岗位 8博士3人,在读博士2人,硕士3人实验岗位1在读博士1人客座教师2吉林水务集团高级工程师1人,
吉林市建筑设计院高级工程师1人
2、 增加课程设计时间
由于课程设计时间短,教师主要侧重于对学生就本课程的知识和技能的训练,对学生综合应用前面所学知识的要求不甚重视甚至造成降低要求,导致设计质量达不到要求。
通过调研,我们在授课之前就已经向学生布置课程设计题目、设计基础资料、成果要求等,随着讲授课程的进行,学生可以分步进行课程设计的各个部分,这样课程设计贯穿在整个教学中,无形中把课程设计延展至整个学期。进而课程设计深度也可以大大提高,能够很好地提高学生实际设计能力。这也有利于教师的指导,可以在平时指导过程中及时纠正设计错误,保证课程设计的质量。
3、 安排学生参观实习
在课程设计过程中配合必要的实地参观,利用现代教学手段进行有关图像的演示,这种实习可以在校内进行。主要内容可以进行水厂、污水厂、学校内部各建筑中的参观实习,增强学生的感性认识,可起到良好的教学效果。通过实习参观,学生可以发现课程设计中出现的错误或不足,并能主动的加以修正,可使课程设计的质量有很大的提高。
4、 丰富课程设计题目
课程设计的题目应该与课程的内容呼应,且具有一定的实用性和新颖性,这样能够增加学生的积极性。
通过课题组教师的教研,安排了假期社会实践的环节,要求学生假期开展水处理新技术调研、水污染事件调研以及所有和水工程相关的调研。学生们利用假期时间进行调研,开学后进行问题汇总,然后由教师把问题拟成课程设计题目,保存到已有的题目库中,保证设计题目的时效性和新颖性。这样学生在进行课程设计的时候,具有了强烈的使命感,积极性高涨。
5、 开展学生互评结果
以往学生对课程设计重要性认识不足,导致有的学生设计态度不端正,出现抄袭现象,达不到课程设计的目的。虽然课程设计过程中采取了一人一题,对学生抄袭现象有所控制,但学生不能获得更多的设计经验,因此经过教研,在设计成果考核前增加了学生互评的环节。每名学生自由选择其他一名同学的成果进行评价,要求每名学生修正设计成果,初步给出设计成绩。本着对其他同学负责的态度和公平的原则,每名学生能够认真评价其他同学的成果,改正其中的错误。重要的是,在评价过程中,每名同学能够了解其他同学的题目,吸取其中的经验,比较自己的设计不足,增加设计经验。
通过对给水排水工程专业主课程设计的改革,提高了学生课程设计的兴趣和实践能力,锻炼了学生课程设计能力和综合素质。
参考文献
[1]许兵,武道吉. 给水排水管网课程设计改革探讨[J].高等建筑教育, 2008,17(3):118-120.