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过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,掌握了焊接的方法和技术,通过查询资料,也了解了收音机的构造及原理。
我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
我院建校前几年由于师资力量有限,主要依赖兼职教师指导课程设计,这些兼职老师大多来自一本院校,他们时间有限,指导方法基本沿袭一本院校的指导方法,每天集中一两个小时在教室集中指导,而三本学院的学生依耐性强,老师走后基本是放鸭子,因此抄袭现象特别严重。此外,在教学指导过程中也存在一系列问题,比如必须掌握的知识点、知识群、关键内容都没有明确,指导过程因老师而异,随意性较大,标准不统一。因此,进一步规范课程设计的内容、指导方法、达到的目标、必须掌握的知识点和知识群,显然是提高实践教学质量的重要内容和措施。后来随着一些青年教师的引进,我们对机械设计课程设计的题目、应该完成的内容及进度要求、考核方法等进行了一系列的研究与实践,使学生达到掌握知识点的目的。
二、针对机械设计课程设计题目、指导方法,进度安排及考核方法进行改革
(一)设计题目的改革
以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的,鉴于我院学生的基本条件,我们把课程设计的题目统一标准化了,传动方案也已经给定,目的是让学生熟悉课程设计的一般方法,掌握应该掌握的知识点,并对机械设计的理论课的知识加以巩固,并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下:设计题目:带式运输机的传动装置;初始条件:带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作,连续单向转动,有轻微振动,输送带的速度允许误差为±5%,使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%,减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。
(二)指导方法改革
在课程设计之前,负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会,对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求,要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时,这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段,尤其是课程设计的设计计算初步完成时候,要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查,并要在草稿本上签字,才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误,又要反过来重新计算浪费大量的时间,并且可以避免了个别学生抄袭的现象。
(三)进度安排改革
以前兼职老师指导课程设计时候,一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完,这样内容太多,学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点,将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次,学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段,主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括:选择电动机;计算总传动比和分配传动比;传动装置的运动和动力参数计算;传动件计算;初算轴的最细处直径;选择联轴器(型号、孔径、孔长等);初选滚动轴承及其相关参数,轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行,不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后,我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验,主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解,其内容包括:减速器的结构;减速器的;设计装配图的准备;减速器铸造箱体的结构尺寸;减速器装配草图设计;轴和键的强度校核,滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图,在完成减速器装配草图后,校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时,在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计:轴系零件的结构设计;减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括:检查装配草图;标注主要尺寸与配合;编写减速器的技术特性;编写技术要求;零件编号;编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件,应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来,形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生,学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间,周末时间不计,具体的进度安排我们设计了一个表。(四)考核方法进行改革课程设计结束后,我们会现场答辩,在答辩时候,会先给个预成绩,这个成绩非常重要,因为通过答辩,可以看出学生对课程设计掌握的情况,是否有抄袭,一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。
三、结束语
关键词:《过程设备设计》;课程设计;教学改革
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0045-02
一、引言
《过程设备设计》课程是过程装备与控制工程专业的一门专业必修课。“过程设备设计”课程设计是与该课程配套的一个重要的实践性教学环节。通过在教师指导下进行设计训练,培养学生熟悉设计方案的分析论证、结构设计、设计规范以及机械制图等方法,为今后的工作奠定良好的基础。为此,怎样搞好课程设计教学,巩固学生所学的基础知识,培养学生理论联系实际、全面分析问题、解决问题的能力,是我们应该深入讨论和研究的重要议题。
二、课程设计前的准备工作
1.做好选题工作:课程设计指导中重要的环节之一是选题,指导教师在确定课题时应明确培养的目标。题目要能综合应用专业课知识,通过对生产流程中上游工艺要求的分析,来论证过程设备的总体设计方案、确定设备整体结构的型式、并进行主要零部件的结构和强度设计计算,查阅相关规范和标准并编写相应的设计说明书等,掌握过程设备的设计内容、步骤和方法等的一般设计规律,为下一年度的毕业设计打下基础;其次,题目的深度和工作量应当适中,既要保证学生能尽可能多地用到所学的理论知识,又要顾及到学生目前的设计水平和进度,以确保学生能按质、按量、按时地完成所给的设计任务。
2.及早布置设计任务:虽然是在理论课程授课之后进行课程设计,但是有关课程设计的要求完全可以在理论课授课过程中穿插讲授,并同时下发课程设计任务书和指导书,进而改变以前先课堂教学,再布置设计任务,让学生在两周内集中设计的教学秩序。以往教学秩序导致学生最终不能按时完成,或虽按时完成,却不能保证设计质量。为确保学生在规定时间内能保质保量地完成设计任务,应该及早让学生清楚设计的任务。
三、设计过程严把质量关
1.课程设计资料管理:以往采用电子文档形式提交计算书和图纸,虽方便了教师对学生的设计管理和文档保存。但往届学生的设计资料文档一旦流入下届学生手中,就会变成进行课程设计的模板。一部分学生将模板的设计计算书和图纸中的相关数据直接修改成自己的设计数据,根本不关心设备结构设计方法、所用计算公式的含义、相关规范的选用和化工制图的规范表达等设计的基本程序。故课程设计资料不能电子化,成为桎梏学生思想的枷锁。设计之初就应该明确计算书必须手算完成,图纸只能采用手绘,而不允许采用专业软件。
2.强调学生的主体地位:我们分组设计不同的题目,每5人分成一个小组,并指定小组长。每组的过程设备的尺寸和材料各不相同,但总体方案是可以相互借鉴的。小组成员可在一块查找与设计有关的书籍、资料,碰到问题互相讨论、学习,先在小组里解决掉一部分设计疑问。剩余小组中不能解决的问题,小组总结出来,教师再予以指导,加强了指导的针对性。
3.发挥教师的引导作用:设计全过程教师只是发挥引导作用,应以学生自主设计为中心。引导学生清楚设计步骤,提高独立分析、解决问题的能力;教师不能只止步于让学生“学会”,而是应引导学生“会学”;遇到疑难问题时,教师应通过典型案例分析,形象地引导学生对基本理论知识的理解,启发学生的思路,培养学生的工程意识。改变以往教师全盘托出、学生依葫芦画瓢的传统方法。
4.重视课程设计总结与提高:课程设计后期,组织学生开一个课程设计总结交流会,让每个小组说出自己在课程设计中遇到的问题及解决的方法、收获与体会,设计中需进一步完善之处,各组之间相互探讨,教师作适当的点评。通过交流,使学生对设计内容的理解更加深刻,对工程设计的方法更加清晰。
四、设计时间合理安排
原课程设计安排在理论课结束后的两周进行,此时其他专业课程也即将结课,学生既要进行高强度的课程设计,又要分心复习其他课程的考试。急于完成设计任务,没有足够的思考时间,甚至出现抄袭现象等。考虑到同其他课程在时间上的协调,我们将这门课程设计安排到第六学期所有课程考试结束后的两周时间。
五、完善课程设计考核方法
以前主要是根据学生在设计期间的表现,计算书和图纸的完成情况,答辩时对重要知识点等的掌握程度,最终给出学生的成绩。这种考核方式存在一定的弊病,一方面,个别同学抄袭、甚至拷贝同组的计算书和图纸,并经重新整理后,版面比原创者编写的更规整;另一方面,只有两周时间的课程设计,某位学生是积极设计还是应付差事,教师难以精确把握。会得出一些不公正的结果,使学生的学习积极性受到挫伤。故我们在考核中采用了以下评定方式。
1.学生自评、互评和教师讲评相结合:学生完成设计任务后,先自我检查设计计算书和图纸,总结归纳存在的错误和不理解的问题,形成“自评”;之后随机分配合作同学,给对方的设计进行审查,最后给出评阅意见,形成“互评”。根据上述自评和互评情况,指导教师有针对性地再次检查学生的设计,找出设计中没有掌握的知识点,与学生进行讨论,形成“讲评”。自评、互评对学生而言是一种行之有效的“自我引导”和“相互引导”方式,极大地提高了学生学习主动性和独立思考能力。教师讲评总结设计中存在的共性问题,并充分了解了当前学生掌握知识的水平,为公正的评定设计成绩提供参考依据。
2.将自评、互评作为成绩评定依据:评定最终成绩时,除依据平时表现、计算书、图纸和答辩情况外,还应将自评、互评情况也作为评分的一部分依据。指导教师给出自评、互评的评分规则,学生根据所给的评分规则进行自评、互评,得出具体的评分结果;教师根据评分结果给参加互评的同学加分或减分。自评时抄袭他人不知其所以然,互评时根据评分人查出问题的多少,给自评同学减分,给评分同学加分;反之,评分人无能力查错,则给评分同学减分。
六、结语
《过程设备设计》课程设计教学改革的目的在于激发学生主动的学习态度,培养学生工程设计的实际能力。要想搞好课程设计,必须充分发挥指导教师的引导性和学生的主动性,做好设计前期安排、设计中期的质量进度控制和设计后期的考核管理工作。只有这样才能保证课程设计质量,达到最终训练的目的。
参考文献:
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[2]潘艳秋,匡国柱,喻建良,等.化工过程与设备课程设计的实践[J].化工高等教育,2004,(2):101-102,110.
[3]毕明树,喻建良,李志义.“过程装备与控制工程”专业的知识结构分析和课程体系设计[J].化工高等教育,2001,(4):22-25.
西安交通大学计算机学院教授冯博琴:
西北大学“数据结构”课程主讲教师耿国华教授已连续20年30多次为2000余名本科学生教授此课程,教学积累与教学经验丰富,课程教学梯队结构合理且富有朝气。在西北大学的精品课程教学网站上,我看到他们“数据结构”课程建设的新成果。
近年来主编出版的《设计结构》教材,教材体系科学,课程内容新,教材内容信息量大,并将科研成果内容引入,与同类教材相比,突出体现了该课程内容的基础性与先进性,有利于学生程序设计综合信息素质能力的培养。
根据课程特点,开发了配套的多媒体课件,运用多媒体的手段动态展示课程中算法的难点与重点,页面安排、问题分布显示等教学方式表现出将传统教学方式与电化教学方式的结合特点,突出了构造性思维技能的训练过程,具有创新。
已建成的“数据结构”课程网站包括电子教材、多媒体课件、实践环节指导、在线交互、网上测试等多种教学资源,为学生掌握课程内容提供了网络支持环境,提高了教学效果。
该课程教材与课件已在国内多所学校教学过程中应用,在教学活动中发挥了重要作用,课程建设成果具有很好的示范与辐射作用。
学生评价:
2001级计算机科学与技术专业:梁娜
编程是每个计算机系学生都必须掌握的技能,然而学了C,C++,感觉还是没有掌握编程的核心。直到学习了耿国华老师的“数据结构”,我突然领悟了。耿老师引用一位大师的名言告诉我们:计算机程序=算法+数据结构。程序其实就是通过一定的算法去操作数据结构,如果说算法是程序的灵魂,那么数据结构就是程序的血肉。学会编程语言,只相当于学会了招式,学好了算法和数据结构,才算是真正地接触到编程的精髓。
在课程实际的学习中,耿老师更是深入浅出地讲解了各种栈、链表、树等等。让我记忆深刻的是,耿老师习惯给我们用抽象数据类型去解释,而不是结合具体的某种语言或者代码。后来我明白了老师这样做的高明之处,这是让我们学会一种抽象的数学思维方式,这样才能更好地进行学习和应用。现在,在工作和学习中的许多时候,我都能够对一些计算机知识清楚地进行理解和思考,这得益于耿老师的数据结构课程。
2002级计算机科学与技术专业:刘燕武
在2003-2004学年度学习了“数据结构”课程。通过第一学期的课程学习和第二学期的课程设计,我获益匪浅。在第一学期的课程学习中,为了加强我们对基本理论,基本方法的理解,耿老师充分利用多媒体的教学方法,通过flash课件形象地给我们分析讲解基本知识点。对于重点和难点问题,耿老师采取“引导”式的方法,让我们共同探讨和思考,并详细的讲解相关例程来促进我们对知识点的领会。此外,为提高我们的实际动手能力,针对每章的理论点,耿老师都精心安排了一些课后习题让我们编程实现。第二学期,综合课程的相关知识点进行课程设计实习。我们采取了自由组合的方式,3到5个人为一小组,自行设计数据结构以及功能模块来解决某一实际问题。这使我们很好地将基本理论与实践相结合,培养了我们分析问题和解决问题的能力,更为重要的是提高了我们的团队合作能力。
总之,通过“数据结构”课程的学习,我不仅掌握了堆栈、链表、树和图的基本理论,也对程序算法有了基本的了解,并通过课后练习和课程设计提高了实践动手能力。这为后续的课程学习和今后的软件开发工作奠定了良好的基础。
2003级计算机科学与技术:毛 小林
我是西北大学计算机科学与技术专业2003级的学生毛小林。在大学一年级学习了C语言后,编程深深地吸引了我,我也意识到作为一名计算机专业的学生,掌握编程的技术是必须的。然而我多次写程序都是没有思路,没有条理,程序写得一塌糊涂。就在我为编程头大的时候,在二年级时耿国华教授带的“数据结构”解决了我编程的障碍。耿老师将自己编程经验结合数据结构的思想和算法,给我们讲述着编程的思想和技术。课程包含有数据结构的基本概念,算法,程序,栈,队列,二叉树,图,查找,排序等等,然后在每种数据结构中我们也学到了若干处理的算法。最令我难忘的就是:耿老师在讲每节内容的时候都给我们举出运用数据结构解决实际问题的例子,比如用队列解决停车场问题,用排序解决学生成绩问题。耿老师理论结合实际的授课方式让我对每个知识点都牢记在心。课后,耿老师都安排上机实习,不但让我们了解算法的理论,更重要的是让我们用这些算法解决实际难题。从理论到应用,从老师授课到课后的学生讨论,让我们真正体会到了编程的乐趣。
经过一个学期的学习,耿老师教给了我想问题的思路,解决问题的方法,这些知识和技巧都是我在今后的研究和探索中的宝贵的财富。
2004级软件工程:柳姿爽
我是软件学院软件工程专业2004级的本科生,在大三的时候学习了“数据结构”这门课程,这本教材是我校自编的,内容详尽,语言简练,体系科学,并配有习题,便于学习,这套教材备有生动的Falsh实例教程课件,用动画的形式介绍数据的存储,移动过程,另外习题还有详尽的答案,这可以使我们更加容易理解和掌握这门课程。该课程是我们专业非常基础的学科之一,它以C语言为基础,详细介绍了程序设计中数据结构的相关概念,从理论上和时间上都对数据结构有了一个详尽的介绍,为我们在以后的程序设计打下了良好的基础。这门课程老师讲解详细具体,能用科学的手段给学生演示出来,从而使学生加深印象,更加牢固地掌握知识。总之,通过该课程的学习,我们收获很大,这对我们以后的学习都很有帮助。
2005级计算机科学与技术:崔超
我是西北大学2005级计算机科学与技术专业的崔超,2006-2007学年学习了“数据结构”这门课程,在学习了这门课程后,我感觉自己在数据抽象能力,算法设计能力等方面有了一定的提高,最使我感到幸运的是教授这门课程的老师正是我们所使用教程《数据结构―C语言描述》的主编耿国华教授。她对该门课程的深入理解使她能够清楚地把握授课进度,何时该快,何时该慢,加之老师简洁明晰的讲解,配之生动形象的多媒体课件,使我在学习这门课程的过程中获得了非常大的收获。在一学期的理论学习之后,我们又开设了“数据结构课程设计”这门课程,设计的题目既有个人完成的对于重点数据结构算法加深理解的题目,又有团体完成的用以提高团队配合能力的题目。经过真正的锻炼后,不仅使我的理论知识更加牢固,更让我的实际编程能力以及团队配合意识上有了很大提高。总之,我在这门课程的学习过程中获得了非常大的收获,并且我坚信这些收获对于我将来的发展有至关重要的促进作用,所以,我认为在大学本科期间开设这门课程非常必要。
根据管理信息系统课程设计的教学思路,我们以会计学专业学生为主要对象组织教学。在教师安排上充分考虑课程设计的特殊性,以既懂专业知识又懂计算机应用的教师为骨干,实行老中青相结合进行教学指导从而保证了课程设计目标的实现。在教材方面则根据教学目标组织编写了管理信息系统课程设计任务指导书,较详细地说明了课程设计的内容、任务、步骤及要求,并指定配合课程设计的相关教材及参考资料,使整个课程设计规范、有序和可操作。课程设计教学内容是在对专业特点、设计工作量及要达到的目标等进行仔细考虑的基础上选择确定的。为此我们选择会计信息系统作为课程设计的对象,便于学生对已学专业知识进行综合运用达到巩固和提高专业技能的目的。本课程设计的具体任务要求如下。
1.绘制子系统的数据流程简图使学生搞清楚系统的物流和信息流,把握系统的总体功能,明确系统的目的和特征。
2.分工完成业务子系统相应的数据文件、功能程序、输入/输出程序设计。
.3撰写相关业务子系统课程设计的报告书包括系统概述、系统分析、子系统数据流图本人承担部分的数据文件、Io/设计图表、子功能程序等课程设计经验与收获体会。
二、管理信息系统课程设计的实施
1.课题的选择。本课程的实践性非常强因此在上第一节课时就应该讲清课程设计的目的和意义,宣讲课程设计的基本过程和考核方法。要调动学生的学习兴趣和主动性、创造性关键还在于课题的选择。课题要大小适中只求“五脏俱全”使学生受到应有的培养和锻炼。课题一般由教师提出供学生选择。学生也可以提出建议经教师审核、明确范围后也可作为课程设计的实验选题。
2.课题组的组织。在课程开始时,以3一5人为一组对学生进行分组,明确各组所负责的实验项目和小组负责人并通过“实验指导书”的形式明确组长和小组成员的职责和任务。组长任务是制订实验具体计划和计划实施保证小组的任务按照要求完成。教师只起到指导、协调和监督的作用。
3.项目管理技术和“原型法”的应用。通过“课程设计”这门课学生不仅要完成实验设计本身这个内容也要学习如何进行项目开发和管理,以适应实际需要。因此在实验过程中全面实行项目管理负责人制度。小组长负责进行计划制订、进度安排、过程监督和协调、实验绩效考评等工作全面负责项目的实施和综合管理,对实验任务是否完成领导负责扮演主要角色。指导教师的主要工作是旁观、指导完成这个目标起辅助作用。
4.绩效管理与目标管理的导入。为了全面训练学生、完成实验任务,除了给予足够的压力和方法指导之外还应该给学生足够的约束和激励提高学生的学习兴趣、激发其主动性、创造性和协作精神。因此,学生课程成绩拟取决于三个部分:实验报告完成情况、实验任务完成情况、组长评价情况(组长评价依据之一是成员的协作精神)。
5.加强监控和指导严格实验报告的撰写。在实验过程中指导教师必须加强监控和及时指导解决出现的问题。对学生的阶段性成果如实验报告必须严格要求,不合格的一律要求重写。因此,实验指导书必须具体明确,既“放权”让学生自我管理和自我控制,又“集权”进行严格的要求、控制和考评保证教学任务的完成和教学目标的实现。
三、课程设计的启示
1.学生对实际的事物了解得越深越有利于有关理论的掌握学生实践的机会越多解决实际问题能力越强。计算机应用和管理信息系统的教学应通过理论与实践相结合的途径进行。只有通过课程设计这样的教学环节才能使学生真正掌握计算机技能并将其应用到经济分析与事务管理的实践中去。
2.教学的内容和教师的要求必须适合学生的水平并在这一水平上向学生提出更高的要求这样学生的能力才将受到锻炼危造力才能被激发出来。
3.在教学过程中要有意识地培养学生的主动性和创造性。要让学生认识到在实际工作中不可能有谁代办一切,应该督促其独立完成设计任务。对确有困难的学生要进行帮助但应以启发为主不可包办。通过课程设计教师能够较方便地了解学生的需求及时发现问题肩针对性地进行现场指导并找出教学中的薄弱环节。因此课程设计的设置有利于教学方法及内容的改进和教学水平的提高。
4.要加强教学实践环节。教学实践环节对学生素质培养的作用是全面的。这是因为面对一项实际任务,学生的知识、能力、素质会受到全方位的考验,“填鸭式”的课堂教学不具备这种条件。应该说教学实践环节对目前的高校教学来说是不可缺少的重要部分。