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摘要:本文通过对数据库课程设计中的教学方法、考核手段的介绍,探讨了在实践中逐步提高学生软件开发能力的方法。
关键词:课程设计;教学方法;考核手段;能力培养
中图分类号:G642
文献标识码:B
1引言
近年来,各高校越来越重视对学生实践能力的培养,各类课程设计在教学中所占的比重明显增加。对于计算机系的学生,尤其是以培养应用型人才为目标的独立学院的计算机系学生,开设各类课程设计课就显得尤为重要。
本文以数据库课程设计为例,介绍了在实际教学中所采用的教学计划、教学方法以及考核手段,通过对各个教学环节的分析和总结,探讨了如何在实践中培养学生的软件开发能力的方法。
2数据库课程设计教学计划
数据库技术是计算机最重要的应用领域之一,也是发展较快的领域之一。其应用早已渗透到各个行业,数据库系统的开发、管理与维护是计算机专业人员必须要掌握的基本技能。因此,对于计算机专业的学生来说,数据库原理通常都作为专业必修课。该课程完整、系统地讲述了当前数据库技术从基本原理到实践应用的主要内容,理论性、实用性和可操作性都较强。如果我们想单纯通过理论教学使学生既能掌握数据库技术的基本理论,又能掌握数据库设计和使用的方法,是比较困难的。因此在完成了理论教学之后,后续的数据库课程设计的安排是很关键的。
我系根据学生的实际情况,制定了相应的教学计划。要求选修数据库课程设计的同学必须先修数据库原理,具有程序设计的基础。课程的主要内容包括数据库设计概述、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库的物理设计、数据库的实施和数据库系统的管理维护。本课程以实践为主,教学目标是使学生能独立设计数据库应用系统,掌握数据库设计的过程和方法。根据本课程的特点,充分重视上机实践的环节,课程在机房上,有利于学生学习。要求以一种具体的DBMS 为主,学会C/S模式和B/S模式两种方法。
本课程安排在一个学期内,教学周数为18周,每周4学时。每周具体内容安排如表1。
3各阶段教学方法
由于各阶段的任务不同,要求也不相同,因此分阶段采用不同的教学方法,以一个学生熟悉的、容易理解的数据库项目开发过程为主线,贯穿整个教学过程,将相对枯燥的理论知识与实践联系起来。
题目选取阶段是数据库课程设计的初始阶段,也是决定能否达到教学目标的关键性阶段。如果题目选取得太大、太难,或者是学生不熟悉、很难接触到的领域,做起来太困难,会影响学生的积极性,势必会影响到后期的学习效果。而题目太简单,又达不到教学标准。因此在本阶段,采取教师提供参考题目,学生自主选择的方法。由于是完成一个较完整的项目,而且每个学生擅长的方向可能不一样,因此采用小组分工协作的方式。每组由三至四人组成,由一名组长负责,同组员研究确定开发题目以及任务分工。在小组讨论确定了题目之后,组内负责整理文档的同学要完成开题报告,上交指导教师。开题报告的关键内容包括选题理由以及开发环境的选取。教师根据开题报告整理出小组题目以及成员,并简要分析选题的难易程度。在第二周的开题讨论上让每小组派代表进行发言,大家分析讨论题目的可行性,对于选题不合理的,重新修改。这阶段可以充分调动学生的积极性,活跃大家的思维,实际教学效果良好,很多学生的选题都具有现实应用意义。
题目确定完之后,就要进行需求分析。很多学生认识不到这部分的重要性,选定题目后就想开始代码的编写工作,往往做了一半就进行不下去。因此教师在课堂上要通过实例充分讲解需求的分析重要性,讲解具体的需求分析方法,使学生理解需求分析是整个设计过程的基础,同时掌握基本的需求分析技能。在需求分析阶段,要尽可能收集课题的完备需求,可以利用不同小组互相模拟实际用户的形式,增加学生的交流能力和开发兴趣。在需求分析阶段,要完成系统的数据流图和数据字典。高质量的完成需求分析工作可以巩固学生在理论课上学到的数据流图、数据字典等基础理论知识,并提高学生的归纳总结能力。
确定用户需求后,进入系统设计阶段。系统设计阶段要完成应用系统的设计和数据库设计。应用系统的设计要完成课题应用软件的架构设计和具体功能模块的划分。数据库设计要结合应用系统的设计,逐步完成数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理设计。概念结构设计阶段是整个数据库设计的关键,该阶段通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型;逻辑结构设计阶段要将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化;物理设计阶段要为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。数据库设计不但可以加深学生对ER图等理论知识的理解,还有助于提高学生的软件系统设计能力。
系统实现阶段,教师对采用的教学案例代码进行演示,针对不同的程序设计语言对数据库的连接部分进行讲解,并给出相应的示例代码。此阶段主要是学生动手编写代码,完成系统功能。具体程序设计语言没有限制,可自由选择。要指导学生编写高质量的代码,包括变量的命名方法、代码的书写规则、代码的注释规则等。这阶段教师可采用启发式教学,对于学生在设计中遇到的问题,要引
导他们学会查找资料,自己思考解决。作为计算机专业的学生,自学能力的培养是很重要的。
系统测试阶段,包括单元测试和集成测试。要指导学生进行测试用例的编写,掌握正确的测试方法。对于数据库系统,还要进行数据库的性能测试和容量测试。通过系统测试,使学生掌握正确的测试方法,有效提高软件的质量。
4考核方式
教师在每个阶段都会进行检查,对完成情况进行记录。开题阶段,要求学生以小组为单位,完成开题报告,并且每组的选题都要在课上进行讲解、讨论,确定选题是否合理。在需求分析阶段,要求每组上交需求分析文档。在接下来的系统设计、实现及测试阶段,要求学生详细记录设计思想、设计方法、实现过程及测试结果,整理出完整的课程设计报告书。在期末结课前,要求学生对所完成的系统进行现场演示,教师及在场学生均可对其设计方法及功能进行提问。最后由教师综合考虑以下几方面的因素,给出总评成绩,包括文档的完成情况、开发环境的选取、系统功能实现情况、用户界面的设计以及现场演示答辩的效果。通过以上方式,较综合、客观地评价了学生的文字及语言的表达能力以及系统设计、程序开发的能力。
5结束语
教学实践表明,这种形式的数据库课程设计,可以使学生有效地巩固对基础理论知识的掌握,可以使学生系统地了解软件开发流程,提高学生的软件工程化开发能力,增强学生的就业竞争力,并且可以建立学生的团队意识,提高学生的交流和协作能力。
参考文献:
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[2] 邵浩然. 数据库原理课程教学改革探讨[J]. 计算机教育,2007.
[3] 海波,朱小军. 高校实践性课程多元学习环境设计[J]. 甘肃高师学报,2007.
关键词:电子专业毕业设计;问卷调查;指导模式
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)14-0279-02
一、引言
毕业设计是高职院校电子类专业教学中的非常重要的环节,也是一次完整的综合实践训练的过程。通过毕业设计,既能提高学生综合运用所学的专业知识解决一般应用问题的能力,也能提高学生的创新思维意识、提升综合能力素质与电子类工程实践应用能力,对学生即将步入社会进入电子企业工作有非常大的帮助。目前,高职电子类毕业设计教学现状究竟如何,值得探讨。
二、毕业设计现状调查
毕业设计现状调查主要从时间安排、重视程度、毕业设计过程和毕业设计的感受4个维度设计问卷调查。
1.时间安排。宁波地区电子类高职院校毕业设计所安排的时间基本为大三一学年或大三下学期。
2.重视程度。对于毕业设计哪个方面最重视,学生有27%选论文格式,31%选结构设计,35%选内容,17%选创新点。而教师有33%选论文格式,37%选结构设计,18%选内容,12%选创新点。结果显示,学生更愿关注论文内容和结构,而教师更重视论文结构和格式。
3.毕业设计过程。从选题来看,学生自主选题为主占35%,教师分配题目21%,历届毕业生的题目32%,企业题目12%。从这一数据可以看出学生的毕业设计很少与企业的顶岗实习结合起来,学生的选题具有网络题目重复性较高,不具有研究的前沿性和创新性,并为学生参考和抄袭网络及往届毕业设计提供了方便。从内容来看,全篇拷贝的有5%,几篇拼凑而成的21%,消化过后再整理的42%,稍微参考过一点,大部分学生自己写的30%,完全学生写的2%。从这一数据可看出,大部分学生依赖于网络,将网上下载的论文整理而成。还有其参考文献和论文内容根本不相呼应,在答辩时更是表现出对论文并未真正理解的。对于毕业设计有无作品要求。每个学校的要求不同,12%的学生完成了实物作品,34%的学生有模拟仿真,而54%的学生只完成了毕业论文。以上数据可看出,教师或者专业并无实物制作要求,学生基本不会主动去完成实物制作的,只有很少学生学得好,动手能力强的才会去做实物,一般学生能去电路仿真就已经不错了。
4.毕业设计的感受。对于学生在毕业设计中最缺乏的是什么,12%学生认为是查找资料,35%的学生认为是设计方案,13%的学生认为是实物制作,40%的学生认为是理解和答辩的能力。而教师的调查则是15%认为是学生缺乏查找资料的能力,30%认为是设计方案,24%认为是实物制作,31%认为是理解和答辩的能力。这说明学生的能力都需要加强,尤其是设计方案、实物制作及答辩能力,这需要教师平时上课时加强。毕业设计对顶岗实习起到的作用甚少,而根本无法达到毕业设计的初衷,所以不管是教师和学生都很想改变目前毕业设计的现状。
三、毕业设计现状不理想的主要问题及原因分析
从调查来看,学生的毕业设计现状不容乐观,主要体现在论文选题相似度较高,研究内容重复性较多,更存在抄袭现象严重,重视度不高等问题。为此,对现状的主要原因进行了调查、分析,并提出相应的对策。造成电子专业毕业设计现状不理想的主要原因是:
1.时间安排不合理。毕业设计时间可因学生而异做相应的调整,不能一刀切。如果学生认为毕业设计难,在企业不能完成或没时间完成的,可将毕业设计时间和顶岗实习时间分开,毕业设计可安排在顶岗实习前,安排在大三上学期,时间为一个月,只要学生专心完成毕业设计,一个月的时间足矣。如果学生已经找好顶岗实习单位的,就可以将毕业设计与顶岗实习结合起来,既完成企业的项目也完成了毕业设计。
2.指导老师要求不高。学校或系里相关的文件规定,必须要有实物制作,论文字数,并且重复率控制在20%以下,论文格式正确,结构合理,设计方案正确,条理清晰等要求。指导教师严格按照文件规定执行,指导教师和学生都会重视毕业设计,学生在教师的监督下一定也会认真完成毕业设计。
3.写作水平有限,学生认为不会写毕业设计。教师在课程设计中最好能让学生有机会练习写设计报告或小论文。
4.对专业不感兴趣。教师在教专业课时应尽量激发学生的专业兴趣,如实在提不起个别学生的兴趣,则对于这一类学生,要求可适当降低,但是不能低于系里的底线,可挑平时课程设计里的项目或难度低的项目给这一批学生做。
四、高职院校电子专业毕业设计指导模式
为了能让高职电子专业学生能高质量地完成毕业设计,也为了指导教师能更好地指导好学生,并为提高高职电子专业毕业论文(设计)教学工作的规范化水平,使毕业设计真正达到巩固和拓展所学的基本理论和专业知识,培养学生综合应用、分析和解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生科学严谨的作风,以及团队合作能力、报告制作能力和语言表达能力,课题组研究了电子专业毕业设计的指导模式。本文按照毕业设计的步骤研究电子专业毕业设计的“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个步骤的指导模式。
1.选题:选题必须要有专业性,但并不一定是电子研发类题目。可根据教师在研课题选取子课题或者历届竞赛题目或者教师分配题目,学生自主选题的话也需要教师通过后方可开题。避免了大多数同学抄袭,而让大部分同学的毕业设计与顶岗实习岗位相结合。
2.开题:学生选题通过后,开题需完成开题报告,开题报告包括课题简介、选题依据(来源)及意义、课题的实施方案、论文(设计)工作进程及参考文献五部分内容,每一部分内容都有注释,比如课题的实施方案,包括两部分的内容要写,第一部分是设计,要完整描述实现方案,包括完成角度、采用方法、基本步骤等;最终设计方案,达到目的;要有一份设计说明书。第二部分是论文,先搜集资料,做好调研准备,然后调研基本情况,汇总、统计、提取、比较调研结果,最后再进行论证等;准确说明所要使用的方法;最终目标要明确表述出来。但需注意:这一部分的内容应该和《设计任务书》中的第一部分(设计内容)、第二部分(具体要求)的内容相对应,就是说明怎样完成和实现《设计任务书》中所规定的内容要求,但不要照抄《设计任务书》。
3.中期检查:在完成开题报告后,教师要对学生的开题报告进行中期检查,完成中期检查表,内容包括选题质量、开题报告完成情况、阶段性成果、存在主要问题、指导教师对学生的顶岗实习和毕业设计的情况做出相应的评价五部分内容。其中指导教师指出的存在的主要问题对学生接下来做的毕业设计起着重要的指导作用。
4.报告和作品评审:学生完成毕业设计终稿和实物制作后,交给指导老师进行评审。对于学生来讲,这一步骤是对他这么长时间完成的毕业设计报告和作品是否能得到导师肯定的关键环节。所以报告和作品评审必须抱着公平公正的态度评审,当然,评审需要评审标准。对于报告的标准,主要是从论文的格式、结构、内容上进行评审,其中内容包括摘要、关键词、目录、背景和意义、国内外研究现状、总体设计方案、具体的电路设计、测试方法和数据、结果分析及总结、参考文献和致谢。作品评审从作品的难度、要求、学生完成的情况以及外观、组装、焊接、工艺进行评分。
5.答辩:答辩主要审查学生的论文是否自己完成,审查学生对论文及相关知识的理解和掌握程度,审查论文是否符合格式要求等,以求进一步有所提高。学生通过答辩,让答辩组老师进一步了解论文立项的依据和学生处理课题的实际能力,另外也检查学生的PPT的制作能力、语言表达能力、现场的反应能力。答辩组教师根据学生的汇报和答辩的情况给予评价,由两部分成绩———毕业设计和答辩成绩组成,毕业设计(论文)质量应从选题对口性、信息收集处理、内容创新和实用性、文字图表规范等方面考核,答辩情况主要从学生表达、应变及解决能力等方面考核。
6.评分及归档:最后对学生的毕业设计进行评分和归档,并由分院专人整理和保管材料。学生总的评分由指导老师对学生的报告和作品评审和答辩两部分成绩组成,各占50%,归档是对学生的开题报告、任务书、论文终稿、中期检查报告、报告和作品评审表、答辩记录和答辩评分表和答辩成绩表以及成绩评定表进行存档。纸面材料要求打印装订成册,放到档案袋里,电子版的刻录成光盘进行归档。五、总结以宁波地区高职院校电子类专业作为调研对象,设计并实施问卷调查,主要调研了高职院校电子类专业师生对毕业设计的真实看法和做法,以及他们的期望,然后找出高职院校电子类专业毕业设计的主要存在的问题,最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,从“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个方面有针对性地提出电子类毕业设计指导模式的相关措施。特别是选题、报告和作品评审这两个环节。
参考文献:
[1]刘浩,陈学昌.提高高职电子信息类专业毕业设计质量的思考[J].电脑知识与技术,2013,(12).
[2]李小琴,叶章勇,李薇.高职院校毕业设计的教学现状及改革探讨———台湾技职院校专题制作的启示[J].宁波职业技术学院学报,2014,(10).
[3]李小琴,陈光绒,曾佳.高职院校工科毕业设计教学模式改革与实践[J].无锡职业技术学院学报,2015,(1).
关键词:中外高校;机械工程;毕业设计;比较
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)48-0045-02
一、我国高校机械工程专业毕业设计存在的主要问题及原因分析
存在问题:导师对本科毕业设计题目进行预先指定,给出具体实施步骤和解决方案,学生被动接受并完成,许多问题分别存在于选题、开题、设计或研究、论文撰写、答辩、评价等环节中,表现在:无论是以软件设计为主的计算机编程类题目,还是以工艺设计或以结构设计为主的工程设计类题目,综合性不够。选题环节中导师的课题题目大而空洞,毕业设计内容和要求不明确。
作者对北京科技大学机械工程专业2004级(2008年毕业)、2005级(2009年毕业)、2006级(2010年毕业)、2007级(2011年毕业)、2008级(2012年毕业)、2009级(2013年毕业)毕业设计的选题类型及来源进行统计分析,80%以上为自拟课题,务虚化严重。
设计类课题所占比例不足4成(2008年及2011年除外),有理科化的倾向。设计类选题(包括机电专业硬件设计、机械结构设计或工艺设计)较论文类(包括以软件应用和程序编写为主)题目比重所占比例过小。学生识别能力下降。
国内其他大学也有类似的情况:一人一题虽然可体现学生的工作能力和态度,但不利于培养合作精神,不利于设计成果的实物化和产品化;毕业设计任务书代替开题报告,设计环节学生得不到及时指导;低水平,重复多,创新能力不足;设计任务不明确,进度不合理;外文资料与设计内容相关性不强,综述缺少整体感,文献数量不够;毕业答辩环节中提问简单,学生回答随意,成绩评价不够客观;很少做出物理样机或经过实验验证,不能反映学生的水平;毕业设计成绩对就业和升学没有太大影响,也是导致设计质量下要原因之一。
大学考核或排名主要依据的是科研而非教学水平,导致对教学不够重视!高校扩招,教学和科研资源紧张,现有经费难以做出一定水平的研究。毕业设计是让学生运用所学动手解决问题的良好契机,不良学术风气造成粗制滥造现象严重!就业不容乐观,设计与工作几乎毫无关系,重视度不够。毕业设计质量与指导教师有直接关系,选题深度广度不够。扩招后,师生比例呈放羊状态。
二、国外高校工程专业毕业设计过程与要求
1.美国高校:许多研究型大学一般在大四开设顶峰(又译尖峰)体验课程,通过研究难度项目,把本科教育零碎知识整合,提高解决问题的能力,使学生获得“顶峰体验”。
美国工程顶峰体验课程的采用,有利于学生接受新知识新技能。教学模式为:接受(Receive)―联系(Relate)―反思(Reflect)―提炼(Refine)―建构(Reconstruct)。打通技能和知识间的壁垒,可使学生发现技能与技能、知识与知识、知识与技能之间的有机关系;反思过去改进不足;把学习经验融会到知识和技能体系中。
(1)师资保障:ASEE2005年调查结果显示,2005年所有工程类高校教师均参与了顶峰课程及项目。教师主要担当指导(57%)、咨询(34%)和评价(16%)等三种角色。
(2)经费保障:经费是保证课程质量的重要保障。成本在1000美元以上项目:硬件成本55%,物资成本63%,旅行成本26%,软件成本36%,其他成本26%。
(3)项目保障:项目数量关乎质量。2005年,每个项目团队有10个以上的项目的占4%,有7~9个项目占3%,有4~6个项目占10%,有1~3个项目占12%,有1个项目占71%。每门工程顶峰设计课程有16个项目的占12%,有11~15个项目的占11%,有6~10个项目的占23%,有2~5个项目的,所占比例是38%,有1个项目,所占比例是17%。
(4)设计流程保障:综合考虑需求拟定科目,工程课程的主题定位为:首先要易于整合以往学生的学习知识和经验,其次要易于学生在实际的工作中使用所学技能和知识。
专家经过评估后,编写大纲,即课程目标、教学方法、教学内容、教学时间、考核方案等。
2.英国高校:有些专业要求写毕业论文,有选修有必修,较多部分是以课题为主。以英国帝国理工学院(Imperial College,简称IC)为例,机械工程专业本科毕业设计过程可分为:(1)及接受毕业设计任务书;(2)依据毕业设计任务书的内容及要求进行考察、调研、查阅资料,并制定毕业设计任务进程表,进行总体方案设计;(3)详细设计;(4)样机制造及装配;(5)样机性能测试、实验和综合分析;(6)撰写总结报告;(7)考核答辩。英国IC机械工程专业毕业设计过程时间为15周。
IC的毕业设计不是一人一题,而是四人组成团队,题目一样,但参数不同,成员共同完成。之后,将实验与理论结果进行对比分析,成绩评定由实验测得实际效率决定,最后评定出最佳设计和最佳工艺奖。
由IC的毕业设计,可看出英国高校毕业设计的特点:选题综合性强,熟练运用AUTOCAD、SOILDWORKS、FLUENT、ANSYS等各种CAD/CAE软件包;3~5人组成小组,进行设计,培养加强团队合作精神;成绩评定基本基于对学生毕业设计成果的实际功效做出;对深造或就业影响重大,因此学生们一开始就投入最大的热情和努力。
3.德国高校:德国工程应用型大学除必要外,不开纯理论课程。学生毕业设计课题需自己到企业寻找。政府制定法规、优惠政策和提供经费。
(1)德国大学本科机械专业教育阶段:德国本科生教育第一阶段为两年,学习各系共同基础课程,进行选拔和淘汰。第二学习阶段也是两年,学生选择专业方向,完成选修课、必修课和任选课程的学习任务,还需要完成学校规定的课程设计、专题报告、实验、实习和毕业论文。第五学年,花3~6月时间写毕业论文。
(2)毕业设计选题:大公司在本单位的报纸杂志上或网站课题信息,学生提出选题申请,企业对学生选择录取与否。小公司直接与学校联系。
(3)毕业设计管理方式:如果申请毕业设计题目的学生被公司选中,公司会安排工程师来指导毕业设计,包括给出具体的课题名称、任务内容及要求、课题时间进度、预期结果等。学生在公司做毕业设计课题一段时间(如2~3个月)后回到学校,导师进行审查。一旦导师和学生均认为能够完成,该课题就可作为学生正式毕业论文课题。
(4)毕业设计基本要求:包括100页左右的文字材料、需要的图表及说明论文格式。论文以应用为本进行质量控制。课题未完成,但学生以科学的方法进行研究,一样可获得通过。
(5)毕业设计成绩考核及评定:毕业论文与专业考试用五分制进行评定。毕业总分是由论文分数加上专业考试分数得出平均分数。考核评定毕业论文原则上一般由两位考官完成,一位(教师或毕业设计单位工程师)由考试委员会主席委派,另一位是毕业论文题目的指定者。如果两位考官在评定考核中有意见分歧时,则采用地方性考试的评分规则。成绩由学校教师给出,毕业设计单位不参与成绩评定。
4.法国高校:对应的课程设计:从题目到项目开展及检查,都与企业联系密切,等同于我国本科阶段的“毕业设计”课程,但在形式与方法上有差距。
法国课程设计的特点:(1)法国的课程设计学分较多,为本科总学分的1/16,我国高校毕业设计平均占总学分的1/20;法国工程师学校与我国的工科院校毕业设计的时间都是16周,一个学期,但法国工程师课程设计每天2学时,一周5天,共16周,总计160学时,而我国毕业设计总学时数是640,毕业设计要求学生每周5天,每天必须保证8学时,总共16周,法国学生只需要每天2学时。(2)法国工程师院校工程师阶段的第二年,即四年级的课程设计题目通常以公司题目为主,经过主题演讲阶段、题目选择阶段、演讲阶段。(3)组织形式:以团队形式完成。为保证科学及结果上的正确性,每一个“项目设计”小组均配备相关专业教师。(4)指导方式及要求:主要集中在实验、选材及答辩等方面。教师提供参考资料供学生查阅,提供方法和思路供学生开展实验、表述过程及结果,定期报告,经过反复分析和实验获得结论,准备答辩。教师给予指导。(5)考核方式:在学期末,课题进行最后答辩,以此作为企业工程师第一年一项重要的考核指标。答辩考核既有企业教师,也有本学院教师。
法国课程设计的优缺点:强调团队协作,课程设计及答辩各个环节均以团队――组的形式进行。“项目设计”学时占学年全部课程的20%,学生每周有专门时间参观公司、做项目。“项目设计”是考核学生的重要指标,占到3~6个学分。
三、对我国机械工程专业毕业设计改革的启示
淡化专业方向,加强通才教育。选题综合性强,不局限某一方面训练,选题采用校企联合形式。3~5人以组为单位进行毕业设计,培养加强合作精神、设计成果的实物化和产品化。研究经费筹备由学校、企业及教师共同分担。毕业设计考核成果多样化,图纸、毕业论文、报告、实物及程序或视频等多种形式成果,只要能反映创新成果,就可达到目的。毕业设计大四上学期或大三下学期开始,主要是基础知识及研究(设计)工具熟悉、对设计项目进行理论知识及文献准备。
参考文献:
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[2]王乐梅,张巍,唐宏哲.中法高等工程教育体系中的毕业设计比较研究[J].高等工程教育研究,2013,(4):132-135.
1通信专业实践教学存在的问题
目前,通信专业的实践教学的主要方式是实验教学。我校通信实验教学的现状不适应新时期人才培养要求,主要问题:(1)通信技术日新月异,新器件、新技术的更新很快,但我校通信实验设备仍停留在面向“通信原理”的基本实验,许多新技术、热门方向很少涉及。而实验教学内容仍多以演示性、验证性实验项目为主,综合性、研究性实验较少。这难以激发学生的实验兴趣和创造性,不利于培养创新人才。(2)目前实验指导书从原理、实验步骤到实验要求极为详细,学生只要按照实验指导书,甚至不需理解原理,就可以利用已准备好的仪器设备按步骤进行。这不利于调动学生学习的积极性和主动性,更谈不上实施创新教育。(3)“通信原理”、“现代通信网络”等课程电路图及原理框图繁多,内容难以理解,各种实验原理的示图、流程的讲解靠实验课时间学生很难真正的理解,此外黑板板书或挂图等方法展示原理图,更谈不上生动形象的多媒体教学。
2通信专业实践教学改革
为了培养适应现代通信技术发展需要的创新人才,结合我校通信实验教学的现状,谈一下通信专业实验教学改革的几点想法。
2.1建立新的实验教学体系通信专业所设计的方向众多,如程控、光纤、微波、短波、卫星、移动等,而每一个方向在通信领域都十分重要。在实验室建设中应根据培养计划实施有重点的建设。同时针对我校通信专业生源不一,能力不同的特点,应分层次开设实验,以便实施因材施教[1]。开设的实验主要分三个层次,即:专业基本实验、综合系统实验和创新研究实验。专业基础实验系列以验证性实验和设计行实验相结合的方式,通过硬件验证性实验可以加深学生对知识点的理解和提高基本动手能力。综合系统实验室重点开设移动通信及组网、无线传输技术等方面的实验,通过实际接触当前通信的热点技术,让学生真正将所学知识融会贯通,提高分析问题和解决问题的能力。创新研究实验室主要是针对本科生毕业设计、课程设计及研究生课题开设,使他们接触科研前沿,为其提供高水平的实验测试、仿真平台,使其实际科研能力得到充分的锻炼,加强创新意识和能力的培养[1]。
2.2充分利用现代化教学手段在教学手段上,充分利用现代教学手段。采用网上教学和课堂教学相结合的方式提高教学效率和教学效果。网络教学平台为教师和学生提供了一个跨越时间和空间的学习环境,有利于培养学生的自主学习能力,同时也为学生之间、师生之间的交流提供了诸多途径[2]。网络教学要求学生实验前必须预习,并面向学生进行引导式、交互式、自主式的多媒体网络辅助教学。通过网络辅助教学、仿真演示实验操作的技巧技能和各种实验测试方法;把实验与实际的应用情况、当前的技术潮流相联系,逐渐深入地提出一些问题供学生探讨;引导学生掌握获取信息以及处理信息的能力[2]。通过这些尽可能地引导学生了解当前社会对自己所学专业知识的要求,让学生能够有目的、有兴趣地区学习、锻炼,真正达到培养出符合社会需要的高素质人才的目的。
2.3改革实践教学内容演示性、验证性实验只适合训练基本操作,不能调动学生主动性。因此实验教学内容上应压缩验证性实验,增加综合性和研究性实验项目。此外,对于已经十分成熟的通信技术一般不宜安排过多,而对于通信中一些新兴、关键技术则要适当安排一定的实验内容。综合性、研究性的实验包括以应用开发项目为基础的课程设计,各种设计与制作的大奖赛,参与国内外各类大赛的设计与制作,科研开发项目系统或部分模块设计等[3]。在教师的指导下,由学生完成一定规模和难度的项目、子项目或模块,这是课程实验的延伸和发展,作为课程设计或开放性实验,会吸引一些基础知识扎实并有兴趣的同学参加。这些训练可以加强学生的实验功底,改善其工程素养,提高学生参与实验的积极性,发挥其创造能力。
2.4通信实验室面向学生开放由于课内实验时间非常紧张,学习比较好的学生在规定的实践内能完成规定的一些实验项目,要增加创新内容很困难。如何调动学生实践的积极性,吸引学生走进实验室,全面开放通信专业实验室是重要有效的措施。通信专业实验室全面向学生开放。首先,让那些在实验课中没有做好的实验,有机会回到实验室重新做,加强理解验证。其次,对于综合性实验,在实验前一周将任务书下达给学生,学生可以充分利用学生业余时间,针对任务书查阅资料,完成课程设计中的开题报告,提出设计技术路线和设计方案,以及所需的实验器材等;然后,开题报告由指导老师审核[4]。由于方案是学生自己设计的,因此这样既可以调动学生的做实验的主动性和积极性,有增强了学生的工程实践能力和创造能力。
1.合理安排教学计划,注重学生工程能力的培养(1)在理论教学方面,加强工程类课程的教学。2011年,本专业以《高等学校本科环境工程专业规范》为基础,结合长沙学院的实际情况对教学计划进行了适当调整。1)增加了“工程图学”的教学课时和内容。较强的识图能力是环境工程专业学生必备的技能之一,针对学生看不懂专业图纸的问题,新教学计划将“工程图学”的教学课时由48学时增加到64学时,新增了土木工程制图和机械制图的教学内容。2)增加了“环境工程CAD”的教学课时和内容。较强的绘图能力是环境工程专业学生必备的技能之二,针对学生不会绘制立体图和绘图效率低的问题,新教学计划将“环境工程CAD”的教学课时由32学时增加到48学时,新增三维制图教学内容并增加了上机操作时间。3)新增了“环境工程项目设计”课程。教学课时为32学时,教学内容包括:污水处理工程设计、工程设计资料、处理系统及其选择、工程方案的比较、污水处理厂设计、工程验收及运行、工程设计基本知识及设计示例等。通过上述调整,深化了工程类课程的理论教学内容,为毕业设计打下了坚实的理论基础并熟练掌握绘图技能。(2)在实践教学方面,加强对学生工程能力的培养。1)对于实验教学,改变原教学计划实验项目偏多的情况,精选几个专业理论性较强和与工程联系较为紧密的实验项目作为必做实验,其他实验项目作为选做实验,节约出来的课时用于能够培养学生工程能力的课程设计和实习等教学环节。2)对于课程设计,将“环工原理课程设计”的教学课时由一周增加至两周,新增“环境工程制图实训”和“固体废弃物处理与处置课程设计”,要求学生熟练掌握工程设计流程以及主体构筑物和设备的设计方法,同时能够规范制图。3)对于实习,针对原实习过程流于形式的情况,采取“精”、“泛”结合的方式保障实习效果。所谓“精”是指选择一个单位蹲点实习,时间为4周,要求学生在实习过程中既要看现场还要跟班操作,既要阅读图纸还要临摹图纸,既要接受工程技术人员的培训还要相互交流和讨论,让学生深度了解实习基地的平面布置、工艺流程、构筑物结构和参数、设备型号和参数以及运行管理方式等内容。所谓“泛”是指带领学生到2~3个单位参观实习,时间为两周,要求学生进一步巩固实习成果,加深对所学知识的理解,扩大自己的知识面,从而为毕业设计积累一定的工程经验。2.提高教师水平,使之达到指导毕业设计的要求教师的责任心和水平对毕业设计的质量起着决定性作用。[5]然而,本专业以年轻教师为主,普遍缺乏工程实践的经历,无法满足学生对知识的需求。因此,长沙学院采取了多项措施提高教师的业务能力和教学水平。主要包括:动员教师报考注册环保工程师和环境影响评价师,储备全面而丰富的基础知识,掌握前沿理论和技术;鼓励教师到实践部门挂职锻炼,深入生产第一线实地锻炼,丰富自己的工程实践经历;鼓励教师对外承接工程项目,通过项目设计和产品开发积累经验;聘请经验丰富的工程设计人员和退休教授来校讲学或参与毕业设计指导工作,实现对教师的培训和再教育;建立毕业设计指导团队,有机整合教师资源,通过老教师与年轻教师的“传帮带”工作,帮助年轻教师快速成长。3.加强过程管理,确保毕业设计的质量(1)规范毕业设计的选题。一方面,选题要结合学生的就业领域。[6]本专业学生毕业后大多从事小型污水处理厂和工业废水处理站的设计,毕业设计的内容应与此相关。另一方面,选题要紧密联系实际。本专业的毕业设计选题主要来源于教师的工程项目和毕业生在工作中积累的项目资料,坚持以真实工程实例作为毕业设计的训练课题,使学生毕业设计与未来工作有机衔接。另外,为了保证选题的新颖,本专业要求毕业设计选题三年内不能重复。(2)突出毕业设计指导的重点。一般而言,教师在指导毕业设计的同时还承担其他教学任务,这就要求教师在充分保证毕业设计指导时间的基础上做到重点突出,难点明确。开题时要重点指导学生工艺流程选择的合理性,计算时要重点指导学生参数选择的正确性,绘图时要重点指导学生图纸表达的规范性。教师要预先判断学生在设计过程中可能遇到的难点问题,并采取专题讲座的方式加以解决,不能让难点问题影响毕业设计的进度。(3)建立完善的评价体系。长沙学院对学生毕业设计成绩的评定由指导教师评分、评阅教师评分和答辩评分三部分组成,然而指导教师和评阅教师评阅表中的评分细则并未规定具体内容,导致教师对评分细则的理解不一。因此,长沙学院对评分细则进一步细化。“选题与文献综述”主要评价开题报告的合理性;“创新性”主要评价工艺、设备和方法的新颖性;“基础理论和专业知识”主要评价计算过程和参数选择的正确性以及图纸的规范性;“写作表达能力”主要评价格式的规范性以及语言的准确性和凝练性。评分细则还新增了“平时成绩”项目,用以评价学生的学习态度和平时表现。同时,对于指导教师和评阅教师评分差值较大的设计另请教师进行评阅,从而公平公正地评价学生的毕业设计成果。(4)严控答辩后的管理。对于答辩未通过的学生要责令整改,直至符合二次答辩要求为止。对于答辩通过的学生,要求他们根据每位教师提出的意见认真修改。为了提高毕业设计的质量监控力度,还建立了毕业设计的抽样检查制度,抽样比例不少于学生人数的20%,首先由专业教师交叉检查,然后聘请校内外专家评估,进一步发现和解决毕业设计存在的问题。最后认真总结毕业设计教学工作取得的经验和不足,并提出解决对策。
提高毕业设计的质量是一个系统工程,毕业设计质量的高低取决于教师和学生对毕业设计的重视程度,取决于学生对基础理论知识和工程实践能力的掌握程度,取决于教师水平的高低,取决于毕业设计管理过程是否科学和规范。提高毕业设计的质量,实际上就是要提高平时各个教学环节的质量。只有正确处理好平时教学工作的每处细节,结合自身特点不断创新人才培养模式,大胆探索教育教学方法,才能使本专业的毕业设计质量再上台阶。
本文作者:许第发李荣喜余取民雷敏工作单位:长沙学院生物工程与环境科学系