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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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[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.
在《做党和人民满意的好老师》中强调:要提升教师教育体系建设,要找准教师教育中存在的问题,寻找深化教师教育改革的突破点和着力点,不断提高教师培养培训的质量。教师队伍素质直接影响着国家教育发展的质量与水平。除了加强师范院校对新教师的培养力度外,加强在职教师队伍的培训,促进教师教学实践后,再学习再提升,成了提升教师队伍素质的重要途径。在教师培训体系中,组织管理、课程设计、课程实施、教学方法共同决定了教师培训的质量与效果,其中课程是教育的核心,培训课程的质量直接影响着教师培训的水平与质量,在整个教师培训工作系统中处于核心地位。
二、中小学教师培训课程设计的问题与原因分析
目前,中小学教师培训课程设计存在不接地气、拼盘凑数、交叉重复、操作性不强、反馈不到位等问题。反映出课程设计的实质性问题是:教师培训课程设计存在学员主观能动性不足、教学方式多样性不够,课程安排针对性、系统性、科学性不强等问题,以上问题直接影响了培训的质量与效果。究其问题出现的原因有三:其一,对课程设计的重要性认识不足,存在项目负责人应付凑数,学院审核机构审核不严等情况;其二,课程设计者教育学专业知识深度不够,对教育学基本理论缺乏研究,导致不能很好地应用教育学基本原理;其三,课程设计者知识广度不够,在设计中还需应用到的社会学、心理学等知识不够扎实。本文主要是从心理学的视角,应用心理效应的原理来探讨提高中小学教师培训课程设计的对策。心理效应是普遍作用于每个人的心理现象和心理规律,是某种人的行为或事的作用力影响了其人或事导致发生相应的因果反应或连锁反应,如破窗效应、鲢鱼效应、蝴蝶效应、木桶效应等。心理效应对人的行为和意识影响具有普遍性,根据培训的不同阶段、不同方面应用好心理效应,可以使课程设计更加合理化、科学化。
三、五种心理效应在教师培训课程设计中的应用
(一)课程设计的初始安排,注重首因效应。首因效应也叫首次效应、优先效应或第一印象效应,指交往双方初次接触时根据有关信息形成的第一次印象对今后交往关系的影响。首因效应在人际认知过程中起着重要作用,会对信息的解释和总体印象的形成产生强烈影响。虽然这种印象并不一定是正确的,但是会在相当长的一段时间内强烈影响着人的心理和行为。因此,如何安排培训班开班式尤为重要。学员来自全省甚至全国各地,互不熟悉,如何迅速俘获人心?我们在课程设计初期的主要任务:一是如何让学员对此次的培训班充满信心、充满期待;二是能够让学员在最短时间内融入班级,充分激发每位学员的主观能动性,从而激发新团队凝聚力和战斗力;三是通过初次接触,观察每位学员的特点,为后期的班级管理与学员信息反馈打下基础。因此,初期的课程安排应以活跃气氛、凝聚团队为主,可设置团队拓展训练或破冰训练等。同时,首课教师与课程的选择尤为重要。首课教师要选择经验丰富的、资历较深的优秀教师,让学员对本次的学习充满信心与期待。运用首因效应时要特别注意的是第一印象并不是无法改变或难以改变的。我们应当在第一时间凝聚人心后,进一步做好后续的工作,避免有始无终。(二)课程设计的中间安排,注重反馈效应。反馈效应是心理学借用物理学中的一个概念,指学习者通过对自己学习情况的了解和掌握,对后续的学习起到控制和强化作用。反馈效应告诉我们:学习者在学习过程中,要及时进行自我反思、总结,教学者要对学习者的学习情况进行及时、客观的反馈,以强化学习者的学习积极性与目的性,提高学习效率,避免偏离学习目标或浪费时间。即论语中所说的“学而不思则罔”。除了进行自我反思外,要重视别人对自己作出的客观评价,扬长避短,从而明确下一步努力的方向。反馈效应告诉我们,在课程设计的中间环节要帮助学员建立良好的反馈平台,设立有效的反馈方式,使学员在一段的学习过后能及时进行总结、调整和交流,为强化后续的学习打下基础。如:在课前设置学员分享环节,课后留部分时间让学员自由提问,举办学习沙龙或者小论坛。老师要在学员的交流与分享中了解学员的需求与不足,学员也要在交流中发现自身的不足为下一步学习明确目标。反馈效应还启示我们在课程设计中要注重前后课程的顺序安排。避免出现前后课程交叉重复,先难后易,甚至前后矛盾的现象,确保课程能围绕培训主题,达到培训预期目标。(三)课程设计的后期安排,注重迁移效应。所谓迁移效应是指先行学习对后继学习的影响,即已学习的知识、积累的经验对解决后期问题的影响。根据造成的不同影响分为正效应、负效应和零效应。在课程设计的后期中,要适时安排特定环节及时总结梳理本次培训班学习的内容,并通过安排片段教学、听课评课、参观考察、课题研讨等环节,把前期的课堂理论学习运用于教学实践中,并挖掘其原理相通之处,触类旁通运用到不同层次、不同阶段的教学中。有条件的培训院校还可以在培训班后期安排部分选修课,让学员在前一段集中学习的基础上,根据自身情况及本地区学校的教学需求有针对性地选择感兴趣的课程。使前期的学习有的放矢,避免了针对性不强的问题。因为培训期间的学习时间总是有限的,在后期的课程设计中还要注意帮助学员归纳总结有规律性的解决问题方式与方法,使学员回到学校后能举一反三,运用自如。同时要防止学习与实践中的思维定势,不考虑自身教学实际情况照搬照抄。同时,事先让学员选择自己喜欢的课题,学习过程中让学员带着课题听课,带着课题研讨,这都是培养学员科研能力的好做法。根据中小学教师的“软肋”,针对性地加强教师的科研能力,引导老师在今后的教学中及时地自我反思、自我总结,能很好地促进教学能力的提高。(四)课程设计的整体安排,注重超限效应。超限效应是指长时间的刺激或过度、过强的作用导致研究对象产生心理不耐受甚至逆反的心理现象。课程设计中要注意“度”的把握,避免“过犹不及”。因此,在课程设计中要充分考虑人体的疲劳周期因素,科学安排课程的数量、时长、性质、时间点及排列顺序。科学家对脑科学规律分析研究显示:大脑的每个功能区都有一定的工作时限,超过时限脑细胞就会因疲劳而逐渐停止工作。同时,左右脑既各司其职又相互关联。大脑在完成某一特定任务时只有一个半球的参与,因次单一的教育和训练会使大脑的另外半球受到抑制。所以,要科学控制不同课程的时长,建议不同性质的课程设置不同的时间长度不宜连续安排同一性质的课程。另外,根据人体的生物学规律:人体在早晨记忆力呈最佳状态,适合安排理论性强,逻辑思维强的课程;14点脑力体力最低,不宜安排理论课;15∼18点体能活跃,可安排操作课、实践课;21点出现第二次高峰,可安排学习沙龙、文艺汇演等。(五)课程设计的价值安排,注重指挥棒效应。指挥棒效应是指上层或管理者的目的与意志对下属的行为所起的导向与驱动作用,导致了自身行为失去自主性、客观性和系统性。表现在:一味听从权威专家的意见,不敢质疑,更不敢有反对意见;一味迎合政策的需求,喜欢捕捉热点,随大流且功利性强。职称考试辅导培训、继续教育规定学时培训、学历与学位考试培训等培训市场生意兴隆。因此,课程设计中不要一味聘请权威专家,或碍于领导专家的面子“凑课”,要关注一线教师的基层经验的分享。许多专家只是从事理论研究,没有一线教学经验,理论引领固然需要,但是基层教师解决实际教学问题的经验对学员今后的教学工作的帮助和启发作用是不可替代且弥足珍贵的。从政策层面来讲:不要只盯着学校升学率压力或满足自身评职称的需求,更要注重“立德”之根本。缺乏道德素养的老师,教学知识与能力再强,也就像没有设置安全网的高楼,楼盖得越高就越危险。子曰:“质胜文则野,文胜质则史,文质彬彬,然后君子。”作为一名教师首先必须是品德高尚的人,是要内外兼修的。不能因为培训时间短暂,牺牲师德师风教育来换取专业知识与技能的提升,丢失了学习的完整性与系统性。因此,建议开设师德教育课程,比例可以根据培训班的时间长短来合理控制。从教师培养整个周期来看,课程设计的系统性尤为重要。要开设师德教育、专业知识、专业技能、科研教育四个领域的课程。如果是阶段性的主题式培训,培训时间较短的,其课程设计也可以不面面俱到,只要能围绕主题即可,但从整个培养周期来看,课程的系统性尤为重要。
四、心理效应应用于教师培训课程设计的建议
首先,在培训班开始阶段建议注重首因效应,提高学员的主观能动性,快速提升团队的凝聚力;其次,在培训班中间阶段建议注重反馈效应,通过构建多样化的反馈平台,促进学员的有效学习,提升培训的实效性;其三,在培训的后期建议注重迁移效应,通过对培训知识的归纳、梳理及方法方式的规律性总结,提升培训的针对性,为培训结束后的教学实践与科研提供指导;其四,在课程设计的整体安排上要注重超限效应,根据不同课程的性质与目标,科学安排课程的长度、频度、时间点及顺序,提升课程安排的科学性;最后,在把握课程设计的价值上建议注重指挥棒效应。注重课程设计的系统性,符合教师培训的整体目标,合理安排不同价值领域的课程,使师德教育、教师知识与技能的价值均能实现。
作者:陈娜娜 单位:福建教育学院
[参考文献]
[1]钟祖荣.中小学教师培训课程标准研制的意义和思路[J].北京教育:普教版,2016(02).
[2]廖艳华.例谈心理效应在短期培训班管理中的应用——以宁波大榭开发区短期培训班为例[J].中小学教师培训,2011(09).
[3]高兴贵.陕西义务教育阶段体育师资培训模式探析[J].延安大学学报(自然科学版),2013(12).
Abstract: Aiming at the current teaching and shortcomings of JAVA course design, this paper discussed systematic the teaching pattern on the JAVA course design, put forward some ideas on computer programming courses design, these methods were positive for course teaching reform.
关键词: JAVA;课程设计;教学模式;评价体系
Key words: JAVA;course design;teaching pattern;evaluation architecture
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0226-02
0引言
当前各类高等院校都会在本、专科开设至少一门计算机程序设计类必修课程,例如:Visual Basic语言、Visual FoxPro语言、C语言、C++语言等[1],并安排了相应的课程设计。但从实际教学情况来看,计算机程序设计类课程设计教学却存在着诸多问题,导致课程教学低效。针对这种状况,笔者结合自身教学实际,以JAVA课程设计为例,对计算机程序设计类课程设计教学存在的问题加以分析,并提出解决问题的思路与对策。
1JAVA课程设计的教学现状分析
从国内计算机程序设计类课程设计教学现状来看,存在的问题和原因主要有如下几点:
1.1 课程设计认识不到位,目的性不强部分教师和学生对课程设计的认识不到位,认为课程设计无非是把该课程的几个知识点简单凑合在一起所构成的“拼盘式”课程,认为课程设计就是大作业,并在授课时基本上按教材章节顺序授课,实施的目的性不强,与专业的整体发展结合较差,达不到课程设计要求。从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节[2]。
1.2 课程设计选题单一,内容陈旧现行的JAVA课程设计存在着选题单一、内容陈旧、理论过多、与实践相脱节的情况,不能从多视角去发现和创新,寻找新的命题。很多从事JAVA课程设计指导的教师本身缺乏大型项目开发的实战经验和经历,对课程设计的题目和内容往往无法准确的地位,设计的题目和内容与实际相脱节;同时,部分学生对教师设计的题目和内容也不一定感兴趣,因此也容易扼杀学生的积极性和创新能力。
1.3 课程设计评价方法不够科学,标准简单大多数课程设计是以小组的形式完成,参与学生多,指导教师制定课程设计时要求不明确,分工不详细,监管力度不到位,容易导致项目开发团队在执行的过程中出现某些学生任务过重或者过轻的情况。并且现行课程设计的评价往往是指导教师根据学生提交的报告来评分,这样容易忽略对学生综合能力的评价,可能只反映出小组整体水平甚至是某个学生的水平,而不能反映出小组每个学生的真实水平。
1.4 实验室设备落后,管理不够完善指导教师在安排课程设计时使用的是新技术、新设备和新方法,而学生到实验室所接触到的往往是一些过时的、陈旧的和落后的实验设备和应用软件,很难真正满足教师和学生对实验室的需求;另外,大多数实验室还要承担其他专业和年级的实验教学任务,无法有效保障课程设计的教学任务。
2JAVA课程设计教学模式的设置
课程设计是课堂理论教学的延伸和补充,是综合性较强的实践教学环节。它能使学生全面掌握该课程的基本知识、基础理论、基本技能,并能将本课程的各个知识点融会贯通,训练、培养学生把所学知识应用到实际中去的能力。对于帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容,培养学生的实践和实际动手能力,提高学生素质具有很重要的意义[3]。为改善计算机程序设计类课程设计教学,笔者有如下几点认识和思考:
2.1 引导和帮助学生树立信心,端正学习态度由于学生对JAVA课程设计往往具有畏惧情绪,不知从何着手,指导教师要做好宣传和引导工作,帮助同学们消除恐惧感,同时加强对学生诚信品质的培养,杜绝弄虚作假和抄袭现象的发生,端正学生的学习态度,确保课程设计的顺利进行。
2.2 研制课程设计教学平台,规范设计成果组织有关人员,在现有硬件资源和网络环境的基础上研制课程设计教学平台,开通FTP功能和WEB方式管理功能,便于师生间的交流和管理。
指导教师可利用该平台安排课程设计的题目、要求、进度和答疑,以及查阅和审核课程设计总结报告等相关资料。学生可根据自己的专业基础,兴趣和未来就业意向通过该平台选择自己喜欢的题目和指导教师,并通过FTP提交课程设计成果和总结报告等相关资料。
学生在指导教师的指导下,有选择性地进行分组,一般3至5人为一组,选定组长,确定开发项目,设计和论证项目的总体方案,规划出项目计划(包括编写目的,项目背景,参考资料,标准、条约和约定,以及项目概述和团队组织等),配置计划和开发计划等,报告指导教师批准后方可开始实施。课程设计完成后,按照统一制订的文本规范,小组的每位成员都必须提交一份关于课程设计的总结报告,结报告正文主要包括项目需求分析(方案的可行性分析、方案的论证等内容)、项目总体设计(系统的总计结构设计等内容)、项目详细设计(各模块的设计、算法原理阐述、完成的程序框图等)、项目复审(对分析、总计设计和详细设计进行详细的复审)、编码(设计结果进行编码的程序清单)、项目测试(使用程序调试的方法和技巧排除故障;选用合理的测试用例进行程序系统测试和数据误差分析等)和总结(本设计核心内容程序清单及使用价值、程序设计的特点和方案的优缺点、改进办法和意见等),以及主要参考文献。
2.3 结合专业发展和社会需求,增强课程设计的针对性计算机技术的快速发展要求我们将新的知识单元及时引进到教学中来,课程体系的设置要有超前和发展的眼光[4],但课程体系的设置、教材的编写无法及时保持教学计划的动态性和前瞻性,而课程设计实践环节恰恰能够弥补这一不足,对专业主干课程和专业基础课程安排课程设计,利用寒暑假组织学生在校内或者到企业开展项目研究和开发,通过综合运用专业基本知识和理论来分析和解决实际问题,学习程序设计开发的一般方法,掌握项目开发的过程及方式,培养正确的设计思想、分析问题和解决问题的能力;通过对标准化、规范化文档的学习和查阅有关技术资料等,培养项目设计开发能力,满足和适应社会和IT行业的需求。
2.4 培育课程设计意识,完善过程管理没有过程管理必然流于形式。在课程设计的过程管理中主要狠抓五个环节:一是任务书,课程设计任务书是指导教师填写并经审议后按组提供给学生的,每组一份,主要包括本课题要解决的主要问题,计划进度和规定学生必须阅读的重要文献,以及大体上可从哪几个方面去研究和论述等,要求学生按照任务书的要求按时保质保量完成任务;二是师资队伍,选拔具有项目开发经验的老师或者引进企业技术人员组成课程设计指导团队,并备课,以学进度和重点安排,保障学生在课程设计实施中学有所得;三是制订统一的评价标准和规范文本,以增强课程设计过程管理的科学性和严密性,保证课程设计成果的完整性;四是对课程设计的成果进行汇总管理,教研室并组织抽查与评估,保证教学活动落到实处;五是把课程设计作为学校课程改革的一项探索性工作予以重点扶持,提供经费和设备保障。
2.5 建立合理,科学公正的师生互动评价体系为保证课程设计的实现效果和考核的准确性,建立合理、科学、公正的师生互动评价体系,将评价的过程分解到课程设计的各个环节,本文建立的评价体系包括:课程设计成果,演示与答辩和互动评价三部分,详细评价标准见表1。表中给出了各评价项目达到A级的具体要求和评价主体,各项目的评分分为A、B、C、D、E五个等级并赋予相应的分值范围。最后学生的总评定成绩为40%×课程设计成果+30%×互动评价+30%×学生演示与答辩评分。评价的表达既有等级性的定量评价,又有描述性的定性评价,这些评价的主要目的是引导学生对课程设计学习的兴趣,而并非简单的成绩评定。
3结束语
课程设计作为教学计划中的重要一环,它承担着培养学生综合运用所学的知识和掌握的技能,分析和解决实际问题,独立工作,团队协作,问题表达等能力的任务。通过课程设计能够提高学生的职业素质、实操技能和项目经验,有效地缩短同企业需求之间的差距,缓解“企业招聘难、毕业生就业难”的困境。因此,必须高度重视并积极探索计算机程序设计类课程设计教学的改革。
参考文献:
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[2]韦宇炜,聂笃宪.软件工程课程设计教学模式探讨[J].考试周刊,2010,(11).
目前课程设计教学是环艺类教学的重要环节,具有较强的实践创新性和综合性,实施好课程设计的教学任务,已经成为教学改革的重要课题。基础课程设计的研究虽然取得了理论成就,但其中存在较为明显的问题。课程设计的概念界定混乱。其主要原因是对课程设计的核心问题认识上的差异化。课程设计的核心的问题主要是处理理论及实践的关系:一是课程设计的理论层面问题,解决的问题是课程设计应具有一定的价值取向或者特定的理念,二是课程设计的实践操作层面问题,处理的是应该形成具体的课程基本形态。根据这样的基本认识,课程设计的主要原因本身是研究的内容多样性。解决这一问题,需要关注重视课程设计所隐含的基本内容,同时关注课程设计的的实践性,从课程的实践角度关注课程设计的应该解决的实际问题,从而形成基础课程设计的概念的确定。课程设计研究内容的泛化。其主要原因是由课程设计的概念混乱引发的。课程设计的内容泛化包括理论研究、价值取向、实践操作、课程授课形式等问题。内容范围宽广,需要关注的问题,应达到的预期目标变得复杂,混乱。解决这一问题需要经过各专业的相关课程设计实践,总结问题的所在,去进行实际的改革。
课程设计教学改革
1.课程设计的课前准备。课程设计的课前准备要求教师和学生做好该门课程的准备工作,明确课程设计的的基本原理、任务、目的、方法、步骤等。教师在上课前要针对这门课的理念,有目的的做准备,在下达任务书、设计课题、实施步骤、预期效果,都应有一定的目标性。让学生有计划有目的的完成课程设计的实践操作,并运用理论知识解决实际操作中遇到的问题,并且得到老师的启发与帮助进行总结。
2.加强引导采用启发式教学。在课程设计中针对学生在课程中实际遇到的问题采用启发式教学,可以不直接回答,加强引导作用,尽量让学生自己去发现问题的症结,思考问题的解决办法,教师从中去采用提问的方式给予学生帮助,让学生找到问题的源头,积极去解决。这种启发式教学可以激发学生的学习兴趣,培养和锻炼分析问题和解决问题的能力。
3.合理分配组员,人人做到实践动手的目的。课程设计是培养学生理论研究与实践操作相结合的学科。课程设计尽量减少每一组的课程设计人数,做到一般2-3人,可提高学生的的实际动手能力的机会。在男女比例的分配上做到合理划分,积极调动学生的积极性、主动性。
4.完善课程设计的审核管理制度。学生做完课程设计后,教师根据学生的设计方案作品、报告及实践操作的完善性给予分数,在审核学生作品时要注意学生的作品的真实度,防止抄袭现象。在结题时进行作品答辩,具体的做法:通过面对面的问答,教师可以直接了解学生对相关理论知识的掌握程度,以及相应的陈述表达、分析及判断能力,较为准确的评定学生的课程设计成绩。并给予设计作品的修改建议及注意事项。让学生重视课程设计的结题报告,重视和培养独立动手的能力,分析解决问题的能力。通过不断的探索,将理论教学与实践教学有机的结合起来,意在培养学生对环艺专业的课程设计产生浓厚的兴趣,增强学生的能动性,培养学生的实践动手能力、创新能力及综合培养素质教育的能力。
关键词:传热学;任务教学法;课程设计
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0044-02
传热学是一门研究由温差引起的热量传递规律的科学,是现代科学技术中最重要的基础学科之一,它不仅是能源动力、交通运输、石油化工等专业本科生的一门重要专业基础课,而且在机械、电子、土木、航天航空和轻纺食品等工程技术领域里的应用也十分广泛。目前大连海洋大学(以下简称“我校”)该课程体系是由理论、实验、实习和课程设计四个环节所组成。其中传热学课程设计这个教学环节是紧接在传热学课程理论教学之后进行的一个综合性实践教学环节,也是学生综合运用传热学、换热器设计以及相关先修课程知识,联系实际生产和日常生活,以完成以某一特定设计任务为主的一次工程设计实践环节(包括自行完成主体设备的选型计算、材料选择及内部结构设计、工艺计算及主要尺寸设计,主要附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制等,同时还要综合考虑制造成本、加工工艺难度、维护保养等因素)。因此,该课程设计在整个课程体系教学改革中的地位十分重要。[1-3]
一、传热学课程设计的现状与改革方向
目前高校的课程设计大多数是依附于理论课程而开设的,与理论教学同步并在授课计划范围内完成,通常课程设计的过程往往是学生仿照教师的设计过程和设计指导书上的步骤来进行。因此课程设计的核心主要是指导教师,学生按教师预先给定好的设计流程进行,被动地接受设计方案,丧失了主动参与课程设计的积极性和热情,而且在设计中发生问题也不能及时反馈。这样的结果,将大大降低学生的动手能力、分析和解决问题的能力,更谈不上对学生工程素质的培养了。
随着对培养工程素质人才的需求和对传统课程设计教学模式改革的呼声越来越高,一种“以学生为中心”的教学理念即“任务学习法”越来越受到教育工作者的重视。这种教学模式主要是体现“任务导向”和“学生主体、教师主导”的教学原则,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,甚至于交流合作的能力,这同样也是当前培养知识、能力、素质综合发展的工程型人才的改革方向。[4,5]
二、基于任务型教学法的课程设计改革原则
为了将任务教学法成功而高效地运用于传热学课程设计这一实践教学环节,在改革之前必须制订某些行之有效的原则作为指导,以便使其更好地发挥功用。考虑到任务型教学法是一种以任务为核心单位计划和组织教学的途径,它强调在“做中学”,不仅吸收了以往多种教学方法的优点,而且和其他的教学方法并不排斥。因此,笔者在教学改革实施过程中根据此教学方法的特点提出了以下的课程设计原则。[6]
1.将较难的任务前置
大量的研究结果表明,学生在整个学习过程中的精力是有限的。根据笔者多年指导课程设计的教学经验,发现学生往往在学习过程的前半阶段思想最为活跃,精力也最为充沛。因此,在给定课程设计任务后,教师应有意识地把那些理论性强、需要花费大量精力才能掌握的较难的任务环节放在课程设计的前半阶段,例如对换热器的选型计算部分。这不仅仅是因为这些较难的学习任务往往更具有冒险性和创新性,而且这样的设置可以极大地激发学生的学习兴趣和好奇心,从实际教学反馈效果来看教学效果良好,也更有利于教师灵活地推动整个课程设计教学流程的进行。
2.将安静的教学任务前置
激烈的教学活动能让学生的大脑兴奋,特别是在课程设计的后半阶段,学生往往会感觉到疲惫,这个时候如果再进行安静的教学活动,学生的大脑就会处于一种抑制状态,从而影响整个课程设计的教学效果。因此,为了保证学生处于科学、合理的学习状态,指导教师应当把相对较为安静的教学任务安排在课程设计的前半阶段。
3.将整个课程设计连贯化
根据任务型教学法的指导思想,任务的设计是实施任务型教学法的关键和前提。因此,在课程设计正式开始之前,教师应指导每名学生根据分配的相关参数独立构建设计项目,每一项目均设计任务若干,在任务设计的过程中考虑行业发展、企业需求的实际情况,同时把传热学作为基础技能贯穿于任务环中,让学生提前对任务环的大体框架有一个较为清晰的了解。同时以任务为核心单位计划和组织教学,在“教中做”,在“做中学”,通过一系列的集体活动或个人活动来开展课程设计,最后对所涉及的全部教学内容进行整合并总结。总之,每一个教学环节都应该紧密相连,从教学设计角度保证课程设计的连贯性,并让学生能够获得最佳的学习效果。
三、课程设计的具体改革步骤
1.改革课程设计的教学大纲
课程设计中的教学目标和任务都是依据教学大纲提出的,而教学大纲中所提出的相关教学要求和教学任务就是开展课程设计的指挥棒,其作用不言而喻。显然,大纲中的这些目标和要求应该能够体现任务教学法的任务设计思想。
通过传热学课程设计这一实践环节,应该让学生掌握换热器设备设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准的途径,正确地选用公式和数据,加强工程计算和CAD绘图能力,初步形成工程优化意识,并能运用简洁的文字和工程语言正确表述设计思想和结果,从而培养学生的工程能力和创新能力。笔者在总结以往教改经验的基础上,将教学大纲作为前任务阶段进行改革,根据行业的发展趋势以及学生日后就业的企业需求,为每名学生都构建了不同的设计项目,引导学生自主地参与到任务设计环节中来。当学生对自身任务有了较为明确的认知后,就可以进入任务环阶段了。
2.课程设计题目的设定
在任务环阶段需要学生采用各种方法和手段去完成任务要求。如何能让学生从课程设计中既学到有用的知识和技能,同时又符合传热学课程设计的教学要求,这是课程设计题目设定的最根本原则。考虑到传热学课程设计最多一般也就两周的时间,同时受各种条件的限制,学生到现场测量考察换热器实物的可能性很小。如果设置的课程设计题目过大过深,学生可能会没有时间深入研究任务而只是忙于完成形式上的设计报告。因此,在设计题目的设定上,指导书中会尽量选取学生在学校和日常生活中能接触到的常见换热器类型,同时做到每名学生的初始设计参数都不一样,从而培养学生自主设计的独立工作意识。[7]
3.教学环境的改革
传统的课程设计教学环境已经不能很好地适应新形势下的课程设计教学要求。任务教学法就是要以学生为中心,创新教学模式和教学方法,建立以学生为主体、教师为主导的教学模式,通过组建课程设计小组,激发学生学习兴趣,引导学生通过组内分工、信息资源共享、技术难题攻关、组内讨论、组外交流等多种方式参与到教师的各个教学环节中去,鼓励每一名学生发挥自身特点,积极参与到设计团队的任务中,充分利用学生主观能动性,师生共同营造一个轻松热烈的教学环境。
基于以往的课程设计教学经验,采用灵活的情景式教学比较有利于任务教学法的开展,同时适当结合CDIO(构思、设计、实现、运作)模式等先进教学方法,展开对设计任务的团队讨论及研究模式,注重原理和应用相结合,强化以工程实例为载体的案例教学,将课程设计与工程体系有机结合,强化综合设计和工程实践训练。同时开展专题讨论,强化能力的培养。教学中增加一些专题讨论、工程案例、工程项目研究报告,有助于培养学生分析、解决问题的能力,创新意识和创新能力。
4.评价与考核方式的改革
从学生的长远发展来看,对学生的评价与考核不过是激励他们不断学习和进步的一种手段。既然实践环节的教学目的是侧重提高学生的动手实践能力,那么其评价考核方式就应与传统的理论教学有所区别,针对任务教学法更应如此。
由于任务教学法是以任务作为教学的主线,以学生实践作为中心,以老师作为辅导。因此,在考核方式上也应以学生为主体,以设计任务完成的质量作为考核依据,而不再以最终的课程设计报告作为终结性评价指标。每个学生作为个体既是自己任务的设计者,也是其他同学的“同行”,可以对其他同学的设计进行评价打分,因为学生在一起共同完成课程设计任务的同时,对彼此平时的表现也是最为了解的,这样可以提升评价考核的公平性与透明度,有效促进学生们的学习积极性。
四、结束语
总而言之,任务教学法有效地打破了传统的教学模式,最大限度地发挥了学生学习的积极性和主动性,不仅符合新形势下对高素质工程技术人才培养的需要,同时在教学实践中也取得了良好的教学效果。在教学中,教师要不断地总结实际经验,运用任务教学法,实现传热学课程设计教学效果的不断提高。
参考文献:
[1]杨世铭,陶文铨.传热学[M].第四版.北京:高等教育处出版社,
2006.
[2]于靖博,董丽娜, 赵兰英.《工程热力学与传热学》课程教学改革与实践[J].广州化工,2013,(11).
[3]顾丽莉,张登峰, 赵文波,等.关于化工原理课程设计的几点思考[A].2013年创新教育学术会议(CCE2013)论文集[C].2013.
[4]金华.运用任务驱动教学法的思考和实践[J].新课程(教研),
2010,(11).
[5]李广华,李华彦, 于靖博,等.“传热学”课程实践性教学环节的探索[J].中国电力教育,2010,(13).