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為使學生在最短的時間內掌握盡可能多得知識,平時的課堂教學大多采用教師講授,學生被動式獲取知識的模式。專業課程設計的教學不同于平時的課堂教學,應采用學生為主、教師為輔的方式。借鑒校內外其他專業課程設計的組織模式,并結合本?!肮怆娡ㄐ拧睂I現有的教學體系結構,將本專業的課程設計分為三個階段,即準備階段、展開階段和驗收階段[2]。各階段的主要任務如圖1所示。
1)準備階段。指導教師以加深基礎知識、增強綜合應用知識能力和提高創新研究能力為主線,制定合理的教學大綱,根據學生已有的專業知識結構,設置課程設計題目,盡量做到以下幾點:設計內容具有一定的實用價值;在突出本專業課程重點內容的基礎上所覆蓋的知識面盡可能廣;有利于學生綜合能力的培養;難易適中,并具有一定的挑戰性。針對設計內容中學生還未學到的理論,安排理論輔導課,學生根據大綱提供的課程設計選題范圍,并結合個人愛好及特長確定題目,為保證每個學生都有一定的工作量,需限制每個題目的選擇人數。題目選定之后,組織小組內討論,明確個人分工。
2)展開階段。學生通過查閱文獻,組內討論,運用所學知識對選定的題目進行分析、設計,完成設計內容。在此過程中,學生要做到以下幾點:明確設計任務與要求;提出設計方案,給出總體原理框圖;對所選方案進行理論分析、仿真或實驗;討論設計結果的可行性。在此環節,教師進行啟發與引導,只講解難點,充分尊重學生的設計思想,并在中期檢查每組設計的進展情況,及時指出其中可能存在的原理錯誤及設計缺陷,對于細節上的小錯誤,可以由學生自己在實踐中自己發現和修改。
3)驗收階段。學生進行總結,完成課程設計報告并進行結果演示與答辯。教師根據學生在課程設計過程中的總體表現、書面總結報告、設計結果演示及答辯情況評定最后的成績。其中,答辯是課程設計的深入,在較短的十幾分鐘內可以檢驗學生掌握知識的準確程度、熟練程度、口頭表達能力,以及正確運用知識分析和解決實際問題的能力。同時,對學生而言,準備答辯的過程也是一個學習和提高的機會。因此,答辯在課程設計的驗收階段必不可少。圖1專業課程設計的三個階段在上述三個階段中,學生是主體,教師的任務在于抓住關鍵環節組織教學,將啟發式教學、討論式教學和研究式教學融會其中,給學生最大的發揮空間,最大程度發揮學生的自主能動性,啟發其創造性思維,培養其綜合應用專業知識解決實際問題的能力及團隊合作精神。
2.課程設計的實踐
[中圖分類號]TN29
一、引言
目前,隨著社會的發展與我國教育體系的逐漸完善,學生綜合素質與能力的培養是當前高校人才培養的重點。能綜合應用專業理論知識解決實際問題,具有較強的創造力和敏銳的觀察力等都是能力的具體體現。實踐教學是培養學生能力的重要環節,而注重從“應用型”向“設計型”人才培養的轉變,已成為各大高校實踐教學的指導思想。專業課程設計屬于實踐教學的主要環節之一,其旨在培養學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,也是對前期理論與實踐教學效果的檢驗[1-3]。為實現“設計型”人才培養,在專業課程設計中同樣需要加強學生的實踐創新思維引導。
“信息工程(光電通信)”專業是本校電子信息工程學院新發展的本科專業方向之一,其相對應的教學體系還處于不斷探索與發展的階段。目前,專業課程設計安排在大四秋季學期,共3周時間。在過去幾年,專業課程設計都采用“信息工程”大專業統一進行的模式,內容一般包括4次講課、5個基本實驗和1個完整的專題設計。其目標是通過幾個基本實驗使學生了解典型的電路或系統結構、分析方法和設計實現方法;通過專題設計是學生能夠綜合運用專業知識、EDA設計工具、新器件、新方法解決專業問題。因此,本專業過去的課程設計采用了傳統的組織模式,學生的參與熱情不高;專業課程設計的內容也沒有體現“光電通信”專業的特點。
針對上述問題,我們對本專業的課程設計教學模式進行了改革,并根據學生已有的專業知識結構,設置具有“光電通信”專業特點的課程設計題目,使學生能應用現有理論知識解決一定的實際問題,在設計能力方面有所提高,為畢業設計及以后步入社會參加工作奠定基礎。
二、課程設計的教學模式
為使學生在最短的時間內掌握盡可能多得知識,平時的課堂教學大多采用教師講授,學生被動式獲取知識的模式。專業課程設計的教學不同于平時的課堂教學,應采用學生為主、教師為輔的方式。借鑒校內外其它專業課程設計的組織模式,并結合本校“光電通信”專業現有的教學體系結構,將本專業的課程設計分為三個階段,即準備階段、實施階段和驗收階段[4]。
1)準備階段。指導教師以加深基礎知識、增強綜合應用知識能力和提高創新研究能力為主線,制定合理的教學大綱,根據學生已有的專業知識結構,設置課程設計題目,在此過程中盡量做到以下幾點:①設計內容具有一定的實用價值;②在突出本專業課程重點內容的基礎上所覆蓋的知識面盡可能廣;③有利于學生綜合能力的培養;④難易適中,并具有一定的挑戰性。針對設計內容中學生還未學到的理論,安排理論輔導課。
學生根據大綱提供的課程設計選題范圍,并結合個人愛好及特長確定題目,為保證每個學生都有一定的工作量,需限制每個題目的選擇人數。題目選定之后,組織小組內討論,明確個人分工。
2)實施階段。學生通過查閱文獻,組內討論,運用所學知識對選定的題目進行分析、設計,完成設計內容。在此過程中,學生要做到以下幾點:①明確設計任務與要求;②提出設計方案,給出總體原理框圖;③對所選方案進行理論分析、仿真或實驗;④討論設計結果的可行性。
在此環節,教師進行啟發與引導,只講解難點,充分尊重學生的設計思想,并在中期檢查每組設計的進展情況,及時指出其中可能存在的原理錯誤及設計缺陷,對于細節上的小錯誤,可以由學生自己在實踐中自己發現和修改。
3)驗收階段。學生進行總結,完成課程設計報告并進行結果演示與答辯。教師根據學生在課程設計過程中的總體表現、書面總結報告、設計結果演示及答辯情況評定最后的成績。
在上述三個階段中,學生是主體,教師的任務在于抓住關鍵環節組織教學,將啟發式教學、討論式教學和研究式教學融會其中,給學生最大的發揮空間,最大程度發揮學生的自主能動性,啟發其創造性思維,培養其綜合應用專業知識解決實際問題的能力及團隊合作精神。
三、課程設計的實踐
按照上述課程設計的組織模式,本專業的課程設計已完成了三次實踐。下面分階段總結實踐情況。
1)在準備階段,充分利用現有的資源和條件,并結合學生的知識結構,設置了9個專業課程設計題目,如表1所示。表中的設計內容以光通信及光信息處理中常用的光器件設計和光學成像原理應用為主,其中包括4個應用型和5個設計型題目,具體內容稍有難易差別,學生根據自己的專長和基礎水平,選擇相應的設計題目,每個設計題目由3名學生分工完成。此外,根據學生當前還缺少的專業知識,相應地安排了6學時的理論課及2學時的答疑時間。
2)在實施階段,學生通過查閱文獻和組內討論完成設計內容,在中期檢查中,每個學生進行階段總結,匯報設計任務進展情況及存在的問題,教師引導學生多方位、多角度地分析問題,提示解決問題的思路與方法,學生進一步查閱文獻資料,完成設計任務。
3)在驗收階段,學生總結課程設計內容,撰寫報告,并進行結果演示和現場答辯。最后考核包括了平時表現、書面報告及答辯三部分成績,分別占總成績的20%、60%和20%。這樣的考核方式將評價標準分解在了學生課程設計的三個階段中,因而可以比較全面、公正地反映學生完成課程設計的情況。
四、實踐效果及存在的問題
從最后的考核結果來看,80%以上的學生態度認真,能主動找老師答疑;每組都實現了課程設計的內容,有的組還進行了擴展;有半數以上的學生總結了自己在課程設計中遇到的問題、解決的方法和收獲體會,還有學生指出了當前結果的不完善之處。同時,也存在個別學生自己不做,抄襲別人的情況。另外,在課程設計總結報告中要求對結果進行討論,但從報告及最終答辯情況看,學生對設計結果,主要是結果曲線的討論很少,大部分學生只是單純得完成了設計任務,對結果所反映的物理意義及應用價值理解較淺。綜合評定后有60%的學生成績為“良好”以上,也有不到10%的學生為“及格”。
針對實踐中存在的問題,今后還需進一步啟發學生多查閱文獻,了解每個設計題目的實際應用方向,使學生能體會到學有所用,認識到專業課程設計的重要性,盡可能消除個別學生完全不動手的情況,讓每組所有的學生都參與到課程設計中來。
五、學生的體會
學生在書面總結報告中這樣寫道:“雖然在設計的過程中,由于各種各樣的原因,在一開始并沒有想象中的那么順利,但是在不斷地停滯不前中,發現問題,解決問題,與此同時大腦得到充實,知識得到豐富,思維更加敏銳,總之是受益匪淺?!?/p>
“通過這次課程設計,我認識到理論方面的知識也是比較有趣的,結合以往學到的一些知識,比較順利地解決了課設中遇到的問題,更加激發起了我學習的熱情?!?/p>
“對于知識,需要經常回顧,否則再熟悉的技術也會變得非常陌生。”
“通過這次課程設計,我加深了對專業知識的認識,學到了不少新的知識,也鍛煉了我程序編寫的能力。同時,小組的同學,相互協助,各司其職,也是我們能順利完成這個設計題目的重要原因。”
從這些切身的體會可以看出,學生對本專業課程設計的積極性比較高,在專業知識應用與設計能力方面都得到了一定的鍛煉,并對團隊合作的重要性也有了更高的認識。
六、結束語
專業課程設計是學生大學教育期間各階段所學知識回顧和提高的過程,是培養學生實踐能力的重要環節。結合本校“光電通信”專業的教學體系現狀,我們對本專業課程設計的教學模式進行了初步的改革與實踐。在實踐中注重從“應用型”向“設計型”人才培養的轉變,盡可能調動學生的主觀能動性,從課程設計的選題、查閱文獻、任務分工,到設計內容的實現、調試與總結答辯,都由學生自己完成,取得了較好的實踐效果。但仍然存在一定問題,在今后的實踐教學中還需不斷探討本專業課程設計的內容和組織模式,從多方面激發學生的學習興趣,進一步提高課程設計的質量,使學生在發現問題、分析問題和解決問題的過程中逐步提高綜合應用專業知識創新設計的能力。
基金項目:北京航空航天大學本科教學改革立項項目
[參考文獻]
[1]胡兵.信息工程專業綜合課程設計教學改革探討[J].高等教育研究, 2011, 28(2): 28-30.
[2]鄒道生,黃光華.獨立學院電子信息工程專業課程設計教學改革與實踐[J].贛南師范學院學報,2011(6): 89-91.
1 背景
數據結構課程是計算機相關專業的專業基礎課程,也是專業課程體系中的核心課程。數據結構課程設計與其他課程設計不同,它不僅是對本門課程知識的綜合訓練,而且要綜合運用幾個學期積累的程序設計知識,是對程序設計能力的一次關鍵的訓練;因此,需要以整個教研室的力量完成該課程設計的教學工作。
在數據結構課程設計教學中,學生的基礎、心態、積極性等因素在很大程度上影響教學的效果。近年來很多教學一線教師對數據結構課程設計面臨的問題進行了探討,介紹實踐經驗或提出改革建議,如基于問題驅動(以問題求解為核心)、案例驅動、任務驅動和項目驅動的課程設計模式;文獻[6]指出以人為本的教育理念是時展的產物,主張把人放在第一位,以人作為教育教學的出發點;文獻[7]認為提高教學質量的關鍵是在教學中堅持以人為本。數據結構課程設計教學涉及出題、選題、指導、評價等工作,任務繁重,參與的老師眾多,因此,探討如何在數據結構課程設計教學管理和教學實施過程中貫徹以人為本的理念,對數據結構課程設計的教學工作具有指導意義。
2 數據結構課程設計教學中的問題
在數據結構課程設計教學過程中通常會遇到以下問題:
(1)學生程序設計基礎薄弱。高級語言程序設計是數據結構課程的先導課程。學生對于高級程序設計語言的語法知識的掌握和具備的基本程序設計能力是順利完成數據結構課程設計的基礎。由于計算思維與人類思維差異較大,盡管有些學生學習高級語言程序設計課程非常努力,但對于設計程序解決實際問題仍然不得要領。無論國內還是國外的高校,這都是困擾計算機相關專業教學的一個重要的問題。
(2)存在照搬、照抄他人課程設計的現象。部分學生在接受課程設計任務時沒有建立起靠自己的努力認真完成任務提高自身能力的意識,當課程設計時間不夠,無法按期完成任務時,從而采用抄襲的辦法以圖過關。查閱資料,消化吸收他人的解題思路,完成自己的課程設計,這原本是很好的方法;然而,由于數據結構課程設計的題目相對固定,在互聯網上很容易查找相似題目的課程設計源代碼。這些學生不是借鑒資料中解決問題的方法,而是直接拷貝,或者簡單地改頭換面之后交給老師。
(3)存在重視編碼、輕視設計的現象。由于數據結構課程設計的題目完全可以不運用數據結構的知識直接用程序設計的方法來完成。有些程序設計能力較強的學生習慣于跳過設計步驟直接編寫程序代碼,看似他們在編程中使用了一些數據結構課程中的存儲結構和處理操作,其實根本沒有領會和運用數據結構的基本思想和方法。除了編碼前的設計外,測試和分析也常常被學生忽略。
(4)很多學生在完成課程設計過程中不能與老師及時溝通。對于學生而言,理想的情況是在課程設計過程中只要遇到問題,指導老師都能及時詳盡地指導;然而,這幾乎是不可能的,由于學生多、問題多,而且在設計、編碼、測試和分析中的每個學生的問題都不同,老師通常需要較長的時間來了解問題,然后才能給予解答,難以保證問題解答的及時性。導致很多學生很少提出問題,老師也不了解具體出現了哪些問題。還有一些學生問題特別多,不愿意靠自己的努力去解決,只要有困難就找老師,造成過度指導的現象。
對于上述問題,運用單一的教學模式是不夠的,在數據結構課程設計的教學過程中,導人以人為本的理念是提高教學質量的關鍵。
3 以人為本理念的工作原則
以人為本是一種管理理念。在高校教學管理工作中貫徹以人為本,既要以學生為本,使學生健康成長成才,也要以教師和教學管理人員為本,調動他們的工作熱情和積極性,推動學校各項工作的有序運行。一門課程的教學實施是高校教學管理工作的一個基本單元,是貫徹以人為本理念的一項具體工作。根據數據結構課程設計的具體要求,我們整理出在該課程中體現以人為本理念的工作原則,具體體現在以下幾方面。
(1)尊重學生興趣和發展目標上的差異。學習數據結構課程設計的學生并不都是以軟件設計專家等為發展目標。有些學生在了解計算機專業、經歷了程序開發體驗之后,基于自身的興趣和特長逐漸樹立不同的發展目標,因此,教學管理在堅持課程目標的同時,考慮學生的發展目標和興趣愛好,這是體現以人為本理念的一項重要的工作原則。
(2)正視學生程序設計基礎的差異。對于程序設計基礎較差的學生不能簡單地降低題目要求,而是在題目設計、啟動報告、選題過程、指導、評價、總結等各個方面都考慮鼓勵、激勵和幫助他們向自己設立的目標靠近。
(3)增加學生與指導老師交流的機會和形式。學生在完成課程設計的過程中需要得到及時指導,由于問題不同,如果采取一對一的有問即答方式,指導老師沒有足夠的時間;因此,采用靈活多樣的師生交流方式也體現了以人為本的理念。
(4)明確區分指導與管理工作。數據結構課程設計指導老師的任務是幫助學生制訂切實可行的進度計劃、隨時檢查學生的進展、幫助學生解決遇到的問題。管理任務包括計劃安排、過程監控、評價和總結等。這兩類任務要明確區分開來,否則容易造成管理混亂,給學生帶來困擾,不利于課程設計的順利完成。
(5)盡可能不額外增加指導教師的工作量。高校教師在承擔基本教學任務的同時,還肩負著科研的重任;如果改革使得教師工作量顯著增加,教師的積極性就難以提升,這會影響實施效果。所以,教學工作不僅要以學生為本,考慮學生作為教學接受者的實際情況;還要以教師為本,考慮指導教師的主觀能動性和客觀的任務承受能力,不能為了教學改革無限制地給教師指派額外的工作任務。在構建數據結構課程設計工作實施方案時,應該想方設法提高教師指導工作的效率,確保指導教師的工作量不會大幅增加。
無論是從學生的自身差異出發,還是從教師的實際情況出發,在數據結構課程設計這一具體的微環境中貫徹以人為本的理念,有利于該教學過程的順利實施,同時更好地詮釋了以人為本理念的工作原則。
4 以人為本理念的教學過程
數據結構課程設計的時間安排主要有兩種:一是在學期末或者學期初停課1~2周集中進行;二是要求學生利用課余時間分散進行。前者似乎比后者更好,因為教學效果的提升必須以指導老師的加倍付出為前提,基礎較差的學生要在短時間內完成任務就需要指導老師更多地指導。
我們采用時間上的梯次安排法,也就是分成3個或者更多個梯次,不同梯次使用不同的時間安排,要求也不同。最高梯次適合基礎好的學生,留給學生的時間大概兩周,要求在時限前一次性提交課程設計報告和代碼。中間梯次適合程序設計基礎較強但設計能力弱的學生,分兩個階段完成任務,每個階段為兩周時間,第一階段根據老師提供的比較粗糙的設計進行編碼,第二階段分析所寫代碼的不足,改進設計且重新編碼。對于編碼能力弱的學生,可以借用軟件工程中的原型法來進行,把任務劃分成若干部分,一步步地做,根據每一步的需要,老師可以提供函數庫作為替代部分,但這需要老師投入更多的時間,同時要求整個課程設計的時間延長。
這種靈活的時間安排雖然適合數據結構課程設計的實際情況,卻需要老師們的密切配合和精細的管理,而且在教學管理和實施過程中堅持以人為本的理念以取得最佳效果。下面分別按照計劃與準備、啟動、選題、課程設計、評價和總結6個階段闡述體現以人為本的數據結構課程設計教學過程。
1)計劃與準備階段。
本階段的任務是做好人員分工、任務安排和時間安排。參與數據結構課程設計工作人員根據所承擔的不同任務分為5類:管理員、指導老師、講座教授、評審老師和教研室主任。不同人員的職責如下。
管理員由一線教師承擔,可以有多個管理員分別負責不同學生的數據結構課程設計管理。管理員的任務是按時間安排收集文檔資料、檢查學生的進展情況,并做好記錄,從指導老師和學生那里收集、總結一些共性問題提交給教研室主任。指導老師主要任務是準備題目并對題目作詳細的描述和要求,規定題目的限選人數,幫助學生制訂進度計劃,指導學生解決遇到的問題。講座教授的任務是精心準備和主講各種專題講座(包括啟動報告)??梢愿鶕酝慕涷炋崆翱偨Y一些針對典型問題的講座,并根據收集上來的具體問題充實講座內容。評審老師的任務是根據管理員收集的文檔、資料和進展記錄對學生所做的課程設計進行打分。規范了不同工作人員的職責,有利于教學過程的順利實施。教研室主任負責總體協調、推動進程和最后的工作總結。
數據結構課程設計圍繞題目進行,題目主要由指導老師提供,學生也可以自行選題。對于指導老師提供的題目,其本人應該親自完成該題目的設計、實現和測試工作,并且形成規范文檔。每個題目有詳細的描述、要求、難度系數和限選人數。題目描述應該留有余地,供學生發揮自己的想象力。題目設計盡量有實際應用背景,如有向圖求解最短路徑問題,賦予了物流或者旅游等背景之后,題目本身就鮮活了。每個指導老師可以準備多個題目,這項工作往往在第一次進行時花費的時間多一些,以后每年只需做細微調整即可。指導老師把每個題目的描述、要求、難度系數、限選人數、報告文檔和代碼提交給教研室主任。教研室主任召集所有相關人員對這些題目進行研討,以便對于題目要求、難度系數、評分標準等方面達成統一。
2)啟動階段。
啟動報告以講座形式進行,主要強調數據結構課程設計的重要意義,介紹與數據結構課程設計相關的各項安排,展示和講解數據結構課程設計范例。啟動報告的主要目的是讓學生全面了解課程,調動學生的積極性。講座教授在主講各種專題講座時切忌使用自己設計的例證性錯誤實例,盡可能使用學生寫的文檔和代碼,分析其中的問題,教給學生解決問題的辦法,而不是僅僅告訴學生問題的正確答案。
3)選題階段。
該階段主要工作是確定每個學生的題目,同時也就確定了指導老師,選題過程如下:
(1)學生選擇已公布的題目(不受限選名額的限制);
(2)該題目的指導老師根據學生的情況和題目難度確定接受選題的學生名單(不得超過該題目的限選人數);
(3)沒有被接受的學生可以進行再選題,直至每個學生都找到自己的題目。
確定題目之后,學生同指導老師一起確定題目相關的細節,確定遵從哪一個梯次的時間安排,并制定具體的進度計劃。
4)課程設計階段。
在這個階段,管理員要嚴格按照進度計劃進行檢查,不能按照計劃進行的學生要說明原因,請指導老師修改進度計劃,同時扣分;同時管理員要及時發現共性問題,教研室主任安排講座講解有代表性的例子;指導老師檢查學生是否完成了階段性任務,給出修改意見,老師在此階段投入的時間很多。從整個教學體系出發,學生在校期間要做的課程設計還有很多,數據結構課程設計僅僅是在高級語言程序設計課程設計之后的第二門。如果老師們在這門具有核心基礎地位的課程中投入更多的精力,也就意味著在以后的課程設計中花費的時間會大大減少。
5)評價階段。
評價數據結構課程設計的方法和標準要兼顧學生作品的質量、努力程度和學習態度,考慮題目難度等因素。對于作業質量評價可以采用部分答辯的方式,即由學生申請后按照不同難度系數分組答辯,最后評價小組評定各組質量等級。
6)總結階段。
在總結工作中既要對學生的努力予以表揚,也要對所有老師的工作進行評價??梢苑謩e從設計質量、編碼質量、設計報告質量等角度對學生作品展開評優活動,頒發優秀證書。優秀名單及優秀作品存入學院評優查詢系統,并在校園宣傳板進行公告,并附指導老師的姓名。
5 結語
教學中堅持“以學生為本”,尊重學生在興趣愛好和發展目標上的差異,激發學生的學習激情,用靈活的方法方式不斷地保持和加強這種激情和動力,這是提高數據結構課程設計教學質量的必由之路;堅持“以教師為本”是提高課程設計教學質量的根本。我們將以人為本的理念運用到2010級的數據結構課程設計教學,提供A、B、C3種梯次供學生選擇。19%的學生選擇了A類,教師主要負責課程設計報告撰寫指導。48%的學生選擇了B類,教師主要指導數據結構設計、物理結構設計、復雜算法設計和課程設計報告。對于選擇C類的學生,教師還要幫助他們解決程序調試等問題。我們根據教學進展情況安排了7次講座。實踐證明,學生非常歡迎這種細致的工作方案,96%的學生能夠獨立完成課程設計任務。然而,盡管利用講座提高了效率,指導教師的付出比之前要多出一倍。如何減輕教師的工作量是我們下一步關注的問題。
參考文獻:
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[4]姜雪茸.任務驅動教學模式探究[J].蘭州教育學院學報,2013(1):147-148.
1.工商管理專業開設課程設計環節的必要性
工商管理本科層次的目標是培養具有管理、經濟、法律及企業管理方面的知識和能力,能在企事業單位及政府部門從事管理以及教學、科研方面工作的工商管理高級專門人才,而根據當前用人單位的信息反饋,企事業單位最重視學生的綜合素質,特別是結合實際,獨立分析和解決問題的能力。因此,實踐與創新是工商管理專業本科生能力培養的重點。課程設計環節給學生提供了理論與實踐相結合的練習平臺,也可以鍛煉學生的獨立思考、文獻查閱、團結協作等多方面的能力,是實現工商管理專業本科培養目標,全面提高學生綜合素質的重要保證。
2.工商管理專業課程設計中存在的問題
2.1 各課程設計之間銜接不足
課程設計是理論教學后的環節,許多任課教師在完成一門課程后,自主出題,要求學生進行本課程的設計,而不會過多的考慮到本課程與其他課程設計之間的聯系,這樣就難以讓學生對工商管理專業理論形成一個綜合整體的認識。 由于一些工商管理專業課程之間具有重疊的內容,也造成了課程設計中內容的重疊。這都是在課程設計改革中應該解決的問題。
2.2 課程設計教學方式單一
從課程設計形式上分析,目前許多工商管理專業的課程設計采用的都是由教師出題,學生回答,并完成書面報告的方式,單一的方式不利于提高學生學習的興趣,許多學生隨便到網上下載一個跟題目相符的報告應付教師。這樣的課程設計起不到對學生素質培養的作用。
2.3 課程設計選題不適當
恰當的課程設計選題應該有新意,考慮到社會當前的管理問題和用人單位的需求。但是一些教師在課程設計中給出的選題沒有及時更新,每年題目相近,于是有些學生直接把上屆學生做好的東西拿來照抄。這種選題難以吸引學生的興趣,也不能及時與社會需求匹配;選題的另一個問題是不具有可操作性,太大或太空,這都不利于課程設計作用的發揮。
3.基于“一體三層次”的工商管理專業課程設計教學改革原則
3.1 實踐能力的培養
(1)內容的設計應符合系統性特點
每一門課程都是相對獨立的,在課程設計中,設計方案應該綜合反映相關課程的理論體系,以項目管理課程設計為例,項目管理理論是一個完整的體系,包括項目目標確定、范圍管理、進度管理、質量管理、費用管理、人力資源管理、采購管理、溝通管理、集成管理等模塊,這些模塊之間有密切聯系,進度管理的目標及手段就會作用于費用管理、質量管理等,對于一個單一的模塊,從過程上說,又分為計劃、組織、控制等環節,為了讓學生在課程設計中體會到各模塊之間的關系以及各管理環節之間的聯系,教師應該要求學生做出綜合設計。
(2)內容應該具有可操作性
在校學生的劣勢是缺乏實踐經驗,進行課程設計的初衷也在于此,通過對給定課題的分析,診斷,提出相應的方案,從而培養了學生理論與實踐相結合的能力。但這種能力的培養要有一個循序見進的過程,考慮到學生的實際水平,本科課程設計階段選定的題目應該滿足可操作性原則,盡量選擇學生熟悉的、易于收集數據的課題。
3.2 創新能力的培養
了解研究領域的現狀與發展動態,有助于提出新的思想和方法 完成學術上的重大突破,因此,課程設計中選擇的題目應該具有一定的前沿性。特別是鼓勵教師將科研與教學相結合,把承擔的科研項目引入到課程設計中,使本科學生提前接觸到學術前沿的課題。
課程設計的開放性是指教師在給出課程設計題目時,應該給予學生自行發揮的空間。當前的課程設計教學中,教師往往已經把設計的環境、要求、條件給定,學生只需要套用理論方法即可,這就如給出了一個綜合習題,雖然鞏固了學生的理論知識,對理論與實踐結合的能力有一定鍛煉,但沒有給予學生提出新方法的機會。為此,建議在給出課題時,應該有一定的開放性,如在技術經濟課程設計中,我們只給出部分數據和限定條件,其他的由學生根據當前的市場環境補充。
3.3 綜合能力的培養
(1)對于綜合性較強課程設計,應該采用團隊形式完成
教師對課程設計的要求中,都會強調獨立完成,目的是鍛煉學生的獨立性,考核學生理論與實踐相結合的真實水平,但獨立完成不等于沒有分工合作。對于一些知識綜合性較強的課程設計,如市場營銷課程設計、技術經濟學課程設計,建議采用團隊形式完成,成員明確分工,最后進行整體考核。這樣,對學生組織能力、溝通能力的提高都有很大的幫助。
(2)課程設計考核采用設計報告加答辯的方式
課程設計的成果通過設計報告表現,完成報告的過程也是對學生匯總、歸納、總結提煉等能力培養的過程,除此之外,我們還建議在考核中,加入答辯環節,即由學生對所做的工作以及取得的成果進行陳述,教師對關鍵的知識點提出問題,學生回答。這種方式能夠更準確地判斷學生掌握知識、運用知識的能力,也使學生對知識點有了更深刻的理解,同時,還鍛煉了學生的語言表達能力。
(3)廣泛應用模擬軟件中
在課程設計中引入應用軟件或模擬軟件,可以提高學生應用專業軟件的能力,如在項目管理課程設計應用的project 2007、技術經濟學課程設計中應用的技術經濟分析軟件、電力負荷預測課程設計中所應用的Matlab或自行開發的經濟預測系統軟件等,都是一些專業軟件,學生可以應用這些軟件進行規劃、測算。
4.課程設計實施中的全過程管理
過程管理由過程策劃、過程實施、過程監控和過程改進四個環節組成,為了提高課程設計實踐教學的效果,應該建立相應的過程管理體系,每一個實踐環節,應該有詳細的過程設計,包括設計任務書下發,給出設計實踐過程的要求,讓學生按任務書規定的時間完成階段性任務。指導教師要認真負責地對課程設計實施全過程進行監控,分析和總結出現的問題,及時進行處理。根據學生的設計效果和評價進行適當的改革,從而進一步提高該課程設計環節的教學效果。
關鍵詞:
可靠性工程;課程設計;多元化教學模式
1引言
課程設計是將課程理論轉化為課程實踐的“橋梁”,同時也是實踐教學和大學本科教學中的一個關鍵環節。[1-3]一種好的課程設計教學模式,不僅可以加深學生對基礎課程理論知識的理解,而且能夠培養學生實踐動手和創新能力,從而實現人才培養質量的提升。因此,如何實施好課程設計環節,提高課程設計的教學質量,是每一位高校教育工作者應該關心并認真研究的一個課題。[4]可靠性工程作為一門提升產品質量穩定性、延長產品壽命的新興學科,對于我國制造業由“中國制造”向“中國質造”轉變的戰略實現具有重要意義。“可靠性工程”課程設計作為“可靠性工程”課程知識結構體系中的重要實踐內容,是“中國質造”關鍵群體——質量管理工程專業學生從事質量管理方面工作與研究的必修課程,其在加深學生對可靠性工程專業知識的理解、培養學生可靠性工程專業實踐和創新能力等方面具有不可替代的作用。本文主要針對“可靠性工程”課程設計教學現狀和存在的主要問題,在質量管理工程專業“可靠性工程”課程設計方面進行教學模式改進探索。
2“可靠性工程”課程設計教學過程存在問題分析
“可靠性工程”課程設計一般要求學生選擇一種具體產品或事件系統為設計對象,以產品或事件系統的故障數據資料為設計依據,綜合運用“可靠性工程”課程理論知識對設計對象進行可靠性分析,并針對分析結果提出系統可靠性的改進和優化對策。在該課程的教學過程中,存在的問題主要表現為以下幾點。
2.1數據收集困難
可靠性一般是通過壽命的概率度量來測定的,因此在評定和分析產品可靠性時往往需要大量的壽命數據。[5]也就是說,單元壽命數據的獲取是進行可靠性分析和設計等所有工作的基礎,這也是進行“可靠性工程”課程設計的基礎。但是,產品壽命數據的獲取并非易事。壽命數據收集困難的原因主要體現在以下兩方面:一是獲取產品壽命數據的時間周期可能會比較長甚至難以忍受,二是對于破壞性產品而言獲取壽命數據的成本代價可能較大甚至難以承受。一類單元的壽命數據收集尚且如此,更何況對于“可靠性工程”課程設計教學來說,其分析對象往往是包含多種單元的系統,壽命數據的收集工作可謂難上加難。在這種情況下,如果壽命數據無法收集或者數量不夠,那么整個設計工作便無法開展。為此,有些學校和專業便采取統一給出所有單元的壽命數據方式進行課程設計教學,但這勢必給指導教師帶來抄襲、雷同現象甑別和判定的困難,同時也造成了學生獨立收集數據能力訓練的缺失,更為重要的是,原始數據的統一帶來的直接后果就是結果數據、設計所需分析問題的一致性甚至整個方案和結論的無差異性,這給部分學生創造了不去積極自主思考和分析問題的條件和土壤,不利于學生獨立分析和解決問題等實踐創新能力的培養。
2.2教學指導過程的時間約束
雖然課程設計過程是“以學生為中心”,但教師的指導作用也不可或缺,并起著非常重要的作用,教師需要耗費大量的時間和精力進行指導工作。以一個兩周的課程設計為例,假設平均每個學生需要3次指導,每次指導耗時30分鐘,那么一個教師兩周的所有工作時間都用上最多也只能指導54個學生。但由于高校招生規模的擴大,每屆修學“可靠性工程”課程設計的學生規模遠超這個數字;再加上如果存在新老校區之間的交通時間耗費,課程設計的指導工作對任課教師而言幾乎成了一個不可能完成的任務。如果教師的指導供給不充分,勢必影響學生的積極性和課程設計最終的教學質量。
2.3成績評定的實際符合性問題
課程設計是一個包含了實踐分析和形成報告的綜合過程,核心在于培養學生綜合利用理論知識獨立分析、解決實際問題的實踐應用和創新能力,因此成績評定的重點和核心也在于學生的實踐應用和創新能力。然而教師在課程設計中承擔的只是指導功能,并非和學生一起共同完成設計任務,對于學生在課程設計中所展現的實踐應用和創新能力,指導教師難以全部親歷全面掌握,因而也無法根據學生的實際表現情況評定成績,大多只是根據課程設計報告來評定成績。但由于學生在敘述表達、分析總結等文字表達和圖形展現方面的能力差異,課程設計報告的表現結果和學生實踐應用和創新能力的實際表現情況有時會存在很大差異。因此,如果僅根據課程設計報告來評定成績,勢必會造成和培養目標的實際符合性差異問題,從而導致學生的不公平感,影響學生的學習積極性。
3“可靠性工程”課程設計教學多元化模式探索
針對上述問題,我們經過多年的教學探索和改進,逐漸形成了一套“可靠性工程”課程設計教學的多元化模式,主要表現為數據來源多元化、指導教師和方式多元化、成績評定內容構成多元化。
3.1數據來源多元化
數據來源多元化是指將課程設計所需的基礎數據設定為來源于多種渠道,即其中大部分由任務書給定、少部分由學生自行收集。以《手機持續通話保證功能可靠性評價與優化設計》選題為例,任務是要求學生在分析手機通話系統持續通話保證功能可靠性基礎上基于最優成本對通話系統的應用處理器和電池進行可靠性增長分配的優化設計,需要的基礎數據包括應用處理器、傳聲器、音頻解碼器、耳機、揚聲器等十幾種部件單元的可靠性數據,以及應用處理器和電池的可靠性增長與投入成本之間的函數關系數據,如果所有這些數據都要學生自行收集,且不說存在搜集渠道的困難,即使沒有搜集渠道的障礙,要在短短兩周時間內也不可能將所有數據搜集齊全,更不用說計算、分析、總結和整理成報告了。為此我們采取的辦法是:學生只需收集不少于50組個人使用手機電池的續航壽命數據樣本作為課程設計對象的電池可靠性續航壽命收據,其它所需數據一律采用任務書給定的統一數據。由于現在的手機使用非常普遍,對于學生來說收集50組個人使用手機電池的續航壽命數據并非難事。通過這種多元化的數據來源處理方式,既有效克服了課程設計搜集數據的困難問題,又避免了所有學生的基礎數據都完全一致導致的抄襲和相關培養訓練環節缺失的問題。不過在這一過程中需要注意的一點是,由于可靠性壽命數據要求量一般都比較大(一般越大越好),因此數據搜集工作布置的越早越好,最好是在理論教學的第一堂課就把課程設計任務和數據搜集工作布置下去。
3.2指導教師和方式多元化
指導教師多元化是指指導教師不僅限于課程理論授課教師,而是根據指導需要由多位相關專業教師組成,所有參與指導的教師在經過課程設計總負責教師(一般為課程理論授課教師或課程設計任務的編寫者)的培訓后組成一個指導團隊,整個團隊在事前制定的指導安排下根據計劃共同完成學生課程設計的指導工作。這種以指導團隊為結構組成的指導教師多元化模式,不僅可以改變傳統的一個學生一個指導教師、一個教師指導所有學生的指導格局,更為顯著的效果就是由于其可以根據實際指導需求來確定指導教師團隊的規模,因此可以從根本上解決課程設計教學指導過程的時間約束問題。此外,這種模式還為相關課程教師之間提供了一個相互學習和交流的平臺,有利于教師尤其是年青教師教學業務能力的提升。指導方式多元化是指在原有師生面對面以紙質材料為介質的傳統指導方式基礎上,進一步充分利用電子郵件、微信、QQ等現代信息手段進行指導,實現遠程指導和面對面指導相結合的指導方式,更好的滿足學生的指導需求。從這幾年的指導實施結果看,以現代信息手段為補充的指導方式多元化模式,不僅由于其克服空間和時間限制的優勢在教師層面進一步解決了指導過程的時間約束問題,而且由于其便捷性和非直面性帶來的輕松氛圍,有效促進了學生尤其是性格內向學生在課程設計過程中尋求教師指導的積極性。
3.3成績評定內容構成多元化
成績評定內容構成多元化是指成績評定不再根據單一維度表現結果形成結論,而是由過程表現、報告內容、答辯表現三個維度根據實際需要按照一定比重綜合構成。其中,過程表現成績考核的是學生在完成課程設計過程的思想態度、獨立工作能力等方面的綜合表現情況,報告內容成績考核的是學生在課程設計報告格式規范、結構層次安排、敘述表達、計算分析、推理總結等方面能力的綜合表現情況,答辯表現成績考核的是學生基礎理論、邏輯表達尤其是對課程設計的真實領悟等方面的綜合表現情況。由于這種多元化成績評定模式考核的內容全面而系統,學生很難以點代面蒙混過關,因此實施以來大部分學生都能高度重視課程設計,并認真地對待課程設計過程中的每個細節問題,課程設計質量有了明顯提升。
4結束語
在當前高校轉型發展多元化、全面培養和提高大學生實踐應用創新能力的新形勢下,根據“可靠性工程”課程設計教學探索形成的多元化教學模式,為以往“可靠性工程”課程設計教學過程存在的數據收集困難、指導過程的時間約束、成績評定不符實際等問題提供了解決方案和應對策略,進一步促進了學生學習的積極性和主動性的提高,課程設計質量得到明顯提升,學生實踐應用創新能力得到進一步加強,取得了良好的教學效果。
作者:陳洪根 單位:鄭州航空工業管理學院管理工程學院
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一、實訓教學的性質和任務
Java技術是計算機科學與技術相關專業培養的核心技能,本課程設計是在《Java程序設計》課程上設置的,在高職高專人才的培養中占有核心地位。它是鞏固學生所學理論知識、培養學生動手能力并使理論與實際相結合的重要實踐環節。
本課程設計的目的和任務,是通過學生用Java語言設計一個完整的應用程序,使學生綜合應用所學知識完成軟件的分析、設計、調試和總結,提高學生對Java語言的綜合應用能力和解決問題的能力。
二、實訓教學方法手段和考核方法的設計
(1)實訓教學方法和手段
任課教師根據課程《網絡程序設計Java》教學大綱中的重點內容,給出相應的題目或項目,指導學生完成任務。實訓前必須制定好上機步驟,弄清實訓目的;要求學生掌握實訓項目所需的知識、操作方法或步驟,并寫出詳細的實訓報告。
(2)實訓考核方法
通過設計答辯方式,并結合學生的動手能力,獨立分析解決問題的能力和創新精神,實訓報告和答辯水平以及學習態度綜合考評。
考核標準包括:
1.設計與實訓報告 (20%);
2.程序的可用性,實用性,通用性,可擴充性(30%) ;
3.學生的動手能力、綜合解決問題能力、創新精神(20%) ;
4.答辯水平(20%)。
5.態度和紀律 10% (分為優、良、中、及格和不及格五檔)
三、實訓內容與要求
(1)java系統程序開發
資產管理系統、學生信息管理系統、電子商務系統、網絡購物系統、網絡聊天室、人事管理系統、選課系統、論文管理系統、新聞系統、考試管理系統、學生宿舍管理系統等。學生可以小組為單位任選其一完成。
(2)Applet程序開發
做一個廣告屏,顯示一段文字,如圖1所示,能夠對文字的顏色、風格、字體、字號等修改。
要求:做成APPLET程序或APPLICATION程序;用APPLETVIEWER運行;能夠在網頁中運行。
(3)游戲開發
1.五子棋雙人對弈
開發游戲性程序,例如五子棋雙人對弈程序、掃雷程序,根據學生情況,此部分為選做內容。
五子棋雙人對弈程序要求:
①按“重新開具”可以開始新的一局。
②需提示當前該哪方下棋,并提示已下棋子的信息。
③一方贏時游戲結束。
2.俄羅斯方塊游戲。
說明:以上內容為模板內容,其它題目也可自己設計,但難度要相當。具體內容可根據實際由指導老師審定。
(4)總體要求
1.對系統進行功能模塊分析、控制模塊分析正確;
2.系統設計要實用;
3.編程簡練,可用,功能全面,具有較好的健壯性;
4.說明書、流程圖要清楚。
四、授課計劃與學時安排
(1)教師介紹本課程設計的目的、內容、要求、方法和安排。(4學時)
(2)學生消化信息、完成設計報告。(6學時)
(3)教師審查設計報告。通過審查的學生的設計報告,然后調整確定實施方案。 (4學時)
(4)學生完成課程設計的程序設計環節指導老師作必要的現場指導。(20學時)
(5)驗收并簡單考核。(4學時)
(6)撰寫總結和實訓報告。(2學時)
五、課程設計指導教師
由主講教師和實驗指導教師共同承擔。
六、課程設計地點
課程設計教學改革
1.課程設計的課前準備。課程設計的課前準備要求教師和學生做好該門課程的準備工作,明確課程設計的的基本原理、任務、目的、方法、步驟等。教師在上課前要針對這門課的理念,有目的的做準備,在下達任務書、設計課題、實施步驟、預期效果,都應有一定的目標性。讓學生有計劃有目的的完成課程設計的實踐操作,并運用理論知識解決實際操作中遇到的問題,并且得到老師的啟發與幫助進行總結。
2.加強引導采用啟發式教學。在課程設計中針對學生在課程中實際遇到的問題采用啟發式教學,可以不直接回答,加強引導作用,盡量讓學生自己去發現問題的癥結,思考問題的解決辦法,教師從中去采用提問的方式給予學生幫助,讓學生找到問題的源頭,積極去解決。這種啟發式教學可以激發學生的學習興趣,培養和鍛煉分析問題和解決問題的能力。
3.合理分配組員,人人做到實踐動手的目的。課程設計是培養學生理論研究與實踐操作相結合的學科。課程設計盡量減少每一組的課程設計人數,做到一般2-3人,可提高學生的的實際動手能力的機會。在男女比例的分配上做到合理劃分,積極調動學生的積極性、主動性。
一、概述
工程實踐能力是評價車輛工程系本科生對專業基礎理論掌握程度的重要手段,同時也是衡量學生未來就業水平的關鍵指標。作為應用型本科教育的主體之一,上海理工大學近年來一直踐行創建“精品本科”教學目標,為社會提供優秀的應用型本科技術人才。應用型本科教學的實踐教學,是應用型本科教育的核心,同時也決定了高校對學生培養目標的順利實現[1-3]。在車輛系本科教學中,除了專業基礎課程外,實踐類課程的教學目標達成與否在很大程度了決定了學生的培養水平。在上海理工大學車輛工程系本科生的培養計劃中,有專門的12門專業實踐課程,用以提升學生對專業理論知識的掌握水平以及工程實踐能力。然而,在實際的實踐類課程中仍存在一些問題,本文通過分析當前課程設計工作中存的若干問題,從課程設計的題目、學生的參與狀況、課程設計的教學形式和評分機制等方面,提出了進一步規范課程設計教學環節。同時以課程《汽車制造技術課程設計》為對象,通過對提出新的教學方法的實踐應用,從而提高教學質量。
二、目前工程類課程設計教學中存在的問題分析
從整體上來說,目前實踐類課程教學中主要存在以下問題:
(一)選題方式單一,選題題目欠新穎
目前課程設計的選題方式一般采用教師出題目,學生被動選擇的情況,這就導致部分學生對選題內容不感興趣,對課程設計的參與度差,因此如何在課程基礎上,鼓勵學生自己命題,激發學生的課程興趣等是支撐學生是否能夠積極參與的重要手段。另外,目前課程設計的題目欠新穎,缺乏多變,學生往往能根據往屆學生的設計結果修修改改以應付答辯,這在很大程度上降低了學生的學習效果。因此,課程設計選題需要定期更新并注重與時俱進。題目的深度、廣度和難易度要適當,使學生在計劃時間內經努力能夠完成任務。注重理論聯系實際,優先選擇與生產、科研等密切相關,具有實際應用價值的題目[4]。同時要豐富題庫中題目的數量讓學生能有更多的選擇空間。
(二)學生對課程設計的參與積極性不高,部分同學存在抄襲現象
課程設計全過程的認真實踐能夠培養學生對工程問題的分析能力、問題解決思路、工程繪圖能力以及成果答辯中的表達與溝通能力等,這些能力的達成對于學生未來就業水平的提升均具有重要的作用。然而,由于選題題目比較集中,分組設計及答辯的形式使得小組內部分同學注意力分化,另外在對課程設計成績評定方面僅根據答辯結果進行評分,導致學生對課程設計的參與積極性不高。因此如何從上述幾個方面的教學方法上進行改革提升學生對實踐類課程參與度是待解救的關鍵問題。
(三)課程設計教學形式傳統,缺乏詳細可操作的教學流程,過程管理松散
目前課程設計的教學形式一般采用教師給出備選題目,學生分組后被動選題形式;在設計過程中主要是學生自身在課下完成,同時教師在固定時間的答疑環節;最后通過小組答辯形式給出評價成績。在以往的教學過程中,課程設計結果抄襲現象嚴重[6],另外有的課題小組內部成員除了答辯小組長對設計結果能夠較好答辯外,其余成員對問題解決思路、工程圖紙制作過程以及設計說明書內容等均不能給出合理解釋。另外,課程設計答辯過程太過松散,導致小部分學生在課程設計中抄襲,蒙混過關。因此,除了在答辯環節的教學方法改革外,如何在課程設計的實施過程中,加大過程監控,確保每一位同學都在認真的開展自己的課程設計是目前存在的又一關鍵問題。
(四)課程設計評分機制不合理
由于以往課程設計成績均是基于最終答辯環節給出,如小組內學生共同完成一個變速器箱體的機加工工藝設計規程與對應的夾具設計工作,但小組內每個學生對課題的參與程度與完成度都是不一樣的,但在小組答辯后的成績相差無幾,這就導致了課程設計中學生得分大多比較集中,區分度不夠,自然這種評分機制不能夠調動學生的積極性。同時學生的得分多少多依賴于學生最終上交的課程設計,這種評分機制評分方法不能體現出學生在整個課程設計過程中每一個階段的表現。因此,制定詳細可操作的評分機制,能夠分階段的給學生對課程設計的參與度與完成度打分,同時確定每一個階段的得分在最終評分中所占的權重,是提升學生實踐能力的關鍵步驟,也是激發優秀學生創新性的重要手段。
三、工程類課程設計課程教學方法的探索
針對上述課程設計實踐類課程教學中存在的問題,提出如下新的教學環節與實施辦法,同時通過對企業工程項目實施中管理方法的引入,使得學生及早熟悉工程項目開發流程與時間管理方法,增強學生對課題的參與度,提升上海理工大學車輛工程系本科生的就業水平。
(一)壓力下的選題決策環節以提升團隊協作的能力
目前,課程遇到問題時主要由老師一人評判或決策,在方法層面上可以統稱為Delphi專家決策。該決策在課程設計中的會導致學生過于依賴老師的指導,而頭腦風暴法可能導致長時間達不到共識。因此,為了調高學生的參與度和學生的協作能力,在選題階段,提出壓力選題決策法,該方法是名義小組法的衍生,提高了決策效率的同時,也可以提升了學生和老師的參與度。具體做法如下:通過學生輔助資料的快速研讀,讓劃分為一組的同學在規定的時間達成一致,如課題分析離合器設計和變速箱設計,平均分為兩組人,分別給4種離合器和變速箱的設計結構,并提供混亂的復雜調研數據,讓每個組必須在規定時間達成設計理念共識,并由一人進行設計說明。能達成共識的小組,并能說明結論的小組本輪高分;如最后不能達成一致意見,各個設計理念派一個人進行說明,教師決策最終設計理念,并依據展示的好壞本輪得不同的成績。
(二)設計結果的持續性改進報告———提高學生工程問題分析能力
設計方案決定后,操作層面上分為更小的小組,每組的設計參數不同。進行答辯后獲得基本成績,對于每個小組設計出現的問題,目前主要的方法就是老師指導后改正,學生被動改正后,很多往往不知道原因,也沒有動力做進一步的分析。為避免此類問題,對于設計的問題,要求學生提供改正報告,對于同一個小組,可以將不同問題分給小組不同的成員,分別提供最終的報告,并將報告的內容作為一項重要評分點。
(三)學生表現的階段性過程監控———提升學生參與度與積極性
讓學生能夠主動的參與到課程設計中能夠很好的鍛煉學生搜索相關資料,挖掘資料和利用資料解決問題的能力,同時能夠將嘗試將所學理論知識運用到工程實際中[5],并且深化其對課本理論知識的認識。在學生做課程設計的過程中要對學生進行階段性測試,這樣能夠循序漸進的引導學生來參與到課程設計中,階段性測試中要多以小組成員逐一論述的方式進行,確保每一位同學能夠參與其中。同時要促進各小組間的競爭來讓一部分優秀的學生能夠得到充分的鍛煉。
(四)競爭性答辯與評優環節———提升學生邏輯性與溝通展示能力
對于評優的團隊,答辯過程中,除了在問題改進中的成績,也要進行相互辯論,獲得進一步的評優成績。首先,均按照一定的規范(如5W1H)的邏輯進行課題設計展示,然后進入自由辯論環節,在自由辯論環節,最后,雙方各派一人進行總結。最終老師決定各個評優團隊的勝負,并對各個辯論者評分。
(五)面向全過程的加權評分機制———有效考評學生完成度,營造良好學風
針對目前課程設計評分集中,區分度不夠,無法有效考評學生完成度的問題,可采用面向全過程的評分機制,即采用多階段評分,并給出最終加權成績作為最終評分的形式,督促學生積極參與到課程設計中,讓學生的工程實踐能力得到有效提升,營造良好的實踐類課程學習風氣,不斷加強后續選課學生的學習效果。在課程設計成績的具體評價方法主要采用三階段的成績,而最終的成績為三個環節加權后的綜合成績。綜合評分體系如下:壓力選題環節占比20%,問題改進環節70%,競爭性評優10%。以汽車變速器箱體的機加工工藝規程和夾具設計任務為例,具體操作過程可按照如下形式進行考評:1.壓力選題環節具體評分如下(滿分100分):針對該零件的加工工藝方案,可通過小組討論預選2-3種,然后給定時間期限內,對不同方案的優劣性進行對比分析,小組達成一致70分,不能達成一致50分;發言者1-20分,滿分20分 ,設計理念說明者1-10分,滿分10分。2.問題改進環節具體評分如下(滿分100分):在初始確定的設計方案基礎上,根據教師的改進建議或者小組內部的方案改進措施的實施情況與總結進行答辯,改進措施與報告成績1-40分,40分滿分。設計質量1-30分,滿分30分。問題報告質量1-25分,滿分25分,報告格式5分。3.競爭性評優環節具體評分如下(滿分100分):對于該任務的完成程度進行展示與問題答辯,并根據答辯表現進行評分,表現優秀70分,表現成績良好60分,表現不佳40分,答辯過程中發言者1-20分,20分滿分,總結者1-10分,10分滿分。進一步按照上述各階段的表現進行綜合加權,具體權重值可根據教師對階段性結果的重視程度而定,最終即可獲得課程設計中每位同學的最終成績。上述改進的課程設計類教學方法改變老師選題的金字塔模式,在時間和方案的雙重壓力下選題,提高學生的參與度[7];同時,該問題也是未來就業中實際工程項目在時間節點與方案的抉擇中實際存在的問題;同時能夠在互動討論環節迫使學生更深入理解設計與流程,對于出現的問題,采用實際工程中常使用的設計變更流程與質量控制的報告,使學生初步了解汽車制造企業正規的工作流程;而競爭的答辯提高了學生的表達與邏輯思維能力。而在實際工作中,都會受到競爭對手或者客戶的壓力,通過競爭的答辯環節,可以讓學生對壓力面試以及工作陳述等有更真實的體會。
四、結束語
本文通過對工程實踐類課程教學過程多環節的教學方法改革,如選題內容緊密結合汽車制造工程實際,此外通過互動選題、階段性評分以及緊促的教學節奏提升學生對課程設計課程的參與度與興趣;結合企業實際工程問題的解決方法,將課程設計案例以實際工程項目進行實施,加深學生對課堂制教學知識點的興趣與理解程度,提升車輛系學生的工程實踐與創新能力。在課程設計全過程中執行詳細可操作的教學規則與流程,鍛煉學生在壓力決策、團隊協作、問題解決思路以及溝通展示等各方面的能力,提升車輛工程系學生的就業水平和工程能力。
作者:劉銀華 周萍 單位:上海理工大學
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電大是我國高等教育的重要組成部分,與普通高校(也就是通常所說的“正規大學”)一起承擔培養各類專門人才,提高勞動者素質的任務。電大屬于高等職業教育,以培養技術應用型人才為目標,培養我國改革開放和現代化建設急需的專門人才。它所實施的是以就業為導向的職業能力系統化課程,實踐性是其的基本特征之一。
計算機專業的課程體系中部分課程的實踐性較強,故實踐教學是計算機專業教學的一個重要環節,它使學生的理論知識與實際工程相結合,使學生動手能力得到培養。而課程設計是實踐教學的關鍵環節。課程設計是專業理論聯系實際的橋梁,是學生綜合運用本課程和其他課程的基本知識,融合貫通,獨立思考解決實際問題的初次嘗試,也是培養應用性人才的重要手段,,課程設計體現了“以學生為中心、以教師為指導”的協作學習環境。學生在教師的組織指導下,圍繞某一實踐設計題目,按照課程設計任務書的具體要求,通過查閱資料、分析資料、確定方案,掌握相關課題的原理、設計、調試技術并撰寫設計報告,進行一次綜合性、系統性的“練兵”。可以說,課程設計為學生畢業設計乃至將來畢業后的實際工作奠定了堅實的基礎。甚至可以把課程設計看成是一個小型的畢業設計,所應用到的知識應略高于課堂上所講授的知識,教師應該重點培養學生的自學能力、創新精神和團隊合作意識,而不是單純對課堂知識的鞏固。通過課程設計,可以提高學生綜合運用知識的能力、計算能力、分析問題與解決問題的能力,也可以培養學生學習的自主性、探索性和創造性以及團隊合作的精神。
對于我們電大的學生來說,由于教育目標和和正規大學本科生教育不一樣,所以教育方法也不能把對本科生的要求、規范生搬硬套過來,必須針對這樣一群學員建立自己的體系,
為此我從以下幾個方面進行探討:
一、課程設計當前存在的問題
經過對往年課程設計工作計劃及相關材料的審閱,發現我校實踐教學環節中的課程設計主要存在以下問題:
1.重視程度不夠。電大的培養計劃中普遍都是以一些考試課程為主,學生也主要重視這些課程。而課程設計環節多為考查課,學生認為“不出意外,都能通過”,抱著得過且過的態度。部分學生不太重視或有畏難情緒,互相抄襲現象嚴重。
2.課程設計計劃內容不合理。課程設計計劃目標不明確,沒有明確的計劃實施細則,往往由教師布置具體設計內容及要求,設計選題也沒有專門的要求。
3.課程設計教學過程不規范。沒有對課程設計教學過程的管理提出明確要求,教師上課和課程設計的考核規范不明確,從而使課程設計教學過程缺乏規范,極大地影響了課程設計的教學效果。
4.課程設計課效果不明顯。由于沒有明確的課程設計教學計劃和教學規范,直接導致課程設計教學效果不明顯,使課程設計對人才培養目標的實現沒有起到良好的支持作用。
5.時間安排上,通常沒有安排在課程教學完成之后,與課程教學內容在時間上有脫節現象,導致時間長了學生再進行相關設計時又必須重溫之前學習的內容,在一定程度上耽誤了真正設計的時間。
二、解決問題的總體思路
針對以上存在的主要問題,我們應從思想上引起高度重視,召開課程設計說明動員會,進行有關課程設計實踐教學重要性的教育,端正他們對該教學環節的正確認識,使學生明確課程設計的指導思想、目標要求及方法步驟,課程設計的紀律、要求及評分標準,課程設計任務,使學生對課程設計做到胸中有數,能自覺、積極、認真地著手進行課程設計。學校應組織相關人員在深入研究課程設計與本專業應用性人才培養目標適應性基礎上,制訂專業、詳細的課程設計工作計劃,確定課程設計的教學目標、總體要求、時間安排、主要內容、教學任務安排、考核標準、質量控制措施等內容,讓教師有據可依,認真按照具體要求并結合教學實際來組織設計過程并最終完成設計、進行考核,學校安排人員進行組織監控、意見反饋和成績考核。
三、課程設計實施的具體過程
1.選擇合理的、有吸引力的課題
好的開始是成功的一半,選擇一個合適的題目是課程設計成功的首要條件。首先,題目要符合教學實際,既要盡量覆蓋相關課程理論知識,又要有一定的實用價值,這樣,讓學生感到學有所用,認識到該課程的重要性。內容上要富于現化科技色彩,與現實生活聯系密切,具有一定的實用性和趣味性,這樣的題目對學生的吸引力大,可激發學生設計與創造的激情。如《圖像處理》課程可讓學生自己設計的影集、樓盤出售的樓書等。其次,課程設計的題目范圍要廣,應保證每個學生的設計內容有所不同;題目的難易度要適中,要形成一定的梯度,同時要有一定的挑戰性。課題的難易使學生在選題時量力而行,基礎好的學生可選擇難度較大的題目,原則上應由二至四名學生選擇一題,分工合作,使每個學生都有需要獨立完成的內容,這樣可促使每個學生都積極動手進行課程設計,減少不認真設計和盲目抄襲的現象,使課程設計真正達到鍛煉和提高學生能力的目的?;A一般的學生可選擇較為簡單的題目。這樣既可滿足學有余力學生的強烈的求知欲,又不會使基礎差的學生感到太難以致出現厭學情緒,真正體現因材施教的原則,也可充分發揮學生的潛力。與之相配套的措施是在成績評定時可根據課題難度的不同,適當提高或降低評分標準。
2.課程設計過程中充分發揮教師的指導作用和學生的主觀能動性與合作精神
課程設計是一次培養學生獨立分析問題和解決問題能力的重要機會,在整個設計過程中,學生是主體,老師的任務在于引導和啟發。教師在整個實踐課程的實施階段應該做到全程跟蹤,才能切實得到效果。全程跟蹤的主要目的不是為了督促和檢查學生,而在于參與到學生的設計當中,了解學生的思路,解決學生的困難,提供給學生更多有參考價值的意見,將學生的被動學習轉化為在老師引導下的主動探索性學習。當學生在設計中遇到問題時,指導教師應鼓勵他們多方位、多角度地去思考,盡可能找到比較好的解決問題的方法。教師只是在必要時妥善地將學生的思維引導到正確的軌道上來,這樣既可培養學生獨立思考的好習慣,又可以培養他們敢于創新和獨立思考的能力。通常的課程是以向學生傳授知識為主,采用的是“注入式”的教學方法,學生的主體地位沒有得到體現,學習積極性得不到充分調動。課程設計的教學方法應以“啟發式”替代“注入式”,由傳授知識轉為教會學生如何學習,讓學生由“學會”變成“會學”,激發學生的學習欲望,引導學生自主、主動地獲取知識。課程設計實施過程中的及時跟蹤,不僅僅是針對技術層面引導學生,通過跟蹤,還可以監督學生在小組合作中是否做到了積極協助他人和獨立完成任務,是否在課程設計中保持了做人的誠信,而沒有投機取巧甚至是剽竊他人的成果。
課程設計進行時,可對學員分組合作來共同完成設計任務。每個小組安排3-4人,將設計內容分解,小組中每人安排一定的工作量,小組成員分工合作共同完成,各成員承擔的工作既相互獨立,又相互關聯,必須認真完成各自的任務,又要及時和小組其他成員經常溝通,獲得有用信息,才能完成全部工作。這樣會調動小組中每個成員的積極性和增強他們責任感,從而既激發了他們的主觀能動性,同時又在團結合作中感受到了合作的責任和樂趣。
3.提交課程設計成果,典型作品點評,按評價方案進行認真評價總結
我認為,對學生的測評應該由終結性評價走向過程性評價,要鼓勵學生積極參與自我評價,相互評價。學生完成設計后向教師提交設計成果,提交的方式采用個人總結展示并自我評價來完成。自我評價主要讓學生客觀公正地評價自己在課程設計過程中的努力程度和收獲;在此基礎上,聽取小組對小組各成員的評價,可以讓大家了解小組成員與其他成員的團隊協作精神和對本組課程設計的貢獻;然后再最后進行總結性評價。主要通過3個方面來評定:課程設計報告(含課程設計總結)的質量、成果的演示及自我評價的效果以及課程設計過程中的態度及小組合作的表現,分別占教師評價的60%、30%、10%。隨后,教師從學生的作品中選取3到5個典型設計進行點評,重點分析該設計的優點和不足,并詳細說明理由,最后指出改進方法和措施。
前面談到過,在提交設計成果時主要是學生自己講述設計的特點。這雖然鍛煉了學生的能力,但學生的總結很可能比較片面或者不成熟,因此需要教師最終給出一個更為科學的總結??偨Y是對課程設計的歸納、提高和深化的過程,可以使學生對知識的理解更深刻。通過總結,學生和教師都有機會反思整個課程設計的過程,總結經驗教訓,從而更有利于師生各自今后的學習。
四、結束語
課程設計是涉及一門課程甚至幾門課程的一個重要的綜合性實踐教學環節,是該課程基本理論與工程和科研實際相聯系的訓練,它包含了對理論知識的復習深化,也結合了對科研和工程設計的方法、程序的初步嘗試,是培養應用性人才總目標的有相當影響的一個步驟。所以,不斷探討課程設計的內容和形式,提高課程設計的質量,則是每位教師必須研究和探討的問題。只有聯系本校實際,不斷創新,才能使課程設計達到更好的效果,為社會培養真正有用的人才,這方面仍有許多在理論和實踐方面的問題需要研究探討,可謂任重而道遠,需要我們與時俱進,不斷學習、實踐、總結、研究,為實現教育目標多作貢獻。
參考文獻
[1]劉敦文,沈志男.創新教育與高校課程設計教學創新[J].黔東南民族師范高等專科學校學報,2003(6).
差異化教學策略是一種先進的教學模式,為我們解決自動控制課程設計教學實踐中出現的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學家湯姆林森指出,“差異教學方式將學生的個體差異視為教學的組成要素,教師根據學生的準備水平、學習興趣和學習風格設計教學內容,以適應學生之間的個別差異,從而最終促進每個學生的成長與進步”。差異教學以學生個體為中心,強調人的自主性、整體性和獨特性,與我國傳統的因材施教教學思想有相通之處。針對自動控制課程設計教學中的問題,我們借鑒差異化教學思想,提出一種基于差異化教學策略的自動控制課程設計新模式。該模式不但使得課程設計任務和內容具有層次化差異化,滿足學生個體差異發展的需要,提高學生參與課程設計的積極性和主動性;并且,結合課程設計本身的特點,我們對差異化教學策略進行拓展,采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設計手段,提高學生課程設計中的獨立性,增強學生理論聯系實際的能力。
2、課程設計任務的差異化
在差異化教學策略的指導下,課程設計的具體任務和教學內容應該體現出明顯的層次性,從而滿足不同能力學生學習的需求。因此,我們把課程設計實驗內容分為如下三個層次。
(1)基礎型實驗—主要包括實驗裝置的機理建模、基于實驗曲線的辨識建模、裝置物理模擬和控制系統構建等;
(2)綜合型實驗—是課程設計的主要工作,該部分內容包括Matlab控制系統工具箱的使用、PID控制器的設計、控制器參數變化與根軌跡的關系、串聯校正技術、控制系統的能控能觀性分析和狀態反饋控制器的設計等;
(3)提高型實驗—其目的在于提高學生對自動控制系統的綜合研究能力,包括最小拍控制器設計、純滯后系統構建與控制和基于觀測器的狀態反饋控制等。
3、課程設計實驗對象的差異化
(1)不同的實驗裝置—在有限的實驗室裝置中,為每組學生隨機指定不同的雙容水箱裝置,不同裝置的物理參數有一定差別,必然會帶來不同的被控對象數學模型。
(2)不同的裝置參數—在同一套實驗裝置,為每組學生設置不同的水箱出口擋板閥開度,從而使得每組學生測試得到不同的實驗對象數學模型。
(3)不同的裝置工作點—要求學生設置不同的工作點,雙容水箱系統本身為非線性系統,選擇不同的工作點會導致不同的近似線性模型。雖然所有學生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統作為實驗對象,但是以上三種措施使得學生面臨不同參數的二階實驗對象,做到實驗對象相似而不相同。因此從根本上避免了設計方案和實驗結果的雷同性,可以有效促進學生獨立自主創造性的開展課程設計工作。
4、課程設計實驗手段的多樣化
針對學生無法有效聯系控制理論與工程實際的問題,采用控制理論分析、數字仿真分析與實驗測試驗證多種不同實驗手段相融合的課程設計模式,學生課程設計過程中做出的每條實驗曲線,教師都要求其應用控制理論進行解釋分析,同時通過Matlab控制系統工具箱進行仿真對照。教師在課程設計中學生發現問題時不應直接解答,而是有意識引導學生結合理論概念進行思考分析,進一步利用Matlab仿真平臺驗證想法,并在模擬實驗箱上進行測試,從而真正獨立自主的發現問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學生的問題,幫助其總結歸納分析,提煉使用控制理論分析解決實際控制問題的思路和步驟。
5、課程設計考核方式的綜合化
自動控制課程設計的考核,不但要測評學生的最終實驗報告,更重要的是要考查學生的課程設計過程和平時表現。因此課程設計成績評定過程中采用綜合化考核方式,平時表現、成果檢查與總結報告按照一定比例(如3:4:3)構成課程設計成績。