组成原理课程设计总结范文

时间:2023-02-22 01:15:19

组成原理课程设计总结

组成原理课程设计总结范文第1篇

1课程设计前的调查与辅导

在开始化工原理课程设计之前,充分了解学生对前修课程如物理化学、化工热力学、化工原理等课程理论知识的掌握程度,了解学生查阅文献获取物性参数和相关公式的能力,了解学生是否具有一定的工程、经济观念,了解学生对计算机CAD绘图能力的掌握情况。上述内容均是在化工原理课程设计过程中学生应具备的知识与能力,通过课前调查,掌握学生的基础,进行适当的辅导与指导,使学生在开始课程设计之前提前进入状况,让学生建立信心,激发学生积极主动的完成将要开始的课程设计。

2课程设计教学过程

课程设计的任务(或题目)是教学的核心,也是能否培养和锻炼学生工程实践能力的关键。在教学过程中,为了全面的地锻炼学生的查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力,课程设计的选题在符合教学大纲要求的前提下结合工业实际,设计结果有较好的参比性。

2.1任务布置

在分配任务时根据学生的理论知识基础和储备进行合理的搭配与分组,做到每组成员具有较均衡的知识能力。设计题目做到每人一题,尽量避免抄袭现象发生,如进行精馏塔设计时,所有学生都有自己的产量、馏出液组成、釜液组成、原料状况与组成、回流比等;组内成员具有个别不同的数据,根据计算结果可以对比不同条件对设计结果的影响,如回流比的不同、原料状况不同、馏出液组成不同、釜液组成不同等。如此一来,组内成员在进行设计计算时,都能积极参与到整个过程中来,每个人计算设计结果都是对比分析与工程评价的一部分,能够较好的提高学生的参与性、积极性,同时激发学生主动思考和创造。另外在课程设计开始之前,指导教师应仔细地讲解设计内容所对应的工艺流程,并将整个设计计算过程进行具体的说明,就设计计算过程中容易出错的位置进行重点指出。

2.2答疑与引导

在进行课程设计的过程中,方案设计是设计计算的重点,如在进行换热器设计时,如何选择合理的工艺流程和换热器的类型,需要根据加热介质和冷却介质的状况、换热器在整个工艺流程中的地位等因素来综合考虑,如进行精馏塔设计时,是选用板式精馏塔还是选用填料精馏塔,都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。设计过程中应及时引导学生改进方案,组织学生讨论分析,通过对比综合选用较合适的设计方案。在课程设计的进行过程中,要及时了解与掌握学生设计的进度与状况。由于学生的知识基础和能力的差异,在获取基础数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难,对学生遇到的问题可以通过以下三种方式进行解决:(1)对于个别同学遇到的个别问题,教学过程中采取一对一的答疑方式进行,就学生的问题进行个别解答和指导。如在换热器的设计过程中,就管程和壳程走何种流体,主要从介质的安排能够达到提高传热效率和节省材料的方面来考虑,易产生污垢、腐蚀性强、高温高压的介质走管程,粘度较大的介质走壳程;(2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题,采取集中详细讲解的方式进行,并对该设计过程进行中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如板式精馏塔的设计计算中,对于塔板数的计算,可以通过图解法和逐板计算法来进行,根据查阅文献获得的基础数据做出物系的平衡曲线或计算出物系的平均相对挥发度,再根据原料、馏出液、釜液的浓度和选择的适宜回流比获得精馏段、提馏段的操作线方程,由原料状况获得进料线方程,根据上述内容可以选择图解法或逐板法来进行计算;(3)对于设计过程中学生遇到的不了解设备形状和结构等方面造成的困难,指导教师通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明,让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。

2.3课程考核

化工原理课程设计的主要目的是进一步加强学生对理论知识的理解与掌握,同时培养学生综合运用专业知识的能力和处理实际工程问题的能力。因此,在课程的考核方面也主要从这些方面着手,课程考核主要通过如下三个方面来综合评定学生完成课程设计的成绩:(1)遵守课程设计纪律的情况,对基础数据的获取方式或途径,重点考察学生对前修理论课程的掌握情况;(2)考察学生在设计计算过程中,针对实际问题是否能够结合理论知识、实际经验和工程经济方面进行全面分析与预判;(3)分组合作过程中考察学生团队合作意识,课程设计总结与答辩过程中考察学生的语言组织及表达能力。

3总结与展望

化工原理课程设计的教学作为实践教学的一部分,能够强化学生的理论知识和锻炼学生的工程实践能力,在应用型人才培养中发挥的重要作用。近年来,课程教学方式和考核方式经过一系列的改革,从学生对知识的理解和掌握的程度以及完成课程设计的质量来看,改革达到了较好的教学效果和目的。但是,三本院校学生基础相对较差,青年教师的实际经验不够丰富,提高应用型本科院校学生的工程实践能力任重道远。

组成原理课程设计总结范文第2篇

关键词:阶梯化教学;教学实践;“计算机组成原理”课程

中图分类号:G642.4 文献标识码:B

文章编号:1672-5913 (2007) 20-0050-03

1引言

足够长的杠杆可以撬动地球,足够多的阶梯可以攀登顶峰。

如果说计算机科学是一个金字塔,“计算机组成原理”课程无疑是这个耸入云天的金字塔的底座之一。无论是计算机硬件技术还是软件技术,无一不与“计算机组成原理”课程直接或间接相关。在计算机教育大环境悄然改变的今天,像“计算机组成原理”这样传统的基础课程教育模式的改进也需要与时俱进。

阶梯化教学模式是指对一门课的教学在不同的阶段针对不同的学生以多种多样的且逐阶向上的形式开展起来,以达到最大限度地理论联系实际,科研结合教学,培养学生综合素质之目的的一种教学方法。

2 “计算机组成原理”阶梯化教学的特点

对于“计算机组成原理”课程而言,阶梯化教学的实现包含多方面含义:

(1) 多样化。打破以往“计算机组成原理”课程理论讲授配合少量实验的单一形式,增加了课程设计、开放实验室项目和毕业设计等多个实践教学环节,实现了教学环节的多样化。

(2) 最大化。最大可能地发挥学生的主观能动性,最大程度地理论联系实践,最大限度地与最新技术接轨,以达到培养学生兴趣,开发其潜能的目的。

(3) 阶梯化最重要的一个含义是“逐阶向上”的含义,也就是多种教学方法应用的几个层次是逐渐升高的,就像上楼梯一样。如图1所示,理论教学无疑是第一个台阶,实验教学就是第二个台阶,其余逐渐升高的台阶顺次是课程设计,开放实验室项目,毕业设计环节。一个学生在这几个环节中拾阶而上,终于登顶的时候,他将看到一个无比广阔的发展空间。

(4) 合理的阶梯宽度分布。阶梯的宽度表现为持续时间的长短,参与学生的人数,教师辅导的程度等。由于每一级台阶的性质、目的、内容不同,每一级台阶的宽度也不相同,选择一个合适的宽度比例对于最终阶梯化教学的成功也是非常重要的。

(5) 必需的硬件设施。“欲善其工,先利其器”,一种教学改革方法如果没有相适应的硬件设施,那么就只能是纸上谈兵了。“计算机组成原理”多媒体教学软件和一种或几种实验系统对实现这种阶梯化教学是非常必要的。

3阶梯化教学的具体实现

下面就详细介绍一下各步阶梯的具体实现。

(1) 第一层阶梯:减而弥精的理论教学

由于“计算机组成原理”课程的重要基础课位置,以往该课程的理论学时是非常大的,伴随计算机教育环境的变化,理论课时的压缩是必然的。理论课时一般由64~72压缩至48~56。但压缩不意味着粗糙,也不意味着缩减。在缩小的课时里完成大纲要求,且求精求全,这就需要充分利用计算机。多媒体教学软件可以在很短时间内生动形象地解释复杂知识点,帮助学生快速掌握重点,难点。而网络教学平台的应用则可以通过帮助学生做好预习、复习、测试、解惑等来实现课堂教学的辅助。计算机手段的应用可以使理论教学缩而不少,减而弥精。

(2) 第二层阶梯:推而广之的实验教学

缩减理论课时的同时,实验教学要推而广之。这里的推广包括两个方面,一个是在有可能的情况下适当地提高实验学时;另一方面要加大有限实验课时的无限空间,内容加多、知识加深、范围加大。实验课时可在10~16学时之间。在教学中有一个普遍的问题就是如何因材施教的问题。实验课程是面向所有学生的。在学生中,接受能力、动手能力、自身努力的程度就有很大差异,在确保规定课时中完成教学任务的同时,还要求最大限度地发挥学生的主观能动性是我们面临的一个问题。为此可采取如下措施:

其一,修订适合本校特色的实验指导书。

其二,严抓学生的预习工作。

实验教学是阶梯教学的第二级台阶,却是实验教学的第一级台阶,在这个层次上可以使每一位学生对理论教学有一个感性的认识,初步建立整机结构思想。很多理论课上抽象的知识在实验课上得到了具体的体现。实验课常常是使学生感到豁然开朗的一个环节。

(3) 第三层阶梯:渐入佳境的课程设计

“计算机组成原理”课程的实验教学的特点是每个实验只涉及计算机组成结构中一个或几个设备的工作原理。增加一种面向所有学生的课程设计,以完成一个较为综合的题目是使组成原理实践教学渐入佳境的关键一步。课程设计时间及题目在各个学校有着很大区别,一般说1~2周较为合适。本学校应根据实验学时长短及后续实验环节设置情况相应调整。进入课程设计环节的学生已经有了一定实践经验,加之课程设计时间相对较长,所以教学方法就要变化了。课程设计指导书的内容要比实验指导书粗略,只应该包括设计任务和一些设计所需的数据,指导教师也仅对学生进行方向性指导,全部设计原理图、连线、设计步骤、设计测试都由学生自行完成。指导教师仅对其进行关键技术的指导。充分放手让学生自行设计。

通过课程设计这一环节,应该说每一个按照要求走完这三步台阶的同学都掌握了计算机整体结构的概念,且具备了相当强的动手能力。他们关于组成原理的知识结构,知识体系已达到了本科计算机专业的要求。如果还想更进一步的话,就可以登上下面的阶梯。

(4) 第四层阶梯:更上层楼的开放实验

“计算机组成原理”开放实验室项目可以只对部分感兴趣的同学开展。这里开放的含义就是实验室每天至少8小时开放,教师有针对性地指定一个或几个题目,并选择固定的时间进行指导,而学生可以在实验室开放的任意时间到实验室完成项目,以培养对硬件具有特殊兴趣的同学向更深更广的知识领域发展。

其一,人员以每位教师指导15人,3人为1组最适宜。

其二,设计题目可以运用EDA技术对ISP芯片进行开发。

其三,整个项目的实现分为4个阶段:熟悉题目、设计逻辑和写代码、代码调试与测试、总结并写出设计报告。

这一级台阶的设立可以有效地改变学生心中“计算机组成原理”离实际太远的一种印象,同时学生可以建立起硬件软化的概念。这是使参与到项目中的学生完成量变到质变飞跃的一个环节。

(5) 第五层阶梯:已入佳境的毕业设计

计算机本科生的毕业设计题目在各个院校都极少有与“计算机组成原理”或者系统结构直接相关的题目。除了教师重视不够以外,缺乏相应的设备也是一个客观的原因。伴随着实验系统的改进,EDA技术的发展,综合运用计算机组成原理、计算机系统结构、数字逻辑与数字系统、硬件描述语言的毕业设计题目已经成为可能。作为教师,提供一个平台、一个指引、一个机会就很有可能成就一个计算机应用领域的栋梁之才。

毕业设计题目的完成是培养真正的硬件人才的有效途径。能够走完这一步台阶的学生具有更强大的就业竞争力。五层台阶总结如下图:

4实践效果

“计算机组成原理”课程的阶梯化教学改革在辽宁工业大学计算机科学与工程学院进行了3年的试点研究,取得了较好的效果。理论课时完成了基础理论的讲授,实验课上学生理论应用于实践,验证了书本上的理论知识,也真正理解了理论。在课程设计中,学生在课外查找各种资料,使自己在实验室的设计和实践尽善尽美。每年有15名同学参与到开放实验活动中,培养了自主分析问题、解决问题的能力。有少数同学在毕业设计中选择了与组成原理有关的题目,其中有一名同学的毕业设计论文获得了校优秀毕业设计论文一等奖荣誉。

两位笔者直接主持和参与了这三年的试点研究工作,在此之前笔者有十年的“计算机组成原理”教学经验,可是采取阶梯化教学之后,笔者才真正感受到为人师的成就感。尤其是在开放实验和毕业设计工作中,学生由最初的茫然无知,经过不断的实践与理论相印证,一直到最终的深刻认识,他们几乎是非常兴奋地感受着求知的乐趣。学生中有多人考取了研究生,进一步深造。可以说他们的成功也部分归功于“计算机组成原理”阶梯化教学手段的开展。

“计算机组成原理”的课堂教学、实验教学、课程设计、开放实验室项目和毕业设计这五个环节面向不同的学生,从不同的层面实现了“计算机组成原理”课程教学的阶梯化理念,从根本上解决了专业基础课理论脱离实践和学生不重视、学习无兴趣的弊端。

为人师者不仅要用知识丰富学生的大脑,增长其才干,更应该用为学生搭建通往成功之路的阶梯,在能力范围内尽可能地将学生送入更高的平台。“计算机组成原理”的阶梯化教学就是一个很好的尝试,并在实践中取得了一定的成就,其阶梯化的思想可以应用到其他学科、甚至其他专业。

参考文献

[1] 白中英,杨春武. “计算机组成原理”题解、题库、实验[M]. 北京:科学出版社,2004,(6).

[2] 白中英,杨春武,冯一兵. 计算机硬件基础课实验教程[M]. 北京:清华大学出版社,2005,(7).

[3] 刘芳,戴葵,刘芸,王志英. “计算机组成原理”中设计性环节的教学探讨[J]. 计算机教育,2007,(4).

[4] 金海溶,周苏,孟学多. 用实验方法改革汇编语言程序设计的教学[J]. 计算机教育,2007,(1).

作者简介

白媛,辽宁工业大学计算机科学与工程学院计算机科学与技术教研室,从事以“计算机组成原理”为主的计算机应用技术教学与科研工作13年。

联系地址:辽宁锦州市万通公寓I座25号121000

组成原理课程设计总结范文第3篇

关键词:机械原理课程设计;机械系统运动方案设计;机构尺度综合;机构仿真

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1,2],《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法,培养学生综合运用所学知识,提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定,一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展,对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才,提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下,对《机械原理课程设计》进行改革,将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3,4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》,势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点,进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上,选用文献[5]作为主要参考教材,并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于:使学生巩固理论知识,并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念;掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤,培养机构选型与组合和确定运动方案的能力;培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为:针对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)进行机械运动简图设计,包括机械系统运动方案的设计与评定,机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成,其各组成机构必须动作协调,方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目,将学生分为2~4人一组,每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下,还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析(动力分析部分为选作)。因此,任意一名学生的工作均需各自完成,不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成:①全组讨论及提出两个以上系统设计方案;②经比较、选优,确定系统最终方案;③每个学生设计分析总体系统中的一个机构;④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析;运用解析法选作机构受力分析;⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证;⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周,为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容,做好先期准备工作,我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料,重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识,讨论方案,主动找老师答疑等,教师也插空到班级辅导,收到良好的效果。

2.集思广益,确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论,集思广益,优选机械系统运动方案。具体做法为:每组选派一名学生主讲,其他学生补充,借助PPT介绍本组初定的几种设计方案,指出各方案的优缺点及筛选原因,其他学生提出问题及建议。通过讨论,学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解,巩固了课堂教学中学到的知识,并且各组学生取长补短,相互学习,开阔了思路,对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际,完成机构设计。由于所承担的任务不同,每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计,难度较大。指导教师与实验室老师一道,带领学生参观各类机构模型,演示各类机构动画,讲解各类机构的优缺点及适用场合,一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识,对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解,对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导,使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养,并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养,效果较为理想。许多学生感慨,这次课设虽经历了许多困难,但收获了知识,获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”,收效明显:

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解,并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性,使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养,教师自身的业务水平得到提高,队伍得到了锻炼。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.

[3]孟宪源,姜琪.机构构型与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1998.

[5]张晓玲.机械原理课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

组成原理课程设计总结范文第4篇

关键词:检测技术;课程设计;QC小组;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0110-03

“检测技术”课程是自动化、机电一体化、电气工程、测控技术与仪器、工业工程类专业的专业基础课,对检测与控制系统设计及其应用具有重要作用。“检测技术”是一门交叉学科,涉及多学科的知识[1],同时也是一门理论与实践相结合的课程,其中设置的课程设计环节对促进学生学好该门课程起着举足轻重的作用,利用课程设计实践活动,能让学生深入学习检测系统设计方法,理解传感器基本原理,学会将传感器和系统设计的理论知识与实际现场进行结合,使学生能够真正地理解为什么要学习传感器原理,以及如何才能构建合适的检测系统。

一、传统课程设计存在的问题

传统的“检测技术课程设计”教学与课程实验教学区别不大,一般都是由任课老师先给出设计任务书,学生根据设计任务书,查询文献资料,然后根据设计任务书中的设计步骤,进行传感器选型、理论计算和图纸设计。为了减少时间,任课老师一般会事先设计制作好传感器应用系统,学生只要在现成的传感器系统上进行安装调试,测试实验结果,这种课程设计与常规的验证性实验相似,很难充分调动学生的积极性和创新性。因此,学校在开展“检测技术课程设计”时往往存在一些问题[2]。

1.学习的传感器原理与实际构建的检测系统不能很好衔接,只能将书本上的理论知识照搬到设计说明书里,知其然不知其所以然,缺乏灵活应用知识的能力,对解决实际问题意义不大。

2.课程设计要求提供的成果,只是演示、简单原理展示,很少具有实际现场的观点,往往会造成设计出的检测系统不具有实际应用价值。

3.在课程设计过程中,学生之间的团队合作精神体现不够,往往某个能力较强的学生大包大揽整个课程设计内容,抄袭、打酱油的现象普遍存在,严重影响课程学习效果。

4.一般课程设计成绩考核是以设计说明书、图纸、实物演示作为评定依据,评价手段主要以老师打分为主,不能从根本上反映出课程设计的教学效果。

为了解决上述问题,提高课程设计教学质量,我们经过两年的探索,将质量管理工程专业骨干课程“质量分析改进”中QC小组方法引入到“检测技术课程设计”中,以有效改善课程设计存在的问题。

二、QC小组解决问题

QC小组是从日本发展起来的,是20世纪70年代日本产品质量雄霸世界的重要法宝。QC小组是企业现场职工,根据企业的经营战略、质量目标和现场存在的质量问题,运用质量管理的理论和方法开展降低成本、改进质量和提高人员素质与经济效益活动的小组。

QC小组作为一种有效解决质量问题的组织形式,具有如下一些优点。

1.科学性。QC小组按照PDCA原则组织活动,遵循科学的工作程序,逐层深入地分析与解决质量问题;在组织活动中不以想当然或个人经验处理质量问题,而是以客观数据作为解决质量问题的决策依据。

2.自主性。QC小组成员都是自愿参加的,这样才能激发小组成员的积极性和创造性,并在组织活动中实行自主管理。

3.民主性。QC小组是以团队形式开展活动,QC小组组长既可以民主推选,也可以由QC小组成员轮流担任。另外,QC小组内部成员间是平等的,不以职位和技术等级分层看待,大家在一起集思广益,为实现既定目标共同努力。

4.群众性。QC小组成员可以包括企业各部门的成员,除企业领导之外,不仅包括企业的管理人员、技术人员,在工作第一线的操作人员也吸引参加[3,4]。

当前,QC小组及以QC小组为原型的各种质量改进活动,已经在全世界范围内的企业、政府、医院、科研机构等,得到了广泛应用,并取得了很好的效果,本文将QC小组活动的精髓引入到“检测技术课程设计”的教学组织中。

三、QC小组活动在“检测技术课程设计”中的应用

“检测技术”是我校质量管理工程专业的骨干课程,是培养质量工程专业学生具备良好机电基础的核心课程。“检测技术课程设计”包含大量的电工电子、单片机、信号处理等方面的理论知识,同时,作为质量管理工程的学生对质量控制、质量改进也已掌握丰富的理论知识,为了让学生能有效地掌握这些知识,提高解决实际工程问题的能力,必须增加学生的实践机会。经考虑,将两门看似不相关的课程进行结合,在“检测技术课程设计”融入QC小组活动,来综合训练学生应用知识的能力,一方面突破了“检测技术”传统课程设计模式,改善教学效果;另一方面加强了学生对质量工程的QC小组活动组织形式和应用过程的掌握,有效锻炼了学生运用质量工程技术解决问题的能力。由QC小组的含义及特点可知,QC小组是一种基于PDCA(策划―实施―检查―总结)原则的小组活动形式,根据PDCA的原则,本文将QC小组的方式引进到“检测技术课程设计”,实践证明效果很好。

1.建立课程设计小组。课程设计设置目的是培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,目前学校开展的课程设计课程多是以小组形式进行的,以培养学生合作意识和团队精神。根据QC小组的组织形式,QC小组成员构成一般是5~8人;若人员过多,可能会产生相互依赖思想,效率低下;若人员过少,可能会造成解决问题的人手不足,无法从根本上解决问题。对于“检测技术课程设计”小组,采用学生自荐和老师认可的方式确定组长,然后由组长选定各小组成员。在课程设计中,每一个小组要确定各小组的名称和行动口号,QC小组设立时强化学生团队精神的重要环节,为将来的小组行动管理和课程奠定基础[5]。

2.按PDCA原则组织实施课程设计。①策划(P阶段)。第一,选择课题。QC小组活动的课题选择分为“问题解决型”和“创新型”两种类型:“问题解决型”课题主要是在原有基础上的改进或提高;“创新型”课题主要立足于研发新产品、新方法,是针对过去没有发生过的,当前还没有实现的产品或工作业务而开展的活动。“检测技术课程设计”对于学生来说是第一次做,课题是由指导老师指定题目和技术要求,没有现成的数据或信息,需要学生根据课题目的,提出各种方案,选择最佳方案,所以QC小组活动的课题都是“创新型”课题。第二,课题目标及可行性分析。设定目标是为小组活动指明努力的方向,也是用于衡量小组活动完成的程度。“检测技术课程设计”在给每个小组确定设计内容时,不明确说明设计方法、技术手段,只给出设计场景和一些关键的技术指标,例如温室大棚的温湿度控制系统设计,测量精度±0.5℃,湿度精度±5%,测温范围4~100℃,能通过键盘设定报警温度的上下限,液晶屏上能够显示报警状况,报警温度湿度自定。课题QC小组可以围绕课题目标多方面选择确定设计方案。在确定目标之后,小组应进行目标可行性分析,主要从人、机、料、法、环、测等方面分析小组所拥有的资源,具备的能力,以及课题难易度等。第三,确定最佳方案。在课题目标深入分析的基础上,课题QC小组针对选择的课题,提出实现课题目标的各种方案,并对这些方案进行评价,从中确定最佳方案。在方案评价过程中,不提倡仅用定性方式进行方案评价比较,应用数据和事实说话,可以采用矩阵图打分,对优势(强项)、劣势(弱项)进行评定。课程设计小组成员逐个分析各方案,对方案实施的可操作性和可行性进行论证,通过比较选出最佳方案。第四,制订对策。经过对各方案的筛选后,课程设计小组确定了最佳方案,接着就是要研究制订下一步对策。小组在制订对策时,主要是考虑如何将对策实施具体化,可以对最终选择的方案运用系统图展开或用流程图按流程进行描述的方法进行分析、整理,形成方案实施的对策表。按“5W1H”的表头设计对策表,其中“对策”栏填入小组准备实施最佳方案的手段或步骤,“目标”栏填入每个对策想要达到的量化目标,“措施”栏则填入每一项对策目标实现的具体做法。②实施(D阶段)。在这个阶段,QC小组按照已制订的对策逐项实施。“检测技术课程设计”的工作内容主要是将系统设计方案从理论到实际应用的过程,温室大棚的温湿度控制系统设计课题需要完成系统原理图的设计、电路板PCB设计、电路元器件的焊接、硬件调试、软件程序设计、软件测试、系统集成等。在这个实施过程中,也要注意每项对策实施后,检查相应对策目标的完成效果,以便及时调整。按照QC小组形式组织实施“检测技术课程设计”过程中,需要的时间远远不止两周,对于“检测技术课程设计”的内容,通常任课教师会提前一个月将课程设计内容与要求、组织形式介绍给学生,将有关任务布置下去,让学生提前按照QC小组形式开展活动,在课程设计规定的集中2周时间主要进行效果检查和改进总结。③检查(C阶段)。当“检测技术课程设计”的设计工作全部完成之后,QC小组成员就要进行效果检查,以确认小组设定的课题目标是否达成。小组通过收集的客观数据,检查是否达到小组设定的课题目标。如果达到了课题目标,说明小组取得了较好的活动效果,完成了此次QC小组活动课题;如果未达到课题目标,小组就要查找原因所在,是措施制订的问题,还是对策方案的问题,必要时再进行新一轮的PDCA循环[6]。④总结(A阶段)。QC小组成员完成了课程设计既定目标后,应对实施方案和措施进行总结,需要把课程设计过程中所产生的各类数据、程序及涉及的理论、工具等进行整理,对取得的成果进行总结,对尚未解决的问题,进行分析,提出初步建议解决方案,形成详细的课程设计报告书。在形成报告书时,每个组员可以针对自己的具体分工进行详细的展开,最后由组长负责组织组员讨论、修改,形成一篇完整的“检测技术课程设计”报告书。

3.课程设计成果。成果会是“检测技术课程设计”的最后环节,也是非常重要的组成部分。成果会由所有小组共同参与组织实施,时,由每个小组的组长或指定的组员对整个活动进行汇报,然后由评审老师和小组组长按照评审规则进行综合评价。基于QC小组形式的课程设计成果与一般意义上的课程设计答辩相比是有明显区别的,主要体现以下一些方面[2]:首先,课程设计成果由每小组派出成员代表到讲台上进行小组成果汇报,汇报内容包括课程设计组织形式、小组分工、实施过程、心得体会和成果展示等,所有同学共享小组成果,在此基础上进行全面评价打分。其次,课程设计成果要求所有学生都要参加会,学生是整个会的主角。会设有专门的主持人,设有答疑环节,老师带着学习的态度参与学生的课程会,至于成绩评定,根据事先拟定好的评分准则对学生和各小组进行客观公正的评价。最后,课程设计成果会评分准则是综合各方面意见形成的规则(见表1),参与评审的老师和同学以此为基础进行打分,相对客观地给出各小组会的最终分数。

通过对基于QC小组的“检测技术课程设计”的组织与实施,一方面克服了传统课程设计组织形式难以调动学生积极性和创造性的缺陷,提高了学生运用理论知识解决实际问题的水平,增加了学生的工程实践能力;另外一方面,为新形式下如何进行实践课程教学改革,提供了很好的案例[7]。将QC小组活动形式组织课程设计推广应用到不同专业和课程的校内实践课程,对提升学生理论与实践结合能力和综合处理问题能力,也有非常重要的借鉴价值。

参考文献:

[1]扬帆,李国平,赵党军,等.传感器及其应用课程设计改革与实践[J].武汉工程大学学报,2007,29(5):88-90.

[2]洪涛,曾其勇,杨其华,等.基于QC小组的课程设计组织方法[J].实验室研究与探索,2012,(1):140-141.

[3]梁红霞.日本及国际QC小组活动发展概述[J].中国质量,2010,(1):62-63.

[4]郭美萍.小组成果点评与QC小组水平的提升[J].中国质量,2010,(10):78-79.

[5]陈永强.QC小组活动在生产性实训中的开展与应用[J].芜湖职业技术学院学报,2014,16(2):91-94.

[6]施纪红.QC小组活动在SMT实训课程中的应用[J].兰州教育学院学报,2014,30(12):95-96,160.

组成原理课程设计总结范文第5篇

关键词:CDIO;测控技术与仪器;综合课程设计;教育改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0096-02

一、前言

CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)是近年来由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院等4所大学联合创立的一种新的工程教育理念,并成立相应的国际合作组织。CDIO教育模式与传统的课堂教育有着明显区别,其基本环节为构思―设计―实现―运行,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。传统的课程设计通常只隶属于所属课程,不同课程之间的衔接较差。学生做设计通常只局限于一门课程,学生设计的思维模式是以“参阅设计指导书―查阅手册”的固定模式参考设计,设计的结果也往往流于形式,应付了事。为此,以CDIO工程教育理念为指导,提出以工程实践能力培养为目标的机电综合课程设计。测控技术与仪器综合课程设计是不隶属任何一门课程的课程设计,它涵盖传感器原理与应用、测控电路、单片机原理、测控系统原理与设计等专业课程的理论知识,三四名学生组成课题小组相互合作并完成具有实际工程背景的项目,使学生能够系统地进行CDIO工程教育理念所提倡的构思、设计、实现和运作的整体训练,加深学生对所学理论知识的理解,提高学生的实践动手能力,调动学生的主观能动性,培养学生的创新能力,进而增强学生的自信心。

二、CDIO工程模式下综合课程设计的实施

制定综合课程设计的选题要兼顾创新性、专业性、综合性、实践性。选题是整个综合课程设计得以顺利完成的重要环节,选题不恰当不仅会降低学生的学习积极性和学习热情,而且会降低综合课程设计的质量。指导教师在选择综合课程设计题目时应紧扣CDIO工程教育理念,以培养学生的综合实践应用能力作为根本。一方面由指导教师结合实际工程项目提出设计题目,或结合大学生各类设计竞赛提出合适的课题;另一方面,也可由学生组成的设计小组根据小组讨论和兴趣点提出题目,由指导老师根据综合课程设计的设计提出修改意见,改变学生在综合课程设计中的被动模仿型的角色,变为现在的主动思考型。结合前续课程综合课程设计内容应包括:系统总体设计、传感器设计、接口电路设计、精度计算、程序编写、仿真调试等部分。

综合课程设计由于其自身较强的工程实践性,特别符合CDIO工程教育理念倡导的“做中学”和“基于项目的教育和学习”。以CDIO理念为指导,综合课程设计改变传统的分散的教学模式,以小组为单位进行集中的教学模式进行选题―调研―设计―实现,最后每个设计小组集中答辩。具体步骤:

1.在第七学期末,指导老师向学生提出综合课程设计的目的和要求,学生在充分了解综合课程设计后,根据自己意愿进行分组,小组成员为3~4人。

2.设计小组成立后,首先进行课程设计选题的工作并利用2周时间进行调研讨论,与此同时设计小组也可根据调研的结果提出自己感兴趣的设计题目并交由指导老师审核。

3.各设计小组在第八学期初,提出总体设计方案和任务分配情况说明,每位同学提交自己承担任务的设计方案和计划。

4.利用2周的时间根据各自的设计任务生,利用AutoCAD、Matlab、Proteus仿真软件、Keil C编译软件及protel等系列工具软件完成课题中各个子模块的硬件电路设计及软件程序设计,以作业形式提交设计图纸和综合课程设计说明书。

5.答辩环节由指导老师和各设计小组共同参加,答辩环节分数由指导教师和不参加答辩的小组共同给出。答辩时,学生要阐述课题的设计思想、设计中碰到的问题和解决办法,设计实现的过程以及个人在设计中所起的作用,并现场回答问题。综合课程设计的成绩由3个部分组成:设计成绩、报告成绩及答辩成绩。设计成绩由指导老师和同组同学共同给出,主要考核每位同学对设计题目的理解程度,根据设计题目进行调研和查阅资料的能力,学生在设计中的创新性、主动性、合作性的体现。课程设计成果包括:图纸,设计说明书、软件程序、仿真演示等,是各设计小组的最终成果也是评价各设计小组的设计质量好坏的一项重要指标。答辩环节由指导老师和各设计小组共同参加。指导老师和其他设计小组针对参加答辩的设计小组的设计成果分别提出问题。答辩分数以指导老师的评分为主,其他各设计小组的评分为辅。学生准备答辩的过程,是对自己在项目中所承担任务的再次总结,有利于学生掌握设计中的细节问题,并且现场答辩又可以锻炼学生的表述能力及即时分析能力。同时把其他各小组引入答辩环节,也有利于不同设计小组设计成果的共享。

三、结束语

本文提出的CDIO工程教育模式下测控技术与仪器专业综合课程设计的改革,希望通过综合课程设计打破传统分散式的单一课程设计的教学模式,更好地融合“构思―设计―实现―运行”的指导思想,同时使学生通过综合课程设计具有一定的创新性、主动性、多样性,提高学生的实践动手能力与理论运用能力,给学生提供一个分析、研究、设计、解决实际工程项目的一系列较完整的学习和实践过程。通过综合课程设计的改革,使学生成为综合课程设计教学活动中的主角,而教师则在教学活动中起向导和评估的作用。

参考文献:

[1]王伟,王殿君,申爱明,林顺英,陈亚,代峰燕.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2010,(02).

[2]徐杨.CDIO工程教育模式与高校工科学生素质教育的探讨[J].才智,2009,(26).

[3]白梅,魏丽丽,陈晓卫.基于CDIO理念的建筑学教学改革的探索[J].长春理工大学学报(高教版),2009,(04).

[4]李瑞芳,吴雅娟,王莉利.基于CDIO的《综合应用》课程教学改革探讨[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2010,(01).

[5]王雪,阮勇,王晓峰,王世刚.测控技术与仪器专业生产实习与社会实践教学的CDIO工程教育模式探讨[A]//2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C].2010.

[6]刘丽花.基于CDIO理念的化学分析技术实践教学探讨[J].长春理工大学学报,2011,(12).

[7]雷萍莉,刘毅.CDIO商务英语写作课程设置及教学设计[J].教育与教学研究,2012,(02).

[8]阎守华.CDIO模式下电路与电子技术课程教改的探讨[J].成都信息工程学院学报,2009,(05).

基金项目:本文为唐山学院教育科学研究基金项目《测控技术与仪器专业核心课程综合课程设计》的阶段性成果之一。

组成原理课程设计总结范文第6篇

结合《房屋建筑学》课程的教学目标,从理论教学与课程实践两个阶段,探讨了通过该课程培养学生建筑设计能力的教学方法,以提高教学效果,培养出行业需求的应用型人才。

关键词:

房屋建筑学,理论教学,课程设计,教学目标

《房屋建筑学》是一门面对建筑院校非建筑学专业学生开设的课程,其教学目标是让学生通过对该门课程的学习,掌握小型建筑的设计原理和方法,掌握建筑各组成部分的构造原理和方法,同时应使学生建构起自己专业知识体系中对于一般民用建筑的设计能力以及建筑构造的设计能力。对于土木工程、工程管理、工程造价、给排水等专业的学生来说,对建筑构造及设计原理知识的构建有先行课程如《建筑制图》《工程测量》《建筑材料》等课程做支撑,又有后续课程《建筑结构》《建筑施工技术》等做完善。在《房屋建筑学课程》中,学生对小型民用建筑的设计能力及建筑构造设计能力一是通过教师的理论教学,二是通过学生的实践课程包括课程参观、构造设计和民用建筑课程设计来构建的。

1理论教学阶段

理论教学是《房屋建筑学》课程的重要组成部分。教学时,以教师为主,强调教师的主导及学生的学习作用。学生由于没有工程实践经验,缺乏工程技术知识,又是初次接触《房屋建筑学》课程,其内容繁多且各章节内容看似没有多少联系,学生在初期学习《房屋建筑学》课程时不容易找到学习方法,教师需要通过以下教学手段引导学生进入本课程的常规学习中。

1.1在教学初期,引导学生通过预习进入学习状态

课堂教学教师主导的授课容易养成学生的惰性学习习惯,不会主动去探求新的知识点。因此,老师应引导学生具备一定的自学能力,比如在进入课堂教学前要求学生先预习下次课程要讲的知识点,重点提示学生在预习时应该思索的问题,在下次课开始时作为要点对学生进行提问。这样可以使学生能提前预习,有的放矢的进行每一章节的学习而不是出于盲目被动接收知识的状态。

1.2激发学生学习的主动性,培养学生的学习兴趣

传统的以教师为主的“填鸭式”的教学方法不能激发起学生探求知识的主动性,学生总是被动的接收知识,容易养成思维的惰性。在教学中应注意采取启发式的教学,同时注重和学生之间的互动。在内容讲述时应深入浅出,采取重点难点内容深入细致讲解,容易内容提示一下。在授课过程中,教师应注意学生的学习状态,根据课堂情况调整自己的授课方法,时而设疑,时而提问,让学生的注意力始终保持在课堂上,以提高学生参与的积极性,从而培养学生对本门课程的学习兴趣。此外,还可以开展课堂专题讨论,培养学生针对某一专题去查阅资料,经过认真思考、分析,提出独特见解,在培养自学能力的同时,培养了学生分析问题解决问题的能力。学生集思广益、各抒己见,也有利于培养学生的创造能力,不仅活跃了课堂气氛,而且能锻炼学生的语言表述能力,同时调动了学生学习的主动性。

1.3调整教学内容,筛选优质知识传递给学生

对于初学本课程的学生来说,他们对所接收的知识并没有辨别能力,学生所吸收营养成分的好坏基本决定于教师所传授的内容。教师在传授知识时应首先根据教学大纲要求选择和完善自己的授课内容。因为教材的滞后性,教材上有些建筑构造做法与材料会与现在所采用的新材料新工艺不符合,有些甚至已经是淘汰的材料和做法,因此,教师在进行授课时应摒弃这部分内容,代之以现在的材料和构造做法传授给学生。

2课程实践阶段

2.1教学参观

课堂教学只能让学生掌握理论知识,而房屋建筑学是一门实践性很强的学科。在理论学习的同时,应组织学生进入建筑施工现场,通过实地参观,让学生先对建筑的构造组成和构造做法有个感性的认识,并了解建筑施工的过程,以及它与建筑设计及建筑构造的关系,掌握建筑构件的构造做法,对该课程的学习奠定感性的认识基础。参观学习后,要求每个学生写出实习报告,让学生自己分析、总结实习的收获,这对学生的学习有很大的帮助。

2.2构造设计

构造设计是学生经过理论学习进入建筑构件构造设计的阶段,这一阶段主要考察学生在经过了理论学习阶段以后,是否具备了对各建筑构件的构造设计能力。根据需要,在课程中设计了四次构造设计任务,分别是基础、墙体、楼梯、屋顶构造设计。构造设计对应于相应的课程内容讲授完成之后。学生除了需要具备理论知识外,还需要具备查找图集及其他资料并根据设计任务进行构造设计的综合能力。通过构造设计,学生能初步掌握各构造部位所使用的材料及其构造做法,这样能让学生初步具备一定的构造设计能力。

2.3课程设计

《房屋建筑学》的课程设计是一项综合设计任务,要求学生对某一小型建筑从方案设计开始,直至完成施工图设计。对这一设计任务的实施,要求教师在《房屋建筑学》课程的建筑设计原理阶段教学内容讲授完成以后就把课程设计任务书布置给学生,整个设计过程应贯穿于《房屋建筑学》课程教学的始终。此时,因为学生还不具备后续的建筑构造知识,所以教师可以根据教学进度安排整个课程设计的推进过程。比如,在进行建筑设计原理讲述时,教师可以指导学生去查一些相应的建筑设计资料,针对设计题目,找一些相关典型案例进行分析与研究,指导学生能够运用设计原理和方法做出方案设计。教师根据学生的方案进行指导,对学生所做出的明显违背设计原理的部分给予指正,比如学生在进行住宅设计时,会不考虑主卧室、客厅需要好的朝向的设计原则,而将其放在北向。或者把厨房、卧室设计成黑房间等。这些都需要教师及时指正,以便让学生及时更改,使设计方案尽量少些问题。经过方案的一草、二草设计以后,学生的方案能够尽量完善,这时整个《房屋建筑学》课程的教学也会进入尾声,课程设计也同时进入尾声。学生通过之前的构造原理与构造设计学习,已经具有了构造设计的能力,此时作为课程设计的尾声,学生可将小型民用建筑的节点构造补充进课程设计中,就能完成整个课程设计。课程设计对学生建筑设计能力和构造设计能力的构建提供了一个完整的过程,通过这一设计阶段,学生基本能掌握整个建筑施工图设计的完整步骤。通过以上《房屋建筑学》课程三个阶段的教学与构造设计实践、课程设计实践,学生能初步有效地建构起自己对于中小型民用建筑的设计与构造设计的能力。

作者:张艳萍 陆志炳 李显秋 王燕波 单位:云南农业大学建筑工程学院

参考文献:

[1]王作文.房屋建筑学[M].北京:化学工业出版社,2011.

[2]薛艺.《房屋建筑学》教学改革与探索[J].教育教学论坛,2014(49):21-23.

[3]付蓓.《房屋建筑学》课程“体验式”教学改革初探[J].安徽建筑,2015(4):92-93.

[4]张庆芳.《房屋建筑学》课程设计的思考[J].安徽建筑,2014(6):60-61.

组成原理课程设计总结范文第7篇

关键词 机械基础课程 创新教学 实验 设计

中图分类号:G424 文献标识码:A

Reform Experiments and Design Training and Promote Innovative

Teaching of Machinery Basic Courses

HAN Shangyun

(Guangzhou Public Utility Technician College, Guangzhou, Guangdong 510100)

Abstract Machinery foundation course as a professional basic course of machinery professional, has a strong theoretical and practical, is the successor of students studying professional courses necessary theoretical foundation courses, mechanical foundation courses on innovative teaching mechanical engineering training innovative talents with important effect. Based on the mechanical basis for curriculum reform experiment with design, develop and improve students' innovative design and practical ability, so as to promote innovative teaching mechanical foundation courses.

Key words machinery basic course; innovative teaching; experiment; design

1 在教学中增加研究性实验和创新性实验

我国的机械工程技工教育的教学目标就是为了培养具备工程实践能力和创新能力的技术人才,根据这一目标就可以发现,传统的机械基础教学实验注重于课程基本原理的演示、理论验证以及实验操作技术的掌握方面,而忽视了对学生的实验设计、实验技术、创新能力等培养,因此在教学中关于工程实践环节方面相对比较薄弱,而要培养和提高学生的动手能力和创新能力就需要各种试验进行配合。实验不仅仅只是对教材知识的验证和演示,而应该更加关注实验是否能够激发学生的创新思维和提高学生的动手能力。

因此,就可以在以往的实验项目基础上增加一些具有创新性与综合性的实验项目,如3DMC机构组合与创新实验、JPCC平面机构组装实验、轴线结构创意设计实验等。通过这些实验让学生亲自动手进行组装、调试、设计、研究,从而培养学生的综合能力。如在3DMC试验台的开发和研制中,就是按照机构组成原理和创造性思维原理进行设计的,它是具有综合性较强的智能化实验测试设备。这个试验台可以对学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。试验台不仅包括了组成机构的高、低副杆组,组成这些杆组的各种构件、机架以及其它的辅助连接件等,也包括了关于机械转动方面的内容,有凸轮机构、齿轮机构、带传动、蜗轮蜗杆传动,通过对实验台的研究提高学生的机械传动方案的设计能力。通关试验台还可以对执行构件和中间任意构件的速度、位移、加速度进行测试通过进行实验,让学生将教材中的知识与自身的思维、动手能力相结合,对实验题目进行分析,对实验方案进行构思和优化,对试验设备进行拆装等,从而逐渐培养和提高学生的分析能力和解决问题的能力,将理论与实践相结合,通过实践让理论知识得到验证、延伸和创新。

2 对课程设计模式进行改革,使设计内容更具创新性

机械基础设计训练一般有课程设计和机械设计创新活动。在机械课程体系中,课程实践是一个非常重要的实践环节,传统的课程设计模式与设计内容已经不符合对创新人才培养的要求,因此需要改变课程设计。如在机械原理课程设计中,将原来使用解析法和图解法在做机构的运动分析改成了机械系统的运动方案设计。可以在完成理论教学后进行课程设计任务,也可以在理论教学完成一定程度就与其同步进行。提前将任务告诉学生,让学生做好准备,查阅资料。这样就可以发现问题,如果遇到不懂的问题就可以自己查阅资料进行解决,或者是教师在进行教学时,就可以针对性地去解决问题,从而提高学生的自学能力以及加深他们对知识的理解。在进行课程设计时,要本着学生是主体,而教师只是辅导的思想进行,提高学生的主观能动性。同时课程内容的设计要具有灵活性,可以让教师给出,也可以让学生自己拟定题目,而学生自定题目就要求他们要进行更多的调研工作,这样就可以了解更多的设计内容。在进行机械系统运动方案的设计时,可以分小组进行,这样学生通过交流合作发挥出集体的力量,同时学生个人也能够发挥出自己的独特见解,这样有利于学生综合素质和创新能力的提高。又如在机械设计中改变课程设计模式时,利用CAD编程代替原来的减速器传统设计模式,这样不仅可以让学生熟悉现代设计理论,同时也可以提高他们的计算机编程水平。在课程设计环节利用计算机仿真软件,可以辅助学生制作虚拟样机操作等。 (下转第107页)(上接第103页)

3 开展创新设计活动与创新型实验开发

在课程设计与创新设计中将实验装置作为相关载体,是课程改革的一项重要任务。在实验室中进行课程设计或创新设计,如通过对3DMC试验台的开发和研制中,完成一些学生的课程设计,通过试验台将学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。对于各个基本结构,它们的性能是非常有限的,只是针对基本结构进行创新也是不容易的,如果将多个基本结构进行联合使其成为一个组合机构再进行利用,这样就能够满足人们对机械性能、运动规律和形式的需要。通过利用试验台提供的组合机构供拼装置,对组合机构进行创造和研究,从而让学生认识到各种组合结构的各种性能,为以后的机械创新和工程设计创造良好的条件。可以利用“黑箱”的形式来体现出课程设计内容中对机构的功能要求,在给出的机构创新设计题目中,要求学生对机构的功能要求进行仔细具体的研究,用多个子功能来表现总体功能,并对各个子功能的功能元解进行有效选择和确定实现对机构的功能设计。运用的方案需要具有灵活性,符合对题目的要求,对各个方案进行对比分析并进行交流,不断促进学习的提高。同时学生也可以自己给出题目,但关于构件方面做好要求控制在试验台配置范围内。在进行题目的设计时,要不断地研究,从中找到问题,并从中设计出具有创新性的实验,实现设计与试验的有效结合。

同时开展一些形式多样的机械创新设计活动,来激发学生对创新设计的积极性和主动性。将一些好的作品设计拿到机械创新设计比赛中进行评比,有利于验证设计的成果,同时可以加强技术的交流 。创新设计活动的开展为学生提供了一个展示自我、提升自我的良好平台。在实验室中也可以进行一些创新设计,将一些实验对学生开放,让他们对试验内容进行自主选择,并安排好设计步骤,通过老师的指导下,发挥自己的创造性思维和动手能力独立完成设计。通过这种实验设计,来提高学生的创造能力和实践能力。

4 总结

通过对机械基础课程教学的改革,不断加强实践环节教学,激发学生对学习的兴趣,调动他们对学习的积极性和主动性,这样提高了教学质量,同时也让学生得到了各种机械工程的实践训练,从而有利于培养和提高学生的工程实践能力、动手能力及创新能力等综合素质。

参考文献

[1] 徐建生,吕亚清,张志.基于项目制的《机械基础》课程创新模式[J].教育教学论坛,2013.27:46-48.

[2] 王世刚,林景凡,李西兵.机械基础系列课程创新教学平台的构建[J].科技信息(学术研究),2008.27:360.

[3] 葛文杰.深化机械基础课程教学改革与课程建设的思考[J].中国大学教学,2007.12:12-14.

组成原理课程设计总结范文第8篇

一、教学目标分析

中等职业技术学校计算机专业的《数据库原理与应用》课程的任务是:介绍数据库技术的基本概念,熟悉数据库管理软件xBASE系列的基本操作,掌握程序设计的基本方法,初步掌握交互式开发工具,通过课程实习掌握小型应用软件的开发过程。

因此,本课程的教学目标是:使学生掌握数据库技术和数据库管理软件的基础知识和基本技能,掌握程序设计方法,具有开发小型应用系统的能力。为实现这一教学目标,要进行相应的教学改革,主要是课程的教学由传统“理论教学+笔试”模式改为“基础(包括基本理论和基本技能)教学+课程设计”模式。课程设计的目标是:培养学生利用各种媒体(包括传统媒体和Internet技术等)获取、加工、处理信息的能力,能够完成小型软件的开发。

二、活动目的

通过课程设计教学活动,让学生在已掌握数据库原理的基础上,通过对社会或生活需要的调查、分析,做出规划、设计,培养学生搜集信息的能力,开发小型应用软件,从而使学生掌握数据库知识意义和信息技能,提高自学能力和知识的综合能力和信息素养。

三、活动内容

活动内容包括指导学生从生活出发,搜集相关资料,分析需求情况,确定开发项目;要针对开发的项目再采集数据,进行系统规划,确定系统的框架;画出流程图,并以此写出FoxPro程序及进行调试和修改;编写系统使用手册;指导学生进行演示和组织评价工作;在课程设计中指导学生自学。

四、教学设想

课程设计采取以学生学习活动为主体的教学活动,学生在教师的要求和指导下,自主地确定设计的课题,确定软件的内容和表现方式,通过各种媒体进行自学。因此,在课程设计教学中教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者。

五、教学对象

2000级计算机应用专业全体学生。

六、教学时间

2001年5月~6月。

七、教学过程

共分为五个阶段:

1.动员布置阶段

强调进行课程设计的意义,鼓励学生积极参与课程设计,激发学生的学习热情,培养良好学习环境。印发《〈数据库原理与应用〉课程设计说明》,详细地布置设计内容,完成工作,并推荐一些设计项目供学生参考,提高学生参与的积极性,动员更多的学生参与其中。

2.指导学生收集资料阶段

指导学生收集原始资料,初步确定课程设计项目,并上报指导教师,再由指导教师汇总,教师再根据情况进行个别或集中指导。

3.协助学生对资料进行分析、归纳阶段

对学生所收集到的资料进行分析,提出所要解决的问题,研究解决该问题的可行性。通过论证,确定课程设计项目。在这个阶段,教师要对学生所要解决的问题及解决问题的方法的科学性、合理性、可行性进行分析归纳。

4.指导规划设计阶段

学生根据所选课题,进行系统规划设计。包括确定软件(课题)功能、系统结构(数据流程)、程序流程、编写代码、调试程序。这是课程设计的主体部分,这个阶段我们对学生的指导原则是严格要求、规范设计、耐心指导、发扬个性、鼓励创新。

5.总结评价阶段

总结采取三种方法:学生自己演示课题,教师组织其他学生进行评价;教师总结表彰;学生书面总结。这个阶段的主要目的是“表扬先进,激励后进”,让学生展示自己的成果,分享成功的喜悦,总结学习成绩,增强学习信心;相互了解,通过对比发现差距,确立奋斗目标。

八、指导学生学习

在课程设计的教学过程中,学生的“学”是教学的中心。学生主动地学习,并自觉地应用相关知识,同时利用反馈的信息总结解决实际问题的方法。在教学中,一方面,教师要着力为学生创造一个良好的学习环境,使学生可以在其中进行自由探索和自主学习,并及时地为学生在探索过程中提供相应的帮助。另一方面,教师指导学生如何利用各种工具去获得信息资源(如文字资料、书籍、Internet资源等),使学生的学习环境空间得到充分扩展。

九、课程设计结果统计

课程设计结果统计是完整教学活动的组成部分,主要包括:

1.课题分布

2.课程设计评价统计

如何科学地进行课程设计的评价,主要考虑下列因素:(1)学生的综合能力;(2)学生应用信息的能力;(3)学生对教学之外知识的汲取能力;(4)学生的创造能力。具体从软件作品(包括所有要求上交的内容)的外观、软件说明书的编写、软件界面和使用方法、软件的结构、编写程序的算法和创新精神等方面进行评价。

十、问题思考

如何理解课程设计的目的和如何给学生进行科学的评价,是课程设计教学的重要问题。

课程设计教学不仅要求学生掌握相关的数据库理论和软件工程学的有关知识,更重要的是学生能够对它们形成意义建构,这是基于建构主义教学的核心。也就是说学生的知识不是通过人为的“灌输”,而是学生在自主学习中得到的。学生通过解决具体问题、查阅书籍和文字资料以及利用Internet寻找信息资源培养和提高了自学能力和信息素养,从而提高了学生的素质。因此,对学生课程设计的评价不应过分强调设计的本身,而应围绕学生的自主学习能力、协作学习过程中作出的贡献、是否达到意义的建构要求三个方面去进行的。

总而言之,详细周密的教学设计有助于更好地打造高效课堂,使学生学到更多的知识;课程设计教学能够科学地培养学生自主学习的能力,提高学生的多方面素养。

组成原理课程设计总结范文第9篇

摘要:本文介绍了我校对计算机硬件实验课程体系及实践教学环节进行的改革,建立了“基础层-应用层-提高层”三层体系结构的硬件课程群实验体系,并对多层次、系列化的硬件实践教学模式及训练模式进行了探讨。

关键词:硬件课程群;实验体系;实验内容;实践能力

中图分类号:G642

文献标识码:B

我校计算机专业自99级开始进行了较大规模的扩招,但由于师资力量跟不上、实验条件和实验内容相对落后等原因,造成计算机硬件教育存在层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题,学生普遍存在着“重软怕硬”的现象,毕业后硬件设计能力差,软件开发缺少后劲。为提高学生的硬件动手能力,增强毕业生的社会适应性,学院自2002年开始进行计算机硬件课程群建设及相应的硬件课程群实验体系建设,包括“计算机组成原理”等九门硬件课程及5门相关的实践课程。本文对我院计算机硬件课程群实验体系建设及硬件实践教学环节的改革进行了探讨与总结。

1构建科学完整的硬件课程群实验体系

在原有的课程体系下,我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制,各课程实验内容相对独立,综合性、系统性较差;尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程,如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。

(1) 缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。

(2) 缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势,将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。

(3) 缺乏综合性的实践课程,学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制,原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的,只是在面包板上用器件构建小系统,功能扩展性差;并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验,学生无法开展自主的综合性设计,无法进行创新能力的培养。

为此,经过充分调研和论证,我院首先从修改03级教学计划入手,对课程体系中的多门课程进行了调整,同时理顺各门课程间的关系,构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求,在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程,增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程,同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中,又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程,保证课程体系的实用性与先进性。

硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、应用层和提高层,其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程,但它是计算机硬件系统的技术基础,是必修的前续课;“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理,解决整机概念;通过“电工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程,强化学生的硬件动手能力。在应用层中,通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设,以“嵌入式系统”等四门实用性强的课程作为选修课,每门课程都配有相应的实验环节,并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程,通过学习和实践,能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法,并建立起计算机系统的完整概念。

在硬件课程群实验体系建设过程中,突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线,层次逐步提高,实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补,使硬件实践训练层次化、系列化,以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序,理顺每门课与前导课和后续课之间的关系,从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。

注:所有必修课程与选修课程均开设课内实验,包括验证实验(20%)、设计实验(80%);实践课程单独开设,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。

2改革实验教学内容与模式

计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力,应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性,既要重视计算机硬件的基础内容,又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此,我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。

2.1优化实验内容,引进实验新技术,提高硬件设计的效率和兴趣

随着计算机硬件技术的日益发展,各种各样的微处理器不断更新,功能不断增强,以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展,嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流,了解最新技术,需要不断引入新设备、新技术,提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台,通过RS232串口与PC机相连,可在PC机上编程并向系统装载实验程序,还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行,使学生像设计软件一样来设计硬件,做到了硬件设计软件化,大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”,将CPLD和FPGA等技术引入,用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现,增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群,研究探索多处理机操作系统,试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用,新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程,但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题,新开设了“硬件综合实践”,使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。

2.2建立“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式

在实验教学内容的改革上,本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针,将实验项目分为4类,即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深,循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中,全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样,课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验,在后续课程设计中,开设“综合型”和“探索型”的实验,形成“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式,系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。

在验证型实验中,注重使学生巩固基本理论,进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中,注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中,以学生动手为主,教师辅导为辅,只给定实验的课题及达到的目的,中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案,直至最后调试完成。在综合型实验中,注重培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循,学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中,学生自己动手分析解决实验中出现的问题,虽然有一定的难度和深度,但对学生很有吸引力,能使学生从应付实验变为主动实验,不仅提高了基本操作技能,也发挥了学生的主观能动性和创造性。课程设计的部分内容属于探索型实验,学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具,写出设计书,交给指导教师审核后实施。在这一过程中,学生需要查阅大量的资料,培养了学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。

2.3确立“系列化硬件实践训练”方案

硬件实践训练由“课程实验-课程设计-综合训练-毕业设计”四个系列组成。课程实验――所有硬件课程都开设。课程设计――在“嵌入式系统”、“组成原理”等重点课程中开设,在这些课程的课内实验中进行部件或模块实验,在课程设计中进行综合性、创新性设计。综合训练――通过“硬件综合实践”展开。该课程安排在大四开设,是一门综合性设计实践课程,也是对前面所学课程的一个全面应用和总结,在硬件课程群建设中起着“总练兵”的作用。通过让学生亲自设计一台小型计算机控制系统,包括计算机的各个部件和功能,“麻雀虽小,五脏俱全”,旨在让学生真真切切感受到如何设计一个可独立工作的计算机系统,强化和提高学生的综合实践能力,培养学生的创新思维和创造能力。毕业设计――每年精选一定数量的硬件毕业设计题目,提供实验场所、设备及材料,让对硬件感兴趣的同学去实现自己的设计,放飞自己的理想。学生以接近于实际应用环境,完成高质量综合设计为训练手段,以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的,使学生对计算机的整个硬件系统有较全面、较系统的掌握。要求学生能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例,从模板设计、制作、总线的走向、计算机部件选取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、运算能力的调试、结果正误的判断分析等流程的设计到具体的制作,直至最后写出毕业论文,使学生建立系统的概念与工程的概念。

3结束语

上述改革取得了令人满意的效果。大学生对计算机硬件实验课程学习的兴趣增强了,实验室开放期间,有更多的学生走进了硬件实验室。在毕业设计时,有更多的学生选择了与计算机硬件系统设计和开发相关的课题。学生做完硬件综合实习和硬件毕业设计课题后,普遍充满自豪感和成就感,感到硬件设计及底层软件开发不再可怕。通过这样的训练,提高了其综合设计能力和创新能力,同时也锻炼了他们的团队合作精神,步入单位就能直接胜任计算机应用系统设计、开发的工作,实现高校、学生、用人单位等各方面的多赢。同时我们也应该看到,随着新技术的不断发展,计算机硬件系列课程及其实验体系的建设和实验内容的改革是一项长期不懈的工作,需要不断完善。

参考文献

[1] 罗家奇,李云,葛桂萍等. 计算机硬件系统实验教学改革的研究[J]. 实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.

[2] 武俊鹏,孟昭林. 计算机硬件实验课程体系的改革探索[J]. 实验技术与管理,2005,22,(10):107-109.

[3] 万晓冬,王友仁,陈则王等. 计算机硬件系列课程体系改革探讨[J]. 电气电子教学学报,2007,29(2):4-6.

组成原理课程设计总结范文第10篇

关键字:操作系统课程设计;考核体系;考核环节;考核指标

中图分类号:G642.0文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)08-0045-04

计算机操作系统是与硬件直接相关的系统软件,计算机中的关键性技术,它的设计与实现体现了程序设计与软件工程的精髓[1]。计算机操作系统原理课程是计算机科学与技术及相关专业的核心课程之一,对理论与实践要求都很高,历来为计算机及信息学科所重视。操作系统课程设计正是该课程实践环节的集中表现,不仅可使学生巩固理论学习的概念、原理、设计、算法及数据结构,同时培养开发大型软件所应拥有的系统结构设计和软件工程素养。对该课程考核体系的构建可以促进学生设计能力、创新能力和科学素养的全面提升。

1 操作系统课程实践现状分析

国内外高校对操作系统课程的实践环节极为重视[1]。北大、清华、西电、国防科大等院校均分两个学期,设立理论、实践环节来共同完成该课程的教学工作。实践内容主要分为模拟仿真型、解剖型或设计型。由于操作系统课程内容的抽象性、复杂性,决定了许多学生在学完理论以后,对实践环节感到束手无策;同时该课程内容承上启下,涉及以前学习的许多课程,如C语言、数据结构、计算机组成原理等,要求学生有较强的综合分析问题和设计的能力。课程的难度阻碍该课程的考核,实践考核往往成为程序设计考核或算法编程考核,没能成为有效促进操作系统学习的有力工具。一些院校在此方面进行了有益的改革与尝试。北京大学根据MIT的开放课程经验和自己学生的特点,建立操作系统实验室,提出了一套自己的试验平台和实验体系,包括实习授课、进程控制、实习反馈等环节控制教学质量[2]。考核模式中增加成果演示和期末答辩环节,借助交流开发心得、压力测试等方法检查进度控制好坏,达到促进学生学习的目的。南开大学提倡使用系统仿真的实验环境加强学生理论联系实际的能力,降低试卷考试的压力,建立多元化考核体系,使用“弹性考核制度”培养学生的综合素质和能力[3]。

我校是农业类院校,操作系统课程设计是紧接操作系统原理课程的实验型必修课,安排在上完理论课的下一学期。过去两三年里,借鉴其他院校的经验,根据自己学生的生源特征和课程特点,本着“承上启下、提高综合能力”的宗旨,为提高学生的软件设计能力、动手编程能力,摸索与总结了一些控制实践课程质量的方法。但也暴露出一些问题。(1)无法将操作系统理论与实践结合起来。一些同学只为完成表面上的功能进行软件设计与开发,没有借鉴前人成果;(2)同学之间依赖性严重,加之Internet网提供的便利功能,一些同学出现网上拷贝,不劳而获、浑水摸鱼的现象;(3)缺少考核体系与测试环节。对原理课程的认识不足,缺少软件工程的思想指导。实践环节的软件开发等同于以前的算法设计或编程,没能突出该课程系统性的特点;(4)缺少分组协作能力、口头表达能力、进程控制能力等方面的训练,许多同学会做不会说、不会写;能单独开发,不会小组共同协作。

2操作系统课程设计考核体系构建思路

学习评价是课程学习的一部分,能够有效地促进课程学习。一个完整的课程考核体系应该有过程性学习评价和终结性学习评价两部分。针对本课程的现状,考核体系应具体解决如下问题:(1)量化考核指标;(2)量化考核每位同学的协作能力、分析解决问题能力。由于分组协作完成设计任务,给老师有效地分辨出每位同学具体完成的工作量及工作质量带来困难,需要考核环节中具体的量化措施来保证。(3)体会软件开发全过程。操作系统是计算机中管理软硬件资源的系统软件,其设计与实现的着眼点均是“一切为了用户”的系统观点。通过考核环节的设定,使没出过校门,没有实践经验的学生,在校期间体会到软件的开发过程。

与理论考核模式相比,实践考核不仅注重结果,更加注重过程、技术和素质考核。分析操作系统课程设计实践现状,结合具体的考核量化问题,本着过程与结果并重的原则,提出如下指导原则:

(1)坚持多样化考核与多次考核机会相结合的考核方法。建立以考察专业技术和职业素质为基础的考核体系。考核内容的选择,既要体现和课程培养目标,又要有利于培养学生运用所学知识和技术分析问题和解决问题的能力。真正做到既考知识,又考能力(技能)和素质。

(2)强调理论与实践的结合。课程设计从题目的选择到设计与实现,均应借鉴前人成功的设计理念,采用或扩展已学过的算法和策略,考察将抽象的理论知识渗透到实践设计的能力。

(3)根据课程设计考核改革模式,设计考核评测体系及考核评价指标。过程考核、技术考核及结果考核相结合,最终得出综合成绩。同时,注重每一考核环节的交流与指导。

(4)将软件工程的思想融入课程设计,培养学生分工协作能力,进度控制能力。

本研究在总结我校前三届学生课程设计经验的基础上,学习借鉴其他高校的成功经验,针对农业院校学生的特点,突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时,本着综合能力提高的宗旨,通过协作学习与模拟性学习相结合,设计出一套适合本校学生特点的学习考核模式,采用过程考核、技术考核、结果考核等多种形式建立实践教学的考核评价体系(图1),提高实践环节的质量,调动学生的学习热情,“以考促学”,培养学生多元能力,为农林类院校操作系统课程实践考核趟出有益的道路。

3 考核评测体系的构建

操作系统实践教学的考核目标是在软件工程思想指导下,提高大型软件的分析设计能力,小组成员的分工协作能力,设计结果的分析测试能力。因此,考核体系的制定既要考虑理论知识与技能提高,又要加强团队精神与素质培养。本研究按照该课程实施过程中的五个步骤:明确目标――小组计划――协作研究――分组测试――最终评价设立考核环节。

3.1 考核评测环节的建立

操作系统课程设计考核体系根据课程考核的指导原则和课程设计流程,本着科学合理,重理论、重技能、重素质的原则,设定为五大考核环节,分别是设计考核、算法考核、测试考核、能力考核和提优考核,最终考核成绩是五部分乘权重之和。表1,体现各考试环节的考核内容与方法。其中,设计考核针对课程设计的开始部分,检查学生整体规划和协作分工能力;算法考核主要考核每位学生的参与程度,具体实现措施;测试考核属于对课程设计成果的检查,是以往实践考核的薄弱环节。该考核体系中强调测试,通过制订组内测试、组间测试和教师测试制度完成整体测试。具体测试过程是教师提供测试报告书格式及考核项目,组间成员按照对方提供的操作说明对软件作品进行相互测试,并填写测试报告,然后由教师组成的测试小组进行综合性测试,给出测试评语。能力考核贯穿实践的每个环节,通过学生制作PPT、口头汇报并回答问题,考察语言表达能力、进度计划实施情况及工作汇报能力。提优考核是在课程设计结束后,针对部分优秀的学生主动申请,通过撰写小论文的形式体现。

3.2 考核评价指标的建设

考核测评环节是指导实践考核的基础,考核评价指标具体量化考核环节,是成绩评定的依据,它的构建必须有系统和全局的眼光。我校操作系统课程设计是停课一周进行,时间安排在三年级下学期开学第一周。三年级上学期理论课结束后学生分组、选题,利用寒假时间准备资料,开学后完成具体实践工作。课程设计的好坏很大程度取决于假期准备工作的好坏。为了有效考核学生准备工作和实践情况,针对考核环节设定具体的汇报考核指标和测试报告考核指标。由教师和四年级优秀学生组成考核小组,按照汇报考核指标打分,存档源码程序、可运行程序、测试报告和课程实践报告,综合测试报告考核指标给出课程设计的综合成绩。

(1)汇报考核指标

汇报考核如表2,属于过程性考核,主要考查学生整体计划,分工协作与进程控制能力,语言表达能力和幻灯汇报能力,有利于提高理工科学生的综合素养。采用PPT幻灯形式,汇报时间穿插在实践设计的过程中,是量化设计考核、算法考核和综合能力的主要手段之一。同时,总结性汇报促进同学之间彼此交流成果与心得。

(2)测试报告考核指标

软件测试是保证软件质量的重要环节,测试考核指标的设立有助于建立良好的软件测试观,养成良好的测试习惯,为后续软件工程课程的开设积累实践经验。测试考核以测试报告的形式存档,考核指标既要体现整体构思,又要能够促进被测试软件的完善,有助于错误的发现与改进;同时,该项工作的开展是同学之间交流与学习的机会。核心测试指标如下:

理论依据是否充分。

功能、结构设计的合理性、是否考虑充分。

算法正确性及容错程度、算法性能情况,要求评测人用具体的测试数据进行说明。

用户界面友好性、直观性、易用性,并要求具体列举。

总结评价该设计的优缺点,具体描述特色与创新,并提出改进建议。

4 实践与效果分析

4.1 操作系统课程设计的实践

2005~2006学年第二学期,在我院院级实践教学改革项目的资助下,计算机科学与技术系02级共63位同学分成20个小组,按照操作系统课程设计考核体系进行实践。教师提供20道参考题目供学生选择,同学也可根据自己的兴趣爱好自定与操作系统相关的题目。有模拟内存可变分区的系统,有模拟Linux 2.6内核的进程调度系统,也有图形化动态模拟磁盘调度各种算法的系统。两名教师和两名四年级同学组成考核小组,经过三阶段的汇报考核,组间测试考核,实践报告考核,作品测试等考核,顺利通过课程设计课程实践。每组同学巩固理论学习的同时,加强软件设计与编程能力,整体素质得到锻炼与提高。每个小组提交软件作品,其中5个小组提交提优论文。图2和图3分别是课程设计学生作品样例。

4.2 实践效果

经过一周的停课实践,学生们普遍感觉加强了对操作系统理论的认识,同学之间的协作能力提高,自身的编程能力、系统设计能力及表达能力得到锻炼和改善。通过课程设计考核体系的实施,使广大学生在如下几个方面得到了提升:

(1)协作学习能力普遍提高。每个小组非常重视三个阶段的汇报,从查阅资料到幻灯结构、内容和色彩都经过仔细琢磨;小组内讨论气氛热烈,有些小组甚至在宿舍熄灯后仍在探讨问题;还有的小组到处寻找通宵教室,加班加点工作。

(2)真实能力明显提高。量化课程设计过程和考核指标,完善了过程监督,有效地防止了学生实践“做弊”现象,使所有学生的能力都得到一定锻炼。

(3)提升综合应用知识的能力。操作系统模拟的许多题目,不仅涉及数据结构,同时要求活学活用操作系统理论中的概念与方法。如,模拟内存管理的设计中,为突出并发和共享特征,一些小组使用了多线程实现并发。另外,数据结构中树、链表以及Hash表的知识得到巩固。

(4)计划表达与交流能力提高。课程设计三个考核环节,将自己的成果展现给同学和老师,并且解答老师的提问,有助于老师与学生、学生与学生之间交流。老师可以及时发现问题,指导学生改进设计方案;学生也可在汇报过程展现自己,锻炼语言表达能力,对于不善表达的理工科生来说是很好的锻炼。此外,该考核方法使学生不敢懈怠,按时完成任务。

(5)学习主动性和创新性得到激发。课程设计的所有考核环节均开放式进行,学生在考核过程中可以相互对比,有效促进了比学赶超的学习热情;考核压力促进基础薄弱的同学在基础较好的同学带动下进行主动学习。学生潜力得到很大发挥,不再局限于教学过程中所学知识,自学相关内容,力图将设计做到最好。

5 结束语

该套考核环节、方法和考核指标的建立,强化了操作系统原理的掌握,激发了学生学习热情,提高了实际软件设计、编程能力,培养了组织协作与团队精神,为抽象理论课的实践环节的理论提升探索出一条有益的道路。由于该考核体系处于实验阶段,有待于进一步发展和完善。

参考文献:

[1] 孙微微,刘才兴.研究型大学操作系统课程实习项目的设计[J].农业网络信息. 2005,5.

[2] 陈向群.操作系统实习教学经验[J].全国第八届操作系统课程教学研讨会. 2005,5.

[3] 史广顺,韩维桓,袁晓洁.南开大学“操作系统”课程建设的思考[J].计算机教育. 2006,7.

[4] 邹恒明.上海交通大学“操作系统”精品课程的立体化建设[J].计算机教育. 2006,7.

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[6] 康丽军.关于操作系统课程改革的探索与实践[J].太原大学学报.2004,5,(3).

收稿日期:2006-9-14

资助项目:南京农业大学信息技术学院院级教改项目的资助

作者简介:姜海燕(1967-),女,浙江临安人,副教授,研究方向:农业信息技术、软件工程。

通信地址:南京农业大学信息学院,邮编:210095

电话: 13952098112

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