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1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5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。
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Key words: JAVA;course design;teaching pattern;evaluation architecture
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0226-02
0引言
當前各類高等院校都會在本、專科開設至少一門計算機程序設計類必修課程,例如:Visual Basic語言、Visual FoxPro語言、C語言、C++語言等[1],并安排了相應的課程設計。但從實際教學情況來看,計算機程序設計類課程設計教學卻存在著諸多問題,導致課程教學低效。針對這種狀況,筆者結合自身教學實際,以JAVA課程設計為例,對計算機程序設計類課程設計教學存在的問題加以分析,并提出解決問題的思路與對策。
1JAVA課程設計的教學現狀分析
從國內計算機程序設計類課程設計教學現狀來看,存在的問題和原因主要有如下幾點:
1.1 課程設計認識不到位,目的性不強部分教師和學生對課程設計的認識不到位,認為課程設計無非是把該課程的幾個知識點簡單湊合在一起所構成的“拼盤式”課程,認為課程設計就是大作業,并在授課時基本上按教材章節順序授課,實施的目的性不強,與專業的整體發展結合較差,達不到課程設計要求。從而使得學生對所學理論知識不能很好地運用于實際,造成與實踐的脫節[2]。
1.2 課程設計選題單一,內容陳舊現行的JAVA課程設計存在著選題單一、內容陳舊、理論過多、與實踐相脫節的情況,不能從多視角去發現和創新,尋找新的命題。很多從事JAVA課程設計指導的教師本身缺乏大型項目開發的實戰經驗和經歷,對課程設計的題目和內容往往無法準確的地位,設計的題目和內容與實際相脫節;同時,部分學生對教師設計的題目和內容也不一定感興趣,因此也容易扼殺學生的積極性和創新能力。
1.3 課程設計評價方法不夠科學,標準簡單大多數課程設計是以小組的形式完成,參與學生多,指導教師制定課程設計時要求不明確,分工不詳細,監管力度不到位,容易導致項目開發團隊在執行的過程中出現某些學生任務過重或者過輕的情況。并且現行課程設計的評價往往是指導教師根據學生提交的報告來評分,這樣容易忽略對學生綜合能力的評價,可能只反映出小組整體水平甚至是某個學生的水平,而不能反映出小組每個學生的真實水平。
1.4 實驗室設備落后,管理不夠完善指導教師在安排課程設計時使用的是新技術、新設備和新方法,而學生到實驗室所接觸到的往往是一些過時的、陳舊的和落后的實驗設備和應用軟件,很難真正滿足教師和學生對實驗室的需求;另外,大多數實驗室還要承擔其他專業和年級的實驗教學任務,無法有效保障課程設計的教學任務。
2JAVA課程設計教學模式的設置
課程設計是課堂理論教學的延伸和補充,是綜合性較強的實踐教學環節。它能使學生全面掌握該課程的基本知識、基礎理論、基本技能,并能將本課程的各個知識點融會貫通,訓練、培養學生把所學知識應用到實際中去的能力。對于幫助學生全面牢固地掌握課堂教學內容,培養學生的實踐和實際動手能力,提高學生素質具有很重要的意義[3]。為改善計算機程序設計類課程設計教學,筆者有如下幾點認識和思考:
2.1 引導和幫助學生樹立信心,端正學習態度由于學生對JAVA課程設計往往具有畏懼情緒,不知從何著手,指導教師要做好宣傳和引導工作,幫助同學們消除恐懼感,同時加強對學生誠信品質的培養,杜絕弄虛作假和抄襲現象的發生,端正學生的學習態度,確保課程設計的順利進行。
2.2 研制課程設計教學平臺,規范設計成果組織有關人員,在現有硬件資源和網絡環境的基礎上研制課程設計教學平臺,開通FTP功能和WEB方式管理功能,便于師生間的交流和管理。
指導教師可利用該平臺安排課程設計的題目、要求、進度和答疑,以及查閱和審核課程設計總結報告等相關資料。學生可根據自己的專業基礎,興趣和未來就業意向通過該平臺選擇自己喜歡的題目和指導教師,并通過FTP提交課程設計成果和總結報告等相關資料。
學生在指導教師的指導下,有選擇性地進行分組,一般3至5人為一組,選定組長,確定開發項目,設計和論證項目的總體方案,規劃出項目計劃(包括編寫目的,項目背景,參考資料,標準、條約和約定,以及項目概述和團隊組織等),配置計劃和開發計劃等,報告指導教師批準后方可開始實施。課程設計完成后,按照統一制訂的文本規范,小組的每位成員都必須提交一份關于課程設計的總結報告,結報告正文主要包括項目需求分析(方案的可行性分析、方案的論證等內容)、項目總體設計(系統的總計結構設計等內容)、項目詳細設計(各模塊的設計、算法原理闡述、完成的程序框圖等)、項目復審(對分析、總計設計和詳細設計進行詳細的復審)、編碼(設計結果進行編碼的程序清單)、項目測試(使用程序調試的方法和技巧排除故障;選用合理的測試用例進行程序系統測試和數據誤差分析等)和總結(本設計核心內容程序清單及使用價值、程序設計的特點和方案的優缺點、改進辦法和意見等),以及主要參考文獻。
2.3 結合專業發展和社會需求,增強課程設計的針對性計算機技術的快速發展要求我們將新的知識單元及時引進到教學中來,課程體系的設置要有超前和發展的眼光[4],但課程體系的設置、教材的編寫無法及時保持教學計劃的動態性和前瞻性,而課程設計實踐環節恰恰能夠彌補這一不足,對專業主干課程和專業基礎課程安排課程設計,利用寒暑假組織學生在校內或者到企業開展項目研究和開發,通過綜合運用專業基本知識和理論來分析和解決實際問題,學習程序設計開發的一般方法,掌握項目開發的過程及方式,培養正確的設計思想、分析問題和解決問題的能力;通過對標準化、規范化文檔的學習和查閱有關技術資料等,培養項目設計開發能力,滿足和適應社會和IT行業的需求。
2.4 培育課程設計意識,完善過程管理沒有過程管理必然流于形式。在課程設計的過程管理中主要狠抓五個環節:一是任務書,課程設計任務書是指導教師填寫并經審議后按組提供給學生的,每組一份,主要包括本課題要解決的主要問題,計劃進度和規定學生必須閱讀的重要文獻,以及大體上可從哪幾個方面去研究和論述等,要求學生按照任務書的要求按時保質保量完成任務;二是師資隊伍,選拔具有項目開發經驗的老師或者引進企業技術人員組成課程設計指導團隊,并備課,以學進度和重點安排,保障學生在課程設計實施中學有所得;三是制訂統一的評價標準和規范文本,以增強課程設計過程管理的科學性和嚴密性,保證課程設計成果的完整性;四是對課程設計的成果進行匯總管理,教研室并組織抽查與評估,保證教學活動落到實處;五是把課程設計作為學校課程改革的一項探索性工作予以重點扶持,提供經費和設備保障。
2.5 建立合理,科學公正的師生互動評價體系為保證課程設計的實現效果和考核的準確性,建立合理、科學、公正的師生互動評價體系,將評價的過程分解到課程設計的各個環節,本文建立的評價體系包括:課程設計成果,演示與答辯和互動評價三部分,詳細評價標準見表1。表中給出了各評價項目達到A級的具體要求和評價主體,各項目的評分分為A、B、C、D、E五個等級并賦予相應的分值范圍。最后學生的總評定成績為40%×課程設計成果+30%×互動評價+30%×學生演示與答辯評分。評價的表達既有等級性的定量評價,又有描述性的定性評價,這些評價的主要目的是引導學生對課程設計學習的興趣,而并非簡單的成績評定。
3結束語
課程設計作為教學計劃中的重要一環,它承擔著培養學生綜合運用所學的知識和掌握的技能,分析和解決實際問題,獨立工作,團隊協作,問題表達等能力的任務。通過課程設計能夠提高學生的職業素質、實操技能和項目經驗,有效地縮短同企業需求之間的差距,緩解“企業招聘難、畢業生就業難”的困境。因此,必須高度重視并積極探索計算機程序設計類課程設計教學的改革。
參考文獻:
[1]王海坤.程序設計類課程教學中學習興趣的培養與探索[J].科協論壇,2010,(5)(下).
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一、引言
《過程設備設計》課程是過程裝備與控制工程專業的一門專業必修課。“過程設備設計”課程設計是與該課程配套的一個重要的實踐性教學環節。通過在教師指導下進行設計訓練，培養學生熟悉設計方案的分析論證、結構設計、設計規范以及機械制圖等方法，為今后的工作奠定良好的基礎。為此，怎樣搞好課程設計教學，鞏固學生所學的基礎知識，培養學生理論聯系實際、全面分析問題、解決問題的能力，是我們應該深入討論和研究的重要議題。
二、課程設計前的準備工作
1.做好選題工作：課程設計指導中重要的環節之一是選題，指導教師在確定課題時應明確培養的目標。題目要能綜合應用專業課知識，通過對生產流程中上游工藝要求的分析，來論證過程設備的總體設計方案、確定設備整體結構的型式、并進行主要零部件的結構和強度設計計算，查閱相關規范和標準并編寫相應的設計說明書等，掌握過程設備的設計內容、步驟和方法等的一般設計規律，為下一年度的畢業設計打下基礎；其次，題目的深度和工作量應當適中，既要保證學生能盡可能多地用到所學的理論知識，又要顧及到學生目前的設計水平和進度，以確保學生能按質、按量、按時地完成所給的設計任務。
2.及早布置設計任務：雖然是在理論課程授課之后進行課程設計，但是有關課程設計的要求完全可以在理論課授課過程中穿插講授，并同時下發課程設計任務書和指導書，進而改變以前先課堂教學，再布置設計任務，讓學生在兩周內集中設計的教學秩序。以往教學秩序導致學生最終不能按時完成，或雖按時完成，卻不能保證設計質量。為確保學生在規定時間內能保質保量地完成設計任務，應該及早讓學生清楚設計的任務。
三、設計過程嚴把質量關
1.課程設計資料管理：以往采用電子文檔形式提交計算書和圖紙，雖方便了教師對學生的設計管理和文檔保存。但往屆學生的設計資料文檔一旦流入下屆學生手中，就會變成進行課程設計的模板。一部分學生將模板的設計計算書和圖紙中的相關數據直接修改成自己的設計數據，根本不關心設備結構設計方法、所用計算公式的含義、相關規范的選用和化工制圖的規范表達等設計的基本程序。故課程設計資料不能電子化，成為桎梏學生思想的枷鎖。設計之初就應該明確計算書必須手算完成，圖紙只能采用手繪，而不允許采用專業軟件。
2.強調學生的主體地位：我們分組設計不同的題目，每5人分成一個小組，并指定小組長。每組的過程設備的尺寸和材料各不相同，但總體方案是可以相互借鑒的。小組成員可在一塊查找與設計有關的書籍、資料，碰到問題互相討論、學習，先在小組里解決掉一部分設計疑問。剩余小組中不能解決的問題，小組總結出來，教師再予以指導，加強了指導的針對性。
3.發揮教師的引導作用：設計全過程教師只是發揮引導作用，應以學生自主設計為中心。引導學生清楚設計步驟，提高獨立分析、解決問題的能力；教師不能只止步于讓學生“學會”，而是應引導學生“會學”；遇到疑難問題時，教師應通過典型案例分析，形象地引導學生對基本理論知識的理解，啟發學生的思路，培養學生的工程意識。改變以往教師全盤托出、學生依葫蘆畫瓢的傳統方法。
4.重視課程設計總結與提高：課程設計后期，組織學生開一個課程設計總結交流會，讓每個小組說出自己在課程設計中遇到的問題及解決的方法、收獲與體會，設計中需進一步完善之處，各組之間相互探討，教師作適當的點評。通過交流，使學生對設計內容的理解更加深刻，對工程設計的方法更加清晰。
四、設計時間合理安排
原課程設計安排在理論課結束后的兩周進行，此時其他專業課程也即將結課，學生既要進行高強度的課程設計，又要分心復習其他課程的考試。急于完成設計任務，沒有足夠的思考時間，甚至出現抄襲現象等。考慮到同其他課程在時間上的協調，我們將這門課程設計安排到第六學期所有課程考試結束后的兩周時間。
五、完善課程設計考核方法
以前主要是根據學生在設計期間的表現，計算書和圖紙的完成情況，答辯時對重要知識點等的掌握程度，最終給出學生的成績。這種考核方式存在一定的弊病，一方面，個別同學抄襲、甚至拷貝同組的計算書和圖紙，并經重新整理后，版面比原創者編寫的更規整；另一方面，只有兩周時間的課程設計，某位學生是積極設計還是應付差事，教師難以精確把握。會得出一些不公正的結果，使學生的學習積極性受到挫傷。故我們在考核中采用了以下評定方式。
1.學生自評、互評和教師講評相結合：學生完成設計任務后，先自我檢查設計計算書和圖紙，總結歸納存在的錯誤和不理解的問題，形成“自評”；之后隨機分配合作同學，給對方的設計進行審查，最后給出評閱意見，形成“互評”。根據上述自評和互評情況，指導教師有針對性地再次檢查學生的設計，找出設計中沒有掌握的知識點，與學生進行討論，形成“講評”。自評、互評對學生而言是一種行之有效的“自我引導”和“相互引導”方式，極大地提高了學生學習主動性和獨立思考能力。教師講評總結設計中存在的共性問題，并充分了解了當前學生掌握知識的水平，為公正的評定設計成績提供參考依據。
2.將自評、互評作為成績評定依據：評定最終成績時，除依據平時表現、計算書、圖紙和答辯情況外，還應將自評、互評情況也作為評分的一部分依據。指導教師給出自評、互評的評分規則，學生根據所給的評分規則進行自評、互評，得出具體的評分結果；教師根據評分結果給參加互評的同學加分或減分。自評時抄襲他人不知其所以然，互評時根據評分人查出問題的多少，給自評同學減分，給評分同學加分；反之，評分人無能力查錯，則給評分同學減分。
六、結語
《過程設備設計》課程設計教學改革的目的在于激發學生主動的學習態度，培養學生工程設計的實際能力。要想搞好課程設計，必須充分發揮指導教師的引導性和學生的主動性，做好設計前期安排、設計中期的質量進度控制和設計后期的考核管理工作。只有這樣才能保證課程設計質量，達到最終訓練的目的。
參考文獻：
[1]李佳，涂橋安，華潔.《過程設備設計》課程設計教學實踐與探索[J].科教文匯，2002，（6）：36-37.
[2]潘艷秋，匡國柱，喻建良，等.化工過程與設備課程設計的實踐[J].化工高等教育，2004，（2）：101-102，110.
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課程設計也稱為教學設計，是一個含義非常廣泛的概念，指根據培訓需求或專業培養目標開發制訂的培訓計劃、教學方案和教學資源的說明等。從能力標準的制定到專業課程體系的建立，從課程內容的確定到教學材料的編寫，從教學過程的組織實施到教學效果的評價都是其主要內容。從近年來的實踐活動看，軍隊職業教育課程設計的可以采用一些科學的做法。
1.堅持正確的指導思想，樹立正確的職教觀
軍隊院校的課程改革工作，應堅持以國家職業教育政策法規為指針，以教育部關于職業院校課程建設與改革有關文件和精神的要求為依據，以重視學員職業能力培養為目標，借鑒職業教育的成功經驗，結合軍隊院校職業教育課程開發的實際，努力探索以就業為導向、以能力為本位的新的課程體系和人才培養模式，采用充分適應基層部隊最新用人要求的課程結構、教學內容和方法，密切與院校、部隊的聯系與合作，形成學員的職業能力，真正做到軍隊職業教育為部隊建設的可持續發展服務。
2.遵循課程開發的基本原則要求
軍隊院校課程開發應從軍隊院校實際情況出發，通過學習和借鑒一些先進的經驗，探索課程設計的有效途徑和方法。首先，在廣泛征求有關課程設計專家意見的基礎上，確定以能力標準為課程開發的依據，同時確定能力標準制定和課程開發工作必須遵循的基本原則，如：目標效益原則、聯系實際原則、能力本位等原則。在課程目標上兼顧三種需求：軍隊總體建設需求，基層部隊需求，學員發展需求。在課程結構上力求做到兩個結合：必要的理論和實際相結合，關鍵職業能力和通識能力的結合。理論知識以"必需、夠用"為度。更多的要考慮和體現職業崗位所必需的職業道德、職業技能和實踐能力等。既要考慮學員適應崗位必要，又要考慮學員可持續發展和終身學習的需要。
3.引領先進的職教課程理念
3.1 以崗位需求確定專業方向。在進行課程設計時，必須開展大量的調研，深入分析任職崗位的人才需求情況，總結提煉職業崗位能力要求，確定專業方向和人才培養目標定位。
3.2 以能力為本位制定培養方案。在我們以前實施的教學過程中，更多的注重了讓學員知道什么，而不是讓學員學會怎么做。這方面也是我們改革的重點和難點。能力標準是所有課程設計的出發點。從課程體系到每一門課，甚至一門課的每一單元都必須有相關的能力標準與之對應。而且這種能力既包括某一崗位工作所必須的技能，又必須包括完成工作任務所具有的知識和態度。只有這樣，才能使教學活動有的放矢，使培養出的學員真正滿足任職崗位的需要。
3.3 以學員為中心組織教學活動。以就業為導向、能力為本位的職業教育，必須堅持以學員為中心，教員在課堂上盡量少講知識點，多講學習方法，多種形式正確引導學員去獲取知識和技能。評價教員教學水平好壞的一個重要標準就是看他的學員是否能夠自己去學，學懂了多少，而不是看他是否講完了所有知識點，講得有多么精彩。教員的角色也由"授"向"導"轉換，教員的教學方法也由講授轉為引導、指導、輔導，這是一個教育思想的重要轉變。
3.4 以靈活的方式實施教學和成績鑒定。學習活動是指為了幫助學員達到課程的目標而設計的教學方式。在教學過程中盡量采用活動的方式來進行，所以教員應該掌握各種有效的教學方法。如敘述式教學、互動式教學、小組討論式教學、探討式教學、個性化教學、現實模擬式教學等等。另一方面，在設計成績鑒定方法時，盡量結合教學目標和正在使用的教學方法，針對職業教育的特點，除傳統的期末考試、考核外，更多的應采用邊做邊鑒定的方式，讓學員在輕松的教學活動中接受考核考試。
4.掌握科學的課程開發程序
4.1 開展任職崗位調研，制定能力標準。這是課程設計最核心的部分，其中能力標準包含學員應掌握的理論知識、實踐技能和做人的基本素質（態度）以及各能力單元的鑒定考核方法等內容。能力標準全面描述了該專業的基本要求和培養目標，是所有教學活動的起點和參照物。
4.2 依據能力標準，構建課程體系（培養計劃）。有了統一的能力標準后，再根據專業培養目標和定位，依據能力標準的內容來確定某專業的課程體系設置情況，各個學校相同專業的課程體系結構雖然有一些差異，但總體上都必須滿足能力標準的要求。
4.3 根據課程體系，確定課程內容（教學大綱）。在明確了能力標準和課程體系結構后，課程設計的主要任務就是根據能力標準的要求，細化每一門課程應包含哪些內容，其主要知識點和技能點是什么，學員應達到哪些職業素質要求，即制定課程教學大綱（課程標準）。
4.4 針對不同對象，選編教學材料。教學材料實際上包含兩種類型，一是教材，也叫教員用書，其結構主要由教學目標、前導技能、教學步驟、教學方法、活動設計、評價方法、設備需求、職場安全等內容組成。二是學材，也叫學員用書，其結構主要由學習目的、前導技能、學習方法、內容描述、學員自測、實訓練習、參考資料等內容組成。
4.5 遵循課程方案，實施教學活動。在完成了教學材料的編寫后，課程設計就進入了課堂實踐階段，由教員具體組織和實施教學活動，主要包括設計教學過程（備課）、實施教學活動（課堂教學）、評價教學效果（專家參與、學員反饋）等三個方面的內容。
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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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篇6
教學反思主要分為三個階段，即課程設計后，初次教學后，教學總結時。在這三個階段教學過程中，進行教學反思具有積極的意義。
一、課程設計后
在教學的組織過程中，課程設計無疑是不可或缺的一個環節。在這一階段，教師必須按照課程安排的要求，初步計劃教學的學時、方式和在總的教學過程中的比重。同時，在完成了初期計劃的時候，不妨仔細思考一下課程的設計是否在邏輯上關聯緊密，是否在難度安排上考慮了不同水平的學生，是否在練習過程中注重了難度梯度等問題，這些都是我們必須仔細思量的。通過反思，我們才有更大把握在初次教學中取得相當不錯的效果。
二、初次教學后
這一步的教學反思已經是老生常談。但是畢竟教學是老師與學生之間互動的一個過程，考慮到學生的個體差異對教學效果的影響，在課程設計后反思中對課程設計的修改并不一定完全正確，這一步的重點在于結合實際情況完成對教學方式的改進。例如，在三角函數的教學過程中，很多同學對sin，cos的定義理解不深，稍有形式上的變化就把兩個概念搞混。于是筆者通過簡單地講解三角函數的定義，結合圖象，讓學生對三角函數產生了更加明確、更加深刻的認識。經過改進后的教學計劃讓同學們對三角函數這一知識點理解得更加透徹。
篇7
營銷團隊是課程設計的基礎，人是營銷的核心資源，將上課學生依據隨機原則，將其分成 10 個左右的營銷團隊，每個創業營銷團隊大約 4-5 人。建立的營銷團隊民主推出營銷經理，在營銷經理的領導下將團隊內同學進行分工，建立自己營銷團隊的名稱、團隊組織結構圖，初步選定該團隊經營項目，該項目必須是市場有一定知名度的企業或者產品，培養學生的團隊協作精神，成立營銷團隊是創意營銷課程設計的第一步。
（二）篩選創業創意
創意是創業的基礎，也是后面方案設計的基礎。篩選創業創意的過程大致是：第一，搜集與整理資料，主要包括產品大類選擇、市場二手資料的搜集，一手資料的設計和整理，根據調研結果確認創業營銷的產品；第二，提出產品創意：可以采用頭腦風暴法、小組討論法等手段，激發學生產生更多的創意，每個團隊成員根據選擇的產品自己考慮2-3 個創意；接著評價創意，團隊成員一起把各個成員提供的創意進行評價，排出先后順序；第三篩選創意，將創意里面大家認可的前 3 個創意進行深入討論和論證，教師可以參與這個過程，選出最優創意；第四形成創意概念，團隊成員對創意進行深入分析，反復驗證，最終形成階段性成果，確認各個營銷團隊的產品概念。
（三）設計創業營銷方案
主要設計的內容包括：① 營銷戰略的選擇，戰略是創業的方向，可以采用的方式有：宏觀分析工具 PEST、行業分析工具五力競爭模型、微觀分析工具 SWOT 以及 STP 戰略工具，形成階段性成果，隨之進行討論和確認，注意分析過程中學生經常犯的錯誤，例如 SWOT 分析中學生經常把企業內部和外部的環境分析弄混，優勢和機會放到一起等。STP 戰略工具也是目前營銷中應用最普遍的工具，通過市場細分、目標市場選擇和市場定位，來確認該產品的市場位置，也是后面營銷策略設計的基礎。② 營銷策略的設計，主要涉及到創業營銷中產品策略、價格策略、渠道策略和促銷策略，通過對產品、價格、渠道和促銷的設計，一步一步讓學生掌握策略的具體應用。最終形成一個完成的創業營銷計劃書。
（四）評價與討論
評價是對前面所做工作的總結，采取各個營銷團隊現場 PPT 演示演講的形式，由營銷團隊做出講解和說明，其他營銷團隊對該方案質疑，現場討論，該團隊回答其他團隊的質疑，教師根據演示和現場回答兩部分對各個方案打分，做出評價，最終評出優秀營銷團隊。學生對自己創業選擇的產品進行總結，總結得失，提高其應用能力。創業營銷的課程設計方案可以參與全國大學生市場營銷大賽、新加坡國際市場營銷大賽、電子商務挑戰賽以及挑戰杯等國家級大學生大賽，提高同學們的參與熱情，并且有很多學生獲得了省級和國家級大學生競賽大獎。
二、創業營銷課程設計
實踐的效果創業營銷作為一門應用實踐性課程，課程設計能調動學生的積極性和學習熱情，根據我們的實踐，在試用課程設計的班級調查結果顯示：90%的學生認為課程設計這種教學模式提高了自己的學習積極性；85%的學生認為課程設計對掌握所學知識幫助較大；70%的學生認為提高了自己的實際應用能力；60%的學生認為課程設計對自己以后工作有幫助。從統計結果來看創業營銷應用課程設計這種教學模式受到同學們的認可，提高了學生理論聯系實際的能力以及團隊協作能力。課程設計教學模式的優勢表現在：① 提高了學生學習的興趣；② 學生對知識的理解和掌握更加深刻；③ 增進了學生的之間的交流與合作；④對知識的掌握更加系統；⑤ 提高了學生對知識的應用能力和實踐能力。
三、創業營銷課程設計應注意的問題
（一）教師素質問題
課程設計對教師素質提出了更高的要求，學生選擇的課程設計的產品和創意千差萬別，對教師的知識和操作提出挑戰，指導教師要有廣博的知識積累和企業運營知識，指導老師要對很多行業和產品有全面的認識，否則在指導學生的時候就會出現不知怎么判斷的問題，無疑會影響教師在學生中的權威性，影響教學工作的開展。
（二）教師掌控進度問題
教師應掌控各個營銷團隊的階段性成果。創業營銷課程時間教學周期（18 周）較長，課程設計只靠課堂時間沒法完成，因此需要學生在課余用大量的時間來準備資料和討論，而階段性的成果就能看到學生的努力程度和營銷團隊的合作情況，根據運行情況來調整營銷團隊的分工情況。對學生的階段性成果進行評價和反饋，做到課程設計的完成進度與教學同步。
篇8
一、改進教學模式
過去《水污染控制工程》課程設計通常安排在《水污染控制工程》理論課教學、認識實習之后集中一到兩周時間進行，時間緊，任務重，而且通常安排作為本科階段專業課程的第一個課程設計。學生沒有相應的工程設計基礎和工程類課程設計基礎，因此對于工程設計的一般步驟、工程設計手冊和設計規范的利用能力較差，往往感覺無從下手[3]。另外，這種先理論教學后課程設計的模式雖然能夠令學生在掌握一定理論知識的基礎上進行工程設計，但由于在實際教學過程中，理論課更注重原理和單個構筑物的設計計算，往往容易忽略構筑物的配水、銜接形式等內容，使得理論與實踐相脫節；此外，課程設計與認識實習分離進行，時間間隔較長，學生基本對處理構筑物走馬觀花地看一遍，不能深入了解構筑物內部結構，對于學生實際了解構筑物結構及運行維護理解困難，對課程設計幫助不大。新教學模式將課程設計貫穿于整個《水污染控制工程》教學的全過程，增加了課程設計的學時數，在理論教學初期，布置任務書，學生根據任務書一邊學習理論知識，一邊完成方案選擇及構筑物計算，理論課結束后完成設計計算說明書的編制及工程圖紙的繪制。在理論教學過程中，授課教師可針對構筑物的結構、原理、設計規范、設計計算、三維動畫演示運行效果等方式更有針對性地進行授課；在實習實踐環節，通過學院實驗室現有構筑物模型或理論課期間安排認識實習，有利于促進課堂教學和課程設計的進行，有助于學生對課程設計和實習內容更深入的理解；期間通過查閱文獻、設計手冊、設計規范，獨立完成設計計算，最后通過答辯、修改等環節提交課程設計成果，教師根據設計成果及時將問題反饋，進一步保證和提升課程設計質量。
二、合理選題，豐富設計題材
根據以往課程設計經驗，我們摸索出一套質量監控措施，最關鍵環節在于我們對選題進行了嚴格控制，課程設計的題目盡可能選用污水處理設施的工程實例，選題范圍盡可能覆蓋理論課大綱的知識點、重點和難點，然后將任務書中的水量和水質進行改變，給出的任務書題目大于學生分組數，令每組學生設計任務書中涉及的污水總量、居民數量和水質（BOD、COD、SS、TP、TN、NH3-N）均不同，做到題目的多樣化，同時對每個題目有人數要求，由學生選擇相應水量和工藝，獨立完成設計計算任務，加深學生對相關理論知識的理解和應用。對于學生分組盡可能做到各組整體學習能力大致相當，但組內成員的理論水平、學習能力及CAD繪圖能力等方面要有一定差異，組長根據組員實際情況對課程設計進行合理分工，明確每個組員的職責[4]并進行列表記錄，用于檢查，減少抄襲現象的發生。這樣既可以讓學生接觸到更多的課程設計，防止全班同一個題目，促進學生獨立思考，同時又能滿足設計團隊成員間相互交流、團隊協作的需要[5]。在課程設計任務書的編排上，按照教學大綱的要求，雖然在難度、深度和廣度等要求上與實際工程設計有一定差距，僅為某城鎮污水處理工藝的初步設計，但選題皆來自實際工程案例，有利于初步培養學生的工程思維和實踐素養；此外，設計任務書明確課程設計的目的、具體設計內容、計劃步驟安排，使學生明確任務，明確在哪些時間節點完成哪些工作，按計劃有序進行，且使指導教師能夠根據進度及時進行檢查、督促和指導[6]。
三、評價體系改革
與傳統課程設計模式中學生上交設計計算說明書和設計圖紙相比，我們在評價體系上做出了相應改革，采用平時成績、中期檢查、答辯和成果評價的評價體系。中期考核是課程設計完成的保障，在以往的畢業設計環節，我們發現學生由于實習、拖沓習慣等各種因素，習慣于在答辯前突擊完成。因此，在指導教師根據課程設計任務書和指導書的相關時間節點進行監督的基礎上，嚴格的中期考核可以較好地督促學生保質、保量、按時完成畢業設計。因此，我們借鑒相關經驗，在穿插于整個理論教學周的課程設計中安排中期檢查，根據學生中期檢查的質量，給出相應的分數，作為平時成績的一部分。在學生完成課程設計初稿的基礎上，組織答辯，讓學生就課程設計的設計背景、設計規模及要求、設計內容、設計原則、工藝流程的選擇、構筑物設計計算、圖紙及設計說明書的編制等方面進行闡述，教師根據計算說明書及圖紙中存在的問題進行點評并給出答辯成績，在規定時間內學生就存在問題進行全面修改，然后提交最終課程設計成果。平時成績根據學生在設計過程中出勤率、討論答疑參與度及按時間規劃完成設計任務的情況（中期檢查）給定；設計成果成績由指導教師根據學生最終提交的設計說明書、設計圖紙等文件的質量情況進行評價。教師根據平時表現、答辯情況及設計成果給出成績。
四、課程設計反饋
通過答疑、中期檢查、答辯和成果評價等環節中出現的一些問題、問題跡象或一些容易出錯的地方，通過集中上課的方式給予講解，保證課程設計穩中有序、按時、保質地完成；在課程設計最后，針對課程設計的一般設計步驟、設計計算說明書及圖紙設計要點、主要問題等進行總結，令學生對污水處理廠的設計有一個系統的訓練，同時鞏固課程所學知識和概念；在課程設計結束后再安排一次認識實習，加深感性認識，同時對污水廠設備、設施的運行維護進一步加深了解，豐富課本外的實踐經驗；學生上交最終設計成果后，針對學生的設計內容，給出總結和意見建議，有利于學生工程實踐能力及畢業設計質量的提高。課程設計是高校培養卓越工程人才的重要實踐教學環節，我校的改革實踐證明，基于就業為導向的《水污染控制工程》課程設計建設取得了一定的效果，采用恰當的教學方法、豐富教學內容和加強實踐環節，將學校教學與企業生產實習相結合，保證學生對實際工程有直觀、全面的認識，對學生工程知識、工程素養的培養有很大幫助，有助于學生盡快適應工作崗位。
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篇9
“考教分離”基本知識考核：由熟知該課程教學內容的教師根據教學大綱要求出若干份不同試卷組成試卷庫，在考前通過人工隨機抽卷進行考試，完成建筑結構基本原理與知識考核。最終考核采用閉卷考教分離，從而有利于維護考試的嚴肅性、公正性和客觀性，此項占成績50%。
課程設計考核：一般情況下，課程設計是在教師講授完一部分內容的基礎上布置進行的，目的是加深鞏固所學的知識。為避免在進行課程設計時，有些同學不認真完成，而是在臨近交設計成果時，拿一份已完成同學的課程設計來參考與抄襲的情況出現，我們采取步進式考核方法，做到每一項一登記、評價，及時掌握學生的實習過程，及時答疑，準確考核學生的設計及繪圖能力，此項占成績30%。
課程設計答辯：為檢查學生掌握各項技能掌握情況，針對設計成果中的錯誤進行指導，這種做法的個體性很強，真正能做到讓本人意識到錯誤在哪里，更好的讓其他同學一起面對錯誤問題，將該環節納入考核之中。方式采取由指導教師設計好答辯問題，尤其是課程設計中會出現的關鍵性問題，在學生完成課程設計后抽簽進行面試，同時結合同學本人完成的課程設計成果進行提問，根據回答結果結合課程設計成果評定成績，此項占成績10%。
平時成績考核：將課堂提問與課堂表現、課內設計作業及課外設計大作業環節納入考核之中，此項占成績10%。課堂提問與課堂表現：針對課程內容以及課后遇到的問題進行提問，培養和評定學生分析和處理問題的能力。課內設計作業：注重建筑結構基本構件設計計算能力培養與訓練；包括查閱理解梁、板、柱、建筑基本構件結構構造要求，以及規定荷載條件下各基本構件的設計計算。課外設計大作業：注重一般建筑結構力學模型建立及分析計算能力的培養與訓練；包括查閱理解如整體鋼筋混凝土樓蓋、樓梯、雨蓬、屋架、混合結構墻及柱等結構構造要求、規定荷載條件下一般建筑結構設計計算評定。通過以上四方面綜合評定學生的成績，課程成績以百分計，其中課程設計占30%，課程設計答辯占10%，平時成績占10%，課程基本知識考試占50%。
考試改革創新點與啟示
側重“工學結合”的考試方法的改革，將理論教學與實訓分階段進行考核，課程成績進行綜合考評，理論考試成績占60%，實訓實操成績占40%，重視學生基本技能的培養。同時在課程理論部分的考核過程進行改革，建設建筑結構試題庫使課程的考核過程標準化，使學生更好的掌握課程知識與技能。
篇10
校實訓基地(原實習工廠)生產的“和面機”其傳動系統是由電動機――帶傳動――一級齒輪傳動――拔叉所組成。我們選擇三角帶傳動――齒輪傳動為題目，學生接觸到了真實的產品，設計積極性和興趣很高。在整個兩周的設計中，自覺到工廠觀察實物，查找資料，分析原動機的運動要求和存在的問題，分析要求設計的傳動部分在整機工作中所起的作用以及整機對它的運動要求、位置要求、安裝要求等，然后再進行設計計算和裝配草圖的繪制。
學生們在設計中發現，同一規格的三角帶按自己設計計算要三根，而產品中卻只需兩根，這其中的原因就需要教師作適當的引導。筆者是這樣引導學生的：教材中規范偏于保守、可靠，產品中要考慮產品的尺寸、重量及不連續工作等因素，因而采用兩根帶也能正常工作，但三角帶的壽命要低些。
長期以來都是指導教師自己編數據編題目，而現在從生產實際中選題，對提高學生的設計水平和教師的教學水平都非常有益。但在選題中要注意選題的適當和題目的相對穩定，以利完成課程設計的教學要求。這樣做，雖說肯定加大了教學的難度，要求教師有扎實的功底，設計前必須作充分準備。但這樣的設計讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機，又要積極思考，有所創新，既滿足了具體的理論聯系實際的要求，又達到了綜合訓練的目的，較好地掌握了機械設計的基本方法，使學生初步展示了運用所學理論知識解決工程實際問題的能力，對自己以后的專業知識的學習和就業充滿了信心。
二、通過減速器的拆裝實驗加強結構設計的認識
以往的課程設計中學生感到最困難的部分是減速器的結構設計。為了解決這一問題，在設計前，讓學生動手拆裝減速器。在教師的指導下，把學生分成若干個小組。每組一臺減速器。首先引導學生觀察外部結構，然后引導學生重點觀察其內部結構，這是設計的核心部分，重點是掌握主要零部件間的相互配合關系。通過觀察分析，學生進一步清楚了軸為什么設計咸臺階式，設計臺階式的軸主要考慮了哪些問題，學生更深地理解了軸的結構設計的主要考慮、軸上零件的軸向定位、承載能力、軸上零件的裝拆、軸的各段加工方法和軸精度要求，比較全面地分析上述問題能較好地彌補了課堂上理論知識的不足。通過設計前教師指導學生的拆裝實驗，使抽象的問題具象化，增加了感性認識，為培養和提高了學生的實踐動手能力創造了一個好的條件。教師的講解與學生間的交流討論，培養了學生具有一定的專業素質和設計能力，極大地調動了學生學習的主觀能動性和學習熱情，也能較好地發揮學生的觀察力，思維想象力和創造力，并可使學生少走彎路，少出差錯，較順利地完成設計任務，又能較好地掌握產品技術設計階段中結構設計的要點，為后續課程的專業設計打下扎實的基礎。
三、課程設計的指導與成績評定的改革
在設計中我們改革了以往的一題多用，而是采用了多題目、多數據，五人組成一個設計小組。在整個設計專用周內加強業務指導，一般集中講授三次。第一次是拆裝實驗觀察分析講解，第二次下達設計任務，講解機械設計的一般過程、設計事項，使學生不會感到盲目和無從下手。第三次在技術設計階段，講授結構設計的大致過程，針對年輕人思想活躍的特點，鼓勵學生在總結前人經驗的基礎上有所創新，正確地設計零部件的結構，同時注意加工工藝，裝拆的方便性、工作可靠性。在這個階段的設計中把上一屆學生設計質量差的裝配圖掛在教室中，并指出其中幾處典型的結構不合理處，再定學生發言，逐個地把全部錯誤補充完整，直到基本清楚為止。啟發學生根據所學的知識，查找資料，在自己的設計中充分考慮。
裝配圖和零件圖的設計不僅培養了學生的繪圖能力，更重要的是鍛煉了用圖紙表示設計意圖和設計要求的能力。設計過程中組織學生相互間互查，以提高對技術文件的審核、鑒定的能力，同時提高了設計者對工作精益求精的態度和責任感。然后引導、啟發學生編寫設計說明書，具體要求為總結設計，表達設計思想，闡述設計方案，闡明設計依據，合理性、經濟性及技術要求，鍛煉了學生編寫技術檔案和文字表達的能力。
篇11
Shi Min， Zhang Zhenjuan， Huang Jing， Zhu Youhua， Zhang Wei
Nantong University， Nantong， 226019， China
Abstract： In this paper， the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode， the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile， other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum， were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.
Key words： Computer Aided Design of IC layout； practice teaching mode； course experiments； practicum
目前，高速發展的集成電路產業使IC設計人才炙手可熱，而集成電路版圖CAD技術是IC設計人才必須具備的重要技能之一。集成電路版圖CAD課程是我校電子科學與技術專業和集成電路設計與集成系統專業重要的專業主干課，開設在大三第二學期，并列入我校第一批重點課程建設項目。本課程的實踐教學是教學活動的重要組成部分，它是對理論教學的驗證、補充和拓展，具有較強的直觀性和操作性，旨在培養學生的實踐動手能力、組織管理能力、創新能力和服務社會能力。結合幾年來的教學實踐，筆者從本課程實驗、課程設計、課外科技競賽等實踐環節的設計工具、教學內容設計、教學方法和教學手段、師資隊伍建設以及考核管理等方面進行總結。探討本課程實踐教學模式可加強學生應用理論知識解決實際問題的能力，提升就業競爭力，對他們成為IC設計人才具有十分重要的意義。
1 版圖設計工具
集成電路CAD技術貫穿于集成電路整個產業鏈（設計、制造、封裝和測試），集成電路版圖設計環節同樣離不開CAD工具支持。目前業內主流版圖設計工具有Cadence公司的Virtuoso，Mentor Graphics公司的IC Flow，Springsoft公司的Laker_L3，Tanner Research公司的L_Edit和北京華大九天公司的Aether等。這些版圖設計工具的使用流程大同小異，但在自動化程度、驗證規模、驗證速度等方面有所差異，在售價方面，國外版圖設計工具貴得驚人，不過近年來這些公司相繼推出大學銷售計劃，降低了版圖設計工具的價格。高校選擇哪種版圖設計工具進行教學，則視條件而定。我校電子信息學院有2個省級實驗教學示范中心和1個省部共建實驗室，利用這些經費，我們購買了部分業內一流的EDA工具進行教學和科研。目前，我校版圖設計工具有北京華大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。
2 兩種相輔相成的實驗教學模式
我校集成電路版圖CAD課程共48學時（理論講授24學時、實驗24學時），實驗環節是本課程教學的重要部分，在有限的實驗教學時間內既要完成教學內容，又要培養學生創新能力，需要對實驗教學模式進行改革和創新。本課程實驗教學的目的與要求：與理論教學相銜接，熟練使用版圖設計工具，學會基本元器件、基本數字門電路、基本模擬單元的版圖設計，為本課程后續的課程設計環節做準備。緊緊圍繞“一個規則（版圖幾何設計規則）、兩個流程（版圖編輯流程和驗證流程）、四個問題”這條主線設計實驗內容[1，2]。要解決的4個問題分別是：（1）版圖設計前需要做哪些準備工作？（2）如何理解一個元器件（晶體管、電阻、電容、電感）的版圖含義[3，4]？（3）如何修改版圖中的幾何設計規則檢查錯誤？（4）如何修改版圖和電路圖一致性錯誤？表1為本課程實驗內容、對應學時及對應知識點。筆者設計了兩種相輔相成的實驗教學模式：系統化實驗教學模式和實例化實驗教學模式。系統化實驗教學從有系統的、完整的角度出發設計了實驗教學內容，如設計實驗3（數字基本門電路版圖閱讀）時，安排了5學時，采用3種版圖閱讀方式：讀現有版圖庫中的單元電路版圖、顯微鏡下讀版圖和讀已解剖的芯片版圖照片。針對同一內容，采用不同形式，彼此類比，加深印象，既有實物，又有動手操作，增強了直觀性和感性認識。又如設計實驗5（模擬單元MOS差分對管版圖設計）時，安排了5學時，從器件匹配的重要性入手，給出MOS差分對管的電路圖，講解具體器件的形狀、方向、連接對匹配的影響，特別是工藝過程引入器件的失配和誤差，對MOS差分對管的3種版圖分布形式（管子方向不對稱形式、垂直對稱水平柵極形式、垂直對稱垂直柵極形式）進行逐一分析，指出支路電流大小對金屬線的寬度要求，對較大尺寸的對管，采用“同心布局”結構。實例化實驗教學先提出目標實例，圍繞該實例，設計具體步驟，教師先示范，學生再模仿，如設計實驗7（集成無源器件版圖設計）時，由于集成電阻、電容和電感種類很多，不能面面俱到，要求只對多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件進行版圖分析和設計。課堂實驗的內容和課時是有限的，為此我們設置了課外實驗項目，感興趣的學生選取一些實驗項目自己完成，指導教師定期檢查。學院開放了EDA實驗中心（2007年該中心被遴選為省級實驗教學示范中心建設點，2009年12月通過省級驗收），學生對本課程很感興趣，課外使用EDA實驗室進行自主實驗相當踴躍。通過上述的實驗教學方法，特別是課外實驗項目的訓練，學生分析問題、解決問題的能力和科研素養得到了提高。
表1 課程實驗內容、對應學時及對應知識點
表1（續）
4 基于0.6μmCMOS工藝的數字門電路版圖設計 5 理解上華華潤0.6 μm硅柵CMOS幾何設計規則；學會CMOS反相器、傳輸門、與非、或非等基本門電路版圖設計；DRC檢查。
5 基于0.6 μmCMOS工藝的MOS差分對管版圖設計 4 MOS差分對管版圖設計，包括匹配原則、同心布局等，DRC檢查。
6 版圖電路圖一致性檢查 3 掌握LVS流程、LVS錯誤修改。
7 集成無源器件版圖設計 3 多晶硅電阻、平板多晶硅電容和金屬多匝螺旋形電感等常用元件版圖設計。
3 改革課程設計環節
課程設計是本課程培養學生工程應用能力的綜合性實踐教學環節，時間2周，集中指導，提前1個月發給學生任務書和指導書，每個班配備2名指導教師，注重過程控制。筆者在教學內容、考核等方面進行了改革和創新：在教學內容設計上，給出了必做題和選做題，在選做題中要求每位學生完成數字電路版圖1題和模擬電路版圖1題，具體題目由抽簽決定，做到1人1題，避免學生抄襲。考核成績由課程設計成果（占50%）、小論文（占30%）、答辯（占20%）三方面綜合給出。以往的課程設計報告改為撰寫科技小論文，包括中英文題目、中英文摘要及關鍵詞、引言、電路原理與分析、版圖設計過程、分析與討論、結束語和參考文獻，讓學生學習如何撰寫科技論文。精選優質小論文放在本課程網上學習資料庫里，供學生相互傳閱和學習。課程設計答辯具體要求參照畢業設計（論文）答辯要求，包括準備PPT講稿、講解5分鐘、指導教師點評等過程，每位學生至少需要10分鐘時間。學生對課程設計答辯反映相當好，鍛煉了語言組織和口頭表達能力，而且相互間可以直接交流和學習。我們還挑選課程設計成績優秀的學生參加校內集成電路版圖設計大賽。雖然課程設計的改革和實踐需要教師付出很多精力和時間，但我們無怨無悔，學生的認可和進步是我們最大的收獲。
4 精心指導學生參加課外科技競賽
目前我校學生參加的集成電路版圖設計競賽有校級版圖設計大賽以及行業協會和企業組織的版圖設計競賽等。由校教務處主辦，電子信息學院承辦的南通大學版圖設計大賽是校級三大電子設計競賽之一，每年8月底舉行，邀請集成電路設計公司一線設計人員和半導體協會專業人士擔任評委，增加了競賽的專業性和公正性，目前已經舉辦了6屆，反響不錯。從校級版圖設計大賽獲獎者中挑選一部分學生參加行業協會和企業組織的版圖設計競賽，如蘇州半導體協會主辦的集成電路版圖設計技能競賽、北京華大九天公司主辦的“華大九天杯”集成電路設計大賽，其中“華大九天杯”集成電路設計大賽將挑選優秀獲獎學生參加華潤上華的免費流片，學生經歷從電路設計、版圖設計及驗證、流片到測試各個環節，提高了綜合訓練能力。
5 加強師資隊伍建設
要提高課程實踐環節的教學質量，關鍵是指導教師要思想素質好，專業理論知識強，科研水平高，因此我們著力建立一支年齡結構、職稱合理的實踐教學隊伍。目前很多年輕教師是從校園走向校園，畢業后直接上崗指導學習實踐，缺少工程實踐經歷和經驗。為了提高教師自身的業務水平，加強對年輕教師的培養，近十年來，我院每年暑假舉行集成電路CAD技術實踐培訓班，由經驗豐富的教學、科研一線教師主講；不定期地邀請一流IC設計公司一線設計人員來院開設講座；同時挑選年輕骨干教師到一流IC設計公司學習和實踐，時間至少半年以上；現已聘請IC設計公司一線設計人員6人為兼職教師，指導課程設計和畢業設計。集成電路CAD技術日新月異，課程實踐環節師資隊伍建設必須與時俱進。
6 結束語
我校電子科學與技術專業、集成電路設計與集成系統專業2012年被評為省重點建設專業，也是江蘇省首批培養卓越工程師的專業。集成電路版圖設計是這兩個專業卓越工程師培養計劃的重要內容之一，總結和探討集成電路版圖CAD課程實踐教學意義重大，今后我們要繼續推進該課程實踐環節的建設與改革，不斷探索，為我國集成電路設計人才的培養而努力奮斗。
參考文獻
[1] 施敏，孫玲，景為平.淺談“集成電路版圖CAD”課程建設[J].中國集成電路，2007（12）：59-62.
篇12
1.2彈性課堂教學
課堂教學時間是有限的，如果僅僅依靠課堂時間讓學生學習和理解教學內容是無法達到預期的教學效果的，這就要求在課堂教學方面也應該進行彈性化改革。一方面，學生應該對課程做一定的預習和準備，無論是整理不同教學內容的邏輯關系還是總結歸納問題，對提高教學效果都是有積極的幫助的。另一方面，教師應該對課堂時間進行規劃和分配，改變傳統的“你教我聽”的模式，讓學生參與到教學討論中，不僅可以活躍課堂氣氛，還能夠在教師的引導下增強學生的學習深度和學習廣度，掌握計算機網絡課程的內涵。
2.課程實踐的彈性定制
課程實踐對于“計算機網絡”這門課程具有非常重要的意義，是最核心的教學主體，因此在這門課程中實施彈性教學時必須將實驗、課程設計以及實習等實踐方式進行有效結合，向學生提供充分的動手實踐環境，幫助學生真正掌握和引用計算機網絡學習中學到的知識。首先，隨著教育資源投入的不斷加大，大部分高校都具有能夠滿足教學實驗的教學環境和教學條件。但是傳統教學模式的缺陷在于：實驗題目落后。計算機網絡課程中涉及的教學內容及相關技術發展速度非常快，只有與社會需求相符的實驗內容才能夠真正提高學生的學習效果。因此在實驗環節中可以依照彈性教學的內涵選取或引入CCNA、CCNP中與社會關聯較為密切的實驗題目，或鼓勵學生進行創新性實驗。其次，課程設計是體現學生綜合能力的主要方式之一，但是傳統教學中，教師和學生對其并沒有產生足夠的重視度，只是按部就班的制定和完成一些較為容易實現，與課本教學內容沒有較大差別的課程設計內容。課程設計的本質在于激勵學生對已經學習和掌握的知識進行歸納和總結，通過與老師溝通，在自己最大能力范圍內，將多個相關內容進行串聯和綜合應用，構成一個完整的課程設計方案，結果是失敗還是成功并不是非常重要。這就要求教師利用自己的科研積淀以及對學生的個人能力進行分析，通過與學生討論，擴大課程設計的內容，增強課程設計的彈性。再次，對于有能力的學校，教師應該有計劃的組織學生進行實習或邀請與本課程關系密切的從業人員對其工作內容或他眼中的計算機網絡進行講解，幫助學生建立更為生動、更為真實的計算機網絡認識。
3.課程考核的彈性定制
實行彈性考核方式更能夠體現學生的綜合能力，消除學生只為應試而學習的心態。常規的課程考核方式主要由學生平時成績和理論考試成績兩部分內容組成，但是這兩部分內容并不能夠真正體現學生的學習水平和應用水平。對于評價學生的學習效果缺乏客觀性。若改變現有的課程考核方式和教學評價方式，將其做彈性化處理，按照不同教學內容對學生的作用調整考核比重，增大課程設計、實驗等實踐內容所占比例，甚至加入現場實際操作考核等，讓考核成績更加客觀、公平、真實。
篇13
《數據庫原理及應用》課程是一門理論與實踐結合緊密的計算機專業基礎課程，分為理論與應用兩部分。《數據庫課程設計》是與此課程配套的實踐課程，對原理的理論教學起著重要的輔助作用。它的教學目標要求學生掌握數據庫設計的步驟，將軟件工程思想與其結合最終完成應用系統的開發設計。目前在教學過程中兩門課程往往作為獨立的教學課程完成授課，關聯性差，存在弊端，影響了實際教學效果，如何切實有效的將二者結合迫在眉睫。
2存在問題
《數據庫原理及應用》課程理論知識點抽象，課程的實驗一般為驗證性實驗。由于驗證性實驗的內容來源于理論知識點，每個實驗要根據教材各知識點來安排，但教材又受到本身系統性的約束，所以這樣使得各實驗內容相對孤立缺乏連貫性，學生只能針對各知識點進行專項練習。這種教學方法表面上看似乎符合計算機課程理論與實際相結合的要求，但卻存在很大的弊端，學生僅學會了簡單“復制”課本知識點，沒有從本質上理解所學的知識，只知道按要求去做但沒有深入思考為什么要這樣去做，因此根本談不上對學生的創新性思維和綜合運用能力的培養。由于理論知識過于抽象，各知識點涉及的實驗比較孤立，相關性差，學生缺少系統化設計思路，導致學與用的脫節。學生完成了一個學期的實驗之后，對于每個單一的知識點雖然有了一定程度的掌握，對知識點的綜合應用沒有掌握，對創建一個功能完善的數據庫系統一無所知。《數據庫課程設計》是《數據庫原理及應用》的實踐課，要求學生掌握數據庫系統的設計過程，利用原理課程中各分散知識串聯成為一個整體，在設計過程中掌握抽象的理論概念，達到對知識的靈活運用。但由于課程設計學時只有一周，面對龐大的數據庫設計任務，時間緊任務重很多學生采取敷衍了事的態度，沒有認真分析課題，沒有考慮原理和課程設計這兩門課的聯系，無法靈活的將理論知識點轉化為相應的功能操作，甚至產生了抄襲的行為，失去了課程設計這門課開設的意義。
3解決方案
為解決兩門課程學習過程中出現的弊端，采用將原理課程與課程設計任務相結合的教學模式。對于數據庫理論知識點抽象單一，實驗內容孤立的問題，教師可以根據課程設計的內容要求，挑選優化的與有代表性的項目，從基本概念到課程設計要求由淺入深分步講解，使學生全面掌握數據庫開發過程的整個流程。教學中采用開放式方式，提高學生的自主性與創造性學習。一直以來，數據庫課程設計中因為時間緊課時少，大多數教師采用固定題目供學生使用，這樣可以提高教師對課題的指導效率，但學生對教學內容掌握情況參差不齊，導致學生對所學內容不能很好掌握。針對這種情況可以采用分層教學，以“需求”為導向，將任務劃分為多個模塊，對每一模塊提出具體的實驗要求，根據學生情況進行分組選擇，挑選實力相當的任務模塊，在學生完成任務的過程中，教師指出理論課程中與完成各模塊任務相關的章節位置，進行基礎理論的講解，將各個單一的知識點串聯起來。學生則根據學習的各個知識點及其對應的各個驗證性實驗，與課程設計要求完成的功能任務一一對應，分階段完成課程設計的任務。在實驗操作過程中要符合教學要求，鞏固專業知識，培養學生對問題的分析、解決和綜合運用能力。學生在開發過程中產生的問題，教師可以采用針對性引導的方式，引導學生從課本中找到對應知識點，改進設計方法，發現問題本質，實現對數據庫理論知識的真正領悟，以及完成理論指導課程實踐，課程實踐應用和完善理論知識的作用。
4教學效果
數據庫原理與課程設計任務相結合的教學方法，是在傳統單一的教學方法中結合了項目教學方法，通過解決基礎理論課程中抽象知識點和孤立實驗任務，以及課程設計中龐大而復雜的數據庫開發過程為主要目標，在課程設計項目操作實施過程中完成了基礎理論知識的教學任務，實現了課程的教學要求和目標。這種相結合的新型教學模式較之前的單一使用傳統教學方法更側重于學生學習興趣及實踐操作能力的培養，在教學過程中以學生為主體，教師為主導，設計任務為主線，充分調動了學生的主觀積極性，開闊了學生的思路。以理論和實踐相結合的教學路線，合理的教學計劃、優化的課程設計案例，漸進的交互體系等方式提高學生解決問題的能力，培養學生逐漸建立優良的系統分析設計理念，鍛煉學生的實際操作能力，可以學以致用，具有積極的作用。
5總結
本文針對數據庫理論及數據庫課程設計的教學內容和方法進行了深入探索，對當前學生數據庫理論知識掌握程度與課程設計操作實踐需求之間存在的差距進行了分析研究，根據現階段理論課程的教學模式，從課程設計的案例出發，將二者有效的結合起來，激發了學生的學習興趣。有效的促進了學生學習質量的提高和數據庫相關課程的整體水平。
作者:張莉 單位:中國石油大學勝利學院
參考文獻
