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關(guān)鍵詞:汽車設計;課程車技;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)51-0029-02
“汽車設計”課程是我校車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課程。通過對本課程的學習,學生會了解汽車設計的主要流程、設計方法和主要總成的設計、選用思路以及應注意的問題;掌握汽車整車設計及各主要總成設計的基本方法和原理以及先進的汽車設計技術(shù),從而具備分析和解決該領(lǐng)域問題的基本能力。課程內(nèi)容涉及較廣泛,集機械、電子、液壓等多種學科知識,并且相互滲透愈來愈深;結(jié)構(gòu)圖、國家標準、設計要求和公式繁多,采用傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能適應形勢發(fā)展的需要。“汽車設計”課程自從作為山東省精品課程建設以來,在課程負責人的組織和領(lǐng)導下,課程組多年堅持教學研究和教學改革,不斷探索科學的教學方法和手段。2012學年課程組經(jīng)過多次的教研會議研究,進一步深化教學改革實施方案,對“汽車設計”課程的課堂教學和課程設計環(huán)節(jié)進行了改革,主要包括:新的課程進程及授課方式;多主講教師負責制教學;外聘專業(yè)制造企業(yè)的技術(shù)專家講座和指導;課程設計分組及題目設計;改革考核方式,加強過程管理。
課程內(nèi)容按照底盤結(jié)構(gòu)和目前企業(yè)生產(chǎn)的基本組織方式,主要劃分為:汽車總體設計、離合器設計、機械式變速器設計、萬向傳動裝置設計、驅(qū)動橋設計、懸架系統(tǒng)設計、轉(zhuǎn)向系設計、制動系設計等部分。課程設計一般選擇理論教學中幾個相對獨立,難度適中的部件進行機械設計(如驅(qū)動橋,變速器、制動器、轉(zhuǎn)向器等),訓練學生的結(jié)構(gòu)選型、載荷確定、強度分析和繪圖等方面的能力。課程設計在教師初步講解設計、校核方法的基礎(chǔ)上,以學生自學為主,教師答疑為輔,在設計過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,訓練學生獨立設計的能力。
一、教學進程
課程進程跨度為8周,包括理論教學、課程設計兩部分,課程設計與課堂內(nèi)容穿行。第十一周開卷考試,第十二周課程設計總體答辯?;窘M成環(huán)節(jié)包括:課堂講解、布置設計任務、外聘專家講座、設計指導、課程設計答辯。每章內(nèi)容包括課堂講授、現(xiàn)場設計指導和集體匯報交流。講課可以多次進行,第一次課重點布置本部分設計的主要內(nèi)容、主要設計流程、主要設計方法,介紹設計標準、參考資料,包括網(wǎng)絡資源和資料,確定任務的時間要求,確定設計任務,確定繪圖完成的內(nèi)容。
教學內(nèi)容及進程部分章節(jié)安排如下例:
二、主講教師
本課程采用按章節(jié)由在專業(yè)方向和研究領(lǐng)域有專長的教師擔任的方法。改革的初衷是車輛工程專業(yè)的教師學員結(jié)構(gòu)合理,不同教師的研究方向以及科研領(lǐng)域各有不同,對汽車的某系統(tǒng)有長期的、深入的研究,而且掌握專門的研究方法,了解學術(shù)前沿。尤其是部分教師掌握了現(xiàn)代設計方法和手段,例如三維設計、有限元分析、汽車CAE方法等,對機電液一體化有著較豐富的經(jīng)驗。由這樣的教師擔任其所熟悉的系統(tǒng)的主講,可以充分發(fā)揮其特長,更容易將科研與教學結(jié)合到一起,還可以將課程設計題目和教師科研課題結(jié)合起來,使學生獲益更多。
實施過程中,精心選擇了8位主講教師。他們大多有著豐富的教學和實踐經(jīng)驗,具有較高的職稱和學歷,在汽車相關(guān)部分有著較深入的研究。
講課全程進行錄音錄像,主講教師盡職盡責,充分備課,認真講課,悉心指導。這種形式,讓學生認識了更多的專業(yè)教師,領(lǐng)略了不同教師的教學風格,汲取了豐富的知識,得到了學生普遍歡迎。
三、外聘專家
課程組在重要章節(jié)聘請企業(yè)技術(shù)骨干或?qū)<遗e行講座或設計技術(shù)指導,經(jīng)過與我省專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和設計研究院等單位廣泛接觸,初步選定了四個單位的專家,他們分別在汽車總體設計及總布置、汽車離合器產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)、汽車變速器產(chǎn)品設計開發(fā)、汽車驅(qū)動橋設計與制造等領(lǐng)域有著多年的工作經(jīng)歷。
當然,這個環(huán)節(jié)的實施,需要大量的前期準備工作投入,包括專家聯(lián)系、日程安排、接送、講座內(nèi)容設計等。專家講座讓學生一方面了解到了實際的企業(yè)研發(fā)過程、手段和方法,了解在設計過程中需要格外注意的問題,學習專家的設計經(jīng)驗;另一方面也了解了行業(yè)現(xiàn)狀,企業(yè)對人才能力、知識結(jié)構(gòu)的需求,認識到了自己的不足,促使其更加努力。不同的講解角度和新穎的內(nèi)容,極大地吸引了學生的注意力,提高了學習效果。
四、課程設計
1.分組。通過廣泛征詢教師和同學的意見,課程組研究決定,本課程的課程設計分組進行,仿照專業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)項目小組的形式進行。每一個項目組內(nèi),對于一個給定的項目,要求分工明確。即任務分析、調(diào)研、資料查閱、設計、分析、繪圖、答辯、設計資料整理等工作由項目小組長指定或抽簽確定,但要保證每個同學在8個項目的工作過程中都從事過不同的工作。項目小組成員按照班級宿舍自然形成,每個宿舍自成一組,這樣便于小組成員之間的討論、工作協(xié)同和教師分散指導。
2.設計任務。以我國市場上常見的幾種汽車產(chǎn)品整車布置及底盤系統(tǒng)的設計開發(fā)為目標,按照汽車總體需求及總布置、離合器、機械式變速器、萬向傳動裝置、驅(qū)動橋、懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系、制動系共8個設計題目進行,最終形成一個相對完整的汽車底盤系統(tǒng)設計。考慮到結(jié)構(gòu)的差別、用途上的差別等因素,實施過程中選取了6類汽車進行設計,分別是:輕型貨車、中型貨車、重型貨車、城市公交車、公路長途客車和中級轎車。每一部分的題目還要結(jié)合主講教師的具體要求,比如CAE應用,電子控制系統(tǒng)應用、液壓系統(tǒng)應用等內(nèi)容。每一個項目完成進行集中答辯,按照小組進行,一人負責陳述,全體成員接受質(zhì)詢。需要指出的是,為了鍛煉學生的表達能力,規(guī)定每一名同學至少進行過一次答辯陳述和講解過程。
五、考核方式
1.汽車設計課程的考核方式:開卷考試+平時成績。分值比例為:各主講教師根據(jù)課堂表現(xiàn)及出勤情況給出平時成績,最后求平均值;期末開卷考試成績。學生打分及教師給出的平時成績由5級分制轉(zhuǎn)為百分制。
2.汽車設計課程設計考核方式??己藘?nèi)容和形式主要包括:(1)組長主要針對成員參加資料查閱、小組方案討論、設計過程、參與程度等環(huán)節(jié)給出每成員的成績(按照ABCD四個等級給出)。(2)各主講教師據(jù)本組總體情況給出本組的基本分數(shù),結(jié)合教學指導過程和學生出勤情況、匯報效果等,依次確定每個人的成績。(3)課程設計成果和答辯成績。課程設計最后完成所有材料的系統(tǒng)整理,完成整車的系統(tǒng)設計、計算和資料整理,撰寫設計說明書裝訂成冊,整理設計圖紙,并最終答辯。
六、總結(jié)
關(guān)鍵詞: 《小學英語教學法》 課程實踐 教學方案設計
《小學英語教學法》是英語教育專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,旨在使學生通過本課程的學習,掌握小學英語教學法的理論和教學規(guī)律,學會運用各種方法方式、多種類型的教學手段和技術(shù),提高教學水平和課堂效率。根據(jù)高職教育的特點,本課程在適當介紹英語教學理論不同流派的同時,將側(cè)重點放在語言技能和語言知識的實際課堂教學上,重點培養(yǎng)新課標下學生的教學實踐能力。結(jié)合本課程教學大綱的要求和本市小學英語的教學與教改情況,特從課程實踐教學設計、實訓教材開發(fā)、產(chǎn)學研結(jié)合三方面進行教學方案設計。
一、課程實踐教學方案
(一)校內(nèi)實踐教學
1.課堂教學實踐。本課程每周課時為4,共計64學時,其中理論學時為30,實踐學時為34。實踐內(nèi)容分為兩大類:一為觀看示范課錄像,進行評課和討論;二為教學技能分項訓練。其中觀看和討論示范課Learning teaching共10學時,教案編寫Lesson planning、教學技能分項訓練Teaching techniques、說課等12學時,試講Teaching practice12學時。
2.設置實訓周。將第四學期第15周定為教案編寫技能實訓周,第五學期第13、14、15周分別設定為課件制作、教師技能綜合技能實訓周,保證實踐教學內(nèi)容的訓練時間,集中訓練學生從師技能。
3.第二課堂教學實踐。定期組織具備專業(yè)特色的學生活動,為學生提供鍛煉和展示專業(yè)技能的平臺。例如:教師技能大賽、英語文化節(jié)、英語口語之星大賽、英語演講比賽、教案設計大賽等。
(二)校外實踐教學
本課程團隊在課程的設計和安排中注重實習基地的建設,力圖建立一批長期、穩(wěn)定、遍布全地區(qū)的實習基地。通過安排學生到實習基地觀摩、見習、輪訓,使學生感性、直觀地了解小學、小學生,熟悉小學英語教學方法與學生課堂管理的基本做法等教材中難以直觀體現(xiàn)的內(nèi)容。
1.實習基地見習、輪訓。學生綜合素質(zhì)能力有待進一步加強已成為用人單位和教育部門的共識,而產(chǎn)學合作對于培養(yǎng)學生的專業(yè)技術(shù)能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力有著十分重要的意義。因此,英語教育專業(yè)依托實踐教學基地,以英語教師的職業(yè)發(fā)展為導向,從“學習的內(nèi)容是工作,通過工作實現(xiàn)學習”出發(fā),制定了一個比較完整的見習、輪訓實踐教學體系,其核心是教師崗位認識課程。崗位認識課程是在專業(yè)基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)技術(shù)課程之間展開的課程,要經(jīng)過四個階段實習和認識。
(1)助教崗位認識
這一部分內(nèi)容通過學生利用雙休或假期在英語培訓學校完成。主要是讓學生了解在未來工作中接觸到的第一個工作崗位的具體工作任務和應該具備的專業(yè)知識和能力。
(2)教師崗位認識
通過見習、輪訓等方式組織學生到校外實踐教學基地了解英語教師的日常工作任務,掌握一定的教師職業(yè)技能。
(3)班主任崗位認識
組織學生到校外實踐教學基地考察和學習,讓他們了解班主任的基本工作任務,初步掌握與其他任課教師的協(xié)作能力,與孩子和家長的溝通能力。
(4)教研組長崗位認識
以輪訓的形式組織學生到校外實踐教學基地,了解教研組長的崗位職責和基本工作任務,為日后工作做好準備。
通過崗位認識實踐學習,使學生對理論知識同實踐相結(jié)合有了進一步的認識,對學好專業(yè)理論知識和實訓課程有足夠的信心和思想準備。學生能了解課堂上哪些知識是有用的,將來走上工作崗位還應具備哪些素質(zhì),通過崗位認識實習,對自身有一個全面的認識。
2.社會實踐。讓學生利用暑期或課余時間去小學代課或組織第二課堂活動;鼓勵學生做家教或利用業(yè)余時間去一些英語培訓機構(gòu)(如新東方培訓學校、小新星培訓學校等)做兼職;暑期外語系英語教育專業(yè)學生下鄉(xiāng)支教活動已成為外語系的品牌活動。
3.教育實習。第六學期進行,共12周。在實習過程中,每10―15位學生配一名帶隊老師,負責實習的全面管理,特別是對實習生的聽課、備課、試講、上課、課后評議、班主任工作等進行具體指導,確實保證實習質(zhì)量。
二、實訓教材開發(fā)
教案設計技能是一門英語教育專業(yè)學生必修的基本技能之一。通過實訓,學生能夠運用專業(yè)知識和教學理論進行教學設計,制定教學目標,分析和處理教材,了解學生,制定教學策略和編寫教案,為后續(xù)課程的學習和從事小學英語教育工作準備必要的基礎(chǔ)知識和技能。該技能實訓的教材應以學生的就業(yè)導向為依據(jù),直接選自人民教育出版社的小學英語課本。著重培養(yǎng)學生對小學英語課中的語音、詞匯、對話、課文的教學實踐技能。這樣的實訓教材有利于使學生更好地適應畢業(yè)以后的教學工作。
三、產(chǎn)學研結(jié)合
(一)頂崗實踐
一是安排擔任本課程的教師到本市的小學和英語培訓機構(gòu)進行實踐鍛煉,在實踐中熟悉小學英語教育教學的現(xiàn)狀及教改趨勢;結(jié)合學?;蚺嘤枡C構(gòu)的教學實際和用人現(xiàn)狀,不斷完善教學方案,改進教學方法;教師可在授課以外的時間以學校或培訓機構(gòu)為主,幫助他們解決課堂教學方面的難題;同時也帶著教學中的一些課題,到學校向在豐富實踐經(jīng)驗的一線優(yōu)秀教師們請教,在他們的幫助下提高科研開發(fā)的能力和教學質(zhì)量。二是專業(yè)教師跟隨頂崗實習的學生到實習基地進行一學期時間的鍛煉,他們在學校既是指導教師又是任課教師,除指導學生實習外,還直接參與英語日常教學;同實習生一起幫助學校開展第二課堂活動,如單詞比賽、英語歌曲比賽、舞臺劇表演等;組織實習生為小學或教育機構(gòu)制作教具。
(二)聘請襄樊市小學英語課名師來我院講學
聘請我市優(yōu)秀小學英語教師來我系作專題講座或講示范課,將小學英語教學中的最新實踐教學成果帶入課堂。
(三)對社會和基地人員進行培訓
自2001年起,學院每年暑期在襄樊市教育局的指導和支持下為襄樊地區(qū)培訓小學英語教師五批,先后培訓全市小學英語教師近600人次。通過小學英語教學法的專題培訓,提高了我市小學英語教師(含基地教師)英語教學水平和教學質(zhì)量,也促進了參與項目培訓的任課教師進一步深研小學英語教學的規(guī)律與改革前沿信息。利用網(wǎng)絡BBS論壇、個人BLOG等現(xiàn)代信息技術(shù)來促進全市小學英語教師之間的交流和資源共享。并且讓學生和小學英語教師通過這個平臺進行溝通,為本課程的課外教學拓展空間。
以上對于本課程的實踐教學設計、實訓教材開發(fā)、產(chǎn)學結(jié)合三方面的方案設計體現(xiàn)了以英語教育專業(yè)學生就業(yè)導向為出發(fā)點的主體思想,依托實訓實習基地建立起了長效的產(chǎn)學研合作機制,從而達到雙贏的局面。
參考文獻:
[1]郭嵐峰,楊樺.教育信息化在職業(yè)教育中的應用[J].北京:中國現(xiàn)代教育裝備,2006:60,(1).
關(guān)鍵詞:實驗教學;課程設計;示范中心;電工電子
一、引言
在現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,電工電子相關(guān)課程的教學模式受到了很大的沖擊。隨著大規(guī)模集成電路、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子系統(tǒng)的設計手段和方法也在不斷更新。在實踐教學過程中如何提高學生的實踐能力,培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需要的優(yōu)秀人才是高校工作者在教學工作中需要不斷思考和探索的問題。
按照知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高、協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念,以學生能力培養(yǎng)為核心,建立有利于培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的實驗教學體系,是北京交通大學國家級電工電子實驗教學示范中心建設的目標之一。為此,示范中心設計了一系列基礎(chǔ)性、設計性、綜合性、創(chuàng)新性和研究性的實驗內(nèi)容。
為了強化電子類專業(yè)學生的綜合設計能力,示范中心進行了電子類系列課程設計的教學設計。系列課程設計的教學目的是鞏固加深相關(guān)電子技術(shù)課程的理論知識和綜合使用技能。通過對一個具體實際應用系統(tǒng)的設計過程,讓學生掌握系統(tǒng)設計的一般方法和設計流程,熟悉現(xiàn)代電子產(chǎn)品設計過程中常用的計算機輔助設計工具及其使用方法。
通過系列課程設計,加強實踐環(huán)節(jié),提高學生的實踐技能,為學生在本科學習期間工程設計能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。而這種工程實踐能力無論是對于一名工程師還是一名研究人員都是非常重要的基本素質(zhì)。
二、建設基礎(chǔ)和建設理念
為加強實踐教學,近年來示范中心開設了四門課程設計:電子技術(shù)課程設計、DSP技術(shù)課程設計、EDA技術(shù)課程設計、單片機技術(shù)課程設計。四門課程設計均單獨授課、單獨考核。2001年“電子電路實驗系列課程改革”教學研究項目獲得國家教學成果二等獎,2004年“數(shù)字電子技術(shù)課程建設的研究與實踐”教學研究項目獲得北京市教學成果一等獎。示范中心奠定的良好基礎(chǔ)和全體教師的不懈努力,為課程設計的課程建設奠定了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前電子技術(shù)課程設計的課程建設已經(jīng)被列入學校精品課程建設的行列。
在課程設計的建設過程中,示范中心一貫強調(diào)具有鮮明時代特征的“一個優(yōu)先、兩個結(jié)合、三種意識”的教學思想。即強調(diào)師資隊伍建設優(yōu)先,建立一支教學水平與科研能力兼?zhèn)?、教育思想和知識結(jié)構(gòu)先進、年齡結(jié)構(gòu)合理的從事電子技術(shù)基礎(chǔ)教學的師資隊伍;強調(diào)課程建設和當前教學改革、人才培養(yǎng)目標相結(jié)合,課程建設和科研相結(jié)合;強調(diào)領(lǐng)先意識、精品意識和特色意識。按照我?!皣鴥?nèi)一流、國際知名”的發(fā)展定位來建設課程設計,使課程設計的教材、網(wǎng)絡課程、電子教案、實驗教學等內(nèi)容形成立體化規(guī)模,適應時展需求。
三、課程建設與實踐
先進的教學理念需要切實有效的教學方法與手段來實現(xiàn),這些手段和方法需要符合學生的認知水平和教育規(guī)律。在近幾年的實踐教學工作中,示范中心針對課程設計的教學內(nèi)容、實驗教學方法、實驗組織方式、考核方式等進行了研究、探索與實踐。課程建設與實踐工作主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.以學生為本,尊重學生的學習興趣
“興趣”是最好的老師,一旦學生對學習的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣,那么學生的學習積極性將會得到極大的提高,學生的潛能也會得到最大的挖掘。
考慮到電子技術(shù)、單片機技術(shù)、DSP技術(shù)、EDA技術(shù)應用的廣泛性和學生興趣的迥異,目前每門課程設計均提供多個設計性題目。
在課程設計過程中,學生根據(jù)自己的興趣自主選擇設計題目。題目的難易程度有一定的差別,每個題目均有基本功能和擴展功能兩個部分,基本功能是要求學生必須完成的設計工作,是對學生實踐能力培養(yǎng)的最基本的要求;擴展功能有一定的難度,屬于選做的設計工作,這部分設計工作給優(yōu)秀學生提供了發(fā)展的空間。這種教學設計兼顧了不同層次學生的水平,滿足分層教學的需求。課程設計中的設計題目是在充分考慮通信工程、自動化、電子科學與技術(shù)不同專業(yè)的特點,考慮了設計內(nèi)容的實用性和先進性以及學生的實際情況確定的,設計題目基本符合學生的認知規(guī)律。
在進行設計選題過程中,學生不僅可以選擇課程設計講義中提供的設計題目,還可以選擇講義以外自擬的設計題目,但是需要指導教師的審核,以確定學生自擬的題目能夠達到教學計劃的要求,把好教學質(zhì)量關(guān)。這樣做不僅提高了學生的學習興趣,同時不同題目的設計工作同時在開放的實驗室進行,學生們可以互相交流,擴展了視野。
2.實驗室開放,提供自主學習環(huán)境
課程設計的教學內(nèi)容強調(diào)學生的學習自主性,強調(diào)學生的發(fā)展是在學生自主學習與外部條件的相互作用中完成的。
為了達到強化實踐教學環(huán)節(jié)的效果,課程設計基本是集中在小學期進行。為了能夠讓學生自主地安排學習、設計時間,有更多的時間自主選擇設計題目、優(yōu)化設計方案,示范中心在開放實驗室的前提下,提前一個月的時間安排設計工作,明確設計要求。通過課程設計指導教師對不同題目的設計思想、設計方案、設計流程、設計方法和調(diào)試注意事項等相關(guān)內(nèi)容的介紹,讓學生自主選擇題目,進行方案論證,最終確定設計方案。自主性學習尊重了人的發(fā)展規(guī)律和學習規(guī)律的客觀需求,是學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力形成的基本要素。
3.發(fā)揮網(wǎng)絡教學優(yōu)勢,提高教學效率
由于課程設計題目多、方案多,在課程設計教學指導工作中,為了保證教學質(zhì)量,提高教學效率,每位指導教師僅針對一兩個設計題目精心準備教學,進行課程設計題目和內(nèi)容的介紹。同時授課電子教案在示范中心的網(wǎng)站,方便了學生自主學習。
4.重視啟發(fā)式教學
在教學中重視啟發(fā)式教學,將傳統(tǒng)的在實驗室手把手的指導方式轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式的引導。
在課程設計教學過程中,理論課中注重總體方案設計思想的介紹、設計步驟的講解,注重技術(shù)課程設計過程中設計錯誤典型案例的介紹,以及減少設計錯誤的措施、調(diào)試方法和一些經(jīng)驗。理論教學僅介紹部分設計方案中核心芯片的功能,不提倡給學生提供具體的設計電路,注重啟發(fā)式教學,鼓勵學生的創(chuàng)新精神。
針對學生設計中出現(xiàn)的問題,幫助學生分析問題出現(xiàn)的原因,探討解決問題的有效方法。鼓勵學生自主學習,并注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5.重視實踐過程和學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
在教學工作中,我們不僅注重學生課程設計的結(jié)果,更加重視學生的實踐過程,重視學生在設計過程中的每個細節(jié)。示范中心希望通過四門獨立設課的課程設計,加強學生查閱資料的能力、工藝素質(zhì)、市場素質(zhì)、團隊精神以
及綜合設計和實踐能力的培養(yǎng),從而達到強化學生綜合實踐能力目的。
課程設計的最終目標是設計完成一個功能系統(tǒng)的物理實現(xiàn),因此購買材料、器件成為設計過程不可缺少的一個環(huán)節(jié)。在設計過程中要求學生在設計方案確定之前,進行市場調(diào)查,自己到電子市場購買元器件。這樣做鍛煉了學生查閱芯片資料、確定參數(shù)、尋求各器件替代品、靈活修改電路的能力。不僅培養(yǎng)了學生進行工程設計的成本意識,而且讓學生熟悉了市場。
由于設計工作涉及面廣,任務繁重,因此課程設計要求以3人小組的形式完成。學生自由組合,自己選出組長,組長根據(jù)小組選擇的題目進行分工。這種方式鍛煉了學生與他人之間的溝通能力和團結(jié)協(xié)作能力。在設計方案論證、資料檢索、器件購買、問題分析等過程中,培養(yǎng)了學生的團隊精神和合作意識,提高了學生的綜合素質(zhì)。
6.完善科學的考核制度
考核的目的是檢驗教與學的效果、促進教學內(nèi)容的完善和教學方法的改進。目前課程設計的考核包括三個方面:設計結(jié)果、設計報告和答辯結(jié)果。設計報告有初期的總體方案設計報告和最終的設計報告??己诉^程中不僅注重設計結(jié)果,更加重視設計過程,重視學生設計報告中的問題分析及解決方法,重視學生答辯過程中分析問題的能力。突出考查創(chuàng)新能力,多方位、多角度地考察和評價學生的能力。
四、教學方法比較
近幾年示范中心嘗試了三種課程設計教學方式。一是全部工作由實驗室教師完成,根據(jù)自然班安排指導教師,實驗室開放,學生任選設計題目。二是由實驗教師和理論課教師共同承擔設計指導工作,根據(jù)自然班安排指導教師,實驗室開放,學生任選題目。三是實驗教師和理論課教師共同指導,實驗室開放,任選題目,但教師的安排不再是以班級為單位,而是以設計題目為單位,每位老師僅負責一到兩個設計題目。
實驗教學結(jié)果說明第三種教學方式教學效果較好,不僅指導教師人員充足,而且便于工作細化,保證了教學質(zhì)量。另外,由于每個教師僅指導一至兩個題目,不再是十幾個題目、近百種設計方案,這樣教師有更充沛的精力研究分析設計題目的教學方法和設計方案,便于精品課程的建設。
五、存在的問題和改進思想
目前存在的問題主要有兩個。
一是課程的時間安排問題。課程設計的最佳教學時間應該是學生完成相關(guān)技術(shù)理論課程之后。目前由于學分制、選課制等一些客觀因素的限制,課程設計進行時,部分學生尚未完成相關(guān)課程的理論學習,這樣在一定程度上影響了課程設計的質(zhì)量,同時在一定程度上限制了學生設計題目的選擇范圍。
主要任務是使學生掌握化工生產(chǎn)過程中涉及的主要化工單元操作的基本概念、典型設備的構(gòu)造、基本操作原理等知識并能夠進行單元操作過程的工藝計算。實驗教學環(huán)節(jié)的基本任務是使學生了解各化工單元操作原理、流程,使學生掌握典型化工設備的特點、性能和基本操作,加深對化工原理基本理論、基本知識的理解?;ぴ碚n程設計是繼化工原理理論教學和實驗教學之后安排的一個總結(jié)性、綜合性的實踐教學環(huán)節(jié)。通過該實踐環(huán)節(jié)的訓練使學生能綜合運用化工原理的基本理論知識以及先修的物理化學、機械制圖、化工制圖等課程理論在規(guī)定的時間內(nèi)完成給定的化工設計任務,即設計出符合一定生產(chǎn)要求的化工單元操作工藝及設備。通過化工原理課程設計讓學生了解化工設計的基本內(nèi)容,掌握化工設計的一般步驟和方法,重點培養(yǎng)學生的工程意識和分析、解決工程實際設計問題的能力。課程設計不同于一般的課程作業(yè),需要學生根據(jù)設計任務,確定自己的設計方案,查取資料、搜集數(shù)據(jù),進行工藝過程和設備的計算,并對自己的選擇和計算結(jié)果進行論證和核算。整個設計過程對提高學生工程意識及獨立工作能力有很大作用。然而筆者在自身教學實踐指導中發(fā)現(xiàn),目前化工原理課程設計在教學設計中仍存在一些不足,這些不足在一定程度上影響了其教學質(zhì)量。在此,筆者結(jié)合自身實踐分析一下化工原理課程設計在教學中存在的問題,并針對這些問題探討一下具體的改進方法。
二、課程開設時間不當導致學生對課程設計認識不足
化工原理理論課程是化學工程與工藝專業(yè)學生在大學期間主修的第一門化工專業(yè)基礎(chǔ)課,是工程性較強的一門課程。而化工原理課程設計隸屬于工程設計課程,很多學校通常在化工原理理論課程結(jié)束后開設,時間為兩周。雖然學生在學習了化工原理理論課程后基本掌握了常見的化工單元操作的基本原理和典型設備的結(jié)構(gòu)和計算,但學生對工藝和設備的認識還是比較膚淺的,大多數(shù)學生仍停留在書本知識的理性認識上,對工程的內(nèi)容了解甚少,不具備工程觀點。因此學生拿到設計任務后,認為課程設計跟平時的課程作業(yè)沒什么兩樣,直接按照《設計指導書》中的例題進行依葫蘆畫瓢,也不管是否適合自己的體系,設計出的設備不合理、不規(guī)范。為了讓學生對課程設計有一個充分的認識,筆者認為化工原理課程設計教學環(huán)節(jié)應安排在大三下學期期末,并與化工設備課程設計同步進行。因為在此之前,學生除修完化工原理理論課程外,還修完多門化工專業(yè)課程,如化工分離工程、化工設備機械基礎(chǔ)、化工工藝學等。經(jīng)過多門專業(yè)課程的學習,學生對工藝和設備的認識已經(jīng)比較深刻,對工程內(nèi)容的了解也比較多,已具備基本的工程觀點,以至于拿到設計任務后不會像以前那樣盲目無措。
三、設計過程安排不合理,使學生在設計過程中收獲甚少
關(guān)鍵詞:粉體材料;課程設計;教學改革;實踐教學
一、粉體材料工程課程設計設置的必要性
粉體材料工程是一門強調(diào)粉體的表征和制備以及粉末處理的科學和技術(shù)[1,2]。這里的粉體基本性質(zhì)包括幾何性質(zhì)和力學性質(zhì)。粉體處理加工過程包括制備、粉碎、分級、分離、輸送、喂料、儲存、轉(zhuǎn)運、混合、造粒、計量、危害防治等[3]。目前開設粉體材料科學與工程專業(yè)的院校有中南大學、合肥工業(yè)大學、沈陽理工大學、景德鎮(zhèn)陶瓷學院以及合肥學院等。由于粉體材料的理論知識與實際應用與人們的生活、生產(chǎn)、科研等聯(lián)系緊密[4,5],由此,國內(nèi)很多材料科學與工程專業(yè)也開設了相關(guān)的課程。北方民族大學材料科學與工程專業(yè)也開設了粉體材料工程及其課程設計。通過該課程設計,使學生綜合運用粉體工程課程和其他有關(guān)先修課程的理論及相關(guān)實踐的知識,去分析和解決粉體材料加工的一些基本問題,了解粉體材料生產(chǎn)加工所需設備的原理和基本性能,選擇設備的基本原則等,通過查找文獻、標準、手冊和查閱相關(guān)技術(shù)資料,培養(yǎng)進行科技調(diào)研的能力。
二、現(xiàn)有粉體材料工程課程設計的模式及其弊端
目前國內(nèi)大多數(shù)相關(guān)粉體材料課程設計均采用設計可行性報告的模式,即撰寫工業(yè)上年產(chǎn)若干萬噸某粉體材料的可行性報告,包括了課程設計的目的意義,工藝流程和參數(shù)設計、設備選型、成本核算和效益分析、環(huán)境保護評價、參考文獻和小結(jié)。一般要求學生完成設計說明書一份、生產(chǎn)工藝流程圖一份、設備平面布置圖一份。雖然這樣的課程設計模式在一定程度上對學生關(guān)于粉體的操作單元及工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)問題進行了較為全面的訓練,但這種模式仍存在以下弊端。1.相關(guān)只是停留在理論上,未能通過直接的實踐掌握粉體各處理單元的關(guān)鍵問題。2.設計報告工作量大,需要查閱大量相關(guān)手冊、標準和文獻。3.設計形式單一,不能使學生深刻理解粉體處理各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù);不能將粉體的理論性質(zhì)和操作處理單元有效合二為一。
三、粉體材料工程課程設計改革及實施方案
針對以上問題,結(jié)合作者三年來的教學經(jīng)驗,擬對該課程設計實行如下改革:1.理論設計與實踐相結(jié)合,給出課程設計的任務,根據(jù)對產(chǎn)品的要求,設計工藝流程,根據(jù)流程選擇實驗設備,制定設備的工作參數(shù),并制備出產(chǎn)品。2.依托北方民族大學的省部共建粉體材料與特種陶瓷重點實驗室、材料科學與工程國家級教學示范中心、寧夏分析測試中心等,利用上述平臺所具有的完備的實驗設備與儀器,開展多樣化的創(chuàng)新設計。具體而言,課程設計可采用如下實施方案:1.教師通過調(diào)研當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)粉體生產(chǎn)的廠家,了解粉體種類的市場需求,了解現(xiàn)有生產(chǎn)工藝,了解粉體生產(chǎn)和處理廠家困難和需要;結(jié)合現(xiàn)有實驗條件制定課程設計的任務書。寧夏及其周邊的粉體生產(chǎn)廠家有中色(寧夏)東方集團、艾森達新材料、豐聯(lián)粉體、嘉豐化工等廠家生產(chǎn)的金屬、陶瓷、氧化物、聚合物等粉體,產(chǎn)品種類多,質(zhì)量好,工藝成熟,市場占有率大,可作為學生課程設計的參考。2.下達任務書,根據(jù)任務書要求,學生設計實驗流程,工藝參數(shù),選擇適宜的實驗設備,實施實驗。依據(jù)所選用的粉體種類,選擇合適的生產(chǎn)方法。化學法制備需要用到反應釜,機械破碎粉磨則需要用到破碎機和粉磨機等,如顎式破碎機、雷蒙磨、攪拌磨、高能球磨機等,分級與分離單元可采用氣流粉碎機、造粒單元可采用噴霧造粒等。3.表征產(chǎn)品的幾何性質(zhì)和理化性質(zhì),對比不同工藝所得產(chǎn)品的性質(zhì),改進設計方案。粉體粒度、比表面積、形貌、成分/物相等性質(zhì)依次采用激光粒度儀、比表面測定儀、掃描電鏡、X射線衍射的等手段表征。依據(jù)表征結(jié)果,調(diào)整有關(guān)參數(shù)設置。4.總結(jié)產(chǎn)品性能和改進后的方案,完成課程設計報告、答辯。
四、粉體材料工程課程設計成績評定
教師提供若干種備選課題,學生分組后分工合作完成。成績的評定依據(jù)以下幾個方面:(1)學生參與度。每組成員4-6人,每人負責理論設計和試驗的一部分,每位成員不但要保質(zhì)保量完成自己所負責的那一部分,還需熟知全局的設計方案和實施過程。(2)設計任務完成程度。根據(jù)教師下達的設計任務書的要求,完成理論設計和產(chǎn)品制備,撰寫課程設計報告,提交附件—工藝流程圖和設備平面布置圖。(3)課程設計報告撰寫質(zhì)量。依據(jù)教師提供的模板,課程設計報告格式須規(guī)范,語言、標點、圖表、公式、參考文獻等均參照《北方民族大學本科畢業(yè)論文格式規(guī)范》;課程設計報告內(nèi)容須完整,包括中英文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、引言、工藝參數(shù)和流程設計、產(chǎn)品性能檢測、數(shù)據(jù)處理與分析、結(jié)論、參考文獻等。(4)實驗方案創(chuàng)新性。查閱文獻,了解所選粉體的發(fā)展現(xiàn)狀和研究動態(tài),針對存在的問題,提出探究方案。(5)產(chǎn)品的性能優(yōu)劣。所得產(chǎn)品是否達到任務書所規(guī)定的技術(shù)要求。如果未達到,分析原因,提出解決方法。
五、結(jié)語
通過理論與實踐相結(jié)合的課程設計方案,使學生將粉體相關(guān)理論知識與粉體生產(chǎn)的實踐環(huán)節(jié)通過直接的試驗聯(lián)系起來,有利于學生掌握粉體各處理單元的關(guān)鍵問題。通過方案設計、實驗室試制、性能檢測使學生了解科學研究、粉體產(chǎn)品生產(chǎn)的一般方法。同時通過查找文獻和相關(guān)技術(shù)資料,培養(yǎng)了學生獲取信息和分析歸納的能力。
作者:海萬秀 單位:北方民族大學
參考文獻:
[1]蓋國勝.粉體工程[M].清華大學出版社,2009.
[2]周仕學,張鳴林.粉體工程導論[M].科學出版社,2010.
[3]張長森.粉體技術(shù)及設備[M].華東理工大學出版社,2007.
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