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時間：2022-10-13 01:34:43
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0、引言
軟件工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標是面向軟件產(chǎn)業(yè)界對軟件工程專業(yè)技術人才的需求，培養(yǎng)具備扎實的計算機科學技術基本知識，受過良好的軟件設計、開發(fā)和工程管理方法基本訓練的應用型高級技術人才。
Java程序設計是軟件工程專業(yè)的一門重要課程，該門課程的課程設計作為實踐教學的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生的學習能力、問題分析與解決能力、實踐創(chuàng)新能力起著重要的作用，同時還可以培養(yǎng)學生的軟件工程思想，提高學生的軟件開發(fā)能力。
1、什么是課程設計
課程設計是學生在學完課程之后集中一兩周時間，以個人獨立完成或團隊分工合作等方式，圍繞某一設計題目進行專業(yè)實踐活動，旨在鞏固、強化、拓展所學知識，提高學生實踐操作能力和自學創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生團隊合作意識。
課程設計是針對性較強的實踐教學環(huán)節(jié)，將課程基本理論與工程實際相聯(lián)系的綜合訓練，是培養(yǎng)應用型人才的一個重要步驟。課程設計可以使學生通過查閱資料、分析題目、確定設計方案等一系列步驟將理論知識與工程實踐相結(jié)合，從而加深對所學知識的理解與鞏固，提高整體思維能力、綜合應用能力和創(chuàng)新能力。
2、Java課程設計大綱的制定
根據(jù)Java程序設計課程的教學大綱要求，制定相應的課程設計大綱，明確課程設計的目的、任務要求、時間安排、設計文檔要求、考核方式、備選課題等。由于課程設計以個人獨立完成為主，因此課程設計的難易程度應適當，保證學生在指定的時間內(nèi)能順利完成。根據(jù)計算機技術的應用范圍與學生當前的知識儲備情況，備選題目可設置多種類型，如小型桌面軟件類、管理系統(tǒng)類、網(wǎng)絡編程類等題目，當然，學生也可以自擬題目。課程設計文檔是學生對自己的作品在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、功能模塊、程序流程圖、類圖、主要算法、遇到的主要問題與解決方法等方面進行說明的文字材料，同時要求學生在文檔的最后總結(jié)在完成課程設計過程中的心得體會。
3、Java課程設計方案
Java課程設計的實施主要由選題、指導、考核3個環(huán)節(jié)組成，其中，選題是首要的步驟，指導是教師了解學生遇到的問題和完成進度并給予輔導建議的過程，考核是對學生的作品進行檢查與評價。
3.1 選題
Java課程設計題目的設置要與軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標和Java課程的教學大綱要求相一致。課題應盡量滿足理論知識與專業(yè)技術相結(jié)合、軟件工程理論與項目實際需求相結(jié)合的要求，既要全面覆蓋理論課程所學知識，適合實踐教學和啟發(fā)創(chuàng)新，又要聯(lián)系工程實際，并適應本專業(yè)的發(fā)展趨勢。課題應具有一定的可操作性、設計性、靈活性、挑戰(zhàn)性和趣味性。課程設計內(nèi)容難易程度的確定要以中等水平的學生在規(guī)定時間內(nèi)經(jīng)過努力能完成任務為依據(jù)。
另外，課題應盡可能地與學生的實際學習、生活相關，這樣學生在調(diào)研、分析設計時更容易了解需求。例如，學生成績管理系統(tǒng)、圖書信息管理系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)、ATM柜員機模擬程序等課題與學生的學習、生活相關，在使用計算機時常用的計算器、畫圖板、音頻或視頻播放器等都可以作為選題。
在學生明確課程設計的大綱要求后，根據(jù)自己對Java語言知識的掌握程度與感興趣的研究方向，可以從課程設計大綱的備選題目中選擇適合自己的題目，也可以自擬題目。
3.2 指導
在課程設計中，學生是主體，教師是主導，因此指導應講究方法與藝術，最大程度地發(fā)揮教師的導向作用與學生的主動性與創(chuàng)造性。指導分為兩個階段，第一個階段是對學生選題的指導，第二個階段是學生在完成課程設計的過程中教師對學生的集中輔導與答疑。指導過程同時也是教師對學生進度的檢查與監(jiān)督過程。
1）選題指導。
教師在指導學生選題時要說明各種題目的難度與要求，根據(jù)學生基礎與能力的不同，因材施教，推薦不同的題目，幫助學生把握好方向。
對于理論基礎好、動手能力強的學生，可以給他們提供難度較高、有挑戰(zhàn)性的題目；對于理論基礎好動手能力一般的學生，難度較高、可操作性強的題目可以激發(fā)他們的探索精神、提高動手能力；對于理論基礎與動手能力都一般的學生來說，難度中等、有可參照原型的題目較適合他們；基礎差的學生要獨立完成設計比較困難，因此教師可以建議他們選擇源于教材、難度低的擴展性題目。
2）設計指導。
學生在課程設計的具體執(zhí)行過程中主要由個人獨立設計與教師指導兩個部分構(gòu)成。個人獨立設計是學生利用課余時間對自己的課題進行設計實現(xiàn)。除此之外，在課程設計期間，教師安排每周2次，每次4～5學時在實驗室集中指導與答疑。通過這樣的方式，教師可以參與到學生的設計中，了解并開拓學生的思路，發(fā)現(xiàn)問題并引導如何解決問題，還可以發(fā)掘?qū)W生的潛能，同時也可以對整個課程設計的過程進行監(jiān)督與管理，提高課程設計的質(zhì)量與效果。
在Java課程的教學過程中，教師應該逐漸了解學生的學習態(tài)度與學習情況，因此，鑒于學生態(tài)度與基礎不同，教師在設計的指導上也要因材施教，有針對性。對于理論基礎好、動手能力強的學生，教師可以引導他們進行深入的探索與研究，進行創(chuàng)新性的設計，而不僅僅局限在基本設計要求上。教師要參與他們的設計中，聽取他們的思路，對有一定創(chuàng)新性、合理的想法給予鼓勵，并給他們提出建議，推薦有關的資料。由于這類學生對新技術的求知欲強，但新技術在最初應用時容易出現(xiàn)問題，所以教師在聽取學生的思路時，要及時發(fā)現(xiàn)并糾正他們設計中的不合理成分，引導他們朝著正確的方向前行。
對于理論基礎好動手能力一般的學生，他們在系統(tǒng)分析與設計中一般都能夠完成得很好，但是編程實踐的能力欠缺，因此教師通過啟發(fā)式的方法引導學生，發(fā)揮學生的理論水平進行創(chuàng)新性的設計，在系統(tǒng)實現(xiàn)時給學生推薦參考資料，加強對基礎知識的應用能力。
對于大部分理論基礎與動手能力都一般的學生，教師要幫助學生加深對理論知識的理解，同時在設計上多加指導與啟發(fā)，引導學生更為完善地完成設計，并在設計中或多或少地表現(xiàn)出一些自己的特色，然后在編碼實現(xiàn)時給予更多實際操作性的指導。
在課程設計的指導中，除了教師的指導，也可以采取“強幫弱”的形式，讓能力較強的學生參與能力較差的學生的系統(tǒng)設計與實現(xiàn)中，促進他們之間的交流與幫助。
3.3 考核
學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成課程設計之后，教師要對學生的作品進行考核，考核的目的不僅僅是為了檢查學生完成的情況，更重要的是給他們一個講解其設計思路并演示作品的機會?？己酥饕扇W生講解作品分析設計思路并演示說明作品、教師提問的答辯考核方式，這有助于學生加強知識的全面理解，培養(yǎng)其語言組織與表達能力、應變能力等。
答辯過程要求全班學生參加，分為學生自述、教師提問、學生提問3個環(huán)節(jié)。首先由學生針對其作品從系統(tǒng)分析、設計、關鍵技術與算法、存在問題等方面進行講解，然后演示作品。之后，教師與其他同學可以對答辯人的作品從設計思路、功能、性能、代碼與技術等方面進行提問。通過答辯，并結(jié)合學生的設計說明書、答辯水平、動手能力、獨立分析問題與解決問題的能力、創(chuàng)新精神與學習態(tài)度等進行綜合考評。對優(yōu)秀設計者，給予表揚與鼓勵，并號召其他同學學習，在評分時適當加分，以調(diào)動學生進行課程設計的積極性；對僅完成基本要求的學生，肯定他們的努力，并鼓勵他們多實踐；對未達到要求的學生，要求其進行整改或限期令其重做。
4、關于Java課程設計的幾點思考
這幾年Java課程設計的教學效果表明，課程設計為學生鞏固所學知識并能學以致用、提高綜合應用能力提供了重要的實踐平臺，教師也從課程設計實踐教學中獲得了一些有用的經(jīng)驗，為進一步完善課程設計教學提供幫助與參考。
1）注意因材施教，根據(jù)學生的基礎布置不同的課題。
制定課程設計大綱時，首先制定一個對于大多數(shù)學生都比較合適的基本實踐要求，然后再針對不同學生的基礎設置難易程度不同的課題。這樣對大多數(shù)學生來說，他們既不會感到實踐要求高不可及，又感覺到有一定的難度，比較有挑戰(zhàn)性。
2）及時發(fā)現(xiàn)并總結(jié)問題，積累經(jīng)驗。
在課程設計的整個教學環(huán)節(jié)中，教師要善于從中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)問題，給予及時、到位的指導。例如，在指導學生完成課程設計時，對于大部分學生普遍遇到的問題，教師要及時發(fā)現(xiàn)并進行講解；從學生上交的課程設計文檔中發(fā)現(xiàn)學生利用面向?qū)ο蠹夹g進行程序設計存在的問題，分析問題產(chǎn)生的原因，以改進教學方法；在課程設計答辯考核之后，教師還要對全班課程設計的情況進行全面總結(jié)，不斷改進?？傊?，在課程設計的任何一個環(huán)節(jié)，教師都要善于發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗。
3）教師要不斷完善自己的知識結(jié)構(gòu)。
從課程設計的大綱制定、任務布置到指導與考核都需要教師付出很多時間與精力，而且對教師的專業(yè)知識與能力要求也很高，因此要想保證課程設計的質(zhì)量與效果，很大程度上取決于教師的責任心和知識結(jié)構(gòu)的完善。
4）在課程設計中培養(yǎng)學生的軟件工程思想。
JaVa程序設計是軟件工程課程的先修課程，在講授程序設計語言時，教師可以適當灌輸一些軟件工程的思想，讓學生對軟件開發(fā)的基本過程有初步的認識，避免學生陷入“學習程序設計課程只是學編程、軟件開發(fā)就是編程”的思想誤區(qū)。實際上，學生在課程設計過程中對系統(tǒng)進行分析、設計、編碼、測試等都體現(xiàn)了軟件工程思想的運用，程序設計是軟件開發(fā)過程的一個階段，通過課程設計能夠加深學生對程序設計語言的理解，同時也能較好地培養(yǎng)學生的軟件工程思想，為后續(xù)軟件工程課程的教學打下良好的基礎。
5）根據(jù)任務的大小，可適當采取小組協(xié)作方式。
關鍵詞: JAVA;課程設計;教學模式;評價體系
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、?？崎_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(jié)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(xiàn)狀分析
從國內(nèi)計算機程序設計類課程設計教學現(xiàn)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(gòu)成的“拼盤式”課程,認為課程設計就是大作業(yè),并在授課時基本上按教材章節(jié)順序授課,實施的目的性不強,與專業(yè)的整體發(fā)展結(jié)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(jié)[2]。
1.2 課程設計選題單一,內(nèi)容陳舊現(xiàn)行的JAVA課程設計存在著選題單一、內(nèi)容陳舊、理論過多、與實踐相脫節(jié)的情況,不能從多視角去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)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(fā)的實戰(zhàn)經(jīng)驗和經(jīng)歷,對課程設計的題目和內(nèi)容往往無法準確的地位,設計的題目和內(nèi)容與實際相脫節(jié);同時,部分學生對教師設計的題目和內(nèi)容也不一定感興趣,因此也容易扼殺學生的積極性和創(chuàng)新能力。
1.3 課程設計評價方法不夠科學,標準簡單大多數(shù)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(jiān)管力度不到位,容易導致項目開發(fā)團隊在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)某些學生任務過重或者過輕的情況。并且現(xiàn)行課程設計的評價往往是指導教師根據(jù)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(shù)實驗室還要承擔其他專業(yè)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(huán)節(jié)。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(yǎng)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(nèi)容,培養(yǎng)學生的實踐和實際動手能力,提高學生素質(zhì)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(tài)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(zhì)的培養(yǎng),杜絕弄虛作假和抄襲現(xiàn)象的發(fā)生,端正學生的學習態(tài)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(guī)范設計成果組織有關人員,在現(xiàn)有硬件資源和網(wǎng)絡環(huán)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(jié)報告等相關資料。學生可根據(jù)自己的專業(yè)基礎,興趣和未來就業(yè)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(jié)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(fā)項目,設計和論證項目的總體方案,規(guī)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(fā)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(tǒng)一制訂的文本規(guī)范,小組的每位成員都必須提交一份關于課程設計的總結(jié)報告,結(jié)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(nèi)容)、項目總體設計(系統(tǒng)的總計結(jié)構(gòu)設計等內(nèi)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(jié)果進行編碼的程序清單)、項目測試(使用程序調(diào)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(tǒng)測試和數(shù)據(jù)誤差分析等)和總結(jié)(本設計核心內(nèi)容程序清單及使用價值、程序設計的特點和方案的優(yōu)缺點、改進辦法和意見等),以及主要參考文獻。
2.3 結(jié)合專業(yè)發(fā)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(fā)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(fā)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(tài)性和前瞻性,而課程設計實踐環(huán)節(jié)恰恰能夠彌補這一不足,對專業(yè)主干課程和專業(yè)基礎課程安排課程設計,利用寒暑假組織學生在校內(nèi)或者到企業(yè)開展項目研究和開發(fā),通過綜合運用專業(yè)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(fā)的一般方法,掌握項目開發(fā)的過程及方式,培養(yǎng)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(guī)范化文檔的學習和查閱有關技術資料等,培養(yǎng)項目設計開發(fā)能力,滿足和適應社會和IT行業(yè)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(huán)節(jié):一是任務書,課程設計任務書是指導教師填寫并經(jīng)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(guī)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(zhì)保量完成任務;二是師資隊伍,選拔具有項目開發(fā)經(jīng)驗的老師或者引進企業(yè)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(tǒng)一的評價標準和規(guī)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(jīng)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(xiàn)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(huán)節(jié),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?yōu)?0%×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(jié)束語
課程設計作為教學計劃中的重要一環(huán),它承擔著培養(yǎng)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(xié)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(yè)素質(zhì)、實操技能和項目經(jīng)驗,有效地縮短同企業(yè)需求之間的差距,緩解“企業(yè)招聘難、畢業(yè)生就業(yè)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(yǎng)與探索[J].科協(xié)論壇,2010,(5)(下).
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(zhuǎn)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(huán)節(jié)。[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(yǎng)學生實踐動手和創(chuàng)新能力，從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。因此，如何實施好課程設計環(huán)節(jié)，提高課程設計的教學質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、延長產(chǎn)品壽命的新興學科，對于我國制造業(yè)由“中國制造”向“中國質(zhì)造”轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略實現(xiàn)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(jié)構(gòu)體系中的重要實踐內(nèi)容，是“中國質(zhì)造”關鍵群體——質(zhì)量管理工程專業(yè)學生從事質(zhì)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(yè)知識的理解、培養(yǎng)學生可靠性工程專業(yè)實踐和創(chuàng)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(xiàn)狀和存在的主要問題，在質(zhì)量管理工程專業(yè)“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(chǎn)品或事件系統(tǒng)為設計對象，以產(chǎn)品或事件系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)資料為設計依據(jù)，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(jié)果提出系統(tǒng)可靠性的改進和優(yōu)化對策。在該課程的教學過程中，存在的問題主要表現(xiàn)為以下幾點。
2.1數(shù)據(jù)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(chǎn)品可靠性時往往需要大量的壽命數(shù)據(jù)。[5]也就是說，單元壽命數(shù)據(jù)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(chǎn)品壽命數(shù)據(jù)的獲取并非易事。壽命數(shù)據(jù)收集困難的原因主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是獲取產(chǎn)品壽命數(shù)據(jù)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(chǎn)品而言獲取壽命數(shù)據(jù)的成本代價可能較大甚至難以承受。一類單元的壽命數(shù)據(jù)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(tǒng)，壽命數(shù)據(jù)的收集工作可謂難上加難。在這種情況下，如果壽命數(shù)據(jù)無法收集或者數(shù)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(yè)便采取統(tǒng)一給出所有單元的壽命數(shù)據(jù)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(xiàn)象甑別和判定的困難，同時也造成了學生獨立收集數(shù)據(jù)能力訓練的缺失，更為重要的是，原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)一帶來的直接后果就是結(jié)果數(shù)據(jù)、設計所需分析問題的一致性甚至整個方案和結(jié)論的無差異性，這給部分學生創(chuàng)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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(guī)模的擴大，每屆修學“可靠性工程”課程設計的學生規(guī)模遠超這個數(shù)字；再加上如果存在新老校區(qū)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(zhì)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(yǎng)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(chuàng)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(chuàng)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(xiàn)的實踐應用和創(chuàng)新能力，指導教師難以全部親歷全面掌握，因而也無法根據(jù)學生的實際表現(xiàn)情況評定成績，大多只是根據(jù)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(jié)等文字表達和圖形展現(xiàn)方面的能力差異，課程設計報告的表現(xiàn)結(jié)果和學生實踐應用和創(chuàng)新能力的實際表現(xiàn)情況有時會存在很大差異。因此，如果僅根據(jù)課程設計報告來評定成績，勢必會造成和培養(yǎng)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(jīng)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(xiàn)為數(shù)據(jù)來源多元化、指導教師和方式多元化、成績評定內(nèi)容構(gòu)成多元化。
3.1數(shù)據(jù)來源多元化
數(shù)據(jù)來源多元化是指將課程設計所需的基礎數(shù)據(jù)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(xù)通話保證功能可靠性評價與優(yōu)化設計》選題為例，任務是要求學生在分析手機通話系統(tǒng)持續(xù)通話保證功能可靠性基礎上基于最優(yōu)成本對通話系統(tǒng)的應用處理器和電池進行可靠性增長分配的優(yōu)化設計，需要的基礎數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)關系數(shù)據(jù)，如果所有這些數(shù)據(jù)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(nèi)也不可能將所有數(shù)據(jù)搜集齊全，更不用說計算、分析、總結(jié)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(xù)航壽命數(shù)據(jù)樣本作為課程設計對象的電池可靠性續(xù)航壽命收據(jù)，其它所需數(shù)據(jù)一律采用任務書給定的統(tǒng)一數(shù)據(jù)。由于現(xiàn)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(xù)航壽命數(shù)據(jù)并非難事。通過這種多元化的數(shù)據(jù)來源處理方式，既有效克服了課程設計搜集數(shù)據(jù)的困難問題，又避免了所有學生的基礎數(shù)據(jù)都完全一致導致的抄襲和相關培養(yǎng)訓練環(huán)節(jié)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(shù)據(jù)要求量一般都比較大（一般越大越好），因此數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)指導需要由多位相關專業(yè)教師組成，所有參與指導的教師在經(jīng)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(jù)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(jié)構(gòu)組成的指導教師多元化模式，不僅可以改變傳統(tǒng)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(jù)實際指導需求來確定指導教師團隊的規(guī)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(yè)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(zhì)材料為介質(zhì)的傳統(tǒng)指導方式基礎上，進一步充分利用電子郵件、微信、QQ等現(xiàn)代信息手段進行指導，實現(xiàn)遠程指導和面對面指導相結(jié)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(jié)果看，以現(xiàn)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(yōu)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(nèi)向?qū)W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(nèi)容構(gòu)成多元化
成績評定內(nèi)容構(gòu)成多元化是指成績評定不再根據(jù)單一維度表現(xiàn)結(jié)果形成結(jié)論，而是由過程表現(xiàn)、報告內(nèi)容、答辯表現(xiàn)三個維度根據(jù)實際需要按照一定比重綜合構(gòu)成。其中，過程表現(xiàn)成績考核的是學生在完成課程設計過程的思想態(tài)度、獨立工作能力等方面的綜合表現(xiàn)情況，報告內(nèi)容成績考核的是學生在課程設計報告格式規(guī)范、結(jié)構(gòu)層次安排、敘述表達、計算分析、推理總結(jié)等方面能力的綜合表現(xiàn)情況，答辯表現(xiàn)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(xiàn)情況。由于這種多元化成績評定模式考核的內(nèi)容全面而系統(tǒng)，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(jié)問題，課程設計質(zhì)量有了明顯提升。
4結(jié)束語
在當前高校轉(zhuǎn)型發(fā)展多元化、全面培養(yǎng)和提高大學生實踐應用創(chuàng)新能力的新形勢下，根據(jù)“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(shù)據(jù)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(zhì)量得到明顯提升，學生實踐應用創(chuàng)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(yè)管理學院管理工程學院
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《冷沖壓工藝與模具設計》是高職模具設計與制造專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，冷沖壓模具課程設計是從理論知識向?qū)嶋H產(chǎn)品的模具設計過渡的重要環(huán)節(jié)，其目的是使學生初步掌握模具設計的基本方法和步驟，使學生具備獨立查閱模具設計手冊等工具書的能力，以及培養(yǎng)學生綜合運用所學知識來設計冷沖壓模具的能力等。
我在指導學生進行《冷沖壓工藝與模具設計》課程設計時，發(fā)現(xiàn)學生存在這樣一些問題：一是學生的水平參差不齊，對理論知識理解掌握的差異較大，尤其是綜合應用所學知識解決實際問題的能力普遍較差；二是鉆研精神不夠，主動性差，遇到一些困難，不愿意自己查閱資料，過于依賴教師的輔導；三是對自己信心不足，每做完一小部分都要教師的確認，才敢進行下一步的設計。為了改變這種狀況，我對課程設計的選題、組織實施以及成績評定等環(huán)節(jié)做了一些積極的探索，收到了良好的效果。
一、課程設計的選題
課程設計的選題要有一定的實際應用價值，應直接來源于生產(chǎn)實際或具有明確的應用領域，其設計的結(jié)果也將作為《模具制造工藝學》和《模具鉗工工藝學》的實訓項目。我精心挑選了啤酒瓶開啟器、方形接觸片、蚊香支架、金屬瓶蓋等都可以作為設計的選題。考慮到學生水平參差不齊，同一班級中的學生之間存在較大差距，為了使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平和能力相適應，既讓每個學生都能順利地完成設計任務，又能充分發(fā)揮優(yōu)秀學生的潛能，我確定了復雜程度不同、工作量不同的設計課題，供不同層次的學生完成。學習成績一般或較差的學生，所要完成的設計課題是“單工序?！钡脑O計，其難度不大，設計工作量適中；難度和設計工作量都較大的“復合?！焙汀凹夁M模”兩個設計課題，供學習成績好、能力強、肯鉆研的優(yōu)秀學生選擇。
二、課程設計任務的組織實施
提前布置設計任務，把課程設計融合到理論教學之中。以前的做法是把課程設計放在理論教學課程全部結(jié)束后進行的。我在輔導學生設計時發(fā)現(xiàn)，有不少學生對設計時所要用到的理論知識和基本方法，都不會應用，有的甚至已經(jīng)忘記了，輔導時很費力氣，影響課程設計的順利進行。為了改變這種狀況，我采取了提前布置設計任務的做法，把課程設計融合到課程的理論教學之中。在某個模塊之前把課程設計的任務書與課程的授課計劃一起發(fā)給學生，讓學生從學習本課程開始，就接觸設計課題，在學習理論知識的過程中逐步熟悉設計課題。以“方形接觸片的沖裁模設計”為例，把設計的任務分解成產(chǎn)品的工藝性分析、沖壓工藝方案確定、模具結(jié)構(gòu)總體方案的確定、沖壓工藝計算、模具結(jié)構(gòu)總體設計、模具零部件結(jié)構(gòu)設計、選定沖壓設備、繪制總裝圖和零件圖等八個部分。把這八個部分融入到有關章節(jié)的理論教學中去，學習完有關章節(jié)后，把相應任務作為課外練習布置給學生課后完成。由于這些課外作業(yè)與課程設計聯(lián)系緊密，學生大多十分重視，積極性很高。到進行課程設計時，設計任務中的絕大部分已經(jīng)經(jīng)過了一次演練，大多數(shù)學生對設計計算的方法和步驟已經(jīng)不再陌生，只需將所作過的資料進行修改、連接整理，便可以較順利地完成設計計算說明書的編寫，把主要精力和時間用于結(jié)構(gòu)設計和繪圖，從而使絕大多數(shù)學生都能夠順利地按時完成設計任務。
為保證每個學生都能積極參與課程設計并有所收獲，我采取了以下措施：一是分組進行，每個設計小組一般為兩人。每個小組之間選題不同或原始設計數(shù)據(jù)不相同，這樣可以避免小組之間相互抄襲。并在小組內(nèi)把設計任務分解到人，小組成員之間既相互合作，又都有自己的任務，人人都必須自己動手、相互督促才能按時完成。二是在設計過程中，強化過程性考核，每天檢查各小組的設計進度及完成的情況，將過程性考核納入學生設計的總評成績中。三是準確把握設計工作量，在給每個學生分配設計任務時，根據(jù)能力不同區(qū)別對待，既做到任務充足，又保證每個學生只要抓緊時間都能按時完成。四是指導注重培養(yǎng)能力，對于大多數(shù)學生，指導的重點是設計的基本方法和步驟以及如何查閱設計資料和工具書；對基礎較差的學生則以答疑的形式進行個別輔導。對于學生問得比較多的問題，我們就集中講解。
計算機繪圖是我專業(yè)學生必備的技能，為了進一步提高學生的計算機繪圖能力，我們要求學生所設計的圖紙必須用計算機繪制，學生可以根據(jù)自己的實際情況選擇用相應的軟件，如AutoCAD繪制、UG或Pro/E造型再生成工程圖打印出來。通過實踐，我覺得這樣做有三點益處：一是與實際接軌，現(xiàn)在工廠設計人員都是采用計算機繪圖；二是在計算機繪圖便于修改，圖紙干凈整齊，線條粗細均勻，學生把自己繪制的圖紙打印出來，容易產(chǎn)生成就感，有利于增強學生的自信心；三是給學生提供了一次把所學軟件技能應用于設計的機會，對進一步提高學生的計算機繪圖技能大有益處。
三、成績評定
我在評閱設計資料時強化了答辯環(huán)節(jié)，通常給每個學生安排5到10分鐘的答辯時間，答辯環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)學生在設計過程中存在的問題，促使學生對自己設計的結(jié)果進行反思、改進。學生的設計成績由兩部分組成：一是答辯教師在仔細審閱學生的設計資料的基礎上，結(jié)合學生的答辯情況和設計課題的難易程度給出成績，此成績占設計成績的70%；另一部分是平時考核成績，由指導教師根據(jù)學生在設計過程中的表現(xiàn)，如遵守作息時間情況、是否按時獨立完成等評定，占設計成績的30%。
一、概述
工程實踐能力是評價車輛工程系本科生對專業(yè)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(yè)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(chuàng)建“精品本科”教學目標，為社會提供優(yōu)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(yǎng)目標的順利實現(xiàn)[1-3]。在車輛系本科教學中，除了專業(yè)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(yǎng)水平。在上海理工大學車輛工程系本科生的培養(yǎng)計劃中，有專門的12門專業(yè)實踐課程，用以提升學生對專業(yè)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(guī)范課程設計教學環(huán)節(jié)。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(zhì)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(nèi)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(fā)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(jù)往屆學生的設計結(jié)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(nèi)經(jīng)努力能夠完成任務。注重理論聯(lián)系實際，優(yōu)先選擇與生產(chǎn)、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(shù)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(xiàn)象
課程設計全過程的認真實踐能夠培養(yǎng)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(yè)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(nèi)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(jù)答辯結(jié)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(tǒng)，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(huán)節(jié)；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(jié)果抄襲現(xiàn)象嚴重[6]，另外有的課題小組內(nèi)部成員除了答辯小組長對設計結(jié)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(nèi)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(huán)節(jié)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(jiān)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(huán)節(jié)給出，如小組內(nèi)學生共同完成一個變速器箱體的機加工工藝設計規(guī)程與對應的夾具設計工作，但小組內(nèi)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(qū)分度不夠，自然這種評分機制不能夠調(diào)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(xiàn)出學生在整個課程設計過程中每一個階段的表現(xiàn)。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(fā)優(yōu)秀學生創(chuàng)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(huán)節(jié)與實施辦法，同時通過對企業(yè)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(fā)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(yè)水平。
（一）壓力下的選題決策環(huán)節(jié)以提升團隊協(xié)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(tǒng)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(diào)高學生的參與度和學生的協(xié)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(guī)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(jié)構(gòu)，并提供混亂的復雜調(diào)研數(shù)據(jù)，讓每個組必須在規(guī)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(jié)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(jù)展示的好壞本輪得不同的成績。
（二）設計結(jié)果的持續(xù)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(shù)不同。進行答辯后獲得基本成績，對于每個小組設計出現(xiàn)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(nèi)容作為一項重要評分點。
（三）學生表現(xiàn)的階段性過程監(jiān)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?qū)L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(yōu)秀的學生能夠得到充分的鍛煉。
（四）競爭性答辯與評優(yōu)環(huán)節(jié)———提升學生邏輯性與溝通展示能力
對于評優(yōu)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(yōu)成績。首先，均按照一定的規(guī)范（如5W1H）的邏輯進行課題設計展示，然后進入自由辯論環(huán)節(jié)，在自由辯論環(huán)節(jié)，最后，雙方各派一人進行總結(jié)。最終老師決定各個評優(yōu)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(qū)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(xù)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?yōu)槿齻€環(huán)節(jié)加權后的綜合成績。綜合評分體系如下：壓力選題環(huán)節(jié)占比20%，問題改進環(huán)節(jié)70%，競爭性評優(yōu)10%。以汽車變速器箱體的機加工工藝規(guī)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(huán)節(jié)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(nèi)，對不同方案的優(yōu)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(fā)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(huán)節(jié)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(jù)教師的改進建議或者小組內(nèi)部的方案改進措施的實施情況與總結(jié)進行答辯，改進措施與報告成績1-40分，40分滿分。設計質(zhì)量1-30分，滿分30分。問題報告質(zhì)量1-25分，滿分25分，報告格式5分。3.競爭性評優(yōu)環(huán)節(jié)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(jù)答辯表現(xiàn)進行評分，表現(xiàn)優(yōu)秀70分，表現(xiàn)成績良好60分，表現(xiàn)不佳40分，答辯過程中發(fā)言者1-20分，20分滿分，總結(jié)者1-10分，10分滿分。進一步按照上述各階段的表現(xiàn)進行綜合加權，具體權重值可根據(jù)教師對階段性結(jié)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(yè)中實際工程項目在時間節(jié)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(huán)節(jié)迫使學生更深入理解設計與流程，對于出現(xiàn)的問題，采用實際工程中常使用的設計變更流程與質(zhì)量控制的報告，使學生初步了解汽車制造企業(yè)正規(guī)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(huán)節(jié)，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(jié)束語
本文通過對工程實踐類課程教學過程多環(huán)節(jié)的教學方法改革，如選題內(nèi)容緊密結(jié)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(jié)奏提升學生對課程設計課程的參與度與興趣；結(jié)合企業(yè)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(chuàng)新能力。在課程設計全過程中執(zhí)行詳細可操作的教學規(guī)則與流程，鍛煉學生在壓力決策、團隊協(xié)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(yè)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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【中圖分類號】 G710 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03
《機械設計基礎》課是高職高專院校機械類及機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課，課程設計是《機械設計基礎》理論教學后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是高職學生在校期間第一次較全面的設計訓練，其目的是培養(yǎng)學生綜合應用機械零件及其它先修課程知識去分析和解決工程實際問題的能力，以進一步鞏固、深化、擴展本課程學到的理論知識；通過對通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計，使學生掌握機械設計的一般方法和一般步驟，培養(yǎng)學生獨立設計能力；使學生在計算、制圖、應用設計資料；熟悉有關國家標準、規(guī)范、使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進行經(jīng)驗估算等方面接受全面的基本設計訓練；另一方面培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L.提高工程設計及創(chuàng)新的能力。與畢業(yè)設計一樣，課程設計是工科學生向?qū)嶋H工作過渡的必要的訓練手段，對學生將來工作中實踐操作能力和各項工作能力的培養(yǎng)有著非常重要的作用。
在目前高職高專教育大環(huán)境下，部分高等院校培養(yǎng)目標不再是培養(yǎng)研究型人才，而是培養(yǎng)應用型人才，以適應社會發(fā)展對人才的需求。而傳統(tǒng)的“以課程設計指導書為藍本、以教師的程序化指導貫穿始終”的模式已經(jīng)難以實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標，所以探索適應培養(yǎng)目標的教學模式有著重要的意義。
1 《機械設計基礎》課程設計的現(xiàn)狀及存在的主要問題
1.1 《機械設計基礎》課程設計的現(xiàn)狀
《機械設計基礎》課程設計通常有變速箱、差速器、齒輪傳動等課題，但目前，多數(shù)學校《機械設計基礎》課程設計仍采用具有一般用途的機械傳動裝置為設計對象，設計課題一般為專用傳動中的二級圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、單級圓錐齒輪減速器等，設計時間一般為兩個設計專用周，一般安排在學期末進行。設計內(nèi)容包括：擬訂設計方案；選擇電動機類型；運動和動力參數(shù)的確定計算；主要傳動零件的設計；主要零件工作圖及減速器裝配圖的繪制；設計計算說明書的編寫。設計工作量一般為傳動運動簡圖一張；減速器裝配圖一張，零件圖兩張及計算說明書一份，最后進行設計答辯。在設計過程中，指導教師對學生進行指導和答疑，同時對學生進行階段性檢查、質(zhì)疑，以作為整個設計成績的參考。指導過程中，指導教師一般只作方向性指導，旨在培養(yǎng)學生獨立的設計思維、獨立分析和解決工程問題的能力。通過設計，大多數(shù)學生都感到收獲很大。但在《機械設計基礎》課程設計中還存在一些應該引起重視和解決的問題。
1.2 《機械設計基礎》課程設計存在的主要問題
（1）學生對課程設計的重要性認識不足
在教學過程中，有一部分學生對課程設計的重要性認識不足，缺乏設計的感性經(jīng)驗，缺乏積極性和主動性，也缺乏創(chuàng)新意識，對課程設計持應付態(tài)度，敷衍了事，加上設計安排時間緊的因素，為了完成任務東拼西湊，有的學生相互抄襲，甚至在網(wǎng)上下載等，嚴重影響了課程設計的質(zhì)量。
（2）學生對先修課程的綜合應用能力較差
《機械設計基礎》課程設計是對機械制圖、互換性與公差、工程力學、金屬材料學等先修課程的基本知識、理論結(jié)合工程實際的綜合應用，也是對這些課程體系中的知識進行重新建構(gòu)、綜合應用的過程。在教學實踐中發(fā)現(xiàn)學生整合知識的能力較差，比如不能很好地應用力學知識對在外荷載作用下的軸進行精確強度計算校核；在繪圖中不能正確應用機械制圖基本知識，按照國家制圖規(guī)范繪制圖形等等。
（3）學生缺乏工程實際經(jīng)驗知識
高職學生普遍缺乏工程實際知識，對零部件的結(jié)構(gòu)設計、精度選擇、工藝過程等方面的要求只能比照書本、資料進行模仿設計，很少結(jié)合工程實際綜合考慮進行設計，大多數(shù)學生的設計方案可以說純屬“紙上談兵”型，無工程實際意義。例如在確定減速器及零件的主要尺寸時，注重理論計算結(jié)果，不能綜合幾方面要求來最終確定。由于學生對減速器的制造、安裝、調(diào)整、維護的工藝過程缺乏實際的感性認識，致使對大量工藝問題缺乏認真考慮，或感到無從下手，不能把零件必須具備的良好工藝性要求貫穿于設計過程中。另外，學生對工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)設備、加工手段缺乏認識，因此在設計中對零件的加工精度、裝配精度和技術要求的內(nèi)容提不出合適的要求，制約了課程設計質(zhì)量。
（4）指導教師角色定位存在問題
不少教師在課程設計指導過程中采用傳統(tǒng)的教學模式，缺乏創(chuàng)新，充當保姆角色，表面上看可能提高了設計質(zhì)量，實際上不注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和獨立工作能力，學生的能力沒有得到提高。有的教師管理不到位，缺乏過程監(jiān)督，不注重階段性考核，只看重最后結(jié)果，這兩種現(xiàn)象都達不到課程設計的教學目的。
2 提高《機械設計基礎》課程設計質(zhì)量的措施
為使課程設計真正達到培養(yǎng)學生的工程設計意識和創(chuàng)新設計能力，適合新形勢下對培養(yǎng)“應用型、技能型”人才提出的新要求，如何改進和提高《機械設計基礎》課程設計教學效果，針對學生在課程設計中存在的問題，我們主要采取了以下幾種措施。
2.1 充分認識課程設計的重要性，加強實踐性教學
在指導課程設計時，上好第一堂動員課，使學生充分認識到課程設計的重要性，其意義不僅僅是掌握機械設計的一般過程和熟悉設計程序，更重要的是對后續(xù)課程的學習有著很好的幫助，乃至對以后的就業(yè)及能否勝任工作崗位都有著十分重要的影響。在課程設計中應集中精力根據(jù)設計題目的要求、條件、數(shù)據(jù)，做好資料收集、分析資料，認真思考，深入研究，按照設計程序進行設計，培養(yǎng)優(yōu)化設計思維和能力。
指導教師應把課程設計作為比課堂理論教學更為重要的教學任務，加強責任，認真對待，精心輔導。在指導學生時，要注意輔導方法的應用，應啟發(fā)、引導學生獨立思考和自我反省。開展小組討論，在討論中不同的設計思路、觀點、認識，得到互補和啟發(fā)。針對學生缺乏機械工程感性知識的問題，應加強實踐性教學環(huán)節(jié)，應充分利用多媒體、模型和實物講解；組織學生到工廠參觀、實習，讓學生有更多的機會觀察、了解、認識各類機器的構(gòu)造、傳動關系及工藝流程，以增強、提高學生的工程實際經(jīng)驗。指導教師應積極學習新知識、新技術、新材料的應用，積極參加工程實踐，豐富自己的工程經(jīng)驗和工程知識，為學生創(chuàng)造增加感性知識的條件，以便更好地指導設計，提高課程設計質(zhì)量。
2.2 理論教學與課程設計緊密結(jié)合
《機械設計基礎》課程設計是在課程理論和實驗教學完成后進行的一個實踐性教學環(huán)節(jié)，其設計題目所要求的內(nèi)容涵蓋了課程中大部分內(nèi)容。在教學中教師應該把理論教學與課程設計緊密結(jié)合起來，融合到課程理論教學中，課程設計指導教師應根據(jù)以往的指導經(jīng)驗，把課程設計中易出現(xiàn)的問題作為例子講解；比如講到齒輪傳動時可以結(jié)合課程設計講解輪齒的受力分析、齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度計算?？梢园颜n程設計分為帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承和電機及箱體設計五個模塊，與教材相應練習題結(jié)合起來，作為課外練習布置給學生課后完成。這樣學生通過訓練，積極性得到提高。到進行課程設計時，課題中的理論計算部分已經(jīng)經(jīng)過了演練，提高了效率，減少了錯誤。可以較順利地完成設計計算說明書的編寫，把較多的時間和精力用于結(jié)構(gòu)設計和繪圖，提高了課程設計質(zhì)量。
2.3 改革選題，提高課程設計效果
摒棄“多年一題”的現(xiàn)象，打破傳統(tǒng)的教學模式，在設計題目和內(nèi)容上進行改革。（1）題目要體現(xiàn)教學目標：應根據(jù)《機械設計基礎》教學大綱要求，針對高職學生特點，設計題目應有較強的典型性和仿真性，選題原則一是要有綜合性，能涵蓋課程的主要內(nèi)容；二是可以考慮簡單的整機設計；三是難度和工作量要適當，不至于產(chǎn)生畏懼心理而無從下手；四是要有一定的靈活性，有利于激發(fā)學生的興趣和創(chuàng)造性思維；五是題目要學生分工協(xié)作完成，有利于培養(yǎng)團隊精神。（2）題目要與先修課程銜接：選題要考慮與先修的機械制圖、金屬工藝學、機械制造基礎等課程的銜接。高職《機械設計基礎》不涉及復雜的機構(gòu)、運動學、動力學方面的知識，主要側(cè)重通用零件和簡單機械傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、特點、應用范圍和維護等內(nèi)容。設計題目不應有太復雜的機構(gòu)，選以減速器為主體的傳動機械裝置較為適合高職學生，有利于培養(yǎng)學生結(jié)構(gòu)設計、強度計算、精度設計等方面的能力。（3）題目要注重多樣性和挑戰(zhàn)性。在實際工作中，我們圍繞結(jié)構(gòu)工藝性，按不同的傳動方案、原始數(shù)據(jù)、不同的減速器類型布置課題，使設計課題的難易程度和工作量大小與學生的水平與能力相適應，使設計具有創(chuàng)新性和針對性。
2.4 改革傳統(tǒng)的指導形式
現(xiàn)代教育強調(diào)以學生為主體，以教師為主導。作為指導教師，一是要改進指導方式，采用分段、個別與集體相結(jié)合的動態(tài)指導方式。設計前把任務、難點、需要注意的事項交代清楚，要注意針對學識和能力差異，因材施教，做好個別輔導，對缺乏獨立思考能力的學生應多采用“啟發(fā)式”教學法，對積極思考的學生可以采用“討論法”多鼓勵和肯定，一起討論啟發(fā)其思維作最優(yōu)選擇設計，然后提出修改意見或建議，對能力較差的學生應耐心輔導、詳細講解，善于發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點，及時表揚，幫助其樹立信心和養(yǎng)成良好的學習習慣；中期針對易出現(xiàn)的共性問題、錯誤，集體指導，后期加強檢查與糾正。二是要樹立正確的指導理念，教師要引導學生變模仿型設計為思考型設計，變逐步講解為必要提示，變提供詳細資料為列出參考書目，鼓勵學生積極主動去查手冊、找資料，培養(yǎng)他們對各種信息的收集、分析、歸納、整理能力。充分發(fā)揚民主，調(diào)動學生思維，教師不過早下結(jié)論。比如在確定方案階段，可以增加方案論證，首先由小組學生提出設計方案并闡述其優(yōu)劣性，然后由學生和教師對方案提出質(zhì)疑，教師進行總結(jié)，給出指導性意見，促進學生主動思考，開闊了學生視野，也培養(yǎng)了學生對知識的應用能力和創(chuàng)新意識。三是要引導學生樹立正確的設計思想，設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創(chuàng)新的過程，要樹立嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和堅韌不拔、克服困難的意志。
2.5 加強計算機的應用能力
隨著計算機繪圖的普及，以及用人單位對高職畢業(yè)生職業(yè)技能的要求，教學中應注重培養(yǎng)學生的計算機應用能力。對于課程設計中的圖紙，可要求學生用計算機繪制并打印。針對以前學生計算機繪圖能力普遍較差的狀況，在學生上《機械制圖》課時，我們要求教師適當加強CAD模塊的教學和訓練。這樣，學生在進行課程設計時既可以把主要精力放在結(jié)構(gòu)設計上，計算機繪圖能力又得到了提高，圖紙干凈整潔，有效地提高了課程設計質(zhì)量。
2.6 嚴格控制設計進度
嚴格控制課程設計進度是提高課程設計教學質(zhì)量的一項重要措施。學生花費二至三周的時間做課程設計，只有掌握好設計進度，有計劃、有步驟地進行才能保質(zhì)、保量、按時完成?！稒C械設計基礎》課程設計是一項較復雜的工作，不僅計算、繪圖工作量大，還要綜合應用先修課程相關知識，查閱有關資料和手冊，若設計進度快了，就會出現(xiàn)不求甚解的問題，缺乏深入細致的工作，其結(jié)果可能是解決了問題的表象，只知其一，不知其二，對機械設計的客觀規(guī)律、設計思想缺乏認識，達不到教學預期目的。有的學生一開始并不著急，總認為時間充裕，就會出現(xiàn)前松后緊，當感到時間緊了，就加班加點突擊設計，不僅難以按時完成設計任務，質(zhì)量也無法保證。課程設計的進度計劃應由指導教師提出，與設計任務書一同發(fā)給學生，進度計劃應明確設計過程中各階段所用時間和完成日期，要求學生基本上按進度計劃進行。為保證學生能按計劃進行，教師應加強過程指導，嚴格把關，及時檢查督促進度和質(zhì)量，每檢查一次，教師都在設計材料上簽字，并做好相應記錄。
2.7 重視總結(jié)、答辯
學生完成設計任務后，要引導學生進行總結(jié)。學會總結(jié)有助于學生進一步熟悉和掌握設計方法和設計程序，剖析方案優(yōu)劣，自己在設計中的得失，找出設計中應注意的問題，用以指導自己以后的學習和工作。總結(jié)應先由學生進行，教師點評，肯定成績，指出不足。按照大綱要求，應進行答辯。實踐證明答辯是學生升華專業(yè)知識、提高口頭表達能力和心理素質(zhì)的有效手段，是教師檢查設計質(zhì)量、全面分析與評估設計思維的必要環(huán)節(jié)，可以督促學生及時復習和總結(jié)知識，搞懂設計中的各個問題。每個學生答辯時間一般在10—15分鐘，先由學生自我陳述，闡述設計方案的優(yōu)缺點、主要流程、總結(jié)與體會等，隨后由教師和學生自由提問，評定答辯成績。通過答辯這一環(huán)節(jié)，學生的設計能力、綜合應用能力，應變表達能力都有一個質(zhì)的飛躍。
2.8 改革成績評定模式
考核方式在很大程度上左右著學生的學習態(tài)度和學習方式，在實踐中，教師應該探索出一套既可以激勵學生，又能科學考核的成績評定辦法。
加強對設計全過程的考核，以圖紙、計算說明書、答辯成績?yōu)橹?，加強對出勤率、工作態(tài)度、進度等環(huán)節(jié)的過程考核，以及創(chuàng)新意識、獨立工作能力等可以在成績考核中有所體現(xiàn)，進一步培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。制定科學合理的評分標準，形成良好的考核機制，有利于提高課程設計質(zhì)量。
3 結(jié)論
高職教育強調(diào)培養(yǎng)“應用型、技能型”人才，《機械設計基礎》課程設計是高職生第一次“應用型”的實踐訓練，實踐表明，以上做法，充分調(diào)動了學生的學習熱情，課程設計的整體質(zhì)量有了明顯提高，對后續(xù)專業(yè)課程的學習、畢業(yè)設計及學生將來從事工程技術工作奠定了堅實的基礎。
參考文獻
[1] 龐興華.機械設計基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010-2.
[2] 李培根.機械設計基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.
為了滿足學科素質(zhì)教育的基本要求，以提高學生對專業(yè)的綜合認知水平為教學目的，我校構(gòu)建了具有實用性和開發(fā)性的課程設計實驗平臺，歸納起來主要有以下3種模式。
(1)基于Matlab的計算機控制仿真實驗平臺。
Matlab軟件具有強大的繪圖和運算功能，是控制系統(tǒng)中計算機輔助設計與分析的一個卓越平臺。將Matlab與自動控制原理課程設計相結(jié)合，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學模式的創(chuàng)新。作為自動化專業(yè)的學生，很有必要學會應用這一強大的工具，并掌握利用Matlab對控制理論內(nèi)容進行分析和研究的技能，以達到加深對課堂上所講內(nèi)容理解的目的。另外我們希望通過使用這一軟件工具把學生從煩瑣枯燥的計算負擔中解脫出來，而把更多的精力用到思考本質(zhì)問題和研究解決實際生產(chǎn)問題上去。因此，我們設計了以下基于Matlab的實驗：控制系統(tǒng)的時域分析，頻域分析，根軌跡分析，超前、滯后校正等設計實驗。這些實驗要求學生掌握基于Matlab/SIMULINK的控制系統(tǒng)設計與分析的基本方法，編寫M程序或畫SIMULINK仿真圖。如實驗中在討論基于根軌跡的校正方法時，為了使學生能夠觀察到添加開環(huán)零、極點對閉環(huán)系統(tǒng)的影響以及系統(tǒng)動態(tài)響應發(fā)生變化的情況，在Matlab中進行仿真實驗，使學生能夠更容易加深對根軌跡校正方法機理的理解。此實驗方式方便靈活、教學成本低，拓展了學生的思維，有利于訓練學生對復雜控制系統(tǒng)分析與設計的能力，同時還激發(fā)了學生的學習興趣。
(2)基于實物物理對象系統(tǒng)的實驗平臺。
很多學生在學習過程中都會有這樣一個很困擾的問題：通過本課程的學習可以做什么？針對這樣的問題，同時為提高學生對專業(yè)的整體認知水平，設計采用實際物理系統(tǒng)進行實驗。本課程設計實驗三——“隨動控制系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能指標及系統(tǒng)校正”中，設計了一個小功率的直流發(fā)電機與電動機組成的控制系統(tǒng)。實驗設備有：XSJ-3(或XSJ-2)型小功率直流隨動系統(tǒng)學習機；直流穩(wěn)壓電源(用于XSJ-3型)；超低頻長余輝示波器；數(shù)字萬用表；超前網(wǎng)絡板(用于XSJ-3型)。此實驗與實際系統(tǒng)相當接近，雖然該課程設計的被控對象只是一個小型的控制系統(tǒng)，但是此控制系統(tǒng)具體、形象、直觀且具有針對性及實用性。通過這樣一個完整的課程設計實驗，學生會對本專業(yè)具體的工作流程和研究方向有明確的認識，對自己所學專業(yè)知識的掌握程度有清晰的了解，增強了學生對自己實際專業(yè)能力的信心。
(3)計算機仿真實驗和實物實驗相結(jié)合的實驗平臺。
在數(shù)字仿真環(huán)境中增加實物環(huán)節(jié)，針對計算機數(shù)字仿真系統(tǒng)及實物系統(tǒng)的特點，實物部分采用模擬實驗箱，通過運算放大器、電容、電感、電阻等模擬元件搭建電路實驗平臺。仿真部分采用CAE2000軟件搭建系統(tǒng)控制框圖，如串聯(lián)校正、狀態(tài)反饋等復雜系統(tǒng)，既能夠充分利用CAE2000中良好的圖形界面接口，又能快速有效地搭建實際控制系統(tǒng)模型，還可以設計和修改控制率及控制參數(shù)來完成實驗。本課程設計實驗五——“頻率特性測試”中體現(xiàn)這種實驗模式。一階慣性環(huán)節(jié)由模擬機實現(xiàn)，正弦信號源由D/A接口輸入到模擬機，模擬機輸出信號由A/D端口輸入到計算機，通過CAE2000軟件顯示并打印曲線。這種實驗模式綜合了數(shù)字仿真與實物對象的特點，不僅鍛煉了學生的動手能力，而且能將理論知識應用到實際系統(tǒng)，還便于學生以各自認知能力探索新領域和構(gòu)建新知識。
1.2實驗內(nèi)容的組成
我校自動控制原理課程設計實驗的內(nèi)容主要分為兩大類：基于Matlab的計算機輔助設計實驗和綜合設計性實驗。基于Matlab的計算機輔助設計由7個實驗組成：控制系統(tǒng)數(shù)字仿真實驗，控制系統(tǒng)的時域分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)的根軌跡分析、控制系統(tǒng)的校正、離散控制系統(tǒng)分析、非線性系統(tǒng)分析。綜合設計性實驗包括5個實驗分別為：典型環(huán)節(jié)的電模擬及其階躍響應分析，隨動系統(tǒng)的開環(huán)控制、閉環(huán)控制及穩(wěn)定性實驗，隨動控制系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能指標及系統(tǒng)校正，控制系統(tǒng)頻率特性分析，頻率特性測試。在此基礎上，增加了先進控制理論設計實驗。由于我校以電力行業(yè)為背景，結(jié)合專業(yè)特色，突出工程背景，指導學生進行先進控制理論實驗設計，以電力系統(tǒng)實際模型為例，進行同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)的課程設計與分析，采用先進控制理論中的新方法進行優(yōu)化控制，如模糊PID。目的在于培養(yǎng)學生綜合考慮問題、分析問題及解決問題的思維方式，全面鍛煉學生的實踐與創(chuàng)新能力，提高學生將控制理論知識應用于解決實際問題的能力，為今后進行實際系統(tǒng)的自動控制打下了良好的基礎。
1.3實驗教學方式的創(chuàng)新
傳統(tǒng)的實驗教學方式是主講教師首先通過對實驗設計的基本原理、實驗過程步驟、實驗儀器設備的使用方法等內(nèi)容詳細的講解，然后學生按照教師講解的內(nèi)容按部就班地進行操作并完成實驗。學生雖然能夠快速完成整個實驗，但這種傳統(tǒng)“填鴨式”和“灌輸式”的教學實踐會導致學生的惰性學習，缺乏主動思考，實驗效果大打折扣。我們采用“啟發(fā)式”和“引導式”的互動教學模式。在做實驗前，讓學生自己提前預習實驗內(nèi)容，查找資料，自己動手做實驗。在實驗過程中，教師只起引導的作用，分析總結(jié)，適時調(diào)控引導學生思考，學生便成為整個實驗的主體，自由討論問題。如果沒有達到設計指標的要求，學生需要對系統(tǒng)及設計過程進行詳細的分析直到查找出原因，并能從失敗中總結(jié)出經(jīng)驗。鼓勵學生與教師之間、學生與學生之間的相互交流與討論，在討論中能夠深化自己的知識，對理論和實際問題能有更清晰的認識，達到知識之間的相互轉(zhuǎn)化、學以致用的目的。學生在一定程度上由惰性學習轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極創(chuàng)新性學習，調(diào)動了學生學習的積極性，提高了學習效率。
2創(chuàng)新課程設計的教學體系
在實踐過程中，采用多層次培養(yǎng)、開放式指導、多元化考核體系的創(chuàng)新實踐模式。
2.1多層次培養(yǎng)
考慮到學生自身的基礎以及能力的差異，把課程設計題目的難度分為“難、中、易”三個層次，對不同層次學生的具體要求標準不同。如基于仿真和實物實驗平臺的綜合設計實驗定為難度系數(shù)較大的課程設計，基于復雜實物系統(tǒng)實驗平臺的綜合設計實驗設定為中等難度，僅利用Matlab軟件進行仿真的實驗定為較為簡單的課程設計。這種培養(yǎng)模式既能為稍差的學生提供鍛煉的機會，又能為好的學生提供發(fā)揮潛能的平臺。
2.2開放式指導
開放式指導模式是指導教師給出課程設計題目之后，學生根據(jù)自己的實際情況，自由組隊，自主選擇題目。在布置課程設計的任務時，教師只簡單介紹題目設計的要求、要達到目的，具體實施的方案由學生自己選擇確定。鼓勵學生獨立查閱資料，分析解決問題，最終完成課程設計的任務。這種指導模式有利用達到課程設計的目的。
2.3多元化考核體系
考核雖然不是學習的最終目的，但是合理的課程考核體系是提高教學水平、調(diào)動學生學習積極性的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的考核體系指學生的成績主要依賴于學生的實驗報告內(nèi)容的完成程度及書寫的整潔性來決定，該成績評定方式存在一定的片面性，不利于對學生的綜合評價，達不到良好的測評效果。結(jié)合多層次培養(yǎng)模式，將成績的評定與課程設計題目的難易程度相聯(lián)系，不同難度的題目設置了不同的成績上限，最終的成績采用分級評分，如優(yōu)秀、良好、及格和不及格。實施多元化的考核方式，教師根據(jù)學生平時表現(xiàn)、完成課程設計的質(zhì)量、創(chuàng)新內(nèi)容及最終答辯結(jié)果做出綜合評價，給出最后的考核成績。通過這4個方面的綜合考核，教師可以比較準確地掌握學生的實驗操作能力、觀察分析能力和創(chuàng)新思維能力，從而對每一位學生給予綜合評定，這種考核方式在很大程度上激發(fā)了學生學習的積極性。
3課程設計改革的成效
通過近幾年課程設計實驗的改革和實踐，我校在教學建設及教學效果方面取得了顯著成績。一方面，自動控制原理理論課程設計的教學內(nèi)容、教學方式及實驗環(huán)節(jié)的不斷更新，自主開發(fā)的實驗設備“CAE2000控制系統(tǒng)輔助教學軟件”已經(jīng)廣泛應用于實驗教學中，此系統(tǒng)獲得河北省教學成果二等獎，創(chuàng)建了省級精品課程，進行了大量的教學建設和改革工作，獲得了豐碩的教學研究成果；另一方面，創(chuàng)新的教學內(nèi)容，激發(fā)學生的學習興趣，使學生積極參加控制領域的科研課題研究，學習前沿知識，拓寬視野，不斷提高認知水平及自主學習能力。改善的實踐教學模式，不僅提高了學生對實際系統(tǒng)分析、設計、研發(fā)方面的工程實踐能力，而且培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識，使華北電力大學自動化及相關專業(yè)的學生獲得更扎實的理論基礎，更寬的知識面，更強的實踐創(chuàng)新能力。學生積極參加全國大學生電子設計競賽、機器人競賽、智能汽車競賽等各種競賽和科技活動，并取得了優(yōu)秀成績。
《水污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，也是一門綜合性和實踐性極強的專業(yè)課程。通過該課程的學習，學生要認識污水處理的必要性，并了解我國污水排放標準和相關規(guī)范，培養(yǎng)綜合運用《水污染控制工程》基本理論和專業(yè)知識的能力，掌握城市污水二級處理廠工藝設計的程序、內(nèi)容、方法和工藝計算。水污染控制工程課程設計是進一步鞏固和加深學生對所學《水污染控制工程》理論課程知識和理解的重要環(huán)節(jié)，是連接基本理論和工程實際的紐帶和橋梁，培養(yǎng)學生根據(jù)所學系統(tǒng)的理論課知識及感觀的認識實習，分析解決工程實際問題，對于培養(yǎng)和提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力具有重要意義[1，2]。近年來大學畢業(yè)生就業(yè)形勢嚴峻，而我國大學期間的課程設置及教學往往重視理論知識的傳授，對于培養(yǎng)學生綜合應用能力以及創(chuàng)新能力的關注相對較少，雖然目前逐步開設了一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，但仍然不能解決工科畢業(yè)生工程實踐能力差、不能滿足就業(yè)和社會的需要的問題；另一方面企業(yè)不愿意接受應屆畢業(yè)生實習，不愿花時間和精力參與培養(yǎng)工程師，都造成大學生就業(yè)難的狀況。上海理工大學是一所以理工科為主的培養(yǎng)工程應用型人才的上海市屬重點大學，在就業(yè)形勢日益嚴峻的情況下，我們在構(gòu)建課程及教學內(nèi)容體系上更加注重培養(yǎng)學生綜合運用各種知識和技能解決工程實際問題的能力，通過課內(nèi)與課外相結(jié)合、教學和實踐工程相結(jié)合的方式，搞好課程設計這一實踐性教學環(huán)節(jié)，對于提升本科生就業(yè)率，提高企業(yè)對我校環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生滿意率具有十分重要的意義。在環(huán)境工程專業(yè)本科生《水污染控制工程》課程設計的執(zhí)教過程中，我們做了如下探索與建設實踐。
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(yè)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(guī)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(gòu)筑物的設計計算，往往容易忽略構(gòu)筑物的配水、銜接形式等內(nèi)容，使得理論與實踐相脫節(jié)；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(gòu)筑物走馬觀花地看一遍，不能深入了解構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對于學生實際了解構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)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(shù)，在理論教學初期，布置任務書，學生根據(jù)任務書一邊學習理論知識，一邊完成方案選擇及構(gòu)筑物計算，理論課結(jié)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(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)、原理、設計規(guī)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(huán)節(jié)，通過學院實驗室現(xiàn)有構(gòu)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(nèi)容更深入的理解；期間通過查閱文獻、設計手冊、設計規(guī)范，獨立完成設計計算，最后通過答辯、修改等環(huán)節(jié)提交課程設計成果，教師根據(jù)設計成果及時將問題反饋，進一步保證和提升課程設計質(zhì)量。
二、合理選題，豐富設計題材
根據(jù)以往課程設計經(jīng)驗，我們摸索出一套質(zhì)量監(jiān)控措施，最關鍵環(huán)節(jié)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(zhì)進行改變，給出的任務書題目大于學生分組數(shù)，令每組學生設計任務書中涉及的污水總量、居民數(shù)量和水質(zhì)（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(shù)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(nèi)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(jù)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(xiàn)象的發(fā)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(xié)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(zhèn)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(yǎng)學生的工程思維和實踐素養(yǎng)；此外，設計任務書明確課程設計的目的、具體設計內(nèi)容、計劃步驟安排，使學生明確任務，明確在哪些時間節(jié)點完成哪些工作，按計劃有序進行，且使指導教師能夠根據(jù)進度及時進行檢查、督促和指導[6]。
三、評價體系改革
與傳統(tǒng)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(yè)設計環(huán)節(jié)，我們發(fā)現(xiàn)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(jù)課程設計任務書和指導書的相關時間節(jié)點進行監(jiān)督的基礎上，嚴格的中期考核可以較好地督促學生保質(zhì)、保量、按時完成畢業(yè)設計。因此，我們借鑒相關經(jīng)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(jù)學生中期檢查的質(zhì)量，給出相應的分數(shù)，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(guī)模及要求、設計內(nèi)容、設計原則、工藝流程的選擇、構(gòu)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(jù)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(guī)定時間內(nèi)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(jù)學生在設計過程中出勤率、討論答疑參與度及按時間規(guī)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(jù)學生最終提交的設計說明書、設計圖紙等文件的質(zhì)量情況進行評價。教師根據(jù)平時表現(xiàn)、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(huán)節(jié)中出現(xiàn)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(wěn)中有序、按時、保質(zhì)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(jié)，令學生對污水處理廠的設計有一個系統(tǒng)的訓練，同時鞏固課程所學知識和概念；在課程設計結(jié)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(jīng)驗；學生上交最終設計成果后，針對學生的設計內(nèi)容，給出總結(jié)和意見建議，有利于學生工程實踐能力及畢業(yè)設計質(zhì)量的提高。課程設計是高校培養(yǎng)卓越工程人才的重要實踐教學環(huán)節(jié)，我校的改革實踐證明，基于就業(yè)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?shù)慕虒W方法、豐富教學內(nèi)容和加強實踐環(huán)節(jié)，將學校教學與企業(yè)生產(chǎn)實習相結(jié)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(yǎng)的培養(yǎng)有很大幫助，有助于學生盡快適應工作崗位。
參考文獻：
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[4]仇春華，歐曉霞，張鳳杰，王崇.團隊合作學習在課程設計中的應用于探索[J].中國電力教育，2013，269（10）：154-155.
基金項目：邵陽學院教學改革研究項目（編號：2012JG01）
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A
收錄日期：2013年9月2日
組織管理的本質(zhì)是組織的績效管理。績效管理是研究和揭示績效的度量、考核、應用過程的客觀規(guī)律的科學?？冃Ч芾硎侨肆Y源管理的核心，績效管理的結(jié)果可以運用到工作分析、員工招聘、員工職業(yè)生涯管理、薪酬管理、員工培訓開發(fā)、員工勞動關系管理、員工晉升等人力資源管理的其他環(huán)節(jié)。因此，績效管理課程是人力資源管理本科專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。提高該課程的教學質(zhì)量，特別是實踐教學質(zhì)量，對提高畢業(yè)生的專業(yè)能力和就業(yè)能力，具有十分重要的意義。
一、績效管理課程實踐教學存在的問題
（一）不重視績效管理課程的實踐教學，課時難以保證。由于績效管理課程實踐教學有一定難度，或?qū)嵺`教學設施（如計算機模擬教學軟件）缺乏，部分高效未設置績效管理課程實訓、課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)，在人力資源管理綜合（專業(yè)）實習中也不重視績效管理崗位的實踐，難以保證實踐教學質(zhì)量。
（二）實踐指導教師的能力有待提高。部分教師特別是青年教師參與企業(yè)績效管理的實踐較少，不能對學生進行有效的指導。具體表現(xiàn)有：不能科學安排實踐教學任務，不能對學生進行針對性的訓練，不能進行現(xiàn)場答疑或指導等。
（三）未對實踐教學環(huán)節(jié)進行嚴格管理，實踐教學效果較差?？冃Ч芾淼膶嵺`教學環(huán)節(jié)包括校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)（如實驗實訓、課程設計）和校外實踐環(huán)節(jié)（如綜合實習、畢業(yè)實習）。由于校內(nèi)實踐場地、設備（或計算機軟件）的原因，或在校外實習單位不能進行對口或頂崗實習，學生的實踐教學效果不太理想。
二、績效管理課程實踐教學體系的構(gòu)建
績效管理課程的教學目的，是使學生具有進行績效設計、績效實施、績效溝通、績效改進的基本技能，具有分析和解決組織績效管理中存在問題的初步能力。因此，應根據(jù)課程教學目的，構(gòu)建績效管理課程的實踐教學體系。結(jié)合我校2007年開始的績效管理課程實踐教學經(jīng)驗，績效管理課程實踐教學體系可以包括以下組成部分：
（一）案例教學。案例教學是績效管理課堂教學普遍應用的一種教學方法。教師在課堂教學中，除了講授績效管理的基本知識和基本理論外，必須緊貼企業(yè)實際，使學生掌握績效管理的基本技能和專業(yè)技能。因此，在績效計劃的編制、績效目標和指標的設置、績效溝通、績效面談、績效總結(jié)等教學環(huán)節(jié)，都可以精選一些典型案例，采用分組討論或情景模擬，進行案例教學。
（二）社會調(diào)查。社會調(diào)查指學生根據(jù)教學計劃，事先編制企業(yè)績效管理現(xiàn)狀調(diào)查表，調(diào)查典型企業(yè)績效管理的現(xiàn)狀及存在的問題，必要時寫出調(diào)查總結(jié)報告。社會調(diào)查是學生了解企業(yè)、熟悉企業(yè)的一個重要手段，在寒暑假或績效管理課程實訓、課程設計或綜合實習、畢業(yè)實習等教學環(huán)節(jié)，學生都可以進行社會調(diào)查。
（三）課程實驗或?qū)嵱?。課程實驗指借助計算機模擬教學軟件，安排專門的課內(nèi)實驗課時，學生到計算機房進行實驗。實驗內(nèi)容包括：績效指標及權重的設置、對員工績效指標進行網(wǎng)上評價、員工績效評分的匯總等。課程實訓指學生根據(jù)指導教師的任務安排，利用企業(yè)調(diào)查資料或到網(wǎng)上收集相關資料，進行績效管理的基本技能訓練。如，績效計劃的編制、績效考核表的設計、企業(yè)績效管理制度的編制等。
（四）綜合實習或?qū)I(yè)實習。在學完人力資源管理專業(yè)的主要主干課程后，可以安排學生進行綜合實習（或?qū)I(yè)實習）。綜合實習的內(nèi)容除了績效管理外，還可以包括人力資源管理的其他主要職能，如工作分析、組織設計、員工培訓與開發(fā)、薪酬管理、員工勞動關系管理等。
（五）畢業(yè)實習。在學完全部理論課程后，一般在第八學期初安排學生的畢業(yè)實習。畢業(yè)實習主要是為學生就業(yè)做準備，以增強學生的實踐能力和就業(yè)能力。對畢業(yè)以后有意向從事績效管理工作的學生，可以到企業(yè)的績效管理崗位進行頂崗實習。
（六）畢業(yè)論文。畢業(yè)論文是學生全面運用所學基本理論、專業(yè)知識和技能，對實際問題進行研究的綜合性訓練。畢業(yè)論文旨在檢驗學生的獨立工作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和科學精神。畢業(yè)論文一般在學完全部理論課程后，安排在第八學期進行。對績效管理感興趣的學生，可以選擇先進的績效管理工具應用、績效管理系統(tǒng)、績效管理過程、績效管理創(chuàng)新等方面的課題進行研究。
三、績效管理課程實踐教學體系實施
績效管理課程實踐教學體系構(gòu)建完成以后，學校應結(jié)合自身實際，制定適合的管理制度和規(guī)定，精心組織，嚴格實施，發(fā)現(xiàn)問題，不斷改進。下面以績效管理課程設計為例，其實施要點如下：
（一）編制相關的管理制度和規(guī)定。如編制績效管理課程設計大綱，內(nèi)容可包括：課程設計的性質(zhì)、目的和任務，課程設計的基本理論，程序與要求，主要內(nèi)容提要，考核方式與評分標準，配套教材等。
（二）制定課程設計工作計劃，下達課程設計任務書。課程設計組組長根據(jù)課程設計大綱編制課程設計的工作計劃，內(nèi)容可包括：教學目的和要求，選題程序和題目擬定，時間和場地安排，指導教師和學生分組名單，考核方式和成績評定辦法，紀律和保障措施，課程設計工作計劃表等。指導教師應根據(jù)課程設計的工作計劃，編制課程設計任務書，內(nèi)容可包括：課程設計的目的、課程設計的背景資料、課程設計的主要內(nèi)容、任務分工、課程設計的基本要求等。較好的做法是以一個典型企業(yè)為背景，10～20個學生為一組，包括以下設計內(nèi)容：確定企業(yè)使命、愿景、價值觀和戰(zhàn)略，企業(yè)各崗位說明書的編制，企業(yè)績效管理制度的編制，企業(yè)各崗位績效管理表格（如績效考核表）的編制。
（三）學生按要求進行課程設計。一般做法是：先到典型企業(yè)進行實地調(diào)查，收集原始數(shù)據(jù)和資料；再根據(jù)任務書的要求完成課程設計任務；最后完成課程設計報告。在課程設計的過程中，指導教師應全過程對學生進行輔導和答疑。
（四）課程設計總結(jié)。在學生完成課程設計后，指導組組長應負責召開學生座談會，對課程設計進行總結(jié)，并根據(jù)存在的問題，制定針對性的措施。
四、績效管理課程實踐教學體系改進
在構(gòu)建、實施績效管理課程實踐教學體系以后，必須對實踐教學體系定期進行檢查和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題，不斷改進，形成持續(xù)改進的動態(tài)循環(huán)。根據(jù)目前績效管理課程實踐教學存在的問題，可采取以下改進措施：
（一）重視績效管理課程的實踐教學，構(gòu)建比較完善的實踐教學體系。學校應根據(jù)自身實際，合理安排績效管理課程的實踐教學。如設置1～2周的績效管理課程設計或6～10課時的課程實訓。有條件的學校，可開發(fā)或購買績效管理模擬教學軟件，安排6～10課時的課程實驗。在學生進行綜合實習或畢業(yè)實習階段，可安排學生到企業(yè)人力資源部的績效管理崗位進行對口或頂崗實習。
（二）重視績效管理課程教師的培養(yǎng)，提高教師的實踐能力?？冃Ч芾碚n程是一門實踐性較強的課程?？梢圆扇〗處熯M修，為企業(yè)提供績效管理咨詢服務，到企業(yè)人力部門兼職等辦法，提高教師的實踐能力和教學水平。
（三）對實踐教學環(huán)節(jié)進行嚴格管理，提高實踐教學效果。首先，實踐指導教師要根據(jù)實踐教學大綱的要求，對學生進行嚴格管理。如加強學生的紀律教育，鼓勵學生積極參加教學實踐、勇于創(chuàng)新，要求學生填寫實踐教學日記并認真總結(jié)；其次，學校各級教學單位應定期對實踐教學環(huán)節(jié)進行檢查和監(jiān)控。如，在綜合實習過程中和實習結(jié)束后，召開學生座談會，聽取學生對實習的看法和建議，或到實習單位了解學生的實習表現(xiàn)和實習效果。也可設計一些評價指標（如實習內(nèi)容、實習方式、實習地選擇、實習單位管理等指標），對綜合實習的教學效果進行綜合評價。
總之，人力資源管理本科專業(yè)績效管理課程的實踐教學改革，必須以社會需求為導向，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建適合的實踐教學體系，并且持續(xù)不斷地有效運行，以提高學生的實踐能力和就業(yè)能力。
主要參考文獻：
1化工原理課程設計教學存在的問題
化工原理課程設計目前存在諸多問題：一般專業(yè)未開設大多軟件課程，學生不能進行模擬計算，設計效率低；學生缺少查閱工具書意識，且工具書有限，生搬硬抄教材較重，無法提高學生分析和解決工程問題能力；青年教師缺乏設計經(jīng)驗，指導能力尚需提高；教師指導人數(shù)多，學生面臨末考壓力，影響師生溝通；選題面窄，驗證性設計題目多；學生缺乏工程觀念，與工廠現(xiàn)狀關聯(lián)少，難以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和工程意識；設計時間緊、任務重，完成質(zhì)量不高；考核簡單，多以說明書和圖紙為評判依據(jù)，不能真實反映學生設計能力?；谝陨显颍谜n程設計環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和解決實際問題能力的目的未能較好達到[3]。
2化工原理課程設計指導流程改革
現(xiàn)有化工原理課程設計指導流程一般是指導教師集中開動員會，下達并講解任務指導書，課程設計要求，按學號進行分組，后續(xù)集中指導交流機會少，學生有問題得不到及時解答，入手難，設計進度緩慢等問題，就此對課程設計指導流程進行了細化改革。
2.1了解學生情況
在課程設計分組前，對學生情況了解非常重要。需對學生進行歸類，如組織領導才能、有一定威望、學習成績好、學習比較欠缺、計算能力較強、辦公軟件使用熟練、模擬繪圖軟件熟練操作等方面進行了解，此可避免各小組間較大差距，可充分調(diào)動小組積極性和團結(jié)協(xié)作，分工協(xié)作進而可減少指導教師工作量。
2.2提前動員準備
教師可將設計題目、設計框架穿插在化工原理理論課教學中，介紹設計思路和實際經(jīng)驗，有意識讓學生積累工程素材，要求學生利用課余時間根據(jù)設計題目搜集資料，培養(yǎng)學生文獻資料檢索和搜集能力，學習CAD繪圖等技能，提前做好初步動員，積極引導學生復習和補充設計所需的有關知識和技能，可合理分配利用時間，解決課程設計時間緊、任務重的問題。
2.3選題
在進行課程設計開始時，結(jié)合理論知識的基礎，把控好設計的難易程度，也可根據(jù)工廠情況涉及各種單元操作與生產(chǎn)一線聯(lián)合選題，設計與生產(chǎn)實際貼近的合理設計題目，選題符合本科教育要求，難度適中；符合學生實際知識水平和能力，經(jīng)過努力能順利完成設計任務。
2.4分組及選組長
指導教師了解學生基本情況后進行分組，學生可在一定前提下自由組合。學生推舉組織協(xié)調(diào)能力較強的組長，指導教師與組長交流討論，組長選擇副組長，余下的同學自行選擇組長，教師再根據(jù)小組成員不同特點進行適當調(diào)整。每個小組成員最好有專長，如工程計算、CAD繪圖或模擬軟件使用等，利用各組員長處承擔相應設計任務，團隊協(xié)作完成設計。
2.5設計任務書
正式開始設計前，召開全體學生動員會，集中將設計內(nèi)容和要求詳細闡明，并對設計任務書進行詳細講解。設計任務書是課程設計的方向和依據(jù)，一般包括以下內(nèi)容：設計題目、設計參數(shù)、設計目的及內(nèi)容、設計說明書內(nèi)容、進度計劃、考核方法等。設計任務書應詳盡具體，讓學生對課程設計所有內(nèi)容一目了然，且難易程度與學生水平應相當。
2.6集中交流與過程考核
開展有效的輔導交流，可加強各小組交流學習，了解每個學生在團隊中的表現(xiàn)，能強加過程考核，并督促把握各小組設計進度，還可很好解決指導教師不足問題。各小組圍繞設計思路及進度、存在問題、后期方略開展單獨交流。由組長總體介紹，每個組員分管工作介紹，檢查學生設計思考情況，指出設計中的不足，以利于以后改進，提出后期工作安排。
2.7正確指導和監(jiān)督
教師首先對設計思路進行引導，設計過程中確實遇到問題，先由小組內(nèi)開展討論分析，確定無法解決后，教師再從旁協(xié)助，引導啟發(fā)，并解決問題。除約定時間集中答疑外，還可通過電話、短信、QQ及微信等手段進行輔導答疑，記錄學生提問積極性以用于監(jiān)督和考核。教師要及時掌握學生設計進度和動態(tài)，對設計過程中表現(xiàn)積極地學生適當加分。
2.8考核與答辯
根據(jù)學生在設計中綜合表現(xiàn)進行考核評定，采取教師審定、小組互評、過程表現(xiàn)與答辯相結(jié)合的方式，成績評定按百分制記分。通過答辯，考核學生設計思路和設計態(tài)度，設計方法是否掌握，是否有抄襲現(xiàn)象，對知識掌握及運用情況，主要考核解決工程實際問題的能力。
3化工原理課程設計的改革與探索
3.1精心選題，加強工程實踐性
設計題目要能綜合應用所學知識，依據(jù)實習基地和個人科研項目而選擇合適項目，緊密聯(lián)系化工生產(chǎn)實際和學科前沿。選題時要結(jié)合學生專業(yè)特點，在給定物系要求、操作條件、設備要求等方面做到多樣化，且有一定難度與深度。通過課堂和工廠現(xiàn)場教學，加強學生工程實踐能力鍛煉，使其對單元操作、生產(chǎn)工藝和設備等有初步認識，而利于設計順利完成。
3.2改革指導過程，加強監(jiān)督
輔導答疑堅持以學生討論為主，教師從旁協(xié)助原則。遇到問題先組內(nèi)討論，無法解決時教師再引導啟發(fā)至解決問題。集中輔導時，教師將設計共性難疑點詳細講解；小組單獨交流時，圍繞設計思路及進度、存在問題、后期方略交流，還可通過網(wǎng)絡等進行實時輔導。指導教師應了解各學生表現(xiàn)，實行階段性檢查，輔導過程以學生為主，培養(yǎng)其分析解決問題能力。
3.3加大計算機應用，強化軟件應用能力
目前，課程設計手工計算較多，耗時費力，準確性不好，使用計算機輔助設計顯得尤為重要。可利用Excel、Origin和Matlab等對數(shù)據(jù)選取、核算和繪圖；利用Aspen、ChemCAD等對物性參數(shù)、熱負荷等選取和計算；利用CAD、ChemCAD等繪制流程圖、人流物流等；利用Plant、CADWorx等進行配管、三維圖繪制等。對于工藝計算和繪圖軟件，教師應在課程設計前一學期介紹，學生平時加強自學練習，可充分發(fā)揮學生自主學習和獨立思考精神，提高計算機運用技能和專業(yè)知識綜合運用能力[4]。
3.4提高教師水平，鍛煉指導能力
化工原理課程設計水平與指導教師直接相關，教師的實踐教學能力是提高設計環(huán)節(jié)教學質(zhì)量的關鍵。年輕教師工程實際訓練少，教學經(jīng)驗不足，對工藝流程、設備結(jié)構(gòu)、車間布置等不熟悉，故提高青年教師指導水平尤為重要，可利用暑期實踐活動到學生實習化工企業(yè)進行歷練，參加實踐基地建設及校企項目合作，精選部分具有企業(yè)工作背景或設計經(jīng)驗的教師和優(yōu)秀校友開展雙導師制課程設計，不斷提高教師的指導能力和水平。
3.5改革評價體系，體現(xiàn)公正
將小組互評、學生自評和教師審定相結(jié)合，平時討論表現(xiàn)和答辯相結(jié)合，考核貫穿設計過程始終，最終成績需考核學生知識掌握情況、分析解決問題能力、計算機應用及文字組織能力等。采取平時表現(xiàn)（5%）+過程考核（15%）+說明書（15%）+圖紙質(zhì)量（20%）+難度和創(chuàng)新性（5%）+答辯表現(xiàn)（40%）來評定學生成績。從設計態(tài)度、考勤、學習表現(xiàn)、提問釋疑情況，交流表現(xiàn)、資料掌握，說明書質(zhì)量、圖紙繪制及軟件應用等審定。答辯時要求組員對自己工作做出說明，結(jié)合小組成績和個人表現(xiàn)，給每位同學評定成績，做到合理公平。
3.6鼓勵參加設計大賽，以賽促教
Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course
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(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)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(yè)和集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)重要的專業(yè)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(yǎng)學生的實踐動手能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力和服務社會能力。結(jié)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(huán)節(jié)的設計工具、教學內(nèi)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(jié)。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(yè)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(chǎn)業(yè)鏈（設計、制造、封裝和測試），集成電路版圖設計環(huán)節(jié)同樣離不開CAD工具支持。目前業(yè)內(nèi)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(guī)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(jīng)費，我們購買了部分業(yè)內(nèi)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(huán)節(jié)是本課程教學的重要部分，在有限的實驗教學時間內(nèi)既要完成教學內(nèi)容，又要培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，需要對實驗教學模式進行改革和創(chuàng)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(shù)字門電路、基本模擬單元的版圖設計，為本課程后續(xù)的課程設計環(huán)節(jié)做準備。緊緊圍繞“一個規(guī)則（版圖幾何設計規(guī)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(nèi)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(guī)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(nèi)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(tǒng)化實驗教學模式和實例化實驗教學模式。系統(tǒng)化實驗教學從有系統(tǒng)的、完整的角度出發(fā)設計了實驗教學內(nèi)容，如設計實驗3（數(shù)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(xiàn)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(nèi)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(jié)構(gòu)。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(nèi)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(yǎng)得到了提高。
表1 課程實驗內(nèi)容、對應學時及對應知識點
表1（續(xù)）
4 基于0.6μmCMOS工藝的數(shù)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(guī)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(huán)節(jié)
課程設計是本課程培養(yǎng)學生工程應用能力的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，時間2周，集中指導，提前1個月發(fā)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(nèi)容、考核等方面進行了改革和創(chuàng)新：在教學內(nèi)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(shù)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?？己顺煽冇烧n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(jié)束語和參考文獻，讓學生學習如何撰寫科技論文。精選優(yōu)質(zhì)小論文放在本課程網(wǎng)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(yè)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(yōu)秀的學生參加校內(nèi)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(yè)協(xié)會和企業(yè)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(xié)會專業(yè)人士擔任評委，增加了競賽的專業(yè)性和公正性，目前已經(jīng)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(yè)協(xié)會和企業(yè)組織的版圖設計競賽，如蘇州半導體協(xié)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(yōu)秀獲獎學生參加華潤上華的免費流片，學生經(jīng)歷從電路設計、版圖設計及驗證、流片到測試各個環(huán)節(jié)，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(huán)節(jié)的教學質(zhì)量，關鍵是指導教師要思想素質(zhì)好，專業(yè)理論知識強，科研水平高，因此我們著力建立一支年齡結(jié)構(gòu)、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(yè)后直接上崗指導學習實踐，缺少工程實踐經(jīng)歷和經(jīng)驗。為了提高教師自身的業(yè)務水平，加強對年輕教師的培養(yǎng)，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(jīng)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(xiàn)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(yè)設計。集成電路CAD技術日新月異，課程實踐環(huán)節(jié)師資隊伍建設必須與時俱進。
6 結(jié)束語
我校電子科學與技術專業(yè)、集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)2012年被評為省重點建設專業(yè)，也是江蘇省首批培養(yǎng)卓越工程師的專業(yè)。集成電路版圖設計是這兩個專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃的重要內(nèi)容之一，總結(jié)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(xù)推進該課程實踐環(huán)節(jié)的建設與改革，不斷探索，為我國集成電路設計人才的培養(yǎng)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.
