汽车设计是我校车辆工程专业的一门重要专业课,在专业教学体系中占有重要的地位,课程目的是培养学生掌握汽车总体设计的基本步骤,掌握汽车底盘主要总成离合器、机械式变速器、万向节、传动轴、驱动桥、悬架、转向系下面是小编为大家整理的2023年度个人课程设计总结【五篇】【完整版】,供大家参考。
个人课程设计总结范文第1篇
关键词 汽车设计 教学 改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 课程特点及问题
汽车设计是我校车辆工程专业的一门重要专业课,在专业教学体系中占有重要的地位,课程目的是培养学生掌握汽车总体设计的基本步骤,掌握汽车底盘主要总成离合器、机械式变速器、万向节、传动轴、驱动桥、悬架、转向系和制动系等的设计方法,在满足汽车性能的要求下,熟练掌握汽车部件结构方案分析主要参数的确定原则,主要零件的强度计算及其载荷的确定等;
通过课程学习,了解基本的汽车设计方法和步骤,基本具备分析和解决该领域问题的能力。①
图1 现代汽车零部件设计开发流程
现代汽车的设计越来越倾向于高性能、轻量化、高品质方向发展,系统的汽车零部件设计开发流程如图1所示。基本设计和强度刚度校核是汽车初步设计的关键步骤,产品优化是汽车设计的核心和关键,掌握样件试制、结构试验和性能试验的技术是目前汽车行业对紧迫需求人才的知识要求。而目前现有的课程教学对汽车设计主要涉及的主要总成或者零部件基本参数选择和校核,以及对零部件优化、试制和试验部分很少涉及,无法满足汽车行业对人才培养的要求。因此仅仅参照教材授课,学生不能系统了解汽车零部件设计的全流程,②难以意识到本课程的重要性,无法了解汽车设计的先进技术发展和将来的职业规划,从而失去学习兴趣。
同时学生对本课程的掌握需要有总体设计工程师的视野和很强的实践能力。针对每一个汽车总成的设计,都需要全局的认识和具备整体设计观,才能将课程讲解的汽车设计方法和步骤融合到将来的工作当中。虽然在理论教学后会安排相应的课程设计,但是由于网络和信息技术的发展,课程设计出现了一些难以避免的形式主义问题。③因此在理论课堂教学中,有必要有意识地引导学生在学习过程中培养全局设计意识和高度,通过发挥学生的创造性来不断训练学生的总体意识。
另外本课程涉及大学基础课程、专业基础课和专业课,知识体系十分丰富,④仅仅依赖最后的试卷测试并不能真正培养学生的认知能力和解决工程问题的能力。因此在理论课堂教学中,有必要实时培养学生对知识的综合应用能力。
因此根据课程的特点,围绕汽车行业对人才实际需求和对人才培养的质量要求,探索研究构建新的教学方法和教学环境,提高了课程的教学质量,提升了学生的认知能力和解决问题的能力,真正掌握系统的汽车设计方法和技术。
2 教学改革
2.1 汽车全流程设计的内容教学
以培养学生的现代汽车设计开发的系统能力为导向,紧密结合汽车产业的发展动态和企业需求,在初步设计和校核部分进行课堂教学后,适当讲解贯穿汽车总成零部件设计开发的全过程,包括初步设计后的计算机优化技术、样件试制以及性能试验,建立学生的总体设计意识,掌握汽车总成零部件设计的方法和步骤。在这一过程中,学生可以及时了解现代汽车设计的先进技术发展和同时为将来的职业进行规划,提升学习的兴趣。
对这一过程,老师需要调研、收集和整理汽车产业中各个重要总成的设计开发过程和各个设计阶段的技术要求;
研究区分适合在本科教学中增加的技术内容和适合在职业生涯中培训的技术内容;
在课堂教学中合理添加介绍性和扩展性的设计技术。
2.2 课外大作业的布置
课后作业是强化学生熟练掌握课程基本知识及知识扩展的一个基本教学要素,是教师对教学工作考核的一个重要内容,是汽车设计课程教学的一个不可缺少的环节。⑤本课程教学改革是在完成各个总成设计结束之后,以10个人为1组,布置一个大作业(课外项目)。要求每个同学在课程结束前必须完成一项大作业。比如离合器设计,要求每个人用不同的方法根据教授的内容编制一个离合器设计软件,编程语言自选,可以是MATLAB /VB/VC/Excel/Fortran等。要求每个同学使用的软件或者方法不能相同。小组内的同学需要相互帮助和指导。这样通过合理布置课外大作业,避免抄袭,并充分发挥学生的创造性和积极性,使得学生能够在理论课程教学部分融会贯通所学知识,真正培养学生的运用知识和解决问题的能力。⑥
2.3 研讨式课堂教学
大班教学以组为单位时,学生完成所布置的课外大作业可能会存在顾此失彼的问题。即单个小组只完成某一个大作业,而失去对其他零部件总成(另一个大作业)所教授知识的训练机会。因此在课堂教学部分利用部分时间,由同学主持,各个小组相互讲解介绍各章的设计技术和原理,使得其他小组有机会详细了解各个总成的设计技术。用研讨式教学法能提高学生的学习兴趣,引导学生积极思考,培养学生的创新意识;
同时各个小组成员对不理解的内容能够及时沟通和交流。
3 实践与效果
3.1 教学实践
根据教学改革的内容,已在2届车辆工程专业本科生中进行了尝试性实践,具体如下:首先给学生阐明本门课程学习特点和将要采用的教学手段、授课方式和成绩评定方法,同时让学生自由组合形成小组,选择相应的零部件总成设计大作业和完成的时间节点, 让学生有心理准备;
在每个总成设计后,用2小节课的时间补充现代汽车设计的优化、试制和试验内容,使得学生能够充分了解零部件总成设计全流程和全新技术;
在期中后,每周安排一小节课时间,让各个小组主持讲解,研讨各大零部件总成设计的软件设计和问题,充分发挥学生的创造性和自主性,最后由老师进行点评和成绩评定。通过此过程,可以充分训练和展示学生的才能。对于不善表达的学生,也是一次非常好的锻炼机会。最终成绩评定按照大作业成绩占40%,期终考试成绩占50%,课堂学习占10%进行核定。
3.2 教学效果
通过探索性实践,本课程取得了良好的教学效果,学校和学院的督导团听课后都给予了很高的评价,网上的学生教学质量评价成绩超过95分。课堂授课由于有学生参与,活跃了课堂氛围,提高了学生上课的兴趣和主动性,掌握了零部件总成设计的全流程,同时锻炼了同学的软件编程能力。对学生综合素质与能力的提高有着显著的作用。
注释
① 王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2010.
②④叶明.汽车设计课程教学改革初探.中国校外教育,2010.2:60.
③ 康元春.基于能力培养的《汽车设计》课程设计教学研究与改革.科技信息,2011.14:111.
个人课程设计总结范文第2篇
摘要:
“总载体”是系统化教学载体,是一种贯穿人才培养全过程,承载起学生知识学习、技能训练、综合技术应用等系统化的教学载体。基于“总载体”平台设计的课程体系,能有效弥补工程技术类专业现行人才培养方案的不足之处,切实提高学生技术技能。通过对机电一体化技术专业在“总载体”平台上的课程体系设计进行深入研究,力图探索出基于“总载体”平台的课程开发及“总载体”选择的一般规律。
关键词:
职业教育;
系统化载体;
总载体;
课程体系
一、“总载体”的提出
人才培养方案的制定与实施关系到人才培养质量的高低,而课程体系设计建构是人才培养的核心内容。课程体系的设计,课程的开发是一项极其复杂的系统工程,有必要运用系统理论来指导。教学载体是课程体系中的一个系统要素,通过系列化和系统化,成为人才培养系统中的一个子系统,即系统化的教学载体。根据人才培养目标和规格,依据系统理论和思维,以训练学生技术应用能力为目的,采用系统化教学载体进行人才培养是当今职业教育的一个重要方法。
(一)“总载体”的提出
在一些工程技术类专业中,适合于采用系统化教学载体进行人才培养。而用一种设备、装置或技术系统起到系统化载体的教学作用,在学生学业全过程中总领知识学习、技能训练、技术应用,在课程体系中起到主线索的作用,作为学生学习训练主要的关键的载体,因此称之为“总载体”。
(二)“总载体”的含义
“总载体”,就是把专业能力培养所涉及的教学载体进行系统化,通过选型、设计等技术工作和教学准备,开发成一个(或一台)设备、装置或技术系统,以承载知识学习和能力训练。作为涵盖和贯穿学生学业全过程的教学载体平台,在学业递进中,学生参加并亲手完成“总载体”的设计、制作、安装、调试、应用等工程技术工作,实现产品功能;“总载体”逐步递进最终制成产品的“做中学”和“学中做”过程中,学生将完成各项专业技术课程学习、养成职业精神、形成职业能力、成为技术技能型人才。
(三)“总载体”的结构
“总载体”是个载体系统,可以分解成若干具有各自功能的分载体和子载体。其结构模型见图1。分载体和子载体就是总载体设备、装置或技术系统的组成部分,也是一种有独自功能的“总载体”的组件或部件,它们组合装配在一起就形成了“总载体”,具有产品属性和功能。分载体和子载体的划分,对课程体系的设计和课程的开发,并按照生产模式展开课程教学是十分必要的。从课程体系的角度上看,分载体是在总载体框架内,具有各自独立结构和功能,且与其他机构构成互不相属,但彼此间又有信息上的联系,并可进一步分解成若干简单结构构成的载体。分载体承载不同信息、知识,有独立功能,可用于一门或几门联系紧密课程的学习和训练。总载体和分载体可以拆解成单一(简单)结构和功能的子载体。除在信息上联系外,子载体在结构上与总载体或分载体存在被包纳的所属关系,是载体系统的基础单元。子载体主要用于一门课或相对独立情境的训练,以及重要知识点的学习。
二、“总载体”平台上的课程及体系
“总载体”的开发、适用和“总载体”平台上的课程体系设计、建设,是人才培养方案的主要内容。在“总载体”平台上进行课程开发设计,有别于其他课程体系设计方法,需要坚持“总载体”用于人才培养的原则,凸显“总载体”课程体系设计和课程开发特点,充分展现“总载体”在人才培养上的特殊功能。
(一)“总载体”平台上课体系设计和课程开发的原则
利用“总载体”实行人才培养必须坚持的两个核心原则是:“总载体涵盖和贯穿学生学业全过程”、“具有产品功能的总载体由学生动手制作完成”。这也是“总载体”平台上进行课程体系设计的基本原则,是课程开发的出发点和归宿点。
(二)“总载体”平台上课程开发
“总载体”平台上的课程设计采用“以载体为基准对接融合课程”、“以课程为依据指导载体开发设计”这两种方式进行。即将“总载体”由大到小、由难到易、由多到少、由集成到分散等方式逐级分解成分载体和层级不同的子载体,再以各层级载体为基准与传统意义上的“课程”对接融合,融合的结果就演化成了“新”的课程。反之,以传统意义上的“课程”或“整合课程”为依据,“反作用”于“总载体”,指导“总载体”的选型、开发和设计,“总载体”的分解,规定各层级载体的结构构成、技术原理应用、技术性能实现方法、零部件和元器件选择等。
(三)“总载体”平台上的课程体系构建
按照职业教育思想,顺应学生能力成长规律,对“新”课程以及按情境教学法分解成的教学情境进行整合、序化,使各门课程形成合理的逻辑顺序,再纳入和优化其他教学资源,采取先进的教学方法,上下沟通和横向延展构成网络,建成“总载体”平台上的课程体系(见图2)。
三、机电一体化技术专业的“总载体”选择
根据“总载体”的含义和用途,“总载体”的合理选择、开发、设计至关重要,将决定课程体系的设计和教学质量的高低。应当根据“总载体”不同的来源,结合专业的实际教学资源,校企合作的情况,学生就业的方向及潜在岗位等等因素,按照“总载体”平台上课程体系设计原则进行深入细致的工作,合理选择。机电一体化技术专业是一个知识面宽,要求学生动手能力强、技术应用能力高,理论与实践结合紧密,人才培养难度较大的工程技术类专业。因此,“总载体”的选择除了涵盖专业技术外,还应与学生就业相关联。
(一)“总载体”选择
经过广泛深入的社会调查与企业调研,机电一体化技术专业首先明确了学生就业的重点岗位———自动化生产线的安装、调试与维护。基于学生面向区域经济中工业园区汽车城的就业方向,该专业选择与汽车制造相关的“模拟汽车装配生产线”作为人才培养的“系统化教学载体”———一个涵盖机电一体化技术及应用、具有产品功能的成套机电一体化设备———“总载体”。“总载体”———模拟生产线由“生产线”和“车模”两个分载体及其子载体组成(见图3、图4),车模在生产线上最终“自动装配成型”。生产线对照汽车装配流程分解成上线、一次内饰、发动机安装、车身安装、下线等工序,是机电一体化技术集中应用的系统化教学载体,也是一个具有产品功能的设备。生产线每个部件各自独立,具有不同的技术应用,针对专业技能各种要求,满足技术进阶的变化。车模和生产线所构成的“总载体”完全承载和具备了机电一体化专业学生学业阶段的知识学习、技能训练和能力养成的功用。
(二)总载体与课程
车模分载体由普通钢材和常用非金属材料制成,除用于学生学习相关知识并制作进行技能训练外,也是生产线分载体的生产对象———对车模自动装配。车模分载体用于机械制图、工程材料、零件手工制作、机械制造、零部件装配、工程测量及公差配合等课程或情境的学习和训练。反过来,通过这些课程的学习,学生还可以重新设计并制作出新的车模,达到一般训练不能起到的作用。生产线是一整机电一体化设备,是机械技术、控制技术、电工电子技术、自动检测技术、信息通信技术等实际应用的产品,囊括了机电一体化技术专业的绝大部分技术应用。生产线分载体可以进行机械装配工艺、电气控制技术、单片机技术、PLC技术、自动检测技术等课程或情境的学习和训练。另外,可以通过改变装配工艺,在生产线上增加相应的技术应用,采用不同的控制手段和方法完成相同产品功能等方式,拓展学生能力训练。
(三)“总载体”的教学适用
该生产线设备具有产品特征,其功能最终在学生手中实现。除少量零部件及构成用于技术技能训练需要重新加工制作外,绝大多数零部件及构成都可以重复利用,以控制教学成本。在教学和生产同步进行的教学活动中,按结构构成分解的各层级载体均对应机电一体化专业各课程或情境的学习训练任务,教学过程和“总载体”生产制作过程协调且同步进行,贯穿学生学业全过程。学生从零件制作的基本技能训练开始,逐渐完成单元、单元组合技术技能学习训练,综合应用技术技能的训练,最终达成自动化生产线的安装、调试与维护岗位能力。生产线产品的实现,意味着学生专业学习训练的完成。
四、在“总载体”平台上机电一体化技术专业课程体系设计
为满足社会和企业对机电一体化技术专业人才所具备的能力、素质的特殊需求,提高学生就业能力,采用“总载体”平台上的课程体系进行人才培养是十分适合的。可以通过车模、汽车模拟装配生产线所组成的“总载体”,将对应的课程进行融合,按照职业教育规律整合排序,构建起课程体系。
(一)课程体系设计的要点
从人才职业能力成长规律上分析,可以将基于“总载体”设计的课程体系层次分为:专业认知阶段、基本技能阶段、技术技能阶段、综合应用阶段等四个层次(见表1)。这种将能力和素质在层次上的区分,有利于从专项能力出发,进行课程的划分、排序和课程体系的架构、组合,符合在“总载体”平台上课程体系设计、构建及实施的基本原则。对于机电一体化技术专业的人才培养,应当加强学生对专业的认知,使其从进校就直接进入到相应专业技能理解之中。在专业技术认知阶段,引入“总载体”进行相应教学,直观、清晰,容易调动起学生的积极性这往往是十分重要的。
(二)基于“总载体”的机电一体化技术专业课程体系设计
根据所选择的模拟装配生产线“总载体”的车模分载体、生产线分载体的结构、功用,经过生产线、车模与课程的对接、融合形成“新课程”,由此建立起“基于汽车装配生产线的机电一体化技术专业课程体系”(见表2)。在表中的课程深入开发时,课程设计或情境任务规划已经使传统意义上的课程产生了变化,因为这是根据专业人才培养目标而提出的,并经过“总载体”与课程融合和课程目标要求反作用于“总载体”的结果。该课程系列基本涵盖了以生产线安装、调试和应用岗位的知识、技能学习训练的需要,并适合于机电一体化技术专业学生在行业领域里的就业需要。
(三)“总载体”平台上课程实施关键措施
设置专周。考虑到在“总载体”产品功能的特殊性,应当安排“特别训练学习专周”。该专周不同于一般意义上的课程实训或毕业设计,是以子载体、分载体、总载体为教学对象的综合能力训练,也是学生完成载体工程制作任务的必要环节。在表2中的每学期适当的时间,设置相应的专周,并作为主要的课程,纳入整体课程体系之中。专业化教材编制。实施“总载体”平台上的课程体系需要编纂全面的易于指导实际操作的教材,应汇集教学资料、积累大量的教学资源,编制具有高度专业性教材———《总载体技术手册》和《总载体教与学指导书》等。教学资源配置。“总载体”平台上的课程体系设计、建设及实施是人才培养方案的主要组成部分,为能够顺利高效施行,还应该优化配置教学设施、实验实训条件等教学资源,组建合适的师资团队,建立起围绕“总载体”生产制作的质量检测评价体系等,这才能综合有效地实行人才培养。
五、结束语
基于“总载体”的课程体系设计是适合于工程技术类专业人才培养的一种新型课程体系设计和课程开发手段,是深化职业教育改革,创新人才培养方案的措施。通过“总载体”课程体系的实施,可以强化学生技能训练,巩固所学理论知识,切实提升学生技术应用能力、操作动手能力、应变能力、处理具体工程技术问题能力,使之成为合格的技术技能型人才。
参考文献:
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个人课程设计总结范文第3篇
关键词 人才培养模式 结构设计 课程群建设
中图分类号:TU318-4 文献标识码:A
一、引言
土木工程专业要求毕业生具有较为扎实的专业理论和基本技能, 而结构设计相关课程是循序渐进地贯穿于本专业理论学习和技能训练的全过程的主线, 因此,合理课程的体系, 优化的教学内容和学时分配, 将单门课程的建设向课程群建设转变, 对于本专业人才培养模式的总体改革具有重要的意义。我们在教学实践过程中不断探索,希望通过对相关课程进行重新设计和整合构建,梳理出一条适合学生学习和发展的课程群链条,为今后的人才培养模式的改革提供一定的借鉴。
二、课程群建设背景
应用型本科教育在快速发展的过程中逐渐暴露出一些急需解决的问题,其中在教学方面的问题集中表现为:课程设置不够合理,课程内容不够系统,同一专业内的专业课课程内容前后重复现象比较突出;
技能训练没有受到足够的重视,实践性教学比例明显偏低;
教学方式方法僵化,现代化教学手段没有得到充分运用;
考试考核方法不适应教学要求,缺乏灵活性等豍。总之,大量的现实问题使得目前的应用型本科培养出的学生与社会所需要的高技能应用型人才存在着相当的差距。因此很多高校都在优化人才培养方案的同时,提出了课程群建设的思想。
三、课程群建设的建设思路
(一)指导思想。
通过对现有应用型教育的分析,我们认为,土木工程专业课程群的建设,应该从掌握结构设计理论、培养学生结构设计能力出发。因此,我们将形成结构设计主线的课程,打破课程间的壁垒,通过优化教学大纲、整合教学内容、改进教学手段,加强实践环节,实现学科渗透、知识融合贯通,探索提高学生工程设计能力和创新能力的新模式豎。
(二)建设思路。
1、课程群框架。
结构设计是一个以建筑设计为基础的内容,因此,课程群应该从建筑设计方面知识开始,随着结构设计理论的学习,逐步过渡到结构设计部分,最终完成基本结构设计的全过程。在这个过程中,我们通过实践环节来实现知识结构的相互融合和逐渐完善,课程群框架如下:
2、课程群建设的主要任务。
课程群建设要树立现代教育教学新理念,构建富有时代特征的、具有校本特色的、适合社会发展需求和人才培养需要的课程体系豏。课程群教学要以人为本,以教师为主导、以学生为主体、以问题为中心、以思维为主线,积极实行启发式、讨论式、开放式、探究式教学模式。
四、课程群建设的主要措施
(一)教学内容整合与优化。
在课程群体性的大框架下,优化重组各门课程的教学内容,避免重复,可以提高教学效率,从总体上节约课时。在各门相互独立的教材中往往有重复的内容,具体讲授时可以从总体上进行合理安排。例如:框架结构的内力计算方法(分层法、反弯点法、D值法等),在以往的教学中这部分内容前后重复浪费的课时很多,并且学生掌握的程度不够,在毕业设计中体现很明显。其基本的计算思路在结构力学中已经学习,再将理想状态下的力学方法引入到具体的结构中来,需要一个过渡和熟练的过程。因此,将此内容安排在最先开设的混凝土结构设计课中,抗震、高层等遇到这个问题可略去不讲。在各门课程中,类似的情况均可进行优化。
(二)合理运用教学方法和教学手段。
合理利用现代教学手段,可有效地将大量信息在瞬间展现,为各种教学方法的实现提供了更大的发挥空间。现代的教学模式鼓励教师采用多种教学方法,鼓励学生独立思考,激发学习的主动性,培养学生的科学精神和创新意识。在教学中充分尊重学生在教学过程中的主体地位,变单向灌输为师生协同互动,既改革教学方法,重视培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。如《房屋建筑学》课程中,将设计建筑图的课程设计改为设计和模型制作结合,让学生在设计和制作的过程中提高能手能力,同时加深对建筑构造的理解。
(三)改革考核模式。
改革考试形式和方法,转变传统的学生成绩评价方式,考核学生除笔试外,可通过一些综合性的大作业来督促和检查学生的平时学习情况,教会和锻炼学生查阅资料、形成个人观点的方法和能力。在专业课程中课将动手能力和分析问题的能力作为考核内容,如答辩、现场测试、现场操作等,实现理论考试和实操考核相结合,相对减少考试成绩的比例,加大平时考核的力度,从根本上解决“高分低能”的现象豐。
(四)实践教学改革。
个人课程设计总结范文第4篇
关键词:钢结构;
课程设计;
翻转课堂;
大众化教育;
教学改革
中图分类号:G642.3;
TU391 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0062-05
一、传统钢结构课程教学方法及课程设计方案存在的缺点
钢结构课程是土木工程专业的一门重要专业技术课。在发达国家,钢结构早在20世纪30年代就有了较广泛的应用,而在我国,直到改革开放以后,特别是加入WTO以后,钢结构的研究和应用才有了较大的发展。进入21世纪后,我国的建筑行业及交通运输等行业都得到了显著发展,高层和超高层建筑、重型工业厂房、大跨度桥梁等如雨后春笋般出现。不仅如此,轻型钢结构房屋也得到了迅速的发展,钢结构住宅得到了人们的关注和一定程度的发展[1]。但与钢结构行业的迅速发展不相协调的现象是:高校毕业生特别是普通二本院校土木工程专业的学生,毕业后不能适应工作的需要。因为钢结构课程(也包括其他结构课程)一直以来采用的是传统的教学方法,即按照钢结构课程的内容体系,把钢结构的材料、连接和基本构件等内容讲完后,布置一个钢屋架的课程设计。这样的教学方法,存在如下缺点:
第一,学生学习的各单元知识是相对独立的,各单元的例题和习题也相互独立,其中的数据是编排例题和习题时“编”出来的,学生不知道这些数据是随意给出,还是来源于工程实例,也不清楚例题、习题中的计算方法与实际工程设计是否一致。因而学习目标不明确,不知道学习后能解决什么实际问题。同时,由于钢结构课程与力学课程联系紧密,计算麻烦,工程实例又少,学生普遍认为钢结构课程难学,缺乏学习积极性,有些学生甚至采取了放弃的态度。
第二,各单元练习中的荷载和内力,与课程设计中的荷载和内力等数据是没有联系的,各单元练习题中的设计计算与课程设计中的设计计算无关联,学生不能正确掌握计算方法,对构造措施的理解也不到位,因而不能用所学的知识来有效地解决实际工程问题。
第三,由于门式钢架轻型钢结构房屋有许多优点,在单层工业厂房及物流仓储中得到了广泛应用,而钢屋架的结构体系目前应用很少,布置钢屋架的课程设计已不能适应实际工程的需要。
所以,传统的课程设计方案不能对学生进行有效的训练,学生毕业后不能适应专业技术工作的需要。
二、单元练习与课程设计一体化的概念
如前所述,在钢结构课程传统的教学内容及教学方法中,存在三方面的缺点,不利于教学质量的提高和学生将来的发展,因此有必要对教学内容和教学方法进行改革。为了使学生在学习时,对课程内容有一个整体的认识和把握,明确各章节知识能解决的实际问题,并使各单元的练习既相互联系,又有连续性,需要找到一个合适的载体,兼顾以上内容,并能实现以上目的。教学实践表明,单元练习与课程设计一体化,可以很好地解决上述问题。所谓单元练习与课程设计一体化,就是通过选择合适的课程设计方案,并将其设计计算内容分解为几个部分,使不同部分与课程不同单元的内容相对应,每一单元的练习对应解决课程设计中一部分的设计内容。当课程内容的学习完成时,课程设计也完成了。
三、单元练习与课程设计一体化的实施方案
(一)课程设计方案的选择
要实现单元练习与课程设计的一体化,课程设计方案要满足以下要求:首先,选择的课程设计方案,既结合工程实际,又能让学生进行手算。其次,能将课程设计内容分解为几个部分,且每一部分的设计计算内容能与钢结构课程的内容体系相一致。第三,学生在学完钢结构的材料和连接内容后,能进行课程设计。第四,学生在学习轴心受力构件、受弯构件的内容时,其单元练习题就是课程设计中的柱、梁的设计。第五,学生在学习柱脚、柱头的相关内容时,能以课程设计中的相关内容进行设计计算。第六,能将不同阶段的设计计算结果汇总,形成完整的设计计算书。第七,能依据各部分的设计结果,绘制施工图,完成课程设计。
虽然门式钢架轻型钢结构房屋目前在单层工业厂房,以及物流仓储中得到了广泛的应用,但由于其采用的是变截面梁、柱的结构体系,不能满足学生手算的要求,所以不适于课程设计。而钢制的工作平台是工矿企业常用的一种结构形式,如钢结构制造厂中的构件制作平台,选矿企业的矿石破碎操作平台,大型机械制造厂中的零件加工、制作平台,混凝土搅拌站中的搅拌系统的工作平台等。从广义上讲,石油钻井平台也是一种工作平台,只是它的工况更复杂,要求更高,功能更齐全,非一般工作平台能比。
工作平台一般采用等截面的梁、柱形式,只要选择合适的布置和连接方案,则可以满足单元练习与课程设计一体化的要求。基于此,选择一工作平台的设计作为课程设计内容,包括结构选型、结构布置、荷载组合和内力计算、柱子设计、次梁设计、主梁设计,以及主次梁的连接设计、柱脚设计和柱头设计、施工图绘制等内容。
(二)质量保证措施
(1)制定详尽的课程设计任务书,使学生明确任务、目的和要求。
(2)选择方案中的多个技术参数,使其能组合成多个不同的具体方案,并制定题目分配表,使不同学生的设计参数不相同,即采用“一生一题”的题目分配方案,杜绝抄袭现象的发生[1-2]。
(3)对每一部分都给出设计示例(选择题目分配表中学生未用题目的数据进行设计计算),把实际工程中可能出现的不同情况、不同方案的优缺点给学生讲清楚,以便学生在进行具体设计时,明白自己所选方案的可行性。
(4)针对不同部分的设计计算内容,设计出解决这一类问题用的规范化计算表格,学生可以对照示例,按计算表格中的内容进行设计计算,并要求在规定的时间段内完成[1-2]。
(5)利用Excel的计算和逻辑判断功能,编制针对不同阶段设计计算内容的计算程序。在该程序中输入已知数据就能计算出每一步的计算结果,并进行正误判断。利用该程序对“一生一题”的设计计算结果进行批改[1-2]。
(6)对每一阶段的设计结果及时进行批改,并将不同阶段的成绩,分别按一定的比例计入钢结构课程的期末总成绩和课程设计的总成绩中。对不按题目分配表选择相应参数,和不按时完成分步设计任务的学生,不记录成绩。
(7)加强过程管理与指导,只有在前一阶段的设计正确后,才能进行下一阶段的设计。
(三)实施步骤
(1)在学生学习完钢结构的材料和连接内容后,即布置课程设计任务,并按照结构设计的一般步骤进行结构选型和结构布置。为了让学生既能进行手算,又能得到较全面的锻炼,
将其分解为几个部分,并与钢结构课程单元练习的内容联系,课程设计的梁柱布置、支撑布置分别如图1和图2所示。主、次梁之间,以及梁、柱之间采用铰接连接,柱与基础之间采用刚接连接。一榀框架的计算简图如图3所示。该部分内容主要通过分析、讲解,告诉学生课程设计所用方案,以及实际工程中可采用的方案。为了充分锻炼学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力,
选择多个技术参数,形成“一生一题”的方案,杜绝抄袭现象,并制定题目分配表(如表1所示),每个学生都必须按自己的学号选择设计条件,进行相应的设计计算。由表1看出,这些参数可组合出243种不同的方案,满足“一生一题”的方案要求。
(2)完成结构选型与布置后,进行荷载组合和内力计算。
(3)在学习完轴心受力构件的内容后,要求学生根据各自求得的内力,结合单元练习和设计示例进行框架柱的设计,完成型钢截面和组合截面两种形式,进而确定优选方案。
(4)在学习完受弯构件的内容后,要求学生进行次梁的设计(采用型钢截面),进而完成主梁的设计,以及次梁与主梁的连接设计。
(5)在学习完拉弯、压弯构件的内容后,要求学生进行柱脚的设计、主梁与柱的连接设计。
(6)在各部分设计结果均正确的前提下,首先给学生讲解钢结构施工图的特点,然后要求学生根据各自的设计结果完成施工图的绘制(包括设计说明和材料表)。
(7)学生将各部分的设计结果汇总成完整的计算书,与施工图一起形成完整的课程设计资料。
(8)教师根据学生在各阶段的设计计算成绩和施工图成绩,评定学生的课程设计成绩。
(四)课程设计中未覆盖课程内容的改革
如前所述,为了实现单元练习与课程设计的一体化,并采用“一生一题”的课程设计方案,本课程设计采用的是梁、柱铰接连接方案,也没有考虑柱子受的水平力,因此课程设计中的柱子是轴心受压柱。本课程设计方案未包含拉弯、压弯构件一章中的基本内容。为了利用课程设计中的数据进行该部分内容的教学,教师在课程教学中可以结合设计数据,并考虑柱外有围护结构和风荷载作用,作为设计示例,计算出柱子的内力(轴力N和弯矩M),然后按压弯构件进行设计计算,并将设计结果与未考虑风荷载时的设计结果进行比较。如此,既实现了单元练习与课程设计的一体化,又使学生获得了完整的知识体系和较全面的锻炼。另外,对于课程设计中未涉及的训练内容,可以结合例题、习题进行讲解和练习,以保证练习内容的完整性。
四、改革经验和效果
本教学改革是在笔者进行的相关教学改革的基础上进行的,有相关的前期研究成果和较成熟的研究思路和方法,因此,其方案、思路和方法是合理的,过程也比较顺利。本教学改革采用的是“一生一题”的方案,每个学生、每个阶段的设计计算结果都不相同,所以教师的批改工作量还是比较大的。在实践中,笔者通过设计规范化的设计计算表格和Excel编制计算程序顺利地解决了这一问题。
通过在2012级土木工程专业两个班179人中的实践,取得了如下的经验:(1)单元练习与课程设计一体化,使学生对课程内容有了总体的把握和认识,理解了各章节内容的相互联系及其所能解决的实际问题。(2)通过规范化训练,培养了学生的规范意识。(3)结合实际工程的课程设计方案,使学生明白了所学知识的用处,从而学习目标明确,激发了学习积极性。(4)分阶段进行,分阶段评定成绩,并计入期末总成绩的实施方法,保证了各阶段设计结果的正确性,促使学生养成认真负责和科学严谨的习惯。在实践中,笔者将次梁、主梁,以及柱子的设计成绩按30%的比例计入钢结构课程的期末总成绩。将荷载组合和内力计算、主次梁的连接设计、柱头设计,以及柱脚设计成绩按50%的比例计入钢结构课程设计总成绩,计算书和施工图成绩也占50%。(5)采用一体化的方案后,将课程设计分散在整个学期进行,保证了设计时间,促进了设计质量的提高,并且也不再需要额外的课程设计时间。(6)经过多阶段、连续、规范的训练后,绝大多数学生不仅掌握了结构设计的内容和步骤,而且还培养了他们的规范意识、工程意识和责任意识。(7)课程设计的优秀率达到38%,在课程的期末考试中,学生的考试成绩优良率也明显提高。
五、结语
在大众化教育背景下,更多人有机会走进了大学校园,但是总有一些学生不能正确认识学习的目的和意义,还有些学生甚至把大学校园作为休闲娱乐和谈情说爱的场所[1]。因此,加强思想教育,进行正确引导,更新教学观念,实行教学改革,才能有效提高教育教学质量,培养能适应工作需要,具有发展潜力的人才。
“一体化”的教学理念在一些课程改革中已有实践,也获得了很好的效果[3-5]。但笔者所进行的是另一种“一体化”的改革,即以课程设计为载体,将单元练习与课程设计一体化。采用这样的改革有如下的优点:第一,学生在学习不同单元的内容时,带着如何解决课程设计的问题学习,因而具有翻转课堂的特点,同时也符合建构主义学习理论的经验性和情境性特点[6-7]。第二,采用“一生一题”的方案,有效避免了抄袭现象的发生。抄袭问题,目前在高校已经不是个别现象了[8]。“一生一题”也有效地锻炼了学生的独立思考能力。第三,把单元练习的成绩,分阶段计入课程总成绩的方法,锻炼了学生的责任意识和科学精神。第四,连续多次规范化的设计计算训练,培养了学生的规范意识和工程意识。第五,采用分阶段进行、加强过程管理的方式进行课程设计,保证了课程设计的时间和质量。
实践表明,单元练习与课程设计一体化改革可有效提高教育教学质量,增强毕业生对工作适应性,不仅对钢结构课程适用,对其他课程也普遍适用。
参考文献:
[1]熊瑞生.注重过程管理与质量的钢结构课程设计的改革与实践[J].河南广播电视大学学报,2013,26(3):82-85.
[2]熊瑞生.期中考试的形式与内容的改革与实践[J].宜春学院学报,2012,34(8):136-138.
[3]马学友.对课程单元、整体设计及一体化教学的思考――以机械设计基础课程为例[J].职业教育,2013(11):103-104,108.
[4]毛丹洪.关于一体化课程教学设计的探讨[J].职业教育,2013(10):13-15.
[5]于惠中,刘心萍.论理实一体化的教育原则和练习处理法的突破――以《工程造价管理》课程为例[J].当代职业教育,2013(8):43-45.
[6]李建楠,熊瑞生.建构主义学习理论在土木工程专业教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报(教研版),2004,20(7):75-77.
个人课程设计总结范文第5篇
摘要:化工原理课程设计是与化工原理课程相配套的一个必修的实践性教学环节。文章从理论学习、实验设计、设备选型、工程设计、创新能力的培养等4个方面总结了化工原理课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。
化工原理主要介绍化工生产过程当中的动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本结构及设计计算等知识ti.-I,教学内容中包含大量理论公式的推导和经验公式的运用。化工原理课程设计是学生在学完化工原理课程的相应教学内容后所安排的教学环节,不仅与化工原理课程的内容紧密相连,还要运用计算机编程.AutoC aD机械制图、化工仪表自动化及操作控制、化_L设备机械基础、化工制图等先修课程的知识,是一项综合性实践训练阴。该教学环节主要培养和锻炼学生以下3个方面的能力和素质:(1)系统训练学生的基本计算技能和文献资料利用能力,逐步培养其工程意识;(2)培养学生综合运用所学知识解决二(.程实际问题的能力;(3)塑造学生良好的设计理念。
在完成课程设计的过程当中,学生需掌握厂程技术人员所必需具备的基本技能和工程素质,比如工具书、国家标准和规范的使用,经验公式和经验数据的选择,专业文献资料的查阅、设计成果的分析判断等等,因此课程设计可培养学生对综合知识的运用能力和对_L程问题的解决能力,是对学生的一次综合训练,也是对所学专业基础知识的一次总结,更是对化工原理和化工设备课程教学效果的一次检验。本文主要通过以下4个方面总结了课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。
1 加深学生对“三传理论”和单元操作的理解
动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作是化工原理的主要教学内容,虽然在平时的课堂教学中可通过多媒体教学、动画演示、课堂实验、课后练习、练习辅导等方面增强学生对化工原理基本理论和基本操作的感性认识和理解,但由于课堂教学的内容多,理论知识比较抽象,学习任务较繁重,学生自觉完成课程学习的动力明显不足,教学效果差强人意。课程设计要求学生在指定的时间内完成一个单元操作的设计,愁一个设计任务一般均涉及物料衡算、热.衡算、相平衡关系、传热传质速率关系等典型单元操作的基本内容,经历流程设计到!几艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程,因此学生在具体设计中必须全而理解和应用“三传理论”,并选用合适的单元操作过程。过程必然影响结果,课程设计作为一个教学环节在实践中有效地督导学生加强对理论学习内容的消化,从而加深学生对理论知识的理解。
2培养实验设计和设备选型能力
实验设计能力和设备选型能力的培养是化工原理课程教学的基本目标之一。学习化工原理课程时,通过讲解、动画演示和参观等教学手段,学生熟悉了常用设备的基本操作规程,但大部分同学的实验设计能力和设备选型能力较差。为解决这一问题,在确定课程设计内容时,有针对性地选用部分化工原理中常用的单元操作,给学生下达一个明确的任务,让学生围绕任务所确定的主题在指定时间内完成具体的设计_L作。如,为加强学生对干燥单元操作的理解,可要求学生设计一套离心喷雾干燥塔或设计气流干燥器。课程设计的内容要求涵盖一个完整的工段,为此学生需完成不同艺的方一案选择、设备选型论证、工艺计算,并根据计算与生产经验进行主体设备结构设计,然后确定设备总体尺寸、管口尺寸与方位,还要求进行辅助设备选型与计算,最后绘制主体设备图及带控制点的工艺流程图。过程训练效果表明,学生的实验设计和设备选型能力得到了有效的培养。
3提高工程设计能力
化工原理课程设计是为培养学生设计能力设置的一个教学实践环节,也是使学生完成从理论知识到实际应用的重要一环。每一个设计任务均涉及相应单元操作的基本理论,并经历流程设计到艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程。由于安排课程设计中只有任务而没有参数和条件限制,学生在设计过程当中可根据自己的兴趣和知识背景选择设计线路,设定和收集操作参数,完成具体的设计工作:
经济效益是判断设计质量的重要指标,其中设备建设费和使用操作费是其中的关键,而设备费和操作费的综合考虑也是贯穿于化原理课堂教学中的一个重要问题。比如,精馏操作是化_工生产中常用的单元操作,其中物料的回流比是一个非常关键的操作参数C合理的物料回流比应使操作费用和设备折旧费用之和最低在该单元操作中,操作费用主要取决干再沸器中加热蒸汽消耗量及冷凝器中冷却水的消耗量,随着回流比的增大而增大。设备折旧费主要取决于精馏塔中再沸器、冷凝器等设备的投资费,一般随着回流比的增大而降低。为此,在设计过程中必须综合考虑设备折旧费和操作费的关系。通过课程设计的训练,学生不仅进一步提高了公式应用和数据运算能力,同时学会了主动寻求解决实际问题的方法,缩短了理论与实践的距离,也体会到理论在解决实际问题中的重要作用,提高了理论课程的教学质量。
4培养创新能力
在完成化工原理理论课和实验课的同时,为了满足部分学有余力,且对化工原理问题确有兴趣的学生的学习需要,教学小组创造条件为其提供进一步学习的平台,即结合科研任务的需要设计一定数量的课程设计题目,鼓励学生以小组的形式参与。在设计过程中严格坚持“以课题研究为平台,以创新为目标”的原则,有效地将课程设计、课程教学与科研有机地结合起来。在完成工艺设计计算之后、整理设计说明书之前,要求全体课题组进行交流和总结,即每个设计课题组里选派1-2名学生代表,将本组设计情况在交流会_[向全体同学和指导老师进行汇报。交流时要求主讲人用图表、数据、结论等工程术语表达自己的设计,并在规定时间内着重讲解自己设计的特点,对设计结果进行技术经济分析,突出自己的创造性。交流过程中,指导老师也主动指点设计要领,并对进行设计进行合理评价。这样的师生互动使学生的收获不仅局限于自己所做的课题,对其它设计课题也有一定程度的了解,更有效地开拓了学生的设计思路。