時間：2022-12-08 20:46:09
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1.1差異化教學(xué)思想
差異化教學(xué)策略是一種先進的教學(xué)模式，為我們解決自動控制課程設(shè)計教學(xué)實踐中出現(xiàn)的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學(xué)家湯姆林森指出，“差異教學(xué)方式將學(xué)生的個體差異視為教學(xué)的組成要素，教師根據(jù)學(xué)生的準備水平、學(xué)習興趣和學(xué)習風格設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)生之間的個別差異，從而最終促進每個學(xué)生的成長與進步”。差異教學(xué)以學(xué)生個體為中心，強調(diào)人的自主性、整體性和獨特性，與我國傳統(tǒng)的因材施教教學(xué)思想有相通之處。針對自動控制課程設(shè)計教學(xué)中的問題，我們借鑒差異化教學(xué)思想，提出一種基于差異化教學(xué)策略的自動控制課程設(shè)計新模式。該模式不但使得課程設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容具有層次化差異化，滿足學(xué)生個體差異發(fā)展的需要，提高學(xué)生參與課程設(shè)計的積極性和主動性;并且，結(jié)合課程設(shè)計本身的特點，我們對差異化教學(xué)策略進行拓展，采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設(shè)計手段，提高學(xué)生課程設(shè)計中的獨立性，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
1.2課程設(shè)計任務(wù)的差異化
在差異化教學(xué)策略的指導(dǎo)下，課程設(shè)計的具體任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)出明顯的層次性，從而滿足不同能力學(xué)生學(xué)習的需求。因此，我們把課程設(shè)計實驗內(nèi)容分為如下三個層次。(1)基礎(chǔ)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(tǒng)構(gòu)建等;(2)綜合型實驗—是課程設(shè)計的主要工作，該部分內(nèi)容包括Matlab控制系統(tǒng)工具箱的使用、PID控制器的設(shè)計、控制器參數(shù)變化與根軌跡的關(guān)系、串聯(lián)校正技術(shù)、控制系統(tǒng)的能控能觀性分析和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計等;(3)提高型實驗—其目的在于提高學(xué)生對自動控制系統(tǒng)的綜合研究能力，包括最小拍控制器設(shè)計、純滯后系統(tǒng)構(gòu)建與控制和基于觀測器的狀態(tài)反饋控制等。
1.3課程設(shè)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(xué)生隨機指定不同的雙容水箱裝置，不同裝置的物理參數(shù)有一定差別，必然會帶來不同的被控對象數(shù)學(xué)模型。(2)不同的裝置參數(shù)—在同一套實驗裝置，為每組學(xué)生設(shè)置不同的水箱出口擋板閥開度，從而使得每組學(xué)生測試得到不同的實驗對象數(shù)學(xué)模型。(3)不同的裝置工作點—要求學(xué)生設(shè)置不同的工作點，雙容水箱系統(tǒng)本身為非線性系統(tǒng)，選擇不同的工作點會導(dǎo)致不同的近似線性模型。雖然所有學(xué)生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統(tǒng)作為實驗對象，但是以上三種措施使得學(xué)生面臨不同參數(shù)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(shè)計方案和實驗結(jié)果的雷同性，可以有效促進學(xué)生獨立自主創(chuàng)造性的開展課程設(shè)計工作。
1.4課程設(shè)計實驗手段的多樣化
針對學(xué)生無法有效聯(lián)系控制理論與工程實際的問題，采用控制理論分析、數(shù)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(shè)計模式，學(xué)生課程設(shè)計過程中做出的每條實驗曲線，教師都要求其應(yīng)用控制理論進行解釋分析，同時通過Matlab控制系統(tǒng)工具箱進行仿真對照。教師在課程設(shè)計中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題時不應(yīng)直接解答，而是有意識引導(dǎo)學(xué)生結(jié)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(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學(xué)生的問題，幫助其總結(jié)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(shè)計考核方式的綜合化
自動控制課程設(shè)計的考核，不但要測評學(xué)生的最終實驗報告，更重要的是要考查學(xué)生的課程設(shè)計過程和平時表現(xiàn)。因此課程設(shè)計成績評定過程中采用綜合化考核方式，平時表現(xiàn)、成果檢查與總結(jié)報告按照一定比例(如3:4:3)構(gòu)成課程設(shè)計成績。
2結(jié)語
1、差異化教學(xué)思想
差異化教學(xué)策略是一種先進的教學(xué)模式，為我們解決自動控制課程設(shè)計教學(xué)實踐中出現(xiàn)的上述問題提供了有力幫助。美國著名教育學(xué)家湯姆林森指出，“差異教學(xué)方式將學(xué)生的個體差異視為教學(xué)的組成要素，教師根據(jù)學(xué)生的準備水平、學(xué)習興趣和學(xué)習風格設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)生之間的個別差異，從而最終促進每個學(xué)生的成長與進步”。差異教學(xué)以學(xué)生個體為中心，強調(diào)人的自主性、整體性和獨特性，與我國傳統(tǒng)的因材施教教學(xué)思想有相通之處。針對自動控制課程設(shè)計教學(xué)中的問題，我們借鑒差異化教學(xué)思想，提出一種基于差異化教學(xué)策略的自動控制課程設(shè)計新模式。該模式不但使得課程設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容具有層次化差異化，滿足學(xué)生個體差異發(fā)展的需要，提高學(xué)生參與課程設(shè)計的積極性和主動性;并且，結(jié)合課程設(shè)計本身的特點，我們對差異化教學(xué)策略進行拓展，采用差異化的實驗對象和多樣化的課程設(shè)計手段，提高學(xué)生課程設(shè)計中的獨立性，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
2、課程設(shè)計任務(wù)的差異化
在差異化教學(xué)策略的指導(dǎo)下，課程設(shè)計的具體任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)出明顯的層次性，從而滿足不同能力學(xué)生學(xué)習的需求。因此，我們把課程設(shè)計實驗內(nèi)容分為如下三個層次。
(1)基礎(chǔ)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(tǒng)構(gòu)建等;
(2)綜合型實驗—是課程設(shè)計的主要工作，該部分內(nèi)容包括Matlab控制系統(tǒng)工具箱的使用、PID控制器的設(shè)計、控制器參數(shù)變化與根軌跡的關(guān)系、串聯(lián)校正技術(shù)、控制系統(tǒng)的能控能觀性分析和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計等;
(3)提高型實驗—其目的在于提高學(xué)生對自動控制系統(tǒng)的綜合研究能力，包括最小拍控制器設(shè)計、純滯后系統(tǒng)構(gòu)建與控制和基于觀測器的狀態(tài)反饋控制等。
3、課程設(shè)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(xué)生隨機指定不同的雙容水箱裝置，不同裝置的物理參數(shù)有一定差別，必然會帶來不同的被控對象數(shù)學(xué)模型。
(2)不同的裝置參數(shù)—在同一套實驗裝置，為每組學(xué)生設(shè)置不同的水箱出口擋板閥開度，從而使得每組學(xué)生測試得到不同的實驗對象數(shù)學(xué)模型。
(3)不同的裝置工作點—要求學(xué)生設(shè)置不同的工作點，雙容水箱系統(tǒng)本身為非線性系統(tǒng)，選擇不同的工作點會導(dǎo)致不同的近似線性模型。雖然所有學(xué)生均針對雙容水箱實驗裝置建立二階被控系統(tǒng)作為實驗對象，但是以上三種措施使得學(xué)生面臨不同參數(shù)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(shè)計方案和實驗結(jié)果的雷同性，可以有效促進學(xué)生獨立自主創(chuàng)造性的開展課程設(shè)計工作。
4、課程設(shè)計實驗手段的多樣化
針對學(xué)生無法有效聯(lián)系控制理論與工程實際的問題，采用控制理論分析、數(shù)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(shè)計模式，學(xué)生課程設(shè)計過程中做出的每條實驗曲線，教師都要求其應(yīng)用控制理論進行解釋分析，同時通過Matlab控制系統(tǒng)工具箱進行仿真對照。教師在課程設(shè)計中學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題時不應(yīng)直接解答，而是有意識引導(dǎo)學(xué)生結(jié)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(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。最后教師針對學(xué)生的問題，幫助其總結(jié)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。
5、課程設(shè)計考核方式的綜合化
自動控制課程設(shè)計的考核，不但要測評學(xué)生的最終實驗報告，更重要的是要考查學(xué)生的課程設(shè)計過程和平時表現(xiàn)。因此課程設(shè)計成績評定過程中采用綜合化考核方式，平時表現(xiàn)、成果檢查與總結(jié)報告按照一定比例(如3:4:3)構(gòu)成課程設(shè)計成績。
二、結(jié)語
分析當前《機械設(shè)計》課程設(shè)計教學(xué)中存在的問題，從提高學(xué)生興趣，課程設(shè)計前的準備、設(shè)計過程以及答辯總結(jié)等方面提出了相應(yīng)對策，以切實提高課程設(shè)計教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；課程設(shè)計；問題；對策
引言
課程設(shè)計是機械類專業(yè)在完成機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)課程后進行的一項重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生首次接受較全面的工程設(shè)計訓(xùn)練。該課程要求學(xué)生綜合運用已學(xué)過的多門基礎(chǔ)課程來解決工程問題，對學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、提高綜合分析能力、培養(yǎng)良好的工程素質(zhì)具有重要作用，學(xué)生在課程設(shè)計中的收獲會直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習，甚至對以后的畢業(yè)設(shè)計和實際工作都有著重要的影響。
1. 當前課程設(shè)計中存在的問題
1.1 對課程設(shè)計興趣不高，不能積極地投入課程設(shè)計工作
部分學(xué)生認為課程設(shè)計就是畫圖，對課程設(shè)計認識不足，加之課程設(shè)計長期沿用減速器設(shè)計作為設(shè)計對象，使設(shè)計內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計過程太枯燥，學(xué)生興趣不高。
1.2 時間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少
我校《機械設(shè)計》課程設(shè)計分三類：（1）一周，學(xué)生需要完成螺旋起重器設(shè)計和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號圖），設(shè)計說明書計算說明書一份；（2）二周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（單級）和繪制減速器裝配圖一張（1號圖）和零件圖二張，設(shè)計說明書計算說明書一份。（3）三周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（雙級）和繪制減速器裝配圖一張（0號或1號圖）和零件圖二至三張，設(shè)計說明書計算說明書一份。課程設(shè)計的期間，學(xué)生每天要工作十個多小時，有時個別學(xué)生還需要熬夜加班。常有學(xué)生在完成課程設(shè)計后感嘆，這門課程是上大學(xué)以來學(xué)的最累的一門。由于繪圖工作量較大，繪圖占據(jù)了學(xué)生大部分的時間和精力，學(xué)生對設(shè)計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設(shè)計的教學(xué)效果。
另外，隨著招生規(guī)模的增大，教師數(shù)量相對偏少，經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個班，甚至兩到三個班，教師很難在指導(dǎo)課程設(shè)計時照顧到每一個學(xué)生。
1.3 學(xué)生工程意識不強，對機械設(shè)計的過程和一般規(guī)律認識不足
在開始階段，學(xué)生面對課程設(shè)計題目往往心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設(shè)中，少數(shù)學(xué)生對教師指導(dǎo)過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設(shè)計指導(dǎo)書或手冊中直接查到的問題，也不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導(dǎo)教師，或互相抄襲。
1.4 相關(guān)課程基礎(chǔ)不夠扎實，直接影響了課程設(shè)計的效果和進度
課程設(shè)計要應(yīng)用機械設(shè)計課程知識，還要用到工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會在課程設(shè)計中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計的教學(xué)效果。在這些先修課程中，工程圖學(xué)對設(shè)計的影響尤為突出。比如，課程設(shè)計時有相當一部分學(xué)生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標準件的表達方法不能熟練運用，出現(xiàn)大量的制圖錯誤。另外，現(xiàn)行機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)教材有關(guān)零件設(shè)計的內(nèi)容主要是圍繞零件的強度設(shè)計展開，對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計言之甚少，造成學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力較弱， 而實際機械設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作量要遠大于強度設(shè)計的。
2. 提高課程設(shè)計教學(xué)效果采取的對策
2.1 做好學(xué)生的思想工作，提高學(xué)生對課程設(shè)計的興趣，充分調(diào)動其積極性
部分學(xué)生對課程設(shè)計興趣不高，在課程設(shè)計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設(shè)計的重要性和必要性認識不足，不清楚課程設(shè)計的作用、地位，以及對后續(xù)課程的影響，這就需要教師在布置任務(wù)時進行充分的說明和正確的引導(dǎo)， 使學(xué)生提高認識，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設(shè)計工作中去。
在機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中，介紹各種常用機構(gòu)及通用零部件的設(shè)計方法，這些內(nèi)容一般自成章節(jié)，具有一定的相對獨立性，學(xué)生對各章節(jié)之間的聯(lián)系認識不夠明確。在此之前，學(xué)生已完成了基礎(chǔ)課程一系列先修基礎(chǔ)課程，如工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材力力學(xué)、工程材料、加工工藝學(xué)等，但由于沒有進行綜合性的訓(xùn)練，還不能熟練地應(yīng)用這些知識解決工程問題。
2.2 強調(diào)對機械設(shè)計過程的理解與認識，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識
課程設(shè)計的過程比結(jié)果更重要。課程設(shè)計最根本的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調(diào)機械設(shè)計過程主要有幾個方面：
一是了解完成一項機械設(shè)計項目要經(jīng)過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學(xué)生在課程設(shè)計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因為對機械設(shè)計的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻，在拿到題目時一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費時間；再者由于設(shè)計時考慮問題不全面，導(dǎo)致返工而浪費時間。學(xué)生若知道了機械設(shè)計的過程，也就明確了前進的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有何關(guān)聯(lián)，做某項工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經(jīng)過必要的預(yù)先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設(shè)計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。
二是要學(xué)會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設(shè)計的一個重要目的，就是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計機械產(chǎn)品時對創(chuàng)意的實現(xiàn)能力，雖然課程設(shè)計一般僅設(shè)計傳動系統(tǒng)，但其內(nèi)容包含了機械設(shè)計過程的最關(guān)鍵部分：制定方案、工作能力設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和各部分的協(xié)調(diào)等。理論課程與實際工程中所要解決的問題的區(qū)別在于， 前者是要求明確、規(guī)范化了的，而后者往往是籠統(tǒng)、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設(shè)計要求進行明確、細化，從而將一個復(fù)雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)，得到一個系統(tǒng)完整的解決方案，并形成規(guī)范的圖紙和計算說明書等工程文件，學(xué)生必須在課程設(shè)計過程中認真實踐、體會，才能學(xué)到手，而掌握了這些思路和方法，對畢業(yè)設(shè)計和將來的實際工作都是非常有益的。
三是養(yǎng)成嚴謹細致、認真負責的工作作風。設(shè)計時要重視培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴謹細致、認真負責的良好工作作風，這也是工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。要求學(xué)生在課程設(shè)計過程中，每一個數(shù)據(jù)，每一條線都要有所依據(jù)，不能想當然地隨意定，或者盲目地照搬手冊或圖例中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。要讓學(xué)生意識到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負責。
2.3 進行課程設(shè)計前做好充分的技術(shù)準備工作
課程設(shè)計之前，指導(dǎo)教師應(yīng)與學(xué)生互相配合，做好充分的準備工作，主要包括以下幾個方面：
（1）講課時復(fù)習和補充必要的相關(guān)知識，如機械制圖、公差與互換性、工程材料與機械加工工藝等。學(xué)生所提交的設(shè)計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯誤，另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關(guān)知識理解不夠而導(dǎo)致的制圖錯誤，主要是標注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標注錯誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機械制圖，一般在大一完成，由于在后續(xù)課程中應(yīng)用較少，到課程設(shè)計時很多知識已經(jīng)淡忘，致使課程設(shè)計中出現(xiàn)過多的繪圖問題，即使一些最基本的標準件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學(xué)畫錯。在機械設(shè)計課程中講到相關(guān)章節(jié)時， 附帶將一些課程設(shè)計中容易出現(xiàn)錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學(xué)生加深印象，從而在課程設(shè)計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設(shè)計上。比如講到螺紋聯(lián)接的類型時，結(jié)合每種聯(lián)接型式的特點回顧螺紋聯(lián)接的畫法，指出容易出現(xiàn)的錯誤；介紹齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時，復(fù)習齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內(nèi)容及常見問題；講解軸承類型時，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)特點，回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。
（2）對課程設(shè)計中的關(guān)鍵問題，通過作業(yè)和討論課的形式，加深學(xué)生的理解和認識。比如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，是課設(shè)中學(xué)生感到的難點，教學(xué)中，可通過分析減速器各種軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，比較軸上零件的布置，固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝，與密封形式等，分析比較軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計的正誤，引導(dǎo)學(xué)生通過討論來糾正設(shè)計中存在的問題，幫助其加深理解，提高認識，增進學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。
（3）熟練運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，是機械設(shè)計人員的一項基本技能。在平時的作業(yè)中應(yīng)該注意加入這方面的訓(xùn)練內(nèi)容，以提高學(xué)生查找設(shè)計資料的能力。
2.4 重視答辯與總結(jié)
答辯與總結(jié)是課程設(shè)計的最后一個重要環(huán)節(jié)。答辯是對學(xué)生設(shè)計成果的一種肯定，也是學(xué)生間、師生間相互交流的重要方式，是教師檢查設(shè)計質(zhì)量高低的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中指正，答辯方式可以是單個學(xué)生或分小組答辯，由于教師時間緊，指導(dǎo)的人數(shù)多，采用小組答辯學(xué)生之間可以通過相互討論，培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，提高答辯效果。答辯時通過提問和質(zhì)疑可以引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生提高對機械設(shè)計過程的理解和認識水平。
總結(jié)包括學(xué)生在完成設(shè)計后的個人總結(jié)和指導(dǎo)教師在答辯后所作的集體總結(jié)與點評。學(xué)生通過認真總結(jié)，剖析自己設(shè)計中的得失、成敗，有助于進一步掌握設(shè)計方法和步驟，找出今后設(shè)計中應(yīng)注意的問題。教師也要認真地對學(xué)生整體設(shè)計情況有一個針對性的總結(jié)，指出設(shè)計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。通過系統(tǒng)總結(jié)和答辯，可使學(xué)生進一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計計算和設(shè)計中存在的問題，進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而使學(xué)生有更大的收獲，圓滿地達到課程設(shè)計的目的與要求。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結(jié)點評非常必要，學(xué)生經(jīng)過課程設(shè)計的實踐之后，對教師的點評會有更深的體會。對機械設(shè)計中有些問題的認識，學(xué)生在課程設(shè)計過程中感覺到了，但限于實踐經(jīng)驗和知識面，不能很清楚地歸納表達出來，這時教師進行總結(jié)和點評，常使學(xué)生有醍醐灌頂之感。
3. 結(jié)束語
課程設(shè)計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新意識、使其形成初步機械設(shè)計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養(yǎng)學(xué)生對機械設(shè)計的興趣是課程設(shè)計順利開展的前提，對機械設(shè)計過程的深刻理解與認識是學(xué)會解決工程問題的思路和方法的關(guān)鍵，充分的準備工作是基礎(chǔ)。只有這些工作都做好了，才能保證課程設(shè)計的教學(xué)效果。
[參考文獻]
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關(guān)鍵詞：課程設(shè)計；Java程序設(shè)計；實踐教學(xué)；軟件工程
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(shù)人才的需求，培養(yǎng)具備扎實的計算機科學(xué)技術(shù)基本知識，受過良好的軟件設(shè)計、開發(fā)和工程管理方法基本訓(xùn)練的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
Java程序設(shè)計是軟件工程專業(yè)的一門重要課程，該門課程的課程設(shè)計作為實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)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(xué)生的軟件工程思想，提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力。
1、什么是課程設(shè)計
課程設(shè)計是學(xué)生在學(xué)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(shè)計題目進行專業(yè)實踐活動，旨在鞏固、強化、拓展所學(xué)知識，提高學(xué)生實踐操作能力和自學(xué)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識。
課程設(shè)計是針對性較強的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將課程基本理論與工程實際相聯(lián)系的綜合訓(xùn)練，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個重要步驟。課程設(shè)計可以使學(xué)生通過查閱資料、分析題目、確定設(shè)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(xué)知識的理解與鞏固，提高整體思維能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
2、Java課程設(shè)計大綱的制定
根據(jù)Java程序設(shè)計課程的教學(xué)大綱要求，制定相應(yīng)的課程設(shè)計大綱，明確課程設(shè)計的目的、任務(wù)要求、時間安排、設(shè)計文檔要求、考核方式、備選課題等。由于課程設(shè)計以個人獨立完成為主，因此課程設(shè)計的難易程度應(yīng)適當，保證學(xué)生在指定的時間內(nèi)能順利完成。根據(jù)計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍與學(xué)生當前的知識儲備情況，備選題目可設(shè)置多種類型，如小型桌面軟件類、管理系統(tǒng)類、網(wǎng)絡(luò)編程類等題目，當然，學(xué)生也可以自擬題目。課程設(shè)計文檔是學(xué)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(xué)生在文檔的最后總結(jié)在完成課程設(shè)計過程中的心得體會。
3、Java課程設(shè)計方案
Java課程設(shè)計的實施主要由選題、指導(dǎo)、考核3個環(huán)節(jié)組成，其中，選題是首要的步驟，指導(dǎo)是教師了解學(xué)生遇到的問題和完成進度并給予輔導(dǎo)建議的過程，考核是對學(xué)生的作品進行檢查與評價。
3.1 選題
Java課程設(shè)計題目的設(shè)置要與軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標和Java課程的教學(xué)大綱要求相一致。課題應(yīng)盡量滿足理論知識與專業(yè)技術(shù)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(xué)知識，適合實踐教學(xué)和啟發(fā)創(chuàng)新，又要聯(lián)系工程實際，并適應(yīng)本專業(yè)的發(fā)展趨勢。課題應(yīng)具有一定的可操作性、設(shè)計性、靈活性、挑戰(zhàn)性和趣味性。課程設(shè)計內(nèi)容難易程度的確定要以中等水平的學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)經(jīng)過努力能完成任務(wù)為依據(jù)。
另外，課題應(yīng)盡可能地與學(xué)生的實際學(xué)習、生活相關(guān)，這樣學(xué)生在調(diào)研、分析設(shè)計時更容易了解需求。例如，學(xué)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(xué)生的學(xué)習、生活相關(guān)，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(xué)生明確課程設(shè)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(shè)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(dǎo)
在課程設(shè)計中，學(xué)生是主體，教師是主導(dǎo)，因此指導(dǎo)應(yīng)講究方法與藝術(shù)，最大程度地發(fā)揮教師的導(dǎo)向作用與學(xué)生的主動性與創(chuàng)造性。指導(dǎo)分為兩個階段，第一個階段是對學(xué)生選題的指導(dǎo)，第二個階段是學(xué)生在完成課程設(shè)計的過程中教師對學(xué)生的集中輔導(dǎo)與答疑。指導(dǎo)過程同時也是教師對學(xué)生進度的檢查與監(jiān)督過程。
1）選題指導(dǎo)。
教師在指導(dǎo)學(xué)生選題時要說明各種題目的難度與要求，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)與能力的不同，因材施教，推薦不同的題目，幫助學(xué)生把握好方向。
對于理論基礎(chǔ)好、動手能力強的學(xué)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(chǔ)好動手能力一般的學(xué)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(chǔ)與動手能力都一般的學(xué)生來說，難度中等、有可參照原型的題目較適合他們；基礎(chǔ)差的學(xué)生要獨立完成設(shè)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(shè)計指導(dǎo)。
學(xué)生在課程設(shè)計的具體執(zhí)行過程中主要由個人獨立設(shè)計與教師指導(dǎo)兩個部分構(gòu)成。個人獨立設(shè)計是學(xué)生利用課余時間對自己的課題進行設(shè)計實現(xiàn)。除此之外，在課程設(shè)計期間，教師安排每周2次，每次4～5學(xué)時在實驗室集中指導(dǎo)與答疑。通過這樣的方式，教師可以參與到學(xué)生的設(shè)計中，了解并開拓學(xué)生的思路，發(fā)現(xiàn)問題并引導(dǎo)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(shè)計的過程進行監(jiān)督與管理，提高課程設(shè)計的質(zhì)量與效果。
在Java課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)該逐漸了解學(xué)生的學(xué)習態(tài)度與學(xué)習情況，因此，鑒于學(xué)生態(tài)度與基礎(chǔ)不同，教師在設(shè)計的指導(dǎo)上也要因材施教，有針對性。對于理論基礎(chǔ)好、動手能力強的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)他們進行深入的探索與研究，進行創(chuàng)新性的設(shè)計，而不僅僅局限在基本設(shè)計要求上。教師要參與他們的設(shè)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(guān)的資料。由于這類學(xué)生對新技術(shù)的求知欲強，但新技術(shù)在最初應(yīng)用時容易出現(xiàn)問題，所以教師在聽取學(xué)生的思路時，要及時發(fā)現(xiàn)并糾正他們設(shè)計中的不合理成分，引導(dǎo)他們朝著正確的方向前行。
對于理論基礎(chǔ)好動手能力一般的學(xué)生，他們在系統(tǒng)分析與設(shè)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(dǎo)學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的理論水平進行創(chuàng)新性的設(shè)計，在系統(tǒng)實現(xiàn)時給學(xué)生推薦參考資料，加強對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力。
對于大部分理論基礎(chǔ)與動手能力都一般的學(xué)生，教師要幫助學(xué)生加深對理論知識的理解，同時在設(shè)計上多加指導(dǎo)與啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生更為完善地完成設(shè)計，并在設(shè)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(dǎo)。
在課程設(shè)計的指導(dǎo)中，除了教師的指導(dǎo)，也可以采取“強幫弱”的形式，讓能力較強的學(xué)生參與能力較差的學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)中，促進他們之間的交流與幫助。
3.3 考核
學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成課程設(shè)計之后，教師要對學(xué)生的作品進行考核，考核的目的不僅僅是為了檢查學(xué)生完成的情況，更重要的是給他們一個講解其設(shè)計思路并演示作品的機會?？己酥饕扇W(xué)生講解作品分析設(shè)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(xué)生加強知識的全面理解，培養(yǎng)其語言組織與表達能力、應(yīng)變能力等。
答辯過程要求全班學(xué)生參加，分為學(xué)生自述、教師提問、學(xué)生提問3個環(huán)節(jié)。首先由學(xué)生針對其作品從系統(tǒng)分析、設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)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(xué)可以對答辯人的作品從設(shè)計思路、功能、性能、代碼與技術(shù)等方面進行提問。通過答辯，并結(jié)合學(xué)生的設(shè)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(xué)習態(tài)度等進行綜合考評。對優(yōu)秀設(shè)計者，給予表揚與鼓勵，并號召其他同學(xué)學(xué)習，在評分時適當加分，以調(diào)動學(xué)生進行課程設(shè)計的積極性；對僅完成基本要求的學(xué)生，肯定他們的努力，并鼓勵他們多實踐；對未達到要求的學(xué)生，要求其進行整改或限期令其重做。
4、關(guān)于Java課程設(shè)計的幾點思考
這幾年Java課程設(shè)計的教學(xué)效果表明，課程設(shè)計為學(xué)生鞏固所學(xué)知識并能學(xué)以致用、提高綜合應(yīng)用能力提供了重要的實踐平臺，教師也從課程設(shè)計實踐教學(xué)中獲得了一些有用的經(jīng)驗，為進一步完善課程設(shè)計教學(xué)提供幫助與參考。
1）注意因材施教，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)布置不同的課題。
制定課程設(shè)計大綱時，首先制定一個對于大多數(shù)學(xué)生都比較合適的基本實踐要求，然后再針對不同學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)置難易程度不同的課題。這樣對大多數(shù)學(xué)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(shè)計的整個教學(xué)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(dǎo)。例如，在指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計時，對于大部分學(xué)生普遍遇到的問題，教師要及時發(fā)現(xiàn)并進行講解；從學(xué)生上交的課程設(shè)計文檔中發(fā)現(xiàn)學(xué)生利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進行程序設(shè)計存在的問題，分析問題產(chǎn)生的原因，以改進教學(xué)方法；在課程設(shè)計答辯考核之后，教師還要對全班課程設(shè)計的情況進行全面總結(jié)，不斷改進?？傊?，在課程設(shè)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(shè)計的大綱制定、任務(wù)布置到指導(dǎo)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(shè)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(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程思想。
JaVa程序設(shè)計是軟件工程課程的先修課程，在講授程序設(shè)計語言時，教師可以適當灌輸一些軟件工程的思想，讓學(xué)生對軟件開發(fā)的基本過程有初步的認識，避免學(xué)生陷入“學(xué)習程序設(shè)計課程只是學(xué)編程、軟件開發(fā)就是編程”的思想誤區(qū)。實際上，學(xué)生在課程設(shè)計過程中對系統(tǒng)進行分析、設(shè)計、編碼、測試等都體現(xiàn)了軟件工程思想的運用，程序設(shè)計是軟件開發(fā)過程的一個階段，通過課程設(shè)計能夠加深學(xué)生對程序設(shè)計語言的理解，同時也能較好地培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程思想，為后續(xù)軟件工程課程的教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。
5）根據(jù)任務(wù)的大小，可適當采取小組協(xié)作方式。
在這幾年的Java課程設(shè)計中，由于是面向大二學(xué)生，重點是培養(yǎng)學(xué)生的個人能力，因此任務(wù)的設(shè)計主要以個人能獨立完成為依據(jù)。到了大三、大四，則重點培養(yǎng)團隊合作意識。當然，如果課程設(shè)計的任務(wù)量大、難度大，就可以采取小組成員相互協(xié)作的方式完成。教學(xué)過程中可以采用分組比賽、獎勵等措施來激勵各組尤其是知識較弱的學(xué)生不斷求上進，完善自我，增強團隊合作意識和團隊榮譽感。
Abstract: Aiming at the current teaching and shortcomings of JAVA course design, this paper discussed systematic the teaching pattern on the JAVA course design, put forward some ideas on computer programming courses design, these methods were positive for course teaching reform.
關(guān)鍵詞: JAVA;課程設(shè)計;教學(xué)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、專科開設(shè)至少一門計算機程序設(shè)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(yīng)的課程設(shè)計。但從實際教學(xué)情況來看,計算機程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)卻存在著諸多問題,導(dǎo)致課程教學(xué)低效。針對這種狀況,筆者結(jié)合自身教學(xué)實際,以JAVA課程設(shè)計為例,對計算機程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)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(shè)計的教學(xué)現(xiàn)狀分析
從國內(nèi)計算機程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)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(shè)計認識不到位,目的性不強部分教師和學(xué)生對課程設(shè)計的認識不到位,認為課程設(shè)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(shè)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(shè)計要求。從而使得學(xué)生對所學(xué)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(shè)計選題單一,內(nèi)容陳舊現(xiàn)行的JAVA課程設(shè)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(shè)計指導(dǎo)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(shè)計的題目和內(nèi)容往往無法準確的地位,設(shè)計的題目和內(nèi)容與實際相脫節(jié);同時,部分學(xué)生對教師設(shè)計的題目和內(nèi)容也不一定感興趣,因此也容易扼殺學(xué)生的積極性和創(chuàng)新能力。
1.3 課程設(shè)計評價方法不夠科學(xué),標準簡單大多數(shù)課程設(shè)計是以小組的形式完成,參與學(xué)生多,指導(dǎo)教師制定課程設(shè)計時要求不明確,分工不詳細,監(jiān)管力度不到位,容易導(dǎo)致項目開發(fā)團隊在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)某些學(xué)生任務(wù)過重或者過輕的情況。并且現(xiàn)行課程設(shè)計的評價往往是指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的報告來評分,這樣容易忽略對學(xué)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(xué)生的水平,而不能反映出小組每個學(xué)生的真實水平。
1.4 實驗室設(shè)備落后,管理不夠完善指導(dǎo)教師在安排課程設(shè)計時使用的是新技術(shù)、新設(shè)備和新方法,而學(xué)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(shè)備和應(yīng)用軟件,很難真正滿足教師和學(xué)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(xué)任務(wù),無法有效保障課程設(shè)計的教學(xué)任務(wù)。
2JAVA課程設(shè)計教學(xué)模式的設(shè)置
課程設(shè)計是課堂理論教學(xué)的延伸和補充,是綜合性較強的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它能使學(xué)生全面掌握該課程的基本知識、基礎(chǔ)理論、基本技能,并能將本課程的各個知識點融會貫通,訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)知識應(yīng)用到實際中去的能力。對于幫助學(xué)生全面牢固地掌握課堂教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實踐和實際動手能力,提高學(xué)生素質(zhì)具有很重要的意義[3]。為改善計算機程序設(shè)計類課程設(shè)計教學(xué),筆者有如下幾點認識和思考:
2.1 引導(dǎo)和幫助學(xué)生樹立信心,端正學(xué)習態(tài)度由于學(xué)生對JAVA課程設(shè)計往往具有畏懼情緒,不知從何著手,指導(dǎo)教師要做好宣傳和引導(dǎo)工作,幫助同學(xué)們消除恐懼感,同時加強對學(xué)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(xué)生的學(xué)習態(tài)度,確保課程設(shè)計的順利進行。
2.2 研制課程設(shè)計教學(xué)平臺,規(guī)范設(shè)計成果組織有關(guān)人員,在現(xiàn)有硬件資源和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基礎(chǔ)上研制課程設(shè)計教學(xué)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(dǎo)教師可利用該平臺安排課程設(shè)計的題目、要求、進度和答疑,以及查閱和審核課程設(shè)計總結(jié)報告等相關(guān)資料。學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)基礎(chǔ),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(dǎo)教師,并通過FTP提交課程設(shè)計成果和總結(jié)報告等相關(guān)資料。
學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)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(shè)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(dǎo)教師批準后方可開始實施。課程設(shè)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(guān)于課程設(shè)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(shè)計(系統(tǒng)的總計結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容)、項目詳細設(shè)計(各模塊的設(shè)計、算法原理闡述、完成的程序框圖等)、項目復(fù)審(對分析、總計設(shè)計和詳細設(shè)計進行詳細的復(fù)審)、編碼(設(shè)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(shè)計核心內(nèi)容程序清單及使用價值、程序設(shè)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(shè)計的針對性計算機技術(shù)的快速發(fā)展要求我們將新的知識單元及時引進到教學(xué)中來,課程體系的設(shè)置要有超前和發(fā)展的眼光[4],但課程體系的設(shè)置、教材的編寫無法及時保持教學(xué)計劃的動態(tài)性和前瞻性,而課程設(shè)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(chǔ)課程安排課程設(shè)計,利用寒暑假組織學(xué)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(xué)習程序設(shè)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(shè)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(xué)習和查閱有關(guān)技術(shù)資料等,培養(yǎng)項目設(shè)計開發(fā)能力,滿足和適應(yīng)社會和IT行業(yè)的需求。
2.4 培育課程設(shè)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(shè)計的過程管理中主要狠抓五個環(huán)節(jié):一是任務(wù)書,課程設(shè)計任務(wù)書是指導(dǎo)教師填寫并經(jīng)審議后按組提供給學(xué)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(xué)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(xué)生按照任務(wù)書的要求按時保質(zhì)保量完成任務(wù);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(shù)人員組成課程設(shè)計指導(dǎo)團隊,并備課,以學(xué)進度和重點安排,保障學(xué)生在課程設(shè)計實施中學(xué)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(shè)計過程管理的科學(xué)性和嚴密性,保證課程設(shè)計成果的完整性;四是對課程設(shè)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(xué)活動落到實處;五是把課程設(shè)計作為學(xué)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(shè)備保障。
2.5 建立合理,科學(xué)公正的師生互動評價體系為保證課程設(shè)計的實現(xiàn)效果和考核的準確性,建立合理、科學(xué)、公正的師生互動評價體系,將評價的過程分解到課程設(shè)計的各個環(huán)節(jié),本文建立的評價體系包括:課程設(shè)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(yīng)的分值范圍。最后學(xué)生的總評定成績?yōu)?0%×課程設(shè)計成果+30%×互動評價+30%×學(xué)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(dǎo)學(xué)生對課程設(shè)計學(xué)習的興趣,而并非簡單的成績評定。
3結(jié)束語
課程設(shè)計作為教學(xué)計劃中的重要一環(huán),它承擔著培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)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(wù)。通過課程設(shè)計能夠提高學(xué)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(shè)計類課程設(shè)計教學(xué)的改革。
參考文獻:
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[2]韋宇煒,聶篤憲.軟件工程課程設(shè)計教學(xué)模式探討[J].考試周刊,2010,(11).
及早布置設(shè)計任務(wù):雖然是在理論課程授課之后進行課程設(shè)計，但是有關(guān)課程設(shè)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(fā)課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書，進而改變以前先課堂教學(xué)再布置設(shè)計任務(wù)赴學(xué)生在兩周內(nèi)集中設(shè)計的教學(xué)秩序。以往教學(xué)秩序?qū)е聦W(xué)生最終不能按時完成或雖按時完成卻不能保證設(shè)計質(zhì)量。為確保學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)能保質(zhì)保量地完成設(shè)計任務(wù)，應(yīng)該及早讓學(xué)生清楚設(shè)計的任務(wù)。
二、設(shè)計過程嚴把質(zhì)量關(guān)
1.課程設(shè)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(xué)生的設(shè)計管理和文檔保存。但往屆學(xué)生的設(shè)計資料文檔一旦流入下屆學(xué)生手中，就會變成進行課程設(shè)計的模板。一部分學(xué)生將模板的設(shè)計計算書和圖紙中的相關(guān)數(shù)據(jù)直接修改成自己的設(shè)計數(shù)據(jù)，根本不關(guān)心設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、所用計算公式的含義、相關(guān)規(guī)范的選用和化工制圖的規(guī)范表達等設(shè)計的基本程序。故課程設(shè)計資料不能電子化成為栓桔學(xué)生思想的枷鎖。設(shè)計之初就應(yīng)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(yè)軟件。
2.強調(diào)學(xué)生的主體地位我們分組設(shè)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(shè)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(shè)計有關(guān)的書籍、資料，碰到問題互相討論、學(xué)習，先在小組里解決掉一部分設(shè)計疑問。剩余小組中不能解決的問題小組總結(jié)出來，教師再予以指導(dǎo)，加強了指導(dǎo)的針對性。
3.發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用設(shè)計全過程教師只是發(fā)揮引導(dǎo)作用應(yīng)以學(xué)生自主設(shè)計為中心。引導(dǎo)學(xué)生清楚設(shè)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(xué)生“學(xué)會”而是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生“會學(xué)”;遇到疑難問題時，教師應(yīng)通過典型案例分析，形象地引導(dǎo)學(xué)生對基本理論知識的理解啟發(fā)學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。改變以往教師全盤托出、學(xué)生依葫蘆畫瓢的傳統(tǒng)方法。
4.重視課程設(shè)計總結(jié)與提高:課程設(shè)計后期組織學(xué)生開一個課程設(shè)計總結(jié)交流會，讓每個小組說出自己在課程設(shè)計中遇到的問題及解決的方法、收獲與體會設(shè)計中需進一步完善之處各組之間相互探討教師作適當?shù)狞c評。通過交流使學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容的理解更加深刻對工程設(shè)計的方法更加清晰。
三、設(shè)計時間合理安排
原課程設(shè)計安排在理論課結(jié)束后的兩周進行，此時其他專業(yè)課程也即將結(jié)課學(xué)生既要進行高強度的課程設(shè)計又要分心復(fù)習其他課程的考試。急于完成設(shè)計任務(wù)段有足夠的思考時間甚至出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象等?？紤]到同其他課程在時間上的協(xié)調(diào)，我們將這門課程設(shè)計安排到第六學(xué)期所有課程考試結(jié)束后的兩周時間。
四、完善課程設(shè)計考核方法
以前主要是根據(jù)學(xué)生在設(shè)計期間的表現(xiàn)，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(xué)生的成績。這種考核方式存在一定的弊病廠方面冷別同學(xué)抄襲、甚至拷貝同組的計算書和圖紙并經(jīng)重新整理后版面比原創(chuàng)者編寫的更規(guī)整;另一方面，只有兩周時間的課程設(shè)計某位學(xué)生是積極設(shè)計還是應(yīng)付差事教師難以精確把握。會得出一些不公正的結(jié)果使學(xué)生的學(xué)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(xué)生自評、互評和教師講評相結(jié)合:學(xué)生完成設(shè)計任務(wù)后，先自我檢查設(shè)計計算書和圖紙總結(jié)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(xué)，給對方的設(shè)計進行審查最后給出評閱意見形成“互評”。根據(jù)上述自評和互評情況，指導(dǎo)教師有針對性地再次檢查學(xué)生的設(shè)計，找出設(shè)計中沒有掌握的知識點，與學(xué)生進行討論形成“講評”。自評、互評對學(xué)生而言是一種行之有效的“自我引導(dǎo)”和“相互引導(dǎo)”方式，極大地提高了學(xué)生學(xué)習主動性和獨立思考能力。教師講評總結(jié)設(shè)計中存在的共性問題并充分了解了當前學(xué)生掌握知識的水平，為公正的評定設(shè)計成績提供參考依據(jù)。
[關(guān)鍵詞] 高校課程設(shè)計人員；學(xué)習素質(zhì)；提升
[中圖分類號] G65 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）06-0049-03
心理素質(zhì)是高校課程設(shè)計人員整體素質(zhì)的核心，高校課程設(shè)計人員的心理素質(zhì)結(jié)構(gòu)主要包括學(xué)習素質(zhì)、角色素質(zhì)和人格素質(zhì)。其中學(xué)習素質(zhì)是高校課程設(shè)計人員適應(yīng)高等教育發(fā)展需要以及滿足高校課程設(shè)計人員自身成長發(fā)展需要的內(nèi)源力，是其心理素質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性因素，具有發(fā)展作用，主要體現(xiàn)在高校課程設(shè)計人員的認知能力、創(chuàng)新能力、反思能力等方面，以創(chuàng)新能力為核心。通過高校課程設(shè)計人員學(xué)習素質(zhì)的培養(yǎng)，促進高校課程設(shè)計人員自身個性的完善，促進高校課程設(shè)計人員潛能的開發(fā)，從而達到提高高校教育質(zhì)量和培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)新型人才的目的。
1 強化認知能力培養(yǎng)
認知能力主要“是指一個人在認識和心理適應(yīng)方面表現(xiàn)出來的智力水平”[1]。課程設(shè)計是一項專業(yè)性很強的工作，課程設(shè)計人員必須熟悉各種課程設(shè)計模式，理解它們所蘊含的價值觀念。另外，課程設(shè)計必須充分考慮各種課程因素及國內(nèi)外課程改革的趨勢，綜合考慮具體的課程目標、知識性質(zhì)、課程范圍、學(xué)員群體、學(xué)習過程、學(xué)習空間等因素，形成科學(xué)的課程設(shè)計觀，并以此為指導(dǎo)，才能保證課程設(shè)計工作有的放矢、卓有成效。高校課程設(shè)計人員的認知起始于對課程本質(zhì)的根本認識，主要體現(xiàn)在對課程的內(nèi)涵、課程設(shè)計的功能作用、高校課程的特點、高校課程設(shè)計的理念、指導(dǎo)思想及建設(shè)思路等的理解和把握上，他們在對高校課程設(shè)計涉及的有關(guān)原理、院校本身的實際情況有充分認識的基礎(chǔ)上，才能對課程設(shè)計建立起基本的概念，形成基本認識，進而展開一系列的思考、分析、想象、創(chuàng)造等思維活動。課程設(shè)計人員的整體把握能力是設(shè)計工作的基本能力，在設(shè)計的過程中，對工作的關(guān)注和接受、感悟和辨別、內(nèi)化和預(yù)測都是認知能力的重要體現(xiàn)，創(chuàng)造性思維在課程設(shè)計者的認知過程中起著關(guān)鍵作用。
強化認知能力培養(yǎng)主要可以從以下方面入手。 1）要強化課程設(shè)計人員對課程設(shè)計相關(guān)事物經(jīng)常注意和有的接受能力。課程設(shè)計人員要對與課程設(shè)計密切相關(guān)的事物，如國家教育綱領(lǐng)性文件、院校辦學(xué)宗旨和辦學(xué)理念、學(xué)科與課程發(fā)展的最新動態(tài)、課程與教學(xué)改革的發(fā)展趨勢、教和學(xué)的需求、教育技術(shù)的進步與發(fā)展、教學(xué)環(huán)境和條件的變化等等事物，養(yǎng)成隨時注意、認真分析研究、深刻領(lǐng)會精神、掌握最新信息的習慣和能力，并善于將這些事物有目的的加以梳理和概括，及時轉(zhuǎn)化成指導(dǎo)課程設(shè)計謀劃和操作的理論依據(jù)和實踐依據(jù)。
2）要強化課程設(shè)計人員對課程設(shè)計的整體感悟和準確辯識能力。課程設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，需要從總體、從大局出發(fā)考慮問題、尋找問題的解決方案，整個方案的構(gòu)想、論證與制定都需要顧及到方方面面的事物。課程設(shè)計人員在進行課程設(shè)計時，必須具有全局性思維，對于課程設(shè)計涉及到的理念、方針、思想、原則等宏觀設(shè)計以及流程、安排、實施等末端操作環(huán)節(jié)，要在頭腦里有一個整體性的構(gòu)想和理解，做到胸有成竹。優(yōu)秀的設(shè)計人員對于要進行的方案都會事先作好調(diào)查和資料準備，能夠提綱挈領(lǐng)、統(tǒng)攬全局，在紛繁復(fù)雜的相關(guān)事務(wù)中準確把握最適宜的事項。
3）要強化課程設(shè)計人員對課程設(shè)計的有效內(nèi)化能力。內(nèi)化是主體的環(huán)境特征或主體與環(huán)境的相互關(guān)系轉(zhuǎn)化為主體意識特征的過程[2]。課程設(shè)計人員要通過他人評價和社會規(guī)范后的自我認識和自我感受來進行內(nèi)化過程。內(nèi)化的過程是社會意識向個體意識的轉(zhuǎn)化，是意識形態(tài)各要素逐漸移置于個體意識之內(nèi)。課程設(shè)計人員要善于把課程設(shè)計的指導(dǎo)思想、貫穿的教育理念、課程整體結(jié)構(gòu)以及課程設(shè)計的實際背景等轉(zhuǎn)化為自己的主體意識，這樣在設(shè)計課程時，經(jīng)過內(nèi)化的主體意識會通過課程設(shè)計的具體操作活動體現(xiàn)出來。
4）要強化課程設(shè)計人員對課程設(shè)計的再定義能力。再定義能力是指研究或操作某一具體事物時，能夠從一個角度追求多個結(jié)果并從中優(yōu)選出最佳結(jié)果的能力，或者從多個角度追求一個最終結(jié)果的能力。再定義的能力是基于課程設(shè)計人員一定量相關(guān)知識的積累、對定義對象的充分理解以及高度概括之上的，再定義的前提是課程設(shè)計者對于有關(guān)課程信息充分的認知和有效內(nèi)化。再定義的水平充分地表明了課程設(shè)計人員的知識積累程度和理解概括能力，是每個優(yōu)秀的課程設(shè)計者不可缺少的能力之一。
5）要強化課程設(shè)計人員對課程設(shè)計的科學(xué)預(yù)測能力。課程設(shè)計人員要能夠準確把握人才培養(yǎng)的發(fā)展方向，要保證課程不但具有實用性，更具有發(fā)展性和開放性，要以發(fā)展的眼光謀劃和制定人才培養(yǎng)方案、課程標準等課程設(shè)計文本。目前，國內(nèi)外高等教育課程改革已出現(xiàn)了許多新的趨勢，在整體上或某些側(cè)面牽動著課程設(shè)計的走向，改變既成的課程設(shè)計思路，這就要求課程設(shè)計人員能夠在充分吸收既有經(jīng)驗的前提下，堅持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以推進高校教育全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展為目標，科學(xué)預(yù)測高校課程改革與發(fā)展的趨勢走向，使課程方案既能滿足當前人才培養(yǎng)的需要，又能保證未來長遠的人才培養(yǎng)所需要的整體、和諧、持久的教育力不受損害的發(fā)展。
2 強化反思能力培養(yǎng)
反思是立足于自我之外的、批判地考慮自己的意識、行為的能力，即要通過深刻的順向和逆向思考，對自己的才智、所處的環(huán)境狀況和人際關(guān)系等進行全面的審視，正確認識自己的優(yōu)勢、特長和不足，并在適當?shù)臅r間和空間進行適當?shù)恼J知。反思不僅要從意識上、行為上質(zhì)疑自己，還要在倫理、道德、情感的意義上樂意承認自己的不足和校正自己的不恰當行為。事事留心和精神放松是反思的前提條件。
課程設(shè)計人員要善于認識自己的思想、行為，找出不足和有待完善的地方，為更好的進行下一步的工作做好準備。課程設(shè)計人員的反思可以分為：創(chuàng)新的反思、關(guān)愛的反思、批判的反思、沉思的反思以及合作的反思。創(chuàng)新的反思就是在課程設(shè)計中思考自己的設(shè)計是否能促進每個學(xué)生個人理解力的發(fā)展，是否能鼓勵他們主動地進行問題解決，是否能培養(yǎng)審美參與和審美表達。一旦課程方案被創(chuàng)新性地構(gòu)想出來，課程設(shè)計人員就應(yīng)該以一種關(guān)愛的方式執(zhí)行它。關(guān)愛的反思很大程度上取決于課程設(shè)計主體與學(xué)生之間的日常交流，這種反思是通過了解學(xué)生的理解來實現(xiàn)的，而支撐關(guān)愛反思的是雙方的信任、對話和合作。批判的反思有利于突破思維的定勢，開啟新的視野，要敢于質(zhì)疑，勇于破疑，破舊立新就是建立在不畏上、不畏權(quán)、不畏定論、只唯實的基礎(chǔ)上。沉思的反思非常重要，沉思中蘊涵著深刻的情感和智力，沉思是一個附帶的過程，在這一過程中，人們思考或適應(yīng)激勵自己進行課程設(shè)計的認識、感受和隱喻。它更受自己心靈的引導(dǎo)而不是大腦的引導(dǎo)，通過反思，個體能夠袒露自己的最大意圖、最佳美德和最深刻的靈感。合作的反思對于課程設(shè)計來說更加重要，合作的反思有益于課程設(shè)計集思廣益、民主決策和發(fā)揚個性。
強化反思能力：（1）要增強課程設(shè)計人員的效能意識。效能“是個體對通過個人努力所能獲得的結(jié)果的預(yù)期”[3]。效能預(yù)期將決定個人作出多大努力以及在面對挫折、失敗、痛苦經(jīng)驗時能夠堅持多久。效能感越強的人，就會作出更大的努力和奮斗。課程設(shè)計人員的課程設(shè)計效能意識應(yīng)該是一個多層面的整體的概念，課程設(shè)計效能意識既是一種能力，又是一種信念，反映了課程設(shè)計人員在設(shè)計課程時的主體性、積極性和創(chuàng)造性；（2）要增強課程設(shè)計人員的總結(jié)能力。適時的總結(jié)是對思維的鍛煉。短小凝練的總結(jié)性語言對于課程設(shè)計者也是一種考驗。能總結(jié)才能更好地從精髓上把握課程設(shè)計的本質(zhì)追求。適時總結(jié)課程設(shè)計的思路是否遵循“以人為本，以學(xué)為主”的理念、設(shè)計的階段性或終結(jié)性成果是否與實踐要求相契合，是課程設(shè)計人員總結(jié)能力的重要表現(xiàn)；（3）要增強課程設(shè)計人員的求證能力。設(shè)計課程是一種計劃，是一種設(shè)想，甚至是一種理想，其結(jié)果是否與現(xiàn)實需求相一致、與實際情況相一致，是否達到或超過預(yù)期的目標，不能完全待實施后才做了解和糾正，及時求證、及時掌握反饋信息、及時考察課程設(shè)計的有效性是課程設(shè)計人員的基本任務(wù)之一。提高課程設(shè)計人員的主動求證能力是完成高質(zhì)量課程方案的保證。
3 強化創(chuàng)新能力培養(yǎng)
創(chuàng)新能力是指根據(jù)一定的目的和任務(wù)，運用一切已知信息，開展能動思維活動，產(chǎn)生某種新穎獨特、有社會或個人價值的智力產(chǎn)品的能力。作為高校課程設(shè)計人員，應(yīng)當根據(jù)課程設(shè)計目的和任務(wù)，調(diào)動和運用自己的知識結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗系統(tǒng)，結(jié)合院校的實際，創(chuàng)造性地對課程進行謀劃、組織、結(jié)構(gòu)，形成符合實際需要的課程方案。
創(chuàng)新能力的形成，首先，要求高校課程設(shè)計人員必須養(yǎng)成創(chuàng)造性思維。（1）強調(diào)思維的敏感性，即容易接受新的教育思想觀念，把握課程與教學(xué)改革的發(fā)展趨勢，發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計的主要矛盾和問題等；（2）強調(diào)思維的流暢性，即在研究謀劃課程設(shè)計時，能夠針對目的和任務(wù)進行連貫的思考，順利提出多種設(shè)計思想或方案；（3）強調(diào)思維的靈活性，即面對課程設(shè)計所涉獵的各要素、各領(lǐng)域以及不同人員的個性差異能夠靈活應(yīng)變，改變思維定勢和行為定勢，并進行有效的聯(lián)想；（4）強調(diào)思維的獨創(chuàng)性，即在具體的課程設(shè)計操作中，能夠綜合考慮各種因素，產(chǎn)生新穎的、獨特的甚至是不同常規(guī)的想法，并為他人所接受；（5）強調(diào)思維的洞察性，即能夠在課程設(shè)計中，透過深潛的問題和矛盾的表象，認清其內(nèi)在的涵義、特性、成因，并進行換位、換角度分析；（6）強調(diào)思維的再定義性。
其次，要求高校課程設(shè)計人員必須養(yǎng)成創(chuàng)造性人格。（1）強調(diào)持久性，即意志品質(zhì)出眾，能夠排除來自院校、教師、學(xué)生、自身等各方面對課程設(shè)計的干擾因素，長時間地專注于對課程設(shè)計的研究和投入；（2）強調(diào)合作性，即能夠高度接受自我、他人的差異性，能夠與他人積極協(xié)作配合，善于吸取他人的成果并闡揚自己的觀點，整合不同的意見；（3）強調(diào)自主性，即獨立性，在課程設(shè)計中，不簡單的依靠他人，不盲從他人的意見、行為，有自己的分析、判斷和獨立的見解；（4）強調(diào)幽默感，即在課程設(shè)計過程中，對產(chǎn)生的矛盾、誤解甚至錯誤，能夠采取詼諧幽默的方式來化解和處理，以消除緊張情緒，確保工作順利進行；（5）強調(diào)自信心，即要充分相信自己的能力，特別是在課程設(shè)計中遇到阻力和壓力甚至是誹謗和傷害時，不會因此而退縮或踟躕不前，能夠堅持真理，充滿信心，朝向目標；（6）強調(diào)容忍力，即承受挫折的能力，課程設(shè)計是一個研究探索的過程，其中的失誤或者不合理成分，不可能完全避免，對其帶來的負面影響，要能夠坦然接受，并進行正確歸因，總結(jié)經(jīng)驗。
第三，高校課程設(shè)計人員創(chuàng)新能力的具體表現(xiàn)為：發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計問題的能力；把課程設(shè)計的問題納入自己知識結(jié)構(gòu)的能力；提出課程設(shè)計問題解決方案的能力；對課程方案實施效能進行自我評估的能力；對課程設(shè)計發(fā)展進行預(yù)測的能力。
可見，高校課程設(shè)計人員的創(chuàng)新能力的形成，必須根植于高等教育發(fā)展以及對高素質(zhì)人才培養(yǎng)的總體需求，必須根植于社會實踐和院校教學(xué)的實際需要，必須根植于課程設(shè)計人員既有的認知水平和文化積淀。追異獵奇不是創(chuàng)新，舍本逐末、棄源儲水也不是創(chuàng)新，真正的創(chuàng)新在于圓融智慧的奔放、內(nèi)在價值的彰顯，在于探索精神的高揚[4]。
參考文獻
[1]郝唯學(xué)，趙和偉.軍事宣傳心理學(xué)[M].北京：軍事誼文出版社，2005：123.
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