課程設計與畢業(yè)設計研究

時間:2022-11-17 10:29:45

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課程設計與畢業(yè)設計研究

摘要:針對目前學生工程意識和工程設計能力薄弱的現(xiàn)象,面向工程實踐,對各門課程設計的內容進行系統(tǒng)的優(yōu)化組合,形成與工程實際相對應的課程設計體系;同時將各門課程設計作為畢業(yè)設計任務的子系統(tǒng),畢業(yè)設計對應于整個工程實體,課程設計相對于完整工程實體的各個子系統(tǒng),實現(xiàn)課程設計與畢業(yè)設計一體化,使學生在有限的學習時間內,工程意識和工程設計能力得到較大的提高.

關鍵詞:課程設計;畢業(yè)設計;一體化

課程設計和畢業(yè)設計是大學本科教育的重要組成部分,在課程設計和畢業(yè)設計的實踐教學過程中,由于需要學生面向工程實際獨立和協(xié)作的進行設計,它不僅可以增強學生的動手能力與解決工程問題的能力,而且課程設計和畢業(yè)設計的實踐教學過程對學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神也有較大的幫助,同時它也是培養(yǎng)學生工程意識和工程設計能力的主要途徑.目前培養(yǎng)學生工程意識和工程設計能力的主要措施,一是依靠教師在各門課程中對工程實踐的介紹,二是參加電子實習、生產(chǎn)實習等各類實習環(huán)節(jié).如何在現(xiàn)有的教學環(huán)節(jié)中最大程度地培養(yǎng)學生整體工程意識,提高學生的工程設計能力,一直是高校教學改革的重點.因此,研究現(xiàn)有的課程設計和畢業(yè)設計這兩個最重要的實踐環(huán)節(jié),如何提高學生的工程意識和工程設計能力是非常有必要和重要的.

1現(xiàn)有課程設計和畢業(yè)設計存在的問題

1.1課程設計存在的問題.1.1.1課程設計內容單一,課程設計之間缺乏關聯(lián)性在傳統(tǒng)的教學中,課程設計都是依附某門課程,通常由該門課程的教師獨立擬定題目,課程設計最主要的目的是鞏固和深化該課程的學習成果,設計內容單一,各課程設計之間缺乏關聯(lián)性且內容覆蓋面比較窄,這種教學方法對單門課而言,便于教師教學也更有利于學生的理解和掌握,但各門課程之間缺乏關聯(lián)性,學生課程設計僅僅圍繞著某門課程進行,導致學生缺乏完整的工程意識.1.1.2課程設計雖實現(xiàn)一體化,但時間太少,學生仍缺乏工程意識針對上述問題,目前有部分學校部分專業(yè)對課程設計進行改革,采用課程設計一體化的方式.首先它將一個專業(yè)的各門課程設計與實際工程相對應,根據(jù)實際工程設計的順序來整合各門課程設計的內容和設置順序,形成一個前后內容關聯(lián),課程設計設置順序和實際工程設計完全一致的一體化課程設計.該項改革可以使學生得到良好的知識連貫性、系統(tǒng)性和整體性的訓練,但由于課程設計的時間僅1~2周的時間,題目一般都由教師進行了精心的設計,與真正的工程項目仍有一定的差距,學生仍缺乏工程意識.1.2畢業(yè)設計存在的問題.1.2.1命題的隨意性較大畢業(yè)設計的課題來源有多種途徑,導致它存在的問題也各有不同.大多情況下,畢業(yè)設計題目是指導教師個人擬定的,題目的內容及難易程度與教師的水平密切相關,不同的教師擬定的題目難易程度不同,知識面覆蓋也不同,命題的隨意性較大,這樣畢業(yè)設計無法保證學生得到全面的、系統(tǒng)的工程訓練.1.2.2命題重理論輕實踐畢業(yè)設計在選題上普遍存在重理論輕實踐的現(xiàn)象.即使真實的工程課題,由于學生缺乏實踐的經(jīng)驗及工程背景,教師通常根據(jù)具體的教學情況對設計內容做相應的簡化.同時由于時間的限制,學生對工程規(guī)范及大型工程設計軟件難以熟練掌握,導致畢業(yè)設計變成真題假做,缺乏了實際工程的復雜性和可變性.真題真做這是目前最為提倡的畢業(yè)設計教學改革,但在實際教學當中卻難以實現(xiàn).由于學生的實際水平及時間的限制,學生只能完成題目小且簡單的工程項目,但題目小且簡單其知識覆蓋面就窄,達不到畢業(yè)設計的教學目的.若題目覆蓋面較寬符合教學需要,加上實際工程的復雜性和可變性,學生根本沒有辦法在規(guī)定的時間完成畢業(yè)設計任務.針對以上存在的問題,如何改革課程設計和畢業(yè)設計的模式,確保在原有的學習時間、在原有掌握的理論基礎上,培養(yǎng)學生整體工程意識,提高學生的工程設計能力是本課題組要研究探討的.

2課程設計與畢業(yè)設計一體化改革探討

2.1引入“大工程”觀念,課程設計與畢業(yè)設計實現(xiàn)一體化課程設計是畢業(yè)設計的前提和基礎,畢業(yè)設計是課程設計的綜合和提升,如何將兩者有機地結合在一起,使學生的工程能力得到最大的提升具有重大的改革意義.課程設計與畢業(yè)設計一體化可以確保學生在有限的教學時間,工程能力得到較大的鍛煉.2.1.1課程設計與畢業(yè)設計一體化可確保學生在有限的教學時間,工程實踐能力得到大的鍛煉如果畢業(yè)設計與課程設計不是同一個工程項目,學生畢業(yè)設計是根據(jù)一個實體工程的數(shù)據(jù)進行完整的設計,那么學生不僅需要時間解決課題的一些工程基本問題,而且與課程設計類似的基礎理論計算必須全部重復一遍,根本沒有時間做進一步的方案優(yōu)化設計,由于沒有時間熟悉規(guī)范和大型的工程設計軟件,圖紙也無法達到工程設計的要求,工程設計能力無法得到鍛煉.將各門課程設計作為畢業(yè)設計任務中的子系統(tǒng),畢業(yè)設計對應于整個工程實體,課程設計相對于完整工程實體的各個子系統(tǒng),實現(xiàn)課程設計與畢業(yè)設計一體化.課程設計與畢業(yè)設計一體化減輕了學生在畢業(yè)設計中的一些基本的、但是重復的大量理論計算和推導,它保證了學生有較多的時間對設計方案進行優(yōu)化和調整,保證了學生有時間熟悉和使用大型的工程設計軟件,保證了學生有時間去學習和掌握各種規(guī)范并繪制出符合工程施工需求的工程圖紙,達到了培養(yǎng)學生整體工程意識,提高學生的工程實踐能力的目的.2.2采用集體命題、集體指導和分工指導相結合的指導模式課程設計與畢業(yè)設計一體化改革首先形成與工程實際相對應的課程設計體系.其次,必須基于課程設計的內容確定畢業(yè)設計的題目,將各門課程設計作為畢業(yè)設計任務中的子系統(tǒng),畢業(yè)設計對應于整個工程實體,課程設計相對于完整工程實體的各個子系統(tǒng).針對一體化改革,課程設計和畢業(yè)設計的命題不再由指導教師個人擬定,需要采用集體命題形式.根據(jù)專業(yè)特點將一個已經(jīng)完工的工程項目資料,根據(jù)課程設計的需要分成多個子項目,并分解成各門課程設計的原始資料,學生分學期分課程完成,學生一旦選定一個工程項目,則在以后的設計中不再更改.每個教師負責指導幾個獨立的課題,所有選題的指導教師組成一個指導小組,采用集體指導和分工指導相結合的指導模式.

3課程設計與畢業(yè)設計一體化改革實踐

通過對課程設計和畢業(yè)設計進行深入調查研究,課題組對華東交通大學《建筑電氣與智能化》專業(yè)進行了改革試點.3.1首先優(yōu)化理論課程體系,課程設計形成一體化將本專業(yè)的專業(yè)課程作為一個系統(tǒng)工程,與實際工程對照分析研究,使之按照建筑照明、建筑供配電、建筑綜合布線、建筑消防4個課程群形成一個有機體,其對應的《電氣照明技術》課程設計、《建筑供配電與安全》課程設計、《智能建筑信息設施系統(tǒng)》課程設計、《公共安全技術》課程設計形成一體化并與實際工程設計順序基本保持一致.3.2基于一個工程實際項目,確立多門課程設計題目首先根據(jù)《建筑電氣與智能化》專業(yè)特點將完整的工程實際項目分解成各門課程課程設計的原始資料.例如,“**大廈電氣設計”的設計主要可分為建筑照明設計、供配電設計、綜合布線、防雷設計4個主要部分,通過適當?shù)暮喕煞謩e對應于四門專業(yè)課程的課程設計,設計題目分別為“**大廈建筑照明設計”、“**大廈供配電設計”、“**大廈綜合布線設計”“**大廈防雷設計”,學生在課程設計階段主要進行理論計算,掌握對應課程的重要知識.學生首次課程設計后,今后的各門專業(yè)課程設計及畢業(yè)設計將圍繞一個具體的工程實際項目不再變化.3.3基于課程設計題目確立畢業(yè)設計題目如果在課程設計和畢業(yè)設計是針對同一個工程項目,學生對題目的背景、內容都非常熟悉,基礎的計算工作量大為減少,畢業(yè)設計即將所有課程設計的內容進行有機的整合,得到與實體工程基本一致的設計方案.在此過程中學生會發(fā)現(xiàn)自己原有課程設計互相不銜接處,通過對課程設計的各種修改從而建立整體的工程觀念.同時可以將較多的時間放在多種大型軟件如AUTOCAD的應用上,繪制的圖紙滿足各種規(guī)范和符合國標,確保設計的圖紙基本滿足施工要求,可以將較多的思考放在設計方案的優(yōu)化和調整上,而不是僅僅簡單的完成畢業(yè)設計任務.

4實施效果

該項實踐教學的改革歷經(jīng)兩年多,涉及到了學生的實訓、課程設計、畢業(yè)設計以及課外科技活動多個方面,課題組的老師花費了巨大的精力但也取得了豐碩的成果.1)學生畢業(yè)設計水平大幅度提高.2)教師實際工程設計水平得到提高.采用實際工程項目進行設計,從效果上來看,不僅提高了學生對未來工作的適應能力,而且在教學的過程中,也提高了老師解決現(xiàn)場問題的能力.由于涉及到實際工程的方方面面,教師也面臨巨大的壓力,在設計的過程中出現(xiàn)了教師集體討論、互相咨詢,以及向設計院的同仁請教情況3)總結出了“講一套,練一套、做一套”的教學模式.“講一套”即拿一套完整的工程圖紙結合不同課程進行講解,每門課程講解圖紙的不同部分,例如,照明課程講解該套圖紙的照明部分,閉路電視課程講解該套圖紙的閉路電視部分等,所有的專業(yè)課程學完了,一套完整的工程圖紙也講解完了.“練一套”即在2周的實訓環(huán)節(jié),對照實驗室的一套實驗工程圖紙和設備進行實驗和調試,通過2周的實訓將學生前面所學的專業(yè)課知識與工程實物相聯(lián)系,理論聯(lián)系了實際,學生對實際工程有了一個具體的感官認識.“做一套”即拿一套實際工程項目圖紙完成所有的課程設計和畢業(yè)設計.按照“講一套,練一套、做一套”的教學模式進行教學,加強了學生學習的目的性,有機地將不同系統(tǒng)的課程設計結合在了一起.同一個工程項目將各專業(yè)課程設計與畢業(yè)設計結合在一起,課程設計成為畢業(yè)設計的前期知識準備和預設計,畢業(yè)設計的內容與實際的工程緊密結合,使得學生在校就能基本掌握一定的工作技能,具有較強的工程意識.4)將國家相關標準規(guī)范及標準案例引入到畢業(yè)設計中,與實際工程的設計無縫連接.由于課程設計與畢業(yè)設計一體化,保證了學生的設計和真正的工程設計基本相同,在畢業(yè)設計的過程中,教師提高了學生的要求,學生的設計必須完全符合國家相關標準規(guī)范,與實際工程的設計、施工并軌.5)在學生中營造了良好的專業(yè)學習氛圍,激發(fā)了學生對專業(yè)的喜愛.以往的學生都是按部就班的學習,對專業(yè)沒有什么概念,教學改革后通過生產(chǎn)實習、實訓,以及“講一套,練一套、做一套”的系統(tǒng)培訓和校內校外的競賽,培養(yǎng)了學生具有較強的工程意識,對自己的專業(yè)認識更深刻,對自己的設計能力也有信心.對應于實踐性和應用性很強的專業(yè),培養(yǎng)學生的工程意識和實踐能力極為重要,針對我校學生的工程意識和工程設計能力的培養(yǎng),此項改革取得了較大的成功,而且此項改革還可以推廣到具有工程背景的實踐性和應用性很強的工科專業(yè),如《土木工程》、《機械設計及其自動化》等專業(yè).

作者:鄭曉芳 傅軍棟 單位:華東交通大學