论文部分内容阅读
摘要：针对当前工科类本科课程设计集中体现的问题进行课程实践教学模式的改革及实践研究。以学生为本，注重专业特点和需求相结合、理论和实际相结合。通过采取课程设计任务先行化、设计内容系统化工程化、指导方式多样化、评价体系指标化等措施构建内容丰富、层次分明的课程设计体系。通过将先进的设计方法和理念与课程设计相结合，将学生学习与教师科研、生产实际联系起来，增强学生的主体地位，使学生能够找到本课程内容与其专业的应用点和结合点，学会全面统筹的思考问题、分析问题和解决问题。调动学生的主观能动性，培养学生的工程系统观念、工程技术能力和创新精神等。同时，也对教师提出了更高的要求，有利于教师素质的提高，对大专业课程实践教学体系的建设和发展也有一定的借鉴意义。
关键词：工科院校；课程实践；教学改革
作者简介：衣秋杰（1978-），女，山东栖霞人，山东科技大学机械电子工程学院，讲师。（山东 青岛 266590）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0122-02
高等教育作为知识创新和技术创新体系的基础，其责任是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。随着高等教育教学改革的深入，为实现学生的创新精神、能力培养和素质教育的教育目标，在新修订的教学计划中，高等工程教育课程体系的安排正逐步打破以理论教学为主，以实验教学和实践环节为辅的传统课程体系结构，走向以工程设计为主线，各教学环节互相交叉的网络课程体系结构。课程设计是实践教学体系中的重要一环，是理论课与实践课的一个结合过程。对于提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力无疑起到了举足轻重的作用。如何发挥课程设计这一实践性环节在教学体系中的工程实践作用，让学生在课程设计中真正受到工程实践知识和能力的培养尤为重要；如何提高课程设计质量，使课程设计教学管理规范化、标准化，全面提高实践教学水平是工科院校教育工作者面临的一个重要课题。
针对目前课程实践体系中存在的主要问题，结合当前课程设计实际情况，借鉴国内外著名高校的先进经验，结合自身的专业特点及学校办学特点、地理优势，在对能源与动力工程专业课程设计内容进行重组与改革的基础上，通过教学手段和教学方法的改革对课程设计进行了一系列的研究与探索。并在此基础上，对课程设计教学任务布置、课程设计内容的选择及组织、课程设计辅导与监督以及课程设计评价体系的建立四个方面的内容进行进一步改革和探索，以实现对课程设计质量进行关键过程的质量监控，进而提高课程设计质量。
一、课程设计任务布置——课程设计任务先行
课程设计任务先行是指在课堂教学工程中，以大作业的形式提出课程设计题目，让学生提前进入课程设计教学环节的行为，可以使学生边学边用，活学活用。课程设计的目标旨在巩固学生所学基础知识，培养学生综合运用所学知识的能力、获取知识与信息的能力、独立运用理论知识解决实际问题的能力以及用通用的文字、图标准确系统地表达成果的能力。通过课程设计真正达到使学生能够全面系统的回顾和运用理论教学环节中所学到的专业理论知识，学会全面统筹的思考问题、分析问题和解决问题的目标。在课程教学过程中就提出课程设计的题目可以使学生的学习目标更加明确，带着问题学习，有效增加了课程设计时间，加强了课堂教学与课程设计的结合，充分调动了学生的积极性，缩短了以往课程设计过程中基础知识回顾复习时间，更好地实现了学生对基础知识的掌握和提高以及创新能力与综合能力的培养。同时，课程设计任务先行布置，注重以理论联系实际的方式将相关内容的专业背景、科研信息与应用、先进的设计方法和手段在课堂教学中体现出来，呈现给学生。这对专业教师提出了更高的专业素质要求，需要教师不断提高自己的知识储备，不断更新自己的知识结构，有利于教师队伍素质的提高。
二、課程设计内容的选择及组织——设计内容系统化工程化
随着知识更新速度的加快，学科之间交叉互融现象越来越突出，如何将各课程的学习联系起来，如何通过课程设计使学生对专业问题的解决和把握更准确，如何使学生通过课程设计真正受到工程实际训练，这些问题的解决需要研究课程设计选题原则。在课程设计内容的选择上既要体现课程特点，又要体现宽口径、大专业、大工程的观点，以提高学生全面系统的思考问题、解决问题的能力；既要巩固前面所学基础知识，又要关联后续课程内容，以建立全局意识，体现专业性、科学性、实践性、综合性和创新性。
专业课教师虽然精通自己所授课程知识，但对本专业其他课程知识掌握的广度和深度均要略逊一筹，对总体的把握可能也有欠缺。针对这种情况，首先各专业教师要根据本课程的教学要求，提出本课程设计内容和计划，然后组织专业教师集体研究各课程设计内容，将各课程看似分散的课程设计内容通过一个工程系统设计联系起来，前后衔接。例如，能源与动力工程专业培养计划中有机械课程设计、锅炉课程设计、热力发电厂课程设计、专业创新课程设计、泵与风机课程设计、换热器原理课程设计等内容。这些课程设计看似分散，其实可以通过命题让它们互相联系，形成大工程系统的课程设计。
增强学生工程系统观念，提高其解决问题的积极性。组织专业教师集体讨论，选定某机组热力发电厂（或制冷系统）作为设计主对象，在课程设计中要求学生对整个系统进行全面设计，包括对其中所需锅炉、换热器等热力设备（或制冷设备）个体设计，辅助设备的选型、管道的敷设等。通过这种方式将各课程设计内容贯穿在一起，确保选题质量，实现选题的专业性、科学性、实践性、综合性和创新性。学生所设计的内容几乎包含了其所学全部专业知识，对所学的专业知识就会有一个全面系统的认识，并深入理解其中的关系，从而具备大工程的概念。对其以后的就业也可起到加强基础、拓宽口径的作用。
通过课程设计使学生能够找到本课程内容与其专业的应用点和结合点，树立和强化学生的工程概念与意识，培养其解决实际问题的能力。将学生设计与教师科研、生产实际相结合，避免出现所设计的东西与工程实际脱节，让学生认识到工程实践知识与能力在设计中的重要性。工程系统设计需要整个学科专业教师互相沟通，合作交流，促进教学与科研相结合、学校与企业相结合。既锻炼了学生应用理论解决实际问题的能力，同时也加强了教师队伍的建设，提高了解决实际问题的能力，有利于培养具有一定工程实践经验和创新能力的科研及教学队伍。 三、课程设计辅导与监督——分散指导与集体指导相结合
将课程设计任务在课堂教学过程中以大作业的形式布置给学生，一部分基础较好的学生就会提前进入课程设计，在设计过程中，强化指导教师的责任意识和质量意识，充分发挥教师的指导作用。在实际指导过程中实施分散指导与集体指导相结合的模式，发挥专业课教师的团队精神，保证给予学生指导的全面性和正确性。鼓励学生将所学最新的设计方法和计算方法应用到设计题目中，比如应用自己开发的计算机辅助设计自编查阅图标小程序，交互式设计软件等。在设计过程中，学生们遇到的问题肯定不同，可以针对各个同学进行分散指导。当课程教学结束，集体进入到集中课程设计阶段时，再针对共性问题、基础问题进行集中辅导。通过这种方式既鼓励了先进，也能照顾到后进；既掌握了传统计算方法，也提高了学生的计算机应用能力。
在课程设计中，通过应用开发的辅助设计软件，让学生分组分工合作完成一个完整的设计任务，用CAD绘制不同部分设备部件结构装配图。这样，设计时要求学生互相讨论、互相配合，而设计内容又不相同，避免出现全班一个或两个命题，设计说明书和图纸大范围雷同的情况。课程设计中采用新的教学手段和工具，加上软件采用開放式思想及模块化的结构，可以不断添加新内容来完善设计过程和方法，这会激发学生的学习兴趣，调动其使用计算机语言的主动性和积极性。通过设计过程中，不断增添新的设计模块来完成自己的课程设计，培养他们的创新精神和运用计算机的能力。
实施分组指导与集体指导相结合的模式，可以发挥全体专业课教师的团队精神，在设计的不同阶段给予最及时的专业知识补充，可以进一步强化学生的工程系统观念，真正培养出复合型人才。
四、课程设计评价体系的建立——增加教师和学生互相考核
根据新的课程设计模式特点，对课程设计评价体系中包括的各个指标进行分解量化，编制《课程设计指导手册》，建立较为全面的评价指标体系和较为科学的评分准则。课程设计评价体系的建设可以从教学基本条件、教学实施过程和设计效果三个方面进行。课程设计教学基本条件指标包括教学文件、物质条件、师资力量，主要考察教学文件是否完备、实验设备和场地是否满足课程设计教学要求、教师队伍结构是否合理等；教学实施过程指标包括教学目标、课题选择、指导情况、学生情况和成绩考核，主要对课程设计实施过程进行考察；课程设计效果指标包括设计质量、综合评价，主要考察学生设计作品的质量和课程设计取得的效果。其中增加了教师和学生互相考核环节，充分利用这一环节的监督作用充分调动学生主动学习的积极性，把以往教师督促学生变为学生积极追问教师，从选题、开题到结题，学生都要清楚本次课程设计在整个专业知识体系中的作用及要达到的目标，最大限度发挥指导教师的引导和启发作用。教师也要通过学生的问题，积极掌握最新的设计方法和计算方法，及时了解行业信息，把工程实际和课程设计紧密联系在一起。把课程设计变成教师和学生共同参与完成的实践过程。
课程设计评价指标体系和评分标准的建立规范了课程设计过程的组织与管理，是提高课程设计教学质量的保证。科学的评价指标体系及评分标准包括课程设计内容选题程序、课题内容质量、课程设计考核制度、评价指标等，比较庞大，还需要在教学过程中不断修改、反复完善，在实践过程中及时准确地整理、分析和总结学生反馈的意见，建立较为全面的评价指标体系和较为科学的评分标准，客观有效地评价每个学生的全面素质情况、每个教师的指导情况，以确保课程设计教学要求目标的达成。
五、结语
针对当前本科课程教学实践环节的现实情况，结合自身的专业特点及学校地理优势，对在校生逐步试点，采取课程设计任务先行化、设计内容系统化工程化、指导方式多样化、评价体系指标化新的课程实践模式，初步发挥其目标明确、内容丰富、层次分明、针对性强、涵盖面广的优点。自2008年起在全国“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全省大学生机电产品创新设计大赛等赛事中山东科技大学学生多次荣获一等奖，学生的实践能力和动手能力明显提高。如何进一步发挥新课程实践教学体系的优势将产学研结合起来丰富和完善课程设计内容，如何将教学模式和现代教学手段的优势互补，如何将课程实践体系质量评估指标量化等一系列问题，还需要继续实践和完善。
参考文献：
[1]衣秋杰，李志敏.热能与动力工程专业课程设计的探索与实践[J].中国电力教育，2009，（24）.
[2]郝红军.基于资源协同的质量管理课实践教学体系构建[J].中国现代教育装备，2013，（5）.
[3]谭平.应用型人才培养模式下实践教学质量管理与评估的研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2010，（5）.
[4]本科教学质量现状调查课题组.工科本科教学质量现状调查报告[J].高等工程教育研究，2009，（6）.
（责任编辑：孙晴）
关键词：工科院校；课程实践；教学改革
作者简介：衣秋杰（1978-），女，山东栖霞人，山东科技大学机械电子工程学院，讲师。（山东 青岛 266590）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0122-02
高等教育作为知识创新和技术创新体系的基础，其责任是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。随着高等教育教学改革的深入，为实现学生的创新精神、能力培养和素质教育的教育目标，在新修订的教学计划中，高等工程教育课程体系的安排正逐步打破以理论教学为主，以实验教学和实践环节为辅的传统课程体系结构，走向以工程设计为主线，各教学环节互相交叉的网络课程体系结构。课程设计是实践教学体系中的重要一环，是理论课与实践课的一个结合过程。对于提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力无疑起到了举足轻重的作用。如何发挥课程设计这一实践性环节在教学体系中的工程实践作用，让学生在课程设计中真正受到工程实践知识和能力的培养尤为重要；如何提高课程设计质量，使课程设计教学管理规范化、标准化，全面提高实践教学水平是工科院校教育工作者面临的一个重要课题。
针对目前课程实践体系中存在的主要问题，结合当前课程设计实际情况，借鉴国内外著名高校的先进经验，结合自身的专业特点及学校办学特点、地理优势，在对能源与动力工程专业课程设计内容进行重组与改革的基础上，通过教学手段和教学方法的改革对课程设计进行了一系列的研究与探索。并在此基础上，对课程设计教学任务布置、课程设计内容的选择及组织、课程设计辅导与监督以及课程设计评价体系的建立四个方面的内容进行进一步改革和探索，以实现对课程设计质量进行关键过程的质量监控，进而提高课程设计质量。
一、课程设计任务布置——课程设计任务先行
课程设计任务先行是指在课堂教学工程中，以大作业的形式提出课程设计题目，让学生提前进入课程设计教学环节的行为，可以使学生边学边用，活学活用。课程设计的目标旨在巩固学生所学基础知识，培养学生综合运用所学知识的能力、获取知识与信息的能力、独立运用理论知识解决实际问题的能力以及用通用的文字、图标准确系统地表达成果的能力。通过课程设计真正达到使学生能够全面系统的回顾和运用理论教学环节中所学到的专业理论知识，学会全面统筹的思考问题、分析问题和解决问题的目标。在课程教学过程中就提出课程设计的题目可以使学生的学习目标更加明确，带着问题学习，有效增加了课程设计时间，加强了课堂教学与课程设计的结合，充分调动了学生的积极性，缩短了以往课程设计过程中基础知识回顾复习时间，更好地实现了学生对基础知识的掌握和提高以及创新能力与综合能力的培养。同时，课程设计任务先行布置，注重以理论联系实际的方式将相关内容的专业背景、科研信息与应用、先进的设计方法和手段在课堂教学中体现出来，呈现给学生。这对专业教师提出了更高的专业素质要求，需要教师不断提高自己的知识储备，不断更新自己的知识结构，有利于教师队伍素质的提高。
二、課程设计内容的选择及组织——设计内容系统化工程化
随着知识更新速度的加快，学科之间交叉互融现象越来越突出，如何将各课程的学习联系起来，如何通过课程设计使学生对专业问题的解决和把握更准确，如何使学生通过课程设计真正受到工程实际训练，这些问题的解决需要研究课程设计选题原则。在课程设计内容的选择上既要体现课程特点，又要体现宽口径、大专业、大工程的观点，以提高学生全面系统的思考问题、解决问题的能力；既要巩固前面所学基础知识，又要关联后续课程内容，以建立全局意识，体现专业性、科学性、实践性、综合性和创新性。
专业课教师虽然精通自己所授课程知识，但对本专业其他课程知识掌握的广度和深度均要略逊一筹，对总体的把握可能也有欠缺。针对这种情况，首先各专业教师要根据本课程的教学要求，提出本课程设计内容和计划，然后组织专业教师集体研究各课程设计内容，将各课程看似分散的课程设计内容通过一个工程系统设计联系起来，前后衔接。例如，能源与动力工程专业培养计划中有机械课程设计、锅炉课程设计、热力发电厂课程设计、专业创新课程设计、泵与风机课程设计、换热器原理课程设计等内容。这些课程设计看似分散，其实可以通过命题让它们互相联系，形成大工程系统的课程设计。
增强学生工程系统观念，提高其解决问题的积极性。组织专业教师集体讨论，选定某机组热力发电厂（或制冷系统）作为设计主对象，在课程设计中要求学生对整个系统进行全面设计，包括对其中所需锅炉、换热器等热力设备（或制冷设备）个体设计，辅助设备的选型、管道的敷设等。通过这种方式将各课程设计内容贯穿在一起，确保选题质量，实现选题的专业性、科学性、实践性、综合性和创新性。学生所设计的内容几乎包含了其所学全部专业知识，对所学的专业知识就会有一个全面系统的认识，并深入理解其中的关系，从而具备大工程的概念。对其以后的就业也可起到加强基础、拓宽口径的作用。
通过课程设计使学生能够找到本课程内容与其专业的应用点和结合点，树立和强化学生的工程概念与意识，培养其解决实际问题的能力。将学生设计与教师科研、生产实际相结合，避免出现所设计的东西与工程实际脱节，让学生认识到工程实践知识与能力在设计中的重要性。工程系统设计需要整个学科专业教师互相沟通，合作交流，促进教学与科研相结合、学校与企业相结合。既锻炼了学生应用理论解决实际问题的能力，同时也加强了教师队伍的建设，提高了解决实际问题的能力，有利于培养具有一定工程实践经验和创新能力的科研及教学队伍。 三、课程设计辅导与监督——分散指导与集体指导相结合
将课程设计任务在课堂教学过程中以大作业的形式布置给学生，一部分基础较好的学生就会提前进入课程设计，在设计过程中，强化指导教师的责任意识和质量意识，充分发挥教师的指导作用。在实际指导过程中实施分散指导与集体指导相结合的模式，发挥专业课教师的团队精神，保证给予学生指导的全面性和正确性。鼓励学生将所学最新的设计方法和计算方法应用到设计题目中，比如应用自己开发的计算机辅助设计自编查阅图标小程序，交互式设计软件等。在设计过程中，学生们遇到的问题肯定不同，可以针对各个同学进行分散指导。当课程教学结束，集体进入到集中课程设计阶段时，再针对共性问题、基础问题进行集中辅导。通过这种方式既鼓励了先进，也能照顾到后进；既掌握了传统计算方法，也提高了学生的计算机应用能力。
在课程设计中，通过应用开发的辅助设计软件，让学生分组分工合作完成一个完整的设计任务，用CAD绘制不同部分设备部件结构装配图。这样，设计时要求学生互相讨论、互相配合，而设计内容又不相同，避免出现全班一个或两个命题，设计说明书和图纸大范围雷同的情况。课程设计中采用新的教学手段和工具，加上软件采用開放式思想及模块化的结构，可以不断添加新内容来完善设计过程和方法，这会激发学生的学习兴趣，调动其使用计算机语言的主动性和积极性。通过设计过程中，不断增添新的设计模块来完成自己的课程设计，培养他们的创新精神和运用计算机的能力。
实施分组指导与集体指导相结合的模式，可以发挥全体专业课教师的团队精神，在设计的不同阶段给予最及时的专业知识补充，可以进一步强化学生的工程系统观念，真正培养出复合型人才。
四、课程设计评价体系的建立——增加教师和学生互相考核
根据新的课程设计模式特点，对课程设计评价体系中包括的各个指标进行分解量化，编制《课程设计指导手册》，建立较为全面的评价指标体系和较为科学的评分准则。课程设计评价体系的建设可以从教学基本条件、教学实施过程和设计效果三个方面进行。课程设计教学基本条件指标包括教学文件、物质条件、师资力量，主要考察教学文件是否完备、实验设备和场地是否满足课程设计教学要求、教师队伍结构是否合理等；教学实施过程指标包括教学目标、课题选择、指导情况、学生情况和成绩考核，主要对课程设计实施过程进行考察；课程设计效果指标包括设计质量、综合评价，主要考察学生设计作品的质量和课程设计取得的效果。其中增加了教师和学生互相考核环节，充分利用这一环节的监督作用充分调动学生主动学习的积极性，把以往教师督促学生变为学生积极追问教师，从选题、开题到结题，学生都要清楚本次课程设计在整个专业知识体系中的作用及要达到的目标，最大限度发挥指导教师的引导和启发作用。教师也要通过学生的问题，积极掌握最新的设计方法和计算方法，及时了解行业信息，把工程实际和课程设计紧密联系在一起。把课程设计变成教师和学生共同参与完成的实践过程。
课程设计评价指标体系和评分标准的建立规范了课程设计过程的组织与管理，是提高课程设计教学质量的保证。科学的评价指标体系及评分标准包括课程设计内容选题程序、课题内容质量、课程设计考核制度、评价指标等，比较庞大，还需要在教学过程中不断修改、反复完善，在实践过程中及时准确地整理、分析和总结学生反馈的意见，建立较为全面的评价指标体系和较为科学的评分标准，客观有效地评价每个学生的全面素质情况、每个教师的指导情况，以确保课程设计教学要求目标的达成。
五、结语
针对当前本科课程教学实践环节的现实情况，结合自身的专业特点及学校地理优势，对在校生逐步试点，采取课程设计任务先行化、设计内容系统化工程化、指导方式多样化、评价体系指标化新的课程实践模式，初步发挥其目标明确、内容丰富、层次分明、针对性强、涵盖面广的优点。自2008年起在全国“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全省大学生机电产品创新设计大赛等赛事中山东科技大学学生多次荣获一等奖，学生的实践能力和动手能力明显提高。如何进一步发挥新课程实践教学体系的优势将产学研结合起来丰富和完善课程设计内容，如何将教学模式和现代教学手段的优势互补，如何将课程实践体系质量评估指标量化等一系列问题，还需要继续实践和完善。
参考文献：
[1]衣秋杰，李志敏.热能与动力工程专业课程设计的探索与实践[J].中国电力教育，2009，（24）.
[2]郝红军.基于资源协同的质量管理课实践教学体系构建[J].中国现代教育装备，2013，（5）.
[3]谭平.应用型人才培养模式下实践教学质量管理与评估的研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2010，（5）.
[4]本科教学质量现状调查课题组.工科本科教学质量现状调查报告[J].高等工程教育研究，2009，（6）.
（责任编辑：孙晴）