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基礎工程課程設計總結范文1
1課程設計前的調查與輔導
在開始化工原理課程設計之前,充分了解學生對前修課程如物理化學、化工熱力學、化工原理等課程理論知識的掌握程度,了解學生查閱文獻獲取物性參數和相關公式的能力,了解學生是否具有一定的工程、經濟觀念,了解學生對計算機CAD繪圖能力的掌握情況。上述內容均是在化工原理課程設計過程中學生應具備的知識與能力,通過課前調查,掌握學生的基礎,進行適當的輔導與指導,使學生在開始課程設計之前提前進入狀況,讓學生建立信心,激發學生積極主動的完成將要開始的課程設計。
2課程設計教學過程
課程設計的任務(或題目)是教學的核心,也是能否培養和鍛煉學生工程實踐能力的關鍵。在教學過程中,為了全面的地鍛煉學生的查閱文獻、設計計算、實際分析和CAD繪圖能力,課程設計的選題在符合教學大綱要求的前提下結合工業實際,設計結果有較好的參比性。
2.1任務布置
在分配任務時根據學生的理論知識基礎和儲備進行合理的搭配與分組,做到每組成員具有較均衡的知識能力。設計題目做到每人一題,盡量避免抄襲現象發生,如進行精餾塔設計時,所有學生都有自己的產量、餾出液組成、釜液組成、原料狀況與組成、回流比等;組內成員具有個別不同的數據,根據計算結果可以對比不同條件對設計結果的影響,如回流比的不同、原料狀況不同、餾出液組成不同、釜液組成不同等。如此一來,組內成員在進行設計計算時,都能積極參與到整個過程中來,每個人計算設計結果都是對比分析與工程評價的一部分,能夠較好的提高學生的參與性、積極性,同時激發學生主動思考和創造。另外在課程設計開始之前,指導教師應仔細地講解設計內容所對應的工藝流程,并將整個設計計算過程進行具體的說明,就設計計算過程中容易出錯的位置進行重點指出。
2.2答疑與引導
在進行課程設計的過程中,方案設計是設計計算的重點,如在進行換熱器設計時,如何選擇合理的工藝流程和換熱器的類型,需要根據加熱介質和冷卻介質的狀況、換熱器在整個工藝流程中的地位等因素來綜合考慮,如進行精餾塔設計時,是選用板式精餾塔還是選用填料精餾塔,都需要根據物料的物性參數和實際工藝條件來共同決定。設計過程中應及時引導學生改進方案,組織學生討論分析,通過對比綜合選用較合適的設計方案。在課程設計的進行過程中,要及時了解與掌握學生設計的進度與狀況。由于學生的知識基礎和能力的差異,在獲取基礎數據、物性數據、方案設計、公式選用等方面都會有或多或少的困難,對學生遇到的問題可以通過以下三種方式進行解決:(1)對于個別同學遇到的個別問題,教學過程中采取一對一的答疑方式進行,就學生的問題進行個別解答和指導。如在換熱器的設計過程中,就管程和殼程走何種流體,主要從介質的安排能夠達到提高傳熱效率和節省材料的方面來考慮,易產生污垢、腐蝕性強、高溫高壓的介質走管程,粘度較大的介質走殼程;(2)對于大部分學生在課程設計過程中遇到的共性問題,采取集中詳細講解的方式進行,并對該設計過程進行中所涉及的知識點在實際工程中的影響進行引導與分析。如板式精餾塔的設計計算中,對于塔板數的計算,可以通過圖解法和逐板計算法來進行,根據查閱文獻獲得的基礎數據做出物系的平衡曲線或計算出物系的平均相對揮發度,再根據原料、餾出液、釜液的濃度和選擇的適宜回流比獲得精餾段、提餾段的操作線方程,由原料狀況獲得進料線方程,根據上述內容可以選擇圖解法或逐板法來進行計算;(3)對于設計過程中學生遇到的不了解設備形狀和結構等方面造成的困難,指導教師通過實物、多媒體圖片及動畫的方式向學生展示說明,讓學生充分了解設計中所選用設備的結構和特點。
2.3課程考核
化工原理課程設計的主要目的是進一步加強學生對理論知識的理解與掌握,同時培養學生綜合運用專業知識的能力和處理實際工程問題的能力。因此,在課程的考核方面也主要從這些方面著手,課程考核主要通過如下三個方面來綜合評定學生完成課程設計的成績:(1)遵守課程設計紀律的情況,對基礎數據的獲取方式或途徑,重點考察學生對前修理論課程的掌握情況;(2)考察學生在設計計算過程中,針對實際問題是否能夠結合理論知識、實際經驗和工程經濟方面進行全面分析與預判;(3)分組合作過程中考察學生團隊合作意識,課程設計總結與答辯過程中考察學生的語言組織及表達能力。
3總結與展望
基礎工程課程設計總結范文2
關鍵詞:《過程設備設計》;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)49-0045-02
一、引言
《過程設備設計》課程是過程裝備與控制工程專業的一門專業必修課?!斑^程設備設計”課程設計是與該課程配套的一個重要的實踐性教學環節。通過在教師指導下進行設計訓練,培養學生熟悉設計方案的分析論證、結構設計、設計規范以及機械制圖等方法,為今后的工作奠定良好的基礎。為此,怎樣搞好課程設計教學,鞏固學生所學的基礎知識,培養學生理論聯系實際、全面分析問題、解決問題的能力,是我們應該深入討論和研究的重要議題。
二、課程設計前的準備工作
1.做好選題工作:課程設計指導中重要的環節之一是選題,指導教師在確定課題時應明確培養的目標。題目要能綜合應用專業課知識,通過對生產流程中上游工藝要求的分析,來論證過程設備的總體設計方案、確定設備整體結構的型式、并進行主要零部件的結構和強度設計計算,查閱相關規范和標準并編寫相應的設計說明書等,掌握過程設備的設計內容、步驟和方法等的一般設計規律,為下一年度的畢業設計打下基礎;其次,題目的深度和工作量應當適中,既要保證學生能盡可能多地用到所學的理論知識,又要顧及到學生目前的設計水平和進度,以確保學生能按質、按量、按時地完成所給的設計任務。
2.及早布置設計任務:雖然是在理論課程授課之后進行課程設計,但是有關課程設計的要求完全可以在理論課授課過程中穿插講授,并同時下發課程設計任務書和指導書,進而改變以前先課堂教學,再布置設計任務,讓學生在兩周內集中設計的教學秩序。以往教學秩序導致學生最終不能按時完成,或雖按時完成,卻不能保證設計質量。為確保學生在規定時間內能保質保量地完成設計任務,應該及早讓學生清楚設計的任務。
三、設計過程嚴把質量關
1.課程設計資料管理:以往采用電子文檔形式提交計算書和圖紙,雖方便了教師對學生的設計管理和文檔保存。但往屆學生的設計資料文檔一旦流入下屆學生手中,就會變成進行課程設計的模板。一部分學生將模板的設計計算書和圖紙中的相關數據直接修改成自己的設計數據,根本不關心設備結構設計方法、所用計算公式的含義、相關規范的選用和化工制圖的規范表達等設計的基本程序。故課程設計資料不能電子化,成為桎梏學生思想的枷鎖。設計之初就應該明確計算書必須手算完成,圖紙只能采用手繪,而不允許采用專業軟件。
2.強調學生的主體地位:我們分組設計不同的題目,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計有關的書籍、資料,碰到問題互相討論、學習,先在小組里解決掉一部分設計疑問。剩余小組中不能解決的問題,小組總結出來,教師再予以指導,加強了指導的針對性。
3.發揮教師的引導作用:設計全過程教師只是發揮引導作用,應以學生自主設計為中心。引導學生清楚設計步驟,提高獨立分析、解決問題的能力;教師不能只止步于讓學生“學會”,而是應引導學生“會學”;遇到疑難問題時,教師應通過典型案例分析,形象地引導學生對基本理論知識的理解,啟發學生的思路,培養學生的工程意識。改變以往教師全盤托出、學生依葫蘆畫瓢的傳統方法。
4.重視課程設計總結與提高:課程設計后期,組織學生開一個課程設計總結交流會,讓每個小組說出自己在課程設計中遇到的問題及解決的方法、收獲與體會,設計中需進一步完善之處,各組之間相互探討,教師作適當的點評。通過交流,使學生對設計內容的理解更加深刻,對工程設計的方法更加清晰。
四、設計時間合理安排
原課程設計安排在理論課結束后的兩周進行,此時其他專業課程也即將結課,學生既要進行高強度的課程設計,又要分心復習其他課程的考試。急于完成設計任務,沒有足夠的思考時間,甚至出現抄襲現象等??紤]到同其他課程在時間上的協調,我們將這門課程設計安排到第六學期所有課程考試結束后的兩周時間。
五、完善課程設計考核方法
以前主要是根據學生在設計期間的表現,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,最終給出學生的成績。這種考核方式存在一定的弊病,一方面,個別同學抄襲、甚至拷貝同組的計算書和圖紙,并經重新整理后,版面比原創者編寫的更規整;另一方面,只有兩周時間的課程設計,某位學生是積極設計還是應付差事,教師難以精確把握。會得出一些不公正的結果,使學生的學習積極性受到挫傷。故我們在考核中采用了以下評定方式。
1.學生自評、互評和教師講評相結合:學生完成設計任務后,先自我檢查設計計算書和圖紙,總結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,給對方的設計進行審查,最后給出評閱意見,形成“互評”。根據上述自評和互評情況,指導教師有針對性地再次檢查學生的設計,找出設計中沒有掌握的知識點,與學生進行討論,形成“講評”。自評、互評對學生而言是一種行之有效的“自我引導”和“相互引導”方式,極大地提高了學生學習主動性和獨立思考能力。教師講評總結設計中存在的共性問題,并充分了解了當前學生掌握知識的水平,為公正的評定設計成績提供參考依據。
2.將自評、互評作為成績評定依據:評定最終成績時,除依據平時表現、計算書、圖紙和答辯情況外,還應將自評、互評情況也作為評分的一部分依據。指導教師給出自評、互評的評分規則,學生根據所給的評分規則進行自評、互評,得出具體的評分結果;教師根據評分結果給參加互評的同學加分或減分。自評時抄襲他人不知其所以然,互評時根據評分人查出問題的多少,給自評同學減分,給評分同學加分;反之,評分人無能力查錯,則給評分同學減分。
六、結語
《過程設備設計》課程設計教學改革的目的在于激發學生主動的學習態度,培養學生工程設計的實際能力。要想搞好課程設計,必須充分發揮指導教師的引導性和學生的主動性,做好設計前期安排、設計中期的質量進度控制和設計后期的考核管理工作。只有這樣才能保證課程設計質量,達到最終訓練的目的。
參考文獻:
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基礎工程課程設計總結范文3
摘 要 本文在調研分析高校機械專業課程的基礎上,分析總結機械類專業課程的實驗與課程設計教學環節中存在的問題,從教學體系、內容、方法和手段等方面,對機械類專業課程的實驗與課程設計教學進行了綜合改革探索,表明這些教學改革措施對提高機械類學生的工程思維和工程能力效果顯著。
關鍵詞 綜合教學改革 課程實驗 課程設計 應用型本科人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.08.025
On Mechanical Course Experiment and Course
Design Comprehensive Reform
ZHANG Lingli, ZHAO Jian, WANG Wenjin, ZHANG Jing
(School of Control and Mechanical Engineering, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)
Abstract: On the basis of surveying and analyzing mechanical courses in university. It is analyzed and summarized in the paper against to the existing problems of experimental and course design for mechanical courses in the teaching link. The comprehensive reform exploration has been carried on the teaching of mechanical course experimental and course design in the aspect of teaching system, methods, ways and means. It is illustrated that those teaching reform methods have remarkable effects in aspect of improving engineering thought and ability for mechanical undergraduates.
Keywords: comprehensive teaching reform; course experimental; course design; practical undergraduate
根據機械類本科人才培養要求及社會發展需要,學生在校期間應得到系統化工程實踐能力和創新能力的培養,具體表現在識圖及工程語義的表達及其包括機械產品的加工、制造、裝配和調試等實踐能力。因此,對機械類本科生在校期間應注重這兩方面的培養。機械類本科生所學主干課程的實踐教學包括實驗和課程設計兩部分,它們是培養學生工程實踐能力和創新能力的重要環節。
目前,本科院校開設的機械基礎實驗所涉及的教學課程較多,但各門課程的實驗各自獨立開設,互不聯系,沒有從專業培養的目標和課程綜合學習的角度出發,形成機械基礎綜合實驗教學體系。實驗室能開設的實驗多為常規驗證性的,內容較為陳舊,實驗手段較落后,設計性和創新性的綜合實驗很少;實驗僅僅作為理論課的輔助教學,學生也不重視,實驗的成績并不能反映出學生真實的實驗能力和水平;在實驗教學方式上,學生只能按照教師事先搭接好的實驗平臺和設計好的實驗步驟進行操作,讀取實驗數據及進行數據處理,這種實驗教學方法嚴重制約了學生實際動手能力和創新能力的培養。①
在課程設計教學實踐中,很多院校在選擇設計題目時一直選用傳統、單一的二級減速器,雖然減速器的設計包含了齒輪、軸和軸承等典型軸系零件的設計,學生所學到的知識也能得到較全面的綜合應用,但是中國制造業的不斷發展,又對機械類專業設計者提出了新要求,在這種形勢下,以往的教學模式暴露出了諸多問題,具體表現為:設計題目相對單一,設計參數數量不足,導致部分同學的設計結果雷同,存在抄襲現象;②學生盲目模仿,甚至照搬照抄;在結構設計中,存在不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、和密封等問題。③這些都致使學生的設計能力及創新能力得不到應有的鍛煉。
針對上述問題,結合機械專業特點,本文主要從機械類本科生所學主干課程的實驗教學和課程設計入手,提出一套面向機械類學生綜合創新能力培養的教學改革方案。
1 改革實驗教學,建立全新的基礎實驗教學體系
遵循模仿、掌握、熟練和創新的認識規律,必要的基礎實驗應該保留,設計性、創新性、綜合性實驗的比例適當增加,通過綜合性實驗項目和開放性課外創新實踐教學活動,培養學生在機械設計方面的創新能力和密切配合的團隊精神。
(1)整合實驗內容,建立科學完整的實驗體系。突破實驗原有的課程界限,把一部分實驗內容采用單元形式進行教學,每一單元設計一組實驗,再把另一部分實驗內容組合在一起,設置成為機械基礎綜合實驗單元,形成分層次的實驗教學。各實驗單元既互相獨立又相互聯系。機械基礎綜合實驗教學內容分三個層次:基礎實驗、綜合設計性實驗、創新性實驗,通過綜合設計性實驗項目和科技創新活動,既提高了學生對機械產品的創新思維能力,又培養了相互協作的團隊精神。
(2)改革實驗教學方法,引入案例式實驗教學手段。在實驗教學中引入案例式教學手段,教師應根據教學目標,用典型的教學案例將機、電知識結合在一起,調動學生參與討論、分析及實踐的積極性,進一步提高學生認識、分析和解決工程實際問題以及理論聯系實際的能力,形成培養創新思維意識、自主學習方法、溝通能力和合作精神能力的一種教學方法。
(3)創設開放性實驗,培養學生創新意識。在規定范圍內允許學生自選實驗題目,由學生自行設計實驗,整個實驗過程在教師的指導下獨立完成,無固定實驗模式,這種教學模式既能讓學生認識到機械方案設計的重要性,又強化了學生獨立設計的意識和動手能力。同時,增加成果展示和學生互評環節,促進創新經驗交流和創新意識的激發。
(4)探索設計性、綜合性和創新性實驗的教學模式。嘗試在設計性、綜合性和創新性實驗過程采用自主形式,即允許學生自選實驗題目。例如,機電系統創意組合搭接實驗,這個實驗完全由學生自己設計傳動方案,整個裝配、調整、測試、數據采集及分析過程也由學生獨立完成。這樣就極大地調動了學生動手的興趣,這種實驗教學模式排除了由教師統一定傳動方案、實驗步驟,禁錮學生創新思維的現象。
(5)開放實驗室,開展課外實踐性教學活動。將實驗室作為學生的課外科技創新活動基地,教師引導學生自由組建項目小組,由學生自行尋找課題或根據競賽主題確定題目,進行方案設計論證,通過小組分析、研究和討論確定項目內容,最終根據設計思想和創意理念,在教師指導下形成設計作品,作品可參加校級或市級機械創新大賽,在實踐過程中促進學生間交流,拓寬知識面,開闊眼界。同時,可以將學生暴露出的問題進行總結并引入到實驗教學中,使實驗教學和課外科技創新活動形成良性循環。
2 改革課程設計教學,培養學生的工程應用能力
課程設計環節實踐性和實用性強,結合機械類專業特色,培養學生“學以致用”成為應用型創新人才,為后續面向卓越工程師培養的課程教學體制改革進行有益的初步探索。
(1)改革課程設計內容,引入“能力導向”原則。能力導向原則是以能力為中心設計課程體系,以能力為目標改進教學方法,以能力為標準考評教學效果。④⑤面向機械類學生,我們以學生為中心,以能力導向為原則,構建了完善的課程設計教學體系,目標是培養學生基本設計能力和創新性設計能力,專業設計能力和相關專業設計能力。根據學校自身特色和社會需要擬定課程設計題目,打破傳統設計兩級齒輪減速器局限,在部分有能力的同學中開設創新性設計內容,選定以工程實際為背景的設計題目,把構思、方案設計、功能設計、結構設計、優化設計與CAD相結合,并進行系統訓練,形成一個面向工程實踐的教學體系。
(2)把學生的課外創新設計作品,納入到課程設計教學環節。在部分有能力的同學中開展課外創新性設計活動,設計過程嘗試采用項目式實踐模式,教師提出項目的目標,不規定題目,不指定方法,不提供參考資料;由學生自行探索,允許幾個人組成小組,共同完成項目,成果可以作為課程設計的教學環節進行考核。這種教學模式既培養了團隊合作的能力,又培養了學生的創新能力,極大地挖掘了學生的潛力。
(3)將CAD(計算機輔助設計)運用到課程設計中,提高繪圖效率。把現代設計手段引入到課程設計中,如利用機械專業常用設計軟件AutoCAD、PRO/E、UG、SolidWorks等,鼓勵學生使用計算機輔助設計軟件構建三維模型,實現運動和裝配仿真等,最后可將零件的三維實體模型轉換為二維工程圖,并進一步完成尺寸和公差的標注,這樣,既激發了學生的學習熱情,又將學生從繁雜的繪圖中解放出來,提高繪圖效率,同時,學生對整個設計過程及結果具有更加直觀和形象的了解,使學生將注意力集中在設計方法上,有更多時間去思考產品的整體設計、細節設計及創新設計,真正體驗到機械設計的樂趣。
3 開辟第二課堂,調動學生的學習興趣
利用實驗和課程設計這兩個實踐教學環節組織學生進行課外科技創新活動,通過課外實踐性教學活動,鍛煉學生從方案確定、到結構設計、再到工藝實現等工程實踐能力,培養學生的創新設計能力、綜合設計能力、動手能力、工程實踐能力和團隊協作精神,調動學生學習興趣,挖掘學生自身潛力,施展學生創造才能。一方面,實驗教學、課程設計等可以為課外實踐性教學活動打下良好的實踐基礎;另一方面,課外實踐性教學活動又使實驗教學、課程設計得到了延伸。例如我校機械專業的同學,6人自由組成一設計小組,進行機械創新設計,學生們從設計方案的確定、參數的選擇,零件的設計、校核及繪圖再到零件的加工等都是在教師的指導下獨立完成,其中一組同學設計的產品“思維空間”平面機構創意組合演示教具,參加全國第六屆機械創新大賽和天津市第五屆機械創新大賽,分別獲二等獎和一等獎榮譽。通過我校的教學實踐改革證明,學生主動學習、溝通能力、理論聯系實際和創新思維意識有了很大的提高。
4 結語
本文立足機械類本科生所學主干課程的課程實驗和課程設計,通過具體實踐教學和學生第二課堂,就教學體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面進行全面改革,提出了以學生為中心,教師為主導,注重動手能力的培養,發揮學生的想象力,使學生在獲取知識(自學)、共享知識(團隊工作)、應用知識(解決問題)、總結知識(創新)和傳播知識(溝通)過程中得到能力提升的改革思路,教學改革已初見成效。實踐證明,這種改革更能充分地調動學生的學習和創新的積極性,提高學生實際動手能力、協作能力及創新能力,教學效果顯著,為把學生培養成應用型本科人才打下了良好的基礎。
參考文獻
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基礎工程課程設計總結范文4
關鍵詞:課程設計;計算機實驗教材;教材建設
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)14-0083-03
1引言
高等學校的實踐教學一般包括課程實驗、綜合性設計、課外科技活動、社會實踐、畢業設計等。課程實踐(含課程實驗和綜合性設計)是大學教育中最重要也是最基礎的實踐環節,直接影響后繼課程的學習以及后繼實踐的開展質量。課程設計是屬于第一個層次的綜合性設計實踐教學。
根據國家教育部教學指導委員會[1]以及浙江省計算機教學指導委員會 [2]的調查,目前“計算機科學與技術”專業的開設數居全國專業點數之首,其中有很大部分為最近十年內開設的。這一方面反映了高等教育對國家信息化建設浪潮的積極響應,另一方面也反映了許多學校專業建設的經驗不足。一些專業師資隊伍薄弱,一些學生在校期間沒有得到足夠的、比較綜合或系統的訓練。根據浙江省計算機教學指導委員會的調查,浙江省高校計算機專業實踐環節的學分差距較大,一般在16~30學分之間;一般學校安排的課程設計為5門左右,多的學校有7門,少的只有2門。因此,目前各高校對課程設計環節的理解與實施的力度存在差距,其效果也有很大的差別;一些學校課程設計的工作量與深度不夠。
課程設計是提高學生實踐能力與綜合素質的重要與可行的手段。課程設計的內容建設與實施對教師的業務水平有較高的要求;一些師資隊伍和學生基礎相對薄弱的高校,實施高質量的課程設計確實存在較大的難度。因此,加強課程設計內容的研究與相應教材建設是十分必要的。教材是教學經驗和成果的凝固。通過總結課程設計實施經驗比較豐富的教師的成果,形成教材,必將有助于推動高質量課程設計在各高校中的開展,為提高計算機專業人才培養整體質量作出貢獻。
2計算機實驗教材出版狀況
鑒于學生實踐能力的培養引起了越來越廣泛的重視,國內各大出版社紛紛開始重視實驗教材的建設。目前實驗教材基本上分以下兩類:(1)課程基本實驗教材,以課程基本實驗為主,包含一部分設計實驗,這是目前實驗教材的主體;(2)課程設計實驗教材,以綜合性、設計型實驗為主。
近年來,雖然出版的實驗教材數量有所上升,但整體比重還是比較低。例如,作者對國內某大出版社公布的計算機類教材清單進行了統計分析:在570本左右的教材中,實驗教材共73本,占總數的12.8%;而這些實驗教材基本上以大學計算機基礎和程序設計類課程(包括數據庫程序設計)的實驗教材為主,其中大學計算機基礎課程實驗教材占實驗教材總數的34%,程序設計類課程實驗教材占實驗教材總數的44%,其他所有課程的實驗教材只占22%。從各類別教材中實驗教材的比例上看,在大學計算機基礎課程教材中實驗教材占30%,在程序設計類教材中實驗教材占31%,而其他類課程實驗教材的比例僅占4.2%??梢?,目前已出版的實驗教材主要集中在大學計算機基礎、程序設計這類計算機基礎課程上,專業課程實驗教材非常少,而綜合性設計(課程設計)的實驗教材更是非常缺乏。
從我們已經了解到的已出版的一些課程設計系列教材的情況看:
(1) 不同出版社計算機專業課程設計系列教材的側重點和風格不同,各有特色。但整體上來說,這些系列教材基本上都比較注重市場應用性廣的技術,專業覆蓋面和系統性都還不夠。已出版的課程設計教材主要也集中在程序設計、實用技術等方面。
(2) 不少教材的實驗案例偏重課程知識與相關技術的鞏固、掌握以及應用,而對系統分析與設計能力以及工程化方法方面的訓練份量還不夠。
因此,建設專業覆蓋面廣、體現綜合性設計和工程化方法的課程設計實驗教材是非常有必要的。
3計算機課程設計教材建設要點
課程設計是計算機及相關專業的主要實踐性教學環節之一。好的課程設計應該圍繞著一門或幾門主要專業基礎課或專業課,以培養學生系統設計與分析能力為目標,通過團隊式合作、研究式分析、工程化設計完成較大型的系統或軟件的設計題目。課程設計不應僅僅圍繞著鞏固、提高和融合所學的專業課程知識,更重要的是應該注重培養學生多方面的能力,如綜合設計能力、動手能力、文獻檢索能力、團隊合作、工程化能力、研究性學習能力、創新能力等。
因此,課程設計教材的建設應該緊緊圍繞著以上目標進行,突出以下特點:
(1) 系統性。課程設計適用于計算機專業絕大多數專業基礎與專業課程;學生系統分析與設計能力、工程實踐能力的培養是長期、系統的過程。為了加強學生實踐能力,課程設計教材最好能形成系統性,涉及專業主要課程,以給學生不同角度、不同層次、持續的實踐訓練。
(2) 典型性。課程設計中的案例應該圍繞相關課程的主要知識與技術,具有典型的代表意義,這樣有利于學生更深入地鞏固與掌握相關課程的主要知識。
(3) 工程性。目前,計算機軟硬系統的設計與開發基本上都需要應用工程化方法、進行團隊式合作。因此,課程設計作為實踐能力訓練的重要階段,也應該體現和突出工程化方法和團隊合作意識。
(4) 探索性。課程設計不同于一般課程實驗的主要表現點之一是:希望學生能圍繞課程設計目標,通過查找與分析有關參考資料,進行探究式的學習,激發創造的意識和能力。所以,在案例分析與練習方面,不應該只是“手把手”地教,更應該留有進一步發揮與想象的余地。
(5) 可仿性。課程設計一般通過案例分析引導學生進行進一步的課題設計,因此這些案例本身應該具有可再現性,即學生通過教材的案例分析可以自己設計實現相應案例;另外,學生也可以在案例基礎上進一步擴展和創新。
(6) 層次性。近幾年來,越來越多、不同層次的學校在計算機專業中開始實施課程設計。由于不同學校學生層次的差異比較大,建議在課程設計的題目上有一定的訓練梯度,盡量能使不同水平的學生都能從中受益,既有詳盡的指導,也有適當的提示。
4浙江大學計算機專業課程設計實驗教材
浙江大學計算機學院在專業課程中實施課程設計已有10多年的歷史,積累了豐富的經驗和資料。目前,學院80%以上的專業骨干課程要求學生必須完成相應的綜合實驗,其中大多數是以團隊合作方式完成。
為全面總結專業課程設計的建設經驗,推廣建設成果,該學院特別組織相關課程的骨干任課教師編寫了一部以課程設計內容為主的“高等院校計算機專業課程綜合實驗系列規劃教材”,并將于2007年下半年由浙江大學出版社陸續出版。
基礎工程課程設計總結范文5
關鍵詞:單片機課程設計;軟件仿真;硬件電路聯調
在開發單片機嵌入式系統時,使用最多的軟件就是Keilc51軟件,此軟件是由Keil公司研發出來的,軟件以uVision2為開發平臺,具有的功能包括項目管理、編碼、程序生成器等。Keilc51的優點在于:其界面的友好性較高、操作便捷,支持對匯編語言、C語言及混合語言的編程、編譯和調試工作,可以在很大程度上縮短設計周期,在對程序進行修改時也是很方便的。與此同時,Keilc51還能夠加載Proteus軟件的VSM仿真器,加載之后就可以和Proteus軟件進行聯機調試。
一、課程設計流程
1.編寫相關指導文件
在對課程設計著手之前,需要對課程設計的流程進行文檔編寫,為扎實掌握單片機技術打下基礎。相關指導文件包括:單片機項目開發的相關教程和例程材料,Keilc51和Proteus軟件的教程和例程材料,單片機課程設計完成程度的標準,課程設計大綱等。
2.選擇題目
在制作課程計劃時,需要根據每個章節內容的不同和課程進展程度對學生的實際學習情況進行考量,通過對學生掌握情況的判斷再對課程設計進行擬題。課程設計的題目包括針對各章內容的,也包括針對綜合應用的:關于MSC-51與A/D轉換方面的課程設計題目,關于MCS-51串口方面的課程設計題目,關于定時器與中斷方面的課程設計題目,關于I/O接口方面的課程設計題目,關于MCS-51的綜合使用方面的題目等。除此之外,還要列出詳細的元件表,供學生選擇和參考,并對課程設計題目的實現提出相應的具體要求。
3.使用仿真軟件和實現電路功能
在課程設計實現中,教師可指導學生分組進行,根據學生所選題目對學生如何在軟件和硬件等方面進行設計給予指導,以完成設計的初步內容。在對學生進行指導時,可按照以下步驟進行:
(1)繪制程序流程圖,可以使用Visio或Word進行繪制。學生在繪制程序流程圖時,不但要依據所選題目的設計要求,還要結合教師的指導內容進行繪制,為接下來的程序設計做鋪墊。
(2)設計硬件電路,可以使用Proteus軟件進行設計。在這一步驟中,首先要對Proteus軟件進行學習,在掌握基本應用原理和方法的基礎上,再依據設計要求設計電路。在學習Proteus軟件的基礎上,由教師組織學生先進行軟件的實際操作學習,需要學生掌握的內容有:建立工程文件、選取和使用元件、連接電路和進行調試運行等。
(3)編寫程序和編譯調試,根據上一步驟得到的硬件電路使用匯編語言編寫源程序,再在Keilc51軟件中進行編譯和調試。教師要指導學生,讓他們依據課程設計要求把編寫好的匯編代碼導入到Keilc51軟件中,進行編譯調試。
(4)聯合調試,對Proteus軟件和Keilc51軟件進行聯合調試。將在Proteus中畫好的原理圖在ISIS上打開,在Proteus軟件里的DEBUG菜單中選擇use remote debug monitor選項,并對聯機仿真參數進行設置。將在第三步中編譯好的Keilc51工程文件打開,并設置相關參數:在Keilc51的project菜單中點擊進入option for target“工程名”,在DEBUG選項的右上方下拉菜單中選擇Proteus VSM Monitor-51 Driver,并設置聯機仿真參數。
4.面包機設計和電路功能的實現
在這一階段,教師要先組織學生對集成芯片的用途和管腳功能進行學習,之后再在面包板上建電路,電路連接無誤后,使用編程器將程序燒寫到單片機的CPU上,最終使電路功能得以實現。
5.實行課程設計考核答辯制
教師采用答辯制的形式對學生的課程設計進行考核,在答辯中真正判斷出學生對課程設計的體悟到底有多深。
二、成果總結
本課程設計將軟件和硬件的使用集合了起來,完成了對單片機的開發設計,在實踐過程中取得了良好的結果,讓學生對軟件電路、硬件電路以及軟硬件聯調設計和面包板設計都有了更加深入的了解。
1.理論與實踐結合
在教學中,不僅要將學生的實際情況與學習內容結合起來,還要單片機學習中各個章節的內容和實際動手操作結合起來。在本課程設計中,擬定了MSC-51與A/D轉換、MCS-51串口、定時器與中斷、I/O接口、MCS-51的綜合使用等方面的數十個設計題目,并對課程設計提出了具體要求。
2.讓學生告別“眼高手低”
仿真聯調的結果雖然不能完全代表在實際情況中的結果,但是在很大程度上已經實現了電路設計的功能在虛擬情景中的實現,為判斷抉擇提供依據。根據仿真聯調的結果,我們可以在硬件操作中實際運行,通過這種方式,可以對仿真結果的正確性和準確程度進行校正。在學生進行實踐之前,要讓學生對集成芯片的芯片用途和管腳功能有所了解,之后在面包板上建電路,然后將程序通過編程器燒寫到單片機的CPU上,這樣就可以完成對電路功能的實現了。在課程設計的一系列環節中,學生既可以學習到各環節所需工具的相關知識,又可以提高學生的動手能力,增強學生的學習積極性。
3.對能力的培養
在實踐課程設計的過程中,通過繪制流程圖、畫電路圖和編程等,可以鍛煉學生有步驟地實現目標的能力;通過要求學生對程序進行標注,可以有效鍛煉和提高學生的編程能力,增強他們獨立思考的能力。
先進和完善的軟件能夠使硬件的運行達到更好的效果。在單片機課程設計中引入軟件,可以使學生在了解和掌握單片機的設計流程的基礎上,熟悉聯調的技巧與方法。與一般的單片機仿真軟件不同,在課程設計中所使用的仿真軟件除了能仿真單片機CPU的實際情形,還能仿真單片機周邊電力和未參加工作的電路情況。此仿真實驗能夠很好地將實驗和工程銜接起來,仿真結果的無誤將為電路的實際實現提供重要依據。同時這樣的課程實訓也是工程師的最基本實踐內容,這也為學生今后的學習和工作奠定了基礎。
參考文獻:
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[3]吳慧芳,陸茵.“單片機原理及應用”課程設計引入Proteus軟件的實踐[J].中國電力教育,2010,5(9):123-124.
基礎工程課程設計總結范文6
[關鍵詞] 課程設計;三維模型設計;UG軟件
[作者簡介] 梁永江,柳州職業技術學院機電工程講師,工學碩士,研究方向:機械設計與制造教學和設計,廣西 柳州,545006
[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2013)03-0079-0002
《機械設計基礎課程設計》是高職院校機械專業設置的一項實訓環節,是學生首次運用機械設計基礎及其他先修課程的理論知識解決工程實際問題的實踐。通過課程設計,學生可初步掌握簡單機械裝置的設計方法和步驟,可以了解機械設計的一般程序,熟悉和掌握機械設計的基本方法及步驟,學會查找和運用有關技術信息及資料,逐步培養創造性思維能力和增強獨立、全面、科學的工程設計能力。
一、高職高專機械設計課程設計的現狀
目前,高職院校機械類及近機械類專業課程設計一般采用減速器為設計對象,設計題目一般為單級直齒圓柱齒輪減速器。設計內容包括電動機選型、傳動方案選擇、v帶傳動設計、傳動零件設計、強度校核、減速器箱體設計、螺栓連接選型、鍵連接選型、方式設計、附件設計等。設計的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類零件工作圖各一張、設計計算說明書一份。以往的教學方式也一直沿用傳統的機械設計方法:計算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個過程要求學生思路清晰,基礎知識尤其是二維制圖讀圖基本功扎實,但由于高職高專的學生理論基礎與綜合能力相對較薄弱,設計計算、分析、繪圖能力相對較差,很多學生在繪圖的過程當中對基本的三視圖關系解讀困難,在工程制圖時對設計中零部件內容,裝配關系不了解,導致信心不足及后面的胡編亂造、抄襲、敷衍了事,達不到課程設計的最終目的。
二、在課程設計中使用三維設計軟件的可行性和必要性
隨著CAD/CAM 技術的飛速發展和日益普及,基于三維模型的設計已日益發展和成熟,高職高專近機類的專業,在開設機械設計課程及計算機輔助繪圖的同時,也開設了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來從事機械設計基礎及三維設計軟件教學,從多年的教學反饋來看,由于基于三維模型的設計相對直觀,解決了令很大一部分學生讀圖識圖的困難,學生學習的興趣很高。從教學的效果來看,學生用三維軟件進行課程設計是完全可行的。但由于課程設置和學時編排困難等原因造成機械設計與三維設計軟件課程的教學始終沒有有效地結合起來。一方面,學生在做課程設計時普遍感覺抽象,很多學生感覺困難甚至放棄,從而出現設計抄襲現象嚴重,教學效果甚微的情況。另一方面,學生學完三維軟件后也沒有有效地加以實踐。因此,應將三維軟件應用于機械設計的課程設計甚至是后期的畢業設計,可以在很大程度上提高高職高專學生對課程設計的積極性,實現課程設計的最終目的,也能將三維設計軟件有效應用于機械設計,培養出能適應CAD/CAM 技術的飛速發展、適應企業新技術快速發展的高技能人才。
三、UG軟件為機械設計基礎課程設計提供的功能
(一)三維實體建模與修改
機械設計基礎課程設計強調邊計算、邊修改、邊畫圖的三邊設計過程,畫圖與計算修改是互相補充,交叉進行的,一些零件的尺寸可以通過經驗公式獲得,但有一些零件的尺寸則需要通過畫圖、即裝配后根據結構才能確定。如減速器箱體的結構設計中,因為箱體中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸系零件安裝定位的整體設計要求相關聯的,很容易出現嚴重的設計錯誤卻難以發現的情況,發現后修改也相當困難,有時甚至需要重新畫圖。
UG軟件的裝配建模是用于產品的模擬裝配,支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。即在裝配過程中可以直接建立和編緝組件,一邊裝配一邊建立組件,可以及時發現設計中的問題并進行修改,所有修改直接反映到組件部件文件;也可以獨立創建單個組件部件,然后添加到裝配體中,一旦對組件部件進行了修改,所有引用該組件的裝配體自動更新。這就為機械設計的邊畫圖邊修改的交叉進行提供了技術便利。
(二)裝配與拆裝動畫
UG軟件的裝配爆炸圖能將裝配體中的組件沿指定的方向和距離偏離原來的實際裝配位置,用來表達裝配體中各組件的裝配關系。此外,UG軟件提供的裝配序列可以使用戶控制一個裝配體的裝配和拆卸順序,并可以創建動畫模擬組件的安裝和拆卸過程。教師可以在指導設計過程當中應用裝配爆炸圖對減速器箱體中的零件裝配關系進行很輕松的講解,學生做完設計后也可以對成果進行裝配演示,極大程度改變了傳統的二維設計中學生不理解,教師不知如何教的現狀。
(三)出具裝配及零件的二維工程圖
課程設計的難點是在裝配圖的繪制上,學生由于空間與平面的思維轉換能力不足,不管是手工繪圖還是Autocad繪圖,常出現讀圖制圖困難的情況。而UG軟件的二維工程圖紙可以由三維模型自動生成,且圖紙嚴格地與三維模型相關,設計的三維模型有修改會及時反映到二維工程圖中,輔助學生進行三維與二維之間的轉換,從而也鞏固和提高了學生的二維平面圖的讀圖制圖能力。
四、運用UG軟件進行機械設計基礎課程設計的實施辦法和建議
教師在課程設計中所起的作用主要是引導,引導學生綜合利用所學知識進行設計,教會學生查資料的方法,培養學生獨立解決問題的能力及與其他小組成員協同合作的能力。減速器的零件設計中,很多零件是標準件,教師可以引導學生運用設計軟件的外掛建立如螺栓螺母齒輪的三維模型,以減輕學生建立零件的負擔,從而將更多的精力放在結構設計上。
機械設計基礎課程設計最終要以一定的設計結果表現出來,傳統的機械設計課程設計要求學生最終上交的設計結果材料包括設計說明書、一張減速器裝配圖和若干張零件圖,設計成績的評定多數是以只看圖紙的方式,而運用UG軟件輔助進行的課程設計最大的弊端與多數應用計算機輔助繪圖一樣,很容易發生學生之間互相抄襲的現象。所以,在設計時應適當進行分組,每組學生給定不同的數據。此外,設計成績的評定方式,采用成果匯報及答辯、平時設計表現相結合的方式。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質量高低最有效的手段。通過答辯老師能夠發現總結設計過程中所存在的問題,同時也是學生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力,有利于培養學生宏觀地看待問題的能力和總結能力。
五、結 語
在CAD/CAM技術迅猛發展的形勢下,高職高專的機械設計教學方式也要相應地進行改革與創新,在課程設計中運用現代設計方法,進一步開闊學生工程設計思路,提高學生工程設計水平與設計創新能力,能夠很大程度地激發高職高專學生學習機械設計的興趣,全方位提高機械設計課程設計的教學質量,培養出真正意義上的高技能技術人才。
[參考文獻]
[1] 段成燕,劉喜平,等.基于應用型本科人才培養模式下機械設計基礎課程設計教學的探討[J].價值工程,2010,(29).