軟件課程設計總結范文

導語：如何才能寫好一篇軟件課程設計總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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一、教學目標分析

中等職業技術學校計算機專業的《數據庫原理與應用》課程的任務是：介紹數據庫技術的基本概念，熟悉數據庫管理軟件xBASE系列的基本操作，掌握程序設計的基本方法，初步掌握交互式開發工具，通過課程實習掌握小型應用軟件的開發過程。

因此，本課程的教學目標是：使學生掌握數據庫技術和數據庫管理軟件的基礎知識和基本技能，掌握程序設計方法，具有開發小型應用系統的能力。為實現這一教學目標，要進行相應的教學改革，主要是課程的教學由傳統“理論教學+筆試”模式改為“基礎（包括基本理論和基本技能）教學+課程設計”模式。課程設計的目標是：培養學生利用各種媒體（包括傳統媒體和Internet技術等）獲取、加工、處理信息的能力，能夠完成小型軟件的開發。

二、活動目的

通過課程設計教學活動，讓學生在已掌握數據庫原理的基礎上，通過對社會或生活需要的調查、分析，做出規劃、設計，培養學生搜集信息的能力，開發小型應用軟件，從而使學生掌握數據庫知識意義和信息技能，提高自學能力和知識的綜合能力和信息素養。

三、活動內容

活動內容包括指導學生從生活出發，搜集相關資料，分析需求情況，確定開發項目；要針對開發的項目再采集數據，進行系統規劃，確定系統的框架；畫出流程圖，并以此寫出FoxPro程序及進行調試和修改；編寫系統使用手冊；指導學生進行演示和組織評價工作；在課程設計中指導學生自學。

四、教學設想

課程設計采取以學生學習活動為主體的教學活動，學生在教師的要求和指導下，自主地確定設計的課題，確定軟件的內容和表現方式，通過各種媒體進行自學。因此，在課程設計教學中教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構的幫助者、促進者。

五、教學對象

2000級計算機應用專業全體學生。

六、教學時間

2001年5月～6月。

七、教學過程

共分為五個階段：

1.動員布置階段

強調進行課程設計的意義，鼓勵學生積極參與課程設計，激發學生的學習熱情，培養良好學習環境。印發《〈數據庫原理與應用〉課程設計說明》，詳細地布置設計內容，完成工作，并推薦一些設計項目供學生參考，提高學生參與的積極性，動員更多的學生參與其中。

2.指導學生收集資料階段

指導學生收集原始資料，初步確定課程設計項目，并上報指導教師，再由指導教師匯總，教師再根據情況進行個別或集中指導。

3.協助學生對資料進行分析、歸納階段

對學生所收集到的資料進行分析，提出所要解決的問題，研究解決該問題的可行性。通過論證，確定課程設計項目。在這個階段，教師要對學生所要解決的問題及解決問題的方法的科學性、合理性、可行性進行分析歸納。

4.指導規劃設計階段

學生根據所選課題，進行系統規劃設計。包括確定軟件（課題）功能、系統結構（數據流程）、程序流程、編寫代碼、調試程序。這是課程設計的主體部分，這個階段我們對學生的指導原則是嚴格要求、規范設計、耐心指導、發揚個性、鼓勵創新。

5.總結評價階段

總結采取三種方法：學生自己演示課題，教師組織其他學生進行評價；教師總結表彰；學生書面總結。這個階段的主要目的是“表揚先進，激勵后進”，讓學生展示自己的成果，分享成功的喜悅，總結學習成績，增強學習信心；相互了解，通過對比發現差距，確立奮斗目標。

八、指導學生學習

在課程設計的教學過程中，學生的“學”是教學的中心。學生主動地學習，并自覺地應用相關知識，同時利用反饋的信息總結解決實際問題的方法。在教學中，一方面，教師要著力為學生創造一個良好的學習環境，使學生可以在其中進行自由探索和自主學習，并及時地為學生在探索過程中提供相應的幫助。另一方面，教師指導學生如何利用各種工具去獲得信息資源（如文字資料、書籍、Internet資源等），使學生的學習環境空間得到充分擴展。

九、課程設計結果統計

課程設計結果統計是完整教學活動的組成部分，主要包括：

1.課題分布

2.課程設計評價統計

如何科學地進行課程設計的評價，主要考慮下列因素：（1）學生的綜合能力；（2）學生應用信息的能力；（3）學生對教學之外知識的汲取能力；（4）學生的創造能力。具體從軟件作品（包括所有要求上交的內容）的外觀、軟件說明書的編寫、軟件界面和使用方法、軟件的結構、編寫程序的算法和創新精神等方面進行評價。

十、問題思考

如何理解課程設計的目的和如何給學生進行科學的評價，是課程設計教學的重要問題。

課程設計教學不僅要求學生掌握相關的數據庫理論和軟件工程學的有關知識，更重要的是學生能夠對它們形成意義建構，這是基于建構主義教學的核心。也就是說學生的知識不是通過人為的“灌輸”，而是學生在自主學習中得到的。學生通過解決具體問題、查閱書籍和文字資料以及利用Internet尋找信息資源培養和提高了自學能力和信息素養，從而提高了學生的素質。因此，對學生課程設計的評價不應過分強調設計的本身，而應圍繞學生的自主學習能力、協作學習過程中作出的貢獻、是否達到意義的建構要求三個方面去進行的。

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【關鍵詞】基于項目；數據庫；課程設計；教學研究

數據庫課程設計是計算機相關專業的一門非常重要的專業實踐課，該課程總的學習目標是讓學生熟練掌握數據庫技術的相關理論知識，并能夠理論聯系實際，解決實際問題。通過數據庫課程設計的實踐環節，培養學生分析、設計和編程實現數據庫應用系統的能力，讓學生具備較好的數據庫項目實踐能力，掌握過硬的職業技能。本文對數據庫課程設計教學中存在的主要問題進行了細致的分析，提出了基于項目的數據庫課程設計的詳細教學方案。

1.數據庫課程設計中存在的主要問題

（1）學生參與數據庫課程設計的積極性不高、知識和技術儲備不夠。

（2）學生重編程實現而輕分析和設計。

（3）課程人員組織和時間安排不太合理，任務設計和要求偏低。

（4）課程考核方式、評價體系和管理過程不夠科學。

2.基于項目的數據庫課程設計教學方案的設計與實施

2.1 基于項目的數據庫課程教學方案

本文提出的基于項目的數據庫課程設計教學方案是指設計能夠吸引學生興趣、難易適中、選題豐富并且能夠滿足不同層次的學生需求的項目設計任務，參照軟件公司分析、設計、編程實現應用軟件的基本步驟和人員組織形式來安排和組織學生進行數據庫課程設計。其重點在于把學生的課程設計任務提高到軟件工程項目的高度，并通過模擬實訓加以實施。按照軟件工程傳統方法學的思想，結合數據庫設計的基本步驟，將數據庫應用軟件的開發簡單劃分為需求分析、總體設計、詳細設計、編碼和測試四個階段。每個階段的任務均在指導老師的指導下，由項目組成員通力協作、自主完成。在每個階段結束后，采用項目評審的方法，對每個小組每個學生的具體工作進行階段性評審，學生分組匯報工作成果，并按照軟件工程的要求提交階段性技術文檔。項目模擬實訓根據課程設計選題采用項目小組的形式進行分工，項目規模和難度由指導老師和項目小組全體成員根據課程設計指導書協商決定。每個項目小組由一名同學擔任項目組長，項目組長可以根據小組內每個人的能力和經驗合理分配任務。每個學生在項目開發過程中，擔任不同的角色。在工作中，項目小組的成員相互溝通和交流，組與組之間也可以相互借鑒學習，提高學生的參與積極性，培養學生的團隊合作精神。

2.2 基于項目的數據庫課程教學方案的實施

2.2.1 課程設計的選題

數據庫課程設計是培養學生創新能力的有效途徑，其設計題目應該具有一定的應用背景，讓學生能夠遵循軟件工程的基本原理設計一個具有實用價值的數據庫應用系統，使所學知識能夠融會貫通。

精心準備和策劃設計適當的項目，是實施基于項目的數據庫課程設計教學的關鍵。在確定項目時應綜合考慮以下幾方面的因素：（1）能將數據庫的理論知識和實際應用技能較好的結合在一起；（2）所選項目數量要足夠多，涉及面要廣而且是學生比較熟悉和有興趣的應用領域；（3）項目的難易程度要能夠滿足不同層次的學生的需求；（4）項目的整個開發流程要規范，以項目為主線，引導學生把掌握的程序編程知識、數據庫和軟件工程等理論應用到軟件開發實踐當中去，讓學生掌握軟件開發的整個開發流程，具備項目開發的實戰經歷。

2.2.2 課程設計的人員組織

按照開發流程，參照軟件公司的人員組織形式，將班級的學生分組，每組5至6人，以學生自由組合為基礎，教師可根據學生的興趣和特長、編程水平、知識結構、學習能力、性格特點、男女搭配等因素進行調整。每個同學可以擔任不同的角色：如項目管理員，系統分析員，系統設計員，系統開發員等。

每個小組由其成員推選產生一名項目組長，負責制定本小組的開發計劃、工作任務的分配和調度、監督實施等工作。在組長的指揮下，對小組成員進行分工，語言表達能力強善于溝通的同學負責聯系工作和調查研究，美工好的同學負責界面設計，編程能力強的負責代碼的編寫，程序設計能力強的負責系統的整體設計和程序調試，寫作能力強的負責技術文檔的書寫等。教師要負責幫助把握進度，提醒學生合理分配工作時間等。

按小組形式開發項目，不但有利于培養學生的團隊合作精神和提高學生的管理能力，而且更接近工作實際。

2.2.3 綜合設計過程

學生發揮各自的特長分工協作，運用已學軟件工程、數據庫理論思想和數據庫設計理念、C#或C++等編程語言，具體設計實現一個小型數據庫應用系統。開發設計過程按以下順序進行——自選課程設計課題，調查用戶需求，總結歸納數據流程，分析性能，書寫需求分析及總體設計報告（包括數據流圖、數據字典、數據庫概念模型、邏輯模型、系統功能模塊），完成應用系統的開發，進行系統整合和測試，功能完善，匯報設計成果（包括撰寫設計報告、系統驗收、結果匯報）。主要分為需求分析、項目設計、項目實施和成果展示。

（1）需求分析是保證項目順利完成的前提。需求分析做得不好，甚至會導致整個系統返工重做。因此，在課程設計環節中學生必須根據教師提供的項目背景資料，通過圖書館、網絡或相應的組織、部門、企業去查找相關資料，結合自己的生活經驗，對數據和處理進行分析，畫出各層數據流圖，做好詳細地需求分析。教師要對學生的需求分析報告進行指導和評價。

（2）項目設計是關鍵。本階段主要包括數據庫的概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計。要求學生在需求分析的基礎上，設計E—R模型，詳細描述實體的屬性及實體之間的聯系；實現E-R圖向關系模型的轉換，并對關系模型進行優化；定義主鍵、外鍵、視圖、索引等。此外學生還應該設計出系統的功能模塊圖。教師通過檢查學生設計的E-R圖、關系模型和功能模塊圖，對每個組進行分析、評價和指導。

（3）項目實施。項目實施即數據庫的實施、運行與維護階段，主要包括應用系統的編程與調試。指導教師為學生提供技術支持，適時組織討論、講解和歸納總結為學生提供解決問題的新思路、新方法。

（4）成果展示。學生以項目組的形式完成了項目的整體設計與開發后，各個小組將在課程設計末期進行成果匯報和展示，接受教師和其他同學的評價。通過作品展示和評價，可以激發學生的競爭意識，促進項目組成員之間的交流與協作。

2.2.4 課程設計的時間安排

針對課程設計時間安排上的不合理問題，采取雙管齊下的方式。首先增加教學計劃中數據庫課程設計的教學學時，由原來的2周改變為4周，使得學生有足夠的時間來完成課設任務。其次，提前讓學生進入分組和選題環節，并將每個人要完成的任何合理分配，讓學生提前進入做好項目的知識儲備、調研等前期準備工作。

2.2.5 課程設計的考核與評定

加強過程考核，提高對課程設計的總體要求，細化評價指標。學生在課程設計結束后，不僅要提交軟件系統，還要提交課程設計報告，并進行分組匯報。課程設計的最終成績由以下幾部分組成：考勤lO%，平時抽查1O%，答辯20%，課程設計報告30%，系統演示30%。其中前四項由教師評分，系統演示由學生評分，每組各選派一名代表給大家演示系統并介紹基本情況，由各組分組討論，對其它組開發的系統進行評價和評分，最后取平均分并公布成績。

為學生提供展示自我的平臺，建立完善的考核指標和體系，這樣不僅有利于激發學生的學習興趣和積極性，也有利于提高學生運用數據庫理論實際問題的能力。

3.總結

通過基于項目的數據庫課程設計教學研究，不僅使學生能夠在理解數據庫理論的基礎上，實際動手開發一個實際的應用系統，而且在一系列的開發設計過程工作中能夠樹立學生的項目開發管理思想，能夠培養學生應有的團隊協作、自主管理、主動學習、創新思維、綜合運用、動手實踐等能力。使數據庫課程設計真正成為學生驗證理論的“實驗場”，成為開發學生潛力、培養實戰能力的“戰場”，成為體驗項目開發過程的“運動場”。

參考文獻

[1]王艷紅，章小莉，姜湘崗.在數據庫課程設計中培養學生項目開發能力[J].教育與教學研究，2009，13.

[2]杜華.項目驅動教學法在數據庫課程設計中的應用[J].福建電腦，2012，5.

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關鍵詞：小組互助式；課程設計；應用型人才；教學手段

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）01-0023-02

數據庫技術是現代軟件類人才所必需的三大技能之一，在高校培養軟件類人才的課程體系中，數據庫原理課程占有舉足輕重的地位[1]。數據庫技術是一項應用最為廣泛，發展最快的技術，幾乎涉及所有的計算機應用領域[2]。特別是隨著大數據技術的發展，數據庫技術已經成為該技術的核心技術之一。而對應于傳統的數據庫原理課程設計，存在著重原理，輕應用，教學方法較為陳舊等不足[3]。很難適應應用型本科人才的培養目標。通過在數據庫原理課程設計中，引入小組互助式教學方法[4]，可以改善這些問題。采用小組合作教學模式，教學過程的所有環節以小組活動為核心，依靠小組成員積極的相互依賴關系，面對面的促進式互助來完成學習任務；以小組成績為最終考核成績，而非某個成員的成績。本文探討了小組互助式教學模式在數據庫原理課程設計的運用。

1 數據庫原理課程設計中存在問題分析

近幾年來，全國大多數的高等院校都進行了數據庫原理課程設計的改革研究，并取得一定的成果，但數據庫原理課程設計教學過程中存在以下不足。

1）重理論輕實踐，大部分高校開設數據庫原理這門課程存在著理論原理學時和課程設計上機實踐學時分布不均衡的問題。也就是注重理論知識的講授，忽略了學生動手能力的培養，這與應用型人才培養是相矛盾的。

2）課程設計工作量較小，只適合一人獨立完成。這與現代軟件開發是相抵觸的，從軟件工程學角度來講，軟件開發需要團隊協作完成。

3）課程設計考核制度較為陳舊。傳統的數據庫課程設計考核，大多以學生所做數據庫系統的前臺實現情況和后臺數據庫設計兩個方面進行考核。所做系統相對簡單，與實際要求的技術水平有出入。不利于激發學生實踐的主動性，應用型人才培養的目標也無法真正落到實處。

2 小組互助式教學的實施

1）組建數據庫原理課設小組

根據學生自選優先的選擇，分成若干小組。各小組組建后，求小組成員推薦組長。老師布置好課程設計任務后，學生根據要求開會討論確定實施方案。有組長牽頭實施，統籌全局，并將課程設計任務分解，分配到各小組成員手中。按照相應的工作內容，將小組成員劃分為需求分析、概要設計、數據庫設計、詳細設計等工作的負責人。也就是每個人負責組織在不同階段的實施內容，例如召集例會討論、調研、設計等工作。每個小組成員，并不意味著完成自己的相應工作就完成了，也要參與到其他環節中去。

2）數據庫原理課程設計題目的選取

根據所學數據庫原理知識，根據所給題目，進行數據庫設計，選擇SQL Server數據庫管理系統作為后臺開發工具。結合所學面向對象編程知識，選擇合適面向對象程序設計語言作為前臺開發工具。設計一個數據庫應用系統，一般以中型題目為宜，能夠對數據進行錄入、編輯、修改、刪除、添加、瀏覽等功能。教師規定學生可以從學生成績管理子系統、課程管理子系統、圖書管理子系統、通訊錄子系統、教室管理子系統、宿舍管理子系統、個人事務管理子系統，庫房入庫出庫管理子系統進行選取，也可小組自擬題目，但工作量必須由指導教師進行審核。對于題目，教師鼓勵小組自擬題目，因為這樣學生才能選取與實際項目相近的題目，提高學生的課程設計的興趣。

3）課設中實施

指導教師，要對各小組的工作進行整體監控。在課設的前期準備工作中，參與到各小組的課設討論中去，給予相應的開發建議。通過小組間的競爭，點燃各小組的課設工作的熱情，激發學生的數據庫設計工作的欲望。當各小組進入到課程設計實施過程中時，要進行必要的指導，省得學生走彎路。

課程設計環節對學生技能的提升來說非常重要，它能提升學生的設計能力和創新能力。學生在課設的實施環節中，按照小組進行，由組長統籌安排。依據數據庫設計的工作流程進行開發，做到人員分工明確，以團隊形式進行課程設計工作。課程設計結束后，要以小組為單位進行公開答辯，小組各成員表述自己設計的理念和實施方案，小組成員的結構和分工，遇到問題及解決方案等，由指導教師和各小組組長作為評委進行考核。這樣有利于，增強學生的溝通能力，也提高了學生的社交能力和數據庫原理實踐能力，還培養了學生的團隊精神。并且教師在整個過程中，既是主導者又是參與者，融洽了師生關系。

4）課設的總結

答辯結束后，各小組長要代表本組進行總結，主要總結課設過程中存在的不足，以及從其他組學習來的經驗，還有對本組課設內容怎么進行完善等。最后教師對每組進一步的點評，包括各組的優缺點，課設中存在的共性和個性問題等。

3 小組互助式在課設工作中的優勢和不足

小組互助式進行數據庫課設工作，是以小組為主導，教師為輔助的一種課設教學方式。比以教師為主導的程序要復雜，但學生在參與熱情上明顯提升。比較優秀的學生通過此進程，可以提高自身理論實踐的水平；中低層次的學生，可以通過與小組其他成員學習，增加自己的學習興趣。這種方式，給予每名同學展現自我的平等機會，更有利于個體的發展。

當一個小組中，責任不清晰，工作不平衡時，會導致課設工作要集中到一兩個人的手中，導致其他學生產生不勞而獲的狀態。所以，指導教師，要監控整個課設活動，積極進行巡查督導，發現問題，解決問題。

4 結論

本文分析了數據庫原理課程設計中存在的一些問題，并進行了分析，提出了一種基于小組互助式的數據庫原理課程設計的實施方案。該方案，為學生的想象力、創造力的發揮提供了平臺，也為將來的團隊式軟件開發工作打下了堅實基礎。為數據庫原理課程設計和其他實踐能力要求比較強的實踐教學環節，提供了相應指導。

參考文獻：

[1]楊進，鄭先榮，唐德玉.數據庫課程教學改革探討與實踐[J].教改創新，2011（32）：136-137.

[2]王珊，薩師煊.數據庫原理概論[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]韓秋英，朱變，張少輝.地方師范院校數據庫原理課程教學改革與實踐探索[J].周口師范學院學報，2014（31-2）：141-142.

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隨著鋼橋應用的推廣，鋼橋課程教學越來越受到重視，鋼橋課程設計是課程重要的實踐教學環節。由于目前鋼橋課程設計參考較少，為了配合新版教材和規范的教學和應用，對鋼橋課程設計教學進行了設計和實踐。實踐過程充分考慮學生專業背景和知識結構，結合鋼橋課程的特點，既考慮課程的共性，也兼顧學生個體的差異性。方案的設置和難點問題的解決，充分鍛煉了學生解決問題的能力。文章總結了實踐過程中的問題，提出了改進措施。

【關鍵詞】

土木工程;課程設計;方案設置;改進措施

0引言

近年來，國內外大跨度橋梁大多以鋼橋為主，中小跨進橋梁的鋼橋應用也在逐步推廣。隨著鋼橋應用推廣和實際工程增多，鋼橋的知識教育受重視程度也逐漸增高。《鋼橋》是橋梁工程專業學生從事橋梁設計施工必須掌握的課程，是一門要求學生理論知識與認識實踐相結合的橋梁工程類專業課。《鋼橋》課程近幾年在各大高校教學中越來越受到重視，經歷了無專門課程到設置為選修課的過程。近幾年，越來越多的高校已將《鋼橋》課程設置為專業必修課，并設置了《鋼橋課程設計》的實踐環節。課程設計是將課程理論轉化為課程實踐的“橋梁"，同時也是實踐教學和大學本科教學中的一個重要環節［1，2］。由于《鋼橋》課程正處于起步階段，目前，《鋼橋》課程設計參考資料較少。河海大學《鋼橋》課程已經開設多年(包括選修課階段)。在選修課階段，由于課時較少，學習要求較低，應用目前已有的相關教材基本能滿足教學需求。但自2012版教學大綱將其調整為必修課后，目前教材的適應性存在一些問題。而新鋼橋規范的頒布，也必須對原有鋼橋教材內容進行變更。為了適應當前的教學需要，河海大學橋梁工程研究所編寫了《鋼橋》教材［3］。為了配合新教材的教學，設置了課程設計實踐環節。由于《鋼橋》課程設計教學經驗缺乏，在參考了相關資料的基礎上，進行了該課程的課程設計實踐，并基于實施情況，進行了一些反思，提出了改進思路。

1鋼橋課程設計方案設置

1．1設計思路

在開展《鋼橋》課程設計之前，對《鋼橋》課程設計資料進行調研，發現《鋼橋》課程設計主要以鋼桁架鐵路橋為主，個別采用鋼箱梁的課程設計也是采用計算軟件進行分析，對于尚未學習有限元軟件的本科生來說較為困難。基于以上情況，嘗試采用土木工程類基本軟件可計算的連續梁鋼箱梁橋的《鋼橋》課程設計。課程設計采用三跨連續鋼箱梁橋，重點設計為橋面系部分。由于課時限制，不關注基礎與橋墩的計算，內容由其他課程設計進行。鋼箱梁設定為單箱鋼箱梁，內容主要包括基本設計資料與截面擬定、主梁的內力計算、結構剛度驗算、結構應力計算、橋面系計算、次要構件計算以及設計圖和材料表繪制。計算內容與橋梁工程課程設計和鋼結構課程設計存在交叉，并緊密銜接鋼橋知識點。主要內容為橋面系的計算，重點突出鋼橋相關計算，包括加勁肋的驗算、橫隔板的驗算、剛度與應力驗算。與最新出臺的《公路鋼結構橋梁設計規范》(JTGD64－2015)相結合，強化設計過程中的規范應用。

1．2設計方案

課程設計時長為8天，要求學生在較短的時間內完成從查閱相關資料、基本資料設計、界面擬定到應力、剛度等驗算內容，時間較為緊迫。對此，我們對《鋼橋》課程設計方案進行了如下安排。因本次課程設計對象為本科生，學生所掌握的求解方法與應用軟件較少。遇到的較大的問題有超靜定結構的求解、加勁肋的驗算與橋面系的內力計算三個方面。

1．3問題解決方案

1．3．1超靜定結構求解

因采用三跨連續梁，故需要進行超靜定計算。雖然學生在《橋梁工程》課程設計中有進行內力計算，但是大多數《橋梁工程》課程設計均采用簡支梁橋，內力計算時為靜定結構，學生手算即可。但是對于連續梁橋超靜定結構，雖可采用結構力學方法進行計算，但是計算內容過多且難度很大。因此，在此次課程設計中采用了一種可計算超靜定結構的力學軟件進行計算。學生只需將尺寸、荷載等數據輸入進軟件中，并且確認最不利荷載布置方法即可進行超靜定計算。既完成了對連續梁超靜定結構的內力計算，又讓學生鞏固了結構力學中影響線的概念。

1．3．2加勁肋驗算

加勁肋是鋼箱梁橋的一大特征，所以《鋼橋》課程設計中必然涉及到加勁肋的驗算。《公路鋼橋設計規范》5．1．6中對加勁肋的驗算方法進行了詳細的說明。但是，對于對鋼結構橋梁構造了解較少的本科生來說，對加勁肋進行驗算時，大部分學生在設計中都難以做到綜合考慮和“瞻前顧后"，經常出現設計參數前后矛盾的現象［4］，導致學生將大量的時間浪費在調整尺寸構造上。所以，在進行加勁肋的計算前，筆者將幾座類似橋型的構造參數發給學生，讓學生對加勁肋的構造參數有一個基本的認知，并提供參考。

1．3．3橋面系的內力計算

本次課程設計最大的難點在于橋面系的內力計算。正交異性鋼橋面板剛度在互相垂直的二個方向上有所不同［3］，造成構造上的各向異性因為“加勁肋"鋼箱梁這一特殊構造的存在，使得橋面系的計算變得極其復雜。對于正交異性鋼橋面板的求解通常使用計算機軟件進行求解，采用了很多新的數值法，對于尚未學習有限元軟件分析的本科生驗算是比較困難的。目前橋面系的計算方法主要有兩種，分別是P．E(Pelikan-Esslinger)法與格子梁體系法。對于本科生來說，P．E法求解正交異性鋼橋面板較難理解且利用較多的高等數學的知識，當荷載分布較復雜時難度過大。格子梁法通常采用有效分布寬度的方法計算［5］，仍需配合有限元軟件進行計算。筆者基于以上情況，提出了一種針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法，計算分為三個步驟。第一步:簡化為連續梁的荷載的計算。取兩個橫隔板間的加勁肋進行考慮，將橋面板進行簡化，將閉口加勁肋與橋面板焊接部位簡化成為一個剛性支座，在橫隔板處簡化為固定支座。當縱向加勁肋布置的間距較小時，簡化后的連續梁剛性支座過多，作用在其上的彎矩和剪力都很小，所以當縱向加勁肋的間距較小時可不進行縱向加勁肋的驗算，只需要考慮橫向加勁肋的驗算。第二步:將閉口加勁肋簡化為箱梁。閉口加勁肋的形狀與斜腹板箱梁的形狀基本一致，故可以將閉口加勁肋看作是一個小的斜腹板鋼箱梁，但是箱梁存在剪力滯效應，所以閉口加勁肋的翼緣需要根據《公路鋼結構橋梁設計規范》(JTGD64－2015)進行計算得到翼緣有效寬度。第三步:荷載組合與修正計算。根據前兩步驟的計算可以得到荷載與閉口加勁肋的界面特性。但是針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法存在一定誤差，且需要考慮到汽車荷載的沖擊作用，故需要將荷載進行組合和修正。通過該方法，學生利用現有知識即可求解橋面系，加深了對剪力滯效應的理解，并熟悉了新版的《公路鋼結構橋梁設計規范》(JTGD64－2015)。

1．4效果評價機制

為了培養學生的獨立思考能力，避免學生在設計過程中出現抄襲現象，在課程設計中可采用分組設計和一人一題的方法［6］。本次課程設計分為綜合設計計算書與答辯兩個方面對學生課程設計效果進行考察。其中計算設計書要求學生制定詳細的方案，大到橋梁整體布局，小到加勁肋的設計、變截面的尺寸變化。要求學生能完成設計圖紙的繪制與材料表的計算。但是，僅僅依靠設計書對學生課程設計進行評價比較片面，學生可能存在懂得算法卻不懂得原理的現象，因此要真實客觀地反映學生的學習成果，就要綜合考慮各個影響課程設計效果的環節，比如可以借鑒畢業設計考核方式，增設學生的課堂答辯［6］，并要求學生對本次課程設計的方案進行評價與建議。

2實踐問題總結

2．1實施效果

課程設計結束后，學生對此次課程設計進行了評價。對于現在少有的鋼箱梁連續梁橋課程設計，網上資料少、計算難度大都是這次課程設計的問題。為了解決超靜定問題與鋼箱梁的截面特性問題同學們搜集了許多資料，試用了許多軟件最終確定計算方法，鍛煉了學生主動學習探索的思維與創新能力。在課程設計答辯中，加入了許多鋼箱梁特性的問題，體現了本次課設的特色，例如剪力滯效應、橋面系簡化算法的思路等。通過答辯發現學生們對剪力滯效應的概念十分清晰，達到了利用所學知識解決問題的效果。本次課程設計囊括了橋梁工程、鋼結構、結構力學的知識。整個課程設計以橋梁工程知識為主線，主梁內力計算需要結構力學知識、加勁肋與頂板的焊縫驗算也需要掌握鋼結構的內容，本次課程設計達到了將知識進行整合利用的效果。課程結束后，學生評價良好，依托《鋼橋》及其課程設計教學，筆者獲得土木與交通學院第四屆“我最喜愛的任課教師"第三名。

2．2存在的問題

(1)本次課程設計雖然每位同學的工況及參數都有所不同，但是計算過程方法相同，計算內容相似，計算結果相差不大，對于不同工況的部分學生為了計算方便采用相同的截面形式，存在雷同現象。繪制圖紙時發現學生將已有做好的圖紙進行修改，并沒有從始至終地繪制一幅完整的設計圖紙，沒有達到讓學生親力親為地設計一座橋梁的效果。(2)本次課程設計為了適應本科生所學知識采用了較多的簡化算法，計算結果誤差可能較大。大多采用簡單易行、功能單一的軟件計算，缺乏使用新技術新軟件的的意識。(3)課程設計的探索過程主要由班里成績較好的學生進行，待其確定計算方法后其余學生再開始計算，缺少了讓每一同學探索、創新的過程。應加強不同層次需求和不同基礎的學生全面鍛煉的訓練［7］。

2．3改進方案

(1)在設計中安排多種工況。例如要求鋼箱梁分為直腹板與斜腹板，對設計車道有所區分等。讓每個學生既要獨立思考，又可以和同學進行交流合作。(2)將邁達斯等計算軟件課程提至鋼橋課程設計之前，讓學生既能夠準確計算又能夠熟悉計算軟件的使用方法，為以后的設計工作奠定基礎。(3)改進反饋答辯機制，答辯時要考察學生理解整個課程設計的設計思路，將學生共同的學習成果全部吸收，增強對知識的理解與認知。(4)定期檢查學生對資料文獻的閱讀情況，結合設計題目進行分析，選擇與題目相適應的內容運用到設計中，培養學生“查－閱－析－用"的自主學習模式［4］。

3結語

本次《鋼橋》課程設計不同于現有《鋼橋》課程設計模板，提出了更適合于學習公路橋梁和知識儲備量較少的本科生。讓學生從提出方案到設計計算，全面體驗設計一座橋梁的過程，為以后步入工作崗位奠定基礎。在課程設計過程中，要求學生查閱文獻、提出計算方法并進行驗算，真正做到回歸工程本質，平衡工程教育課程中“理論"與“實踐"內容，構建集知識、技能和態度“三位一體"的課程目標，優化了課程結構，以應對知識經濟對我國工程人才培養質量的挑戰。

作者：傅中秋 吉伯海 姚悅 單位：河海大學

［參考文獻］

［1］湯智林，韓龍君．課程設計教學環節的有效控制［J］．廊坊師范學院學報(自然科學版)，2008，8(3):28－30．

［2］劉敦文，楊光．安全工程專業實驗課研究性教學與創新型人才培養［J］．中國安全科學學報，2010，20(5):157－161．

［3］吉伯海，傅中秋．鋼橋［M］．北京:人民交通出版社，2016．

［4］吳仁倫，楊勝利．《礦山壓力與巖層控制》課程設計教學改革與實踐［J］．教育教學論壇，2016，(6):139－140．

［5］小西一郎．鋼橋［M］．北京:中國鐵道出版社，1980．

篇5

［關鍵詞］課程設計；電機調速；工程教育認證；新工科

一、背景

國內的工科教育先后經歷了20世紀50年代的“技術范式”、20世紀80年代的“科學范式”以及20世紀90年代的“工程范式”。2006年我國啟動工程教育專業認證，對工程技術人才培養模式提出了更高的要求。中國工程教育認證協會于2012年7月重新修訂了《工程教育專業認證標準》，其認證的通用標準以“學生”為中心，強調達成度過程評價和持續改進[1]。2017年2月，教育部高等教育司了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，明確指出新工科項目的開展與實施應當圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質量和新體系進行[2][3]。同時，電氣化是20世紀最偉大的工程成就；進入21世紀后，電氣化向更寬更深發展，并且直接面向智能制造。電機調速與控制[4][5]是電氣工程及其自動化的專業課，掌握各種類型電機的調速原理，對學生畢業參與機器人、數字機床等智能制造領域工作有極大的幫助。加強實踐環節是工程教育認證的迫切要求，沒有實踐的理論是蒼白無力的，同時也難以被學生深刻掌握。電機調速與控制課程對應的課程設計可以幫助學生將所學的理論知識用于實際的工程活動中。華僑大學電氣工程及其自動化專業已于2019年通過工程教育認證受理，在此之前便以工程教育認證為指導思想，對電機調速與控制課程設計進行了改革探索，旨在增強所培養學生解決復雜工程問題的能力。

二、現有課程設計存在的問題

電機調速與控制課程設計是電氣工程專業的一門重要實踐課，可以加深學生對課程基礎知識的理解，同時也能提高學生運用知識和實踐的能力。而傳統的課程設計教學方式如下：在兩周內布置課題任務，給定目標電機參數，學生通過MATLAB仿真軟件，設計其閉環控制方式與整定環路參數。這種教學方式的弊端在于：（1）教學與學生實施安排過于集中：此前的課程設計一般安排在理論課程知識教授結束后的兩周內完成，學生尚未對理論知識充分理解，并且短時間內難以建立與工程的聯系，實施的效果不佳。（2）課程設計題目固化：此前課程設計一般由電機調速與控制原理教材上的例題改編，設計題目較為固定，或者只對其中的電機參數、控制結構簡單改動，學生的設計一般可以參考往年學生留下的模板，甚至有照搬現象。因此在設計過程中，學生并沒有真正理解電機控制原理，從而導致課程設計流于形式，無法達到考查的目的。（3）課程設計使用的設計工具單一：在電機調速與控制的課程設計中，雖然借助了計算機輔助仿真軟件MATLAB，但是單一的設計工具限定了學生發揮的空間；并且在將來學生走向科研、工作崗位后，使用的開發工具可能有所不同。（4）課程設計脫離工程實際：此前的課程設計先通過理論計算進行電機控制系統的參數計算，并在MATLAB仿真軟件上進行模型驗證。學生完成課程設計后仍無法理解實際工程中的電機調速系統是何種形式，其控制系統載體以及軟件實現又是什么樣的，因此并沒有真正打通理論和工程實踐這條通路。（5）課程設計缺乏交叉融合：眾所周知，電氣工程是一門交叉融合的綜合性學科，電路、模擬電子、數字電子、電力電子此電類課程是本專業的基礎課程，電機調速與控制是在此類課程基礎上的專業應用型課程。但是配套的課程設計并沒有真正實現電類課程的融合，學生在課程設計實施完后，并不能很好地掌握如電子元器件的使用、電力電子拓撲的選取等內容。針對上述問題，為了適應工程教育認證以及新工科學科建設要求，加強學生理論知識和實踐能力的聯系，以及提高其解決復雜工程問題的能力，筆者提出了一些措施對電機調速與課程設計的教學進行改革。

三、教學改進措施

（一）教學組織的改革

傳統的電機調速與控制課程設計實施安排過于集中，且與日常教學相脫節，學生在學習理論知識后不能馬上通過實踐鞏固，不能較好地達到課程設計應有的效果[6]。針對該問題，將課程設計實踐環節按照工程項目管理中的任務目標分解的方式，結合到理論課程的教學工作中。在學期開始時即布置總體設計任務，并且在理論課程各個章節講授中布置分解任務，如講授緒論，可讓學生開展關于目前工業應用的電機及其驅動器的調研，了解關于驅動器拓撲及功率器件型號、控制板和驅動板的器件選型等方面內容；在較寬裕的學期安排中，可提前布置學生熟悉相關的仿真軟件以及電路設計軟件；在講授第三章關于轉速電流雙反饋電機調速系統時，布置的作業可與學生要開展的設計題目結合，學生在理論課程學習時可完成參數計算，減輕之后的設計工作量。通過這種以學生學習為中心全周期的工程實踐培養模式，既加深了學生對理論知識與課程設計實踐的關聯性，同時也使得整個課程設計開展在相對輕松的氛圍下進行。

（二）課程設計題目的改革

在課程設計題目的改革方面，經過高校教師、企業專家共同參與的培養方案修訂研討會，將課程設計名稱變更為基于電路設計軟件的電機控制系統課程設計，并以學生發展為中心，設計具有挑戰性的教學目標和教學內容，使實踐教學內容與時俱進。課程設計的目標為中小型直流、交流電機控制系統設計驅動電路，通過設計掌握中小型電機驅動方法及電路設計軟件的使用。在課程設計的目標對象電機上，與實際工程應用更加貼合，選取了工業制造應用的實際電機參數。要求學生根據電機的工作原理，分析電機驅動的基本形式，完成驅動電路的方案設計，主要包括：主電路拓撲、直流母線電壓等級、整流電路、濾波電路、斬波電路、電流檢測電路、轉速/位置檢測電路等，并利用輔助設計軟件繪制驅動電路原理圖、布板，撰寫設計總結報告。報告內容主要包括：設計目的與要求、系統技術指標或設計要求、系統控制方案、器件選型、硬件工作原理及有關參數計算、主要參考資料及心得體會。差異化的課程設計題目，既可以讓學生形成分組討論，又不容易陷入固有模式。

（三）開發性的設計工具

此前的課程設計使用單一的設計軟件，原因是課程設計題目和教學內容的局限性。由于改革了教學目標和內容，學生在課程設計實施過程中可使用多種工具，如參數計算與模型仿真時可使用MATLAB，硬件電路原理設計與布板布線時可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虛擬仿真時可使用Protues，在控制軟件設計時可使用Keil、CCS等不同處理器平臺的開發環境。這種開發的方式，不強制學生使用何種工具進行開發，可以激發學生探索的熱情，開展自主性深度學習，并投身到更具挑戰性的工程實踐中。

（四）與工程實踐接軌

課程設計的改革在專業基礎上，結合新工科發展趨勢，注重學科交叉和綜合性；在理論學習基礎上，加強學生動手方面的訓練，增強學生工程、成本和項目管理意識，提高學生解決復雜工程問題的能力。例如，通過課程設計期望學生掌握電機調速系統的功能需求、標準、電路設計與器件選型以及控制算法仿真和軟件編寫；并熟悉項目開發的一般流程、工程文檔的編制。課程設計不僅可以增強學生的動手能力，也在一定程度上增加了學生的行業認知，畢業后可更快地投入工作中。

（五）注重專業融合

課程設計的改革，更加注重專業內的融合[7]。如在電機調速系統拓撲的設計上結合了電力電子技術課程中的PWM變換器與逆變器部分；在硬件設計上結合了模擬電子線路與電路；在數字化控制技術方面，對于微處理的應用結合了數字電路與單片機應用技術；在電機控制軟件的實現上，結合了自動控制理論內容。通過一個完整的實踐訓練，學生能更加理解專業內課程的聯系以及其應用場合，并且能夠以學習效果為中心，進行有效檢驗與實施，并形成性教學評價。

四、實施效果

本課程設計從教學組織形式、教學目標、教學內容等方面進行了改革，并從2018—2019學年起在電氣工程及其自動化專業2016級兩個班進行了試點，至今已開展實施2年，學生的評教有顯著提高，相應的理論課程的學習效果也有所提高，學生的動手與工程能力也明顯提升，學生去往相應的工作單位已初步具備行業認知，可以更快融入工作。圖1、圖2為學生開展課程設計提交的PCB設計圖與硬件設計原理圖。

五、持續改進

篇6

機械振動是機械類專業的一門重要專業基礎課，它綜合高等數學、工程力學、矩陣理論、信號分析、計算機技術等學科知識，是一門理論性強、內容相當廣泛的課程[1]。該課程涉及到歐拉公式、復變量指數、頻譜分析、行列式和微分方程組與各種矩陣方程，計算和求解過程較為復雜；且該課程主要講授經簡化、抽象后的質量—彈簧—阻尼系統，學生普遍覺得枯燥、乏味、抽象，聽不太懂，到課率較低。然而，這門課程又非常重要，它注重對隱藏于結構表層下面的本質規律的總結和歸納，這些規律是在進行系統設計時所必須遵守的。同時，該課程還是ANSYS、ADAMS等主流計算機輔助分析軟件的理論依據，學生將這門課學習透徹后，就會對這些軟件及其對應的現代設計方法有深刻的認識，這樣就便于培養學生的科研和創新能力，使學生在畢業后能夠盡快適應工作崗位。

如何將這門枯燥、乏味、抽象的課程變得生動、有趣、直觀，并培養學生的科研與創新能力，是筆者一直在思考的問題。今年筆者有幸參加了“國家精品課程師資培訓項目”，學習了天津大學劉習軍老師主講的機械振動精品課程，受益匪淺。筆者嘗試利用此次學習經驗和近年來的教學體會總結方法來提高學生的學習積極性，并采取措施將這門課和現代設計方法結合起來，培養學生的科研與創新能力。

1 激發學生學習積極性方法探討

提高學生對這門涉及數學、物理比較多的課程的學習興趣，從以下幾個方面著手將會獲得較好的效果。

1）課程案例與應用等內容盡量與學生的專業貼近，使學生對課程知識的應用有明確認識，以使本課程變得生動、形象，從而激發其學習興趣和積極性。如在課程開始，給車輛工程專業的學生作《機械振動在汽車性能開發上的應用——NVH》專題報告，講解本門課程在汽車開發中的應用；上課時盡量結合學生比較熟悉的汽車的相關部分（如汽車懸架、發動機懸置、排氣管布置等）進行講解；將壓路機、振動式攤鋪機等與重型車輛有關的案例引入課程案例中。

2）注重重點內容講解，弱化不重要的數學計算過程講解，以減少數學計算在課堂的占用時間，弱化課程的枯燥乏味性。如在對各種振動系統（如位移干擾引起的受迫振動）進行講解時，對物理模型的簡化、運動學微分方程的建立過程和方法、求解結果對實際生產的指導意義詳細講解，而對數學模型的求解過程只講求解思路和求解過程中的注意點。

3）制作效果良好的多媒體課件，以提高授課的直觀性和趣味性。該課程之前課時較長，采用板書形式授課，注重求解過程和演算思路。近年來的情況是：由于課時縮短，板書上課時速度較快，這更加劇了課程的枯燥性。此次通過培訓發現：采用含有大量的實物圖片、實體模型、講解視頻和利用軟件求得的陣型動畫等內容的多媒體課件，可使本課程更加生動、形象和容易理解，同時可以加快授課進度，節約課時。

4）加入合適的實驗課程，以調動學生的學習興趣，培養創造性思維及動手能力[2]。該門課程以前采用理論授課方式，沒有實驗課，學生學習興趣不高。此次通過培訓發現：實驗課在調動學生積極性方面具有關鍵性作用，所以計劃在該門課程中引入兼具趣味性與科學性的龍洗、編鐘等實驗課，使學生能夠直觀、趣味地學習課程的內容，從而激發學生的學習積極性。

5）引入計算機輔助軟件來分析、求解和解釋本課程的問題，賦予課程時代感，以激發學生的學習熱情和動手解決問題的興趣[1]。學生普遍覺得本課程內容傳統、陳舊，有學習抵觸情緒；在本門課程中引入現代計算機輔助分析軟件，可激發學生的學習積極性。如通過上機實驗課教會學生用ANSYS軟件求解車架的模態、主頻率和主陣型，進而討論發動機轉速、車架模態、汽車懸架在車輛設計時的相互關系；在多自由度系統求解上，通過上機課教會學生用MATLAB軟件求解列出的動力學方程，用ADAMS軟件求解問題，并對比二者的結果。

2 基于該門課程的學生科研與創新能力培養

培養大學生的科研與創新能力是本科教育的根本目的之一[3-4]，故該門課程也需培養學生的這種能力。設備或結構在工作時的振動與噪聲是客觀存在的，并且遵循一定的規律；而該課程正是討論和總結這些本質規律，認識并遵循這些規律能夠提高設計質量，并能提高學生對系統的總體分析能力。本課程內容還是ANSYS、ADAMS等現在主流的計算機輔助分析軟件的理論依據，學生掌握這門課后，就會對這些輔助軟件及其對應的現代設計方法有深刻的認識，這便于培養學生科研和創新能力。通過前面的方法提高了學生的學習積極性后，可以通過下列方法和程序培養學生的科研與創新能力。

2.1 具有課程特色的分組大作業

本課程開設在大三下學期，授課對象為車輛工程專業學生，此時學生已經修完了機械和車輛的大部分專業課，本課程又是ANSYS等現代主流計算機輔助分析軟件的理論依據，所以在單自由度系統講解時就引入這些軟件，使學生能夠用手工和軟件兩種方法計算系統的固有頻率和振動動畫；在多自由度部分，要求學生利用ANSYS和ADAMS等輔助軟件來求解，并鼓勵其運用MATLAB軟件來求解列出的矩陣方程。分組時，將學生分成5～8人的小組，以組為單位單獨布置、完成作業。作業的檢查形式為：每次從各組中任意抽取一名學生講解求解思路、求解過程和求解方法。這樣，經過6～8次課程作業的練習，學生便可熟練地應用這些軟件來分析和求解問題了。

篇7

課程設計的基本目的是讓學生運用已經學過的基本理論和專業知識解決一個貼近實際且具有一定復雜性的問題，也是交通運輸(航運管理方向)專業本科生的重要實踐性教學環節之一。航運管理課程設計安排在第三學年學生學習完“航運管理”課程后進行，是結合學過的專業理論知識做一次綜合性訓練，以便加深對專業知識的理解和掌握。要求學生能夠綜合運用以前學過的知識，具有必要的想象力和系統優化思想，在教師的指導下解決一個源于實際的管理決策問題。根據多年的專業課授課經驗分析，認為將“多型船在多條航線上的優化配置問題”選定為課程設計內容較為合適。這一選題不僅是航運企業經營管理活動中的一項經常性重要決策，而且涉及知識面廣、與以前學過的課程知識聯系緊密，具有足夠的復雜性和難度。但如果對于這樣一個比較復雜且有難度的課題，列出全部已知條件和計算參數，則與航運企業實際經營管理業務操作環境有較大差異，同時學生既不能明確這些參數如何得到，也會質疑其中許多參數的取值。因此，為了保證訓練效果，采用開放式課程設計的形式，即任務書中只給出最基本的要求和少量的控制性已知條件，讓學生自己查閱相關資料和數據，補充其他必要條件和計算參數。其基本設計思想和希望達到的效果為:(1)學習和掌握航線配船的步驟和方法，將航線配船的理論知識和運輸生產實踐有機結合，培養學生運用所學知識獨立分析、解決實際問題的能力;(2)將本課程學過的航線配船和其他課程學過的相關基礎知識，如航運經濟學、運籌學、計算機應用等理論緊密聯系起來，并使這些知識融會貫通，得到進一步拓展;(3)進行綜合技能的訓練，對設計案例、收集資料、處理數據、趨勢預測、運用數學優化軟件計算(如Excel、Lingo、Matlab等)以及進行計算機編程等方面的基本技能做一次綜合訓練，提高學生的自主學習和實踐操作能力;(4)通過對全過程的總結分析、獨立撰寫課程設計報告，提高學生的書面表達水平和研究報告撰寫能力。希望這一課程設計不僅能夠達到理論聯系實際、鞏固專業知識、鍛煉實踐能力的基本目的，還能夠調動學生的學習主動性、積極性和部分潛力大的學生的創新能力。對數量較多的學生群體，將應用型與研究型教學方式融于一體培養學生的實踐能力和動手能力。

二、課程設計內容與特點

1．課程設計問題簡述

“多型船在多條航線上的優化配置問題”是“航運管理”課程的重點內容，特點是涉及的知識面較廣，求解過程中要用到線性代數、運籌學、航運經濟、船舶貨運等多門學科的知識，而且計算中還要根據經驗和市場環境對大量的計算參數做出合理的分析、估計和預測。為了更加直接地讓學生接受課程設計中涉及的操作原理和專業知識，了解行業發展狀況，訓練和強化學生解決問題的能力，課程設計任務書中只給出少量的控制性已知條件，形成一個已知條件不完善的開放式課題。學生必須根據已經學過的專業知識查閱、補充必要條件和數據，設計航線配船優化方案。課程設計任務書中主要給出三類基本參數，包括船舶參數(各型船的數量、載重量、凈噸位、航速、燃油消耗率、柴油消耗率、船價、船員定編等)、港口參數(各裝貨港名稱、各卸貨港名稱、船舶在各港的裝卸效率范圍等)、航線運輸需求參數，同時任務書中設定每位學生的這一參數都有所差異，以保證每位學生求解時應用的基礎數據有所不同，以便消除同學之間互相抄襲課程設計報告的可能性。除了這些基本參數之外，再根據選題涉及的航區情況設定一些特殊限制，以便訓練學生的邏輯思維能力和做事周密性。如任務書中注明“因某種客觀原因，某型船不能配置在某航線上營運;如果將某型船配置在某航線上，則該型船每個航次需要增加等潮或減載時間若干天”等類似限制條件，讓學生思考怎樣用數學方法去處理這些實際中常常遇到的特殊情況。設計任務書給定后，要求學生根據這些確定但不充分的已知條件，查閱相關文獻，根據實際情況補充必要的數據參數，制訂這一船隊的年度貨運配船計劃，使船隊總的營運效果最好，并給出合理的專業解釋。對于這樣一個較為復雜且貼近實際的課題，課程設計任務書和說明書中僅給定問題中的控制性技術、經濟參數，而將大量與管理水平、市場波動相關的計算參數留給學生去查閱、分析、估算、解釋。這對于已習慣于教師給出完善的已知條件、完全按照預定套路解題的本科生來說，具有較大的難度和挑戰性。但在互聯網和學校圖書館的支持下學生完全具備開展這些工作的客觀條件。

2．解決問題的思路和方法

按照傳統授課模式，對于這一復雜問題教師會在課上講授“大船配大線”的原則，讓學生按照這一原則用既定的求解方法試探求解。但是根據已學相關專業課知識和相關計算機技術，完全可以要求學生根據開放式課題的屬性及要求，建立航線配船優化數學模型，并設計對應的算法求解這一問題。

3．課程設計的特點和難點

上述開放性課題對學生來說存在四個難點:一是要將以往所學的知識融會貫通，針對這樣一個復雜的具體問題設計求解方法。在基礎課程學習和課后練習中往往是針對假定的簡單情況進行求解。例如，在學習線性規劃時，例題和課后練習題目一般只有幾個變量和幾個約束條件，規模較小，可以通過手工計算求解，以便深刻理解其基本原理。但在航運管理課程設計中一般設有4～6個船型、5～6條航線，例如，當問題中設有4種船型(K=4)、5條航線(G=5)時，根據數學模型(1)—(3)形式的特點，在該問題中就有K×G+K=24個變量，K+G=9個約束條件，針對如此規模的實際問題，用手工計算則比較困難，必須借助計算機求解。這就要求學生不但要綜合運用以前學過的知識，還要具有運用理論知識解決實際問題的能力。二是學會運用數學方法模擬解決實際問題。根據給定的少量已知條件求解該類開放式課題，要么從根本上理解教材中的數學模型，要么自己嘗試建立新的數學模型，兩者都有一定的難度。三是如何查閱、分析、估算、選定、解釋任務書中沒有給出的大量參數，特別當由不同渠道獲得的數據有所不同、甚至互相矛盾時，如何處理、怎樣取舍?這對于沒有實踐經驗的學生來說是非常困難的。任務書對于如何選定計算參數沒有給出統一的規定，但要求每位學生必須對參數的選定或取舍給出合理解釋。四是當求出問題的最優解后如何驗證結果的正確性。由于課題中涉及的實際問題約束條件多、模型中變量和參數數量較多、求解過程繁瑣，而且學生數量較多、每位學生的基本數據也不同，使得指導教師和學生都難以檢驗計算結果的正確性，這樣可能會造成實踐訓練效果不佳、事倍功半。這就需要指導教師(或課題組)和學生尋找驗證求解方法正確性的簡便途徑。

三、保證教學效果的基本措施

1．采取的措施

這種只給出一些控制性基本參數，而允許學生根據實際情況確定其他計算參數，或者說在一定的框架下給出一些已知條件，允許學生自主確定相關數據的做法與現實中航運企業經營管理業務的操作環境較為接近。顯然，對這樣的求解過程及結果既有統一的評價尺度，又能發揮學生的個性。但這種由學生自主選定一些已知條件的開放性課題與常規做法相比也存在一些突出的問題，如果處理不好，就達不到預期效果。因此需要采取有效措施來保證教學效果。

(1)由于開放性課題的基礎數據、求解過程與方法、最終結果可能存在差異，教師檢查、批改的工作量很大。為此，課題組針對本課程設計編制了應用型決策支持系統———船隊規劃決策支持系統(FPDSS)，在課程設計中期檢查階段下發軟件，便于師生驗證計算結果的正確性。通過操作標準驗證軟件、對比自己的計算過程和結果，鍛煉學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

(2)為避免同年級學生互相抄襲，設定每位同學求解時應用的基礎數據不同(如給出的案例中采用每個學生的學號作為其中某一航線的運輸需求量)，已知條件這一微小的變化會使計算結果出現較大差異，加之每人選定的其他已知參數也各有不同，使得結果的差異性規律難以猜出，這就迫使每位學生必須獨立求出結果。

(3)為了避免低年級抄襲高年級學生課程設計報告，設計出了工作量、深度、難度都基本相同的航運管理課程設計任務書系列，對每一年級的學生都更換課題內容。由于任務書中給定的控制參數較少，更換課題內容也顯得相對容易。

(4)為了保證課程設計的效果，提高效率，設定了集中指導答疑的時間和地點，并規定了中期檢查時間，要求所有學生必到，接受統一檢查，并根據檢查結果給出中間成績，確保每位學生確實自己經歷了數據處理過程。

2．基本要求

(1)由于課程設計任務書中給出的數據是不充分的，要求學生查閱相關船舶、港口、航線、費用等方面的資料，通過適當方法將原始調查數據轉換成數學模型中需要的規范計算參數。

(2)提示學生可以應用Matlab、Lingo、Excel等軟件求解數學模型，但不限定求解方法，且鼓勵學生自主編程計算。計算結果保留兩位小數。

(3)為了便于指導和檢查，原定所有學生都到學校機房統一上機，但考慮到學生都配有計算機，為了提高效率僅設定每天答疑時間和地點，學生根據自己需求確定是否需要前來答疑，不需要參加答疑的學生可自行安排作業地點。但在規定的集中檢查時間，所有學生必須到場，接受統一檢查，給出中間成績。

(4)為了保證實踐教學效果，在最后一次集中檢查、給出中間成績之后再下發FPDSS軟件，要求學生將自己獨立獲得的計算結果與用FPDSS軟件計算出的結果做出比較。如果存在差異，必須找到原因，并做出合理的解釋和說明。

(5)按學校制定的實驗設計報告格式撰寫實驗報告，完善課程設計報告，至少包括問題描述、參數準備、方法說明、設計結果和總結建議5個部分。下發指導書后兩周上交課程設計報告。

四、教學效果分析與評價

1．成績評定

實踐教學環節也需要有與之相適應的考核原則來檢驗學生的學習質量，否則，難以檢驗實踐性教學是否達到預期的效果。對課程設計結果的成績評定分為優、良、中、及格、不及格5個等級。對于每一個等級都給出明確的評價標準。例如，優:自己獨立設計數學模型、求解方法或求解程序，按要求的格式撰寫課程設計報告，并按時提交課程設計報告;同時利用FPDSS優化求解航線配船問題，比較分析了求解結果可能存在的差異和原因，并寫出客觀、真實的總結、體會和建議。又如，及格:按要求的格式撰寫課程設計報告，并按時提交課程設計報告;利用FPDSS軟件求解航線配船問題，結果基本正確。

2．效果分析

顯然，學生花30個學時認真做完這樣一個具有一定復雜性和難度的課題后，都希望得到指導教師的客觀評價，以便知道自己對知識的理解程度和解決問題的能力。而對于教師來說，當學生數量較大時通常在課程設計的成績評定方面存在一定困難。近些年來，“航運管理”課程每年級的學生數在150～220人之間，一般配置2～3名指導教師，可以想象成績評定的工作量之大。如果不能及時給學生反饋課程設計中的問題，就會使教學效果大打折扣、事倍功半。檢查驗證軟件FPDSS的開發應用使得每位學生可以自己檢查計算結果的正確與否，大大減輕了教師評定成績的工作量。在此基礎上，指導教師可以根據每位同學撰寫的課程設計報告、總結與體會和書寫的完整性及規范性，對每份課程設計報告的質量迅速做出客觀、準確的評價。從整個課程設計過程觀察，學生出現的比較普遍現象是，接到任務書開始感覺有些迷茫、不太適應，但大多數學生對未知的專業問題表現出濃厚的探詢興趣;中期面對大量的不確定性問題有些不知所措、深感困惑、急于試探;后期隨著分析結果浮現，漸漸理出頭緒，但還不清楚自己獲得的結果的正確性;等到用FPDSS軟件驗證了自己的結果后，就會有思路豁然清晰、大功告成的成就感和喜悅感。這種開放式課程設計在鍛煉學生自主學習能力、激發學習探索熱情方面的效果非常顯著。多數學生反映的收獲包括:

(1)加深了對船舶資源優化配置知識的理解，更加清晰地認識到所學數學優化方法在解決專業實際問題中的應用;

(2)通過查閱數據、匯總整理資料，不僅鍛煉了查閱、分析、處理實際數據資料的能力，而且接觸、了解了與本行業相關的專業性數據庫、網站和港航企業、管理機構的基本情況，為以后踏入工作崗位奠定了良好的基礎;

(3)在求解過程中同學之間積極展開交流，探討針對復雜的具體問題如何建立行之有效的數學模型并設計相應的優化求解方法，實踐了課堂上、書本上學到的理論知識，提高了分析問題、解決問題的能力;

(4)在課程設計中，大量使用Excel、Matlab、Lingo等軟件處理數據、實現算法，掌握了常用軟件的運用技能，積累了相關軟件的應用經驗，提高了運用現代技術手段進行實際操作的能力;

(5)在課程設計的過程中，深刻體會到細心、耐心、專心和統籌思考的重要性，前期工作任何小的疏忽都可能對后期結果有較大的影響。此外，下發FPDSS軟件的時間選在學生完全準備好計算參數并已經初步求出計算結果之后。這一方面給學生驗證求解結果是否合理提供了依據，為學生提供一個練習和檢驗各種專門計算方法的捷徑，使其具有自我糾錯能力;另一方面也避免學生從開始就有依賴思想，訓練學生獨立動手解決問題的能力。

五、結語

篇8

“卓越計劃”啟動已經有一段時間，各高校對各專業本科階段的“卓越計劃”培養方案進行了探索。課程設計是將所學理論知識應用到工程實踐的實踐教學活動。由于全國各高校核工程與核技術專業課程設計的課時不同，教學條件不同，教學模式與具體的教學方法也存在差別，因此沒有現成的教學模式可供參考。由于核類專業的特殊性，普通高校利用大型核設施進行實踐培養存在一定的困難。根據“卓越計劃”的要求，結合學校的實際情況，目前該專業主要選用一些具有工程應用的軟件開展課程設計，比如mc-np軟件、flunt軟件、matlab/simulink軟件、pctran軟件、fortran軟件、labview軟件等。目前核工程與核技術專業開展的主要課程設計有反應堆物理課程設計、屏蔽計算課程設計、核電仿真課程設計、電子電路課程設計、反應堆熱工課程設計等。從社會需求以及培養具有工程實踐能力專業人才的目標來看，目前核工程與核技術專業的課程設計還存在一些不足。具體表現如下:(1)課程設計的題目和內容跟工程實踐聯系不夠密切，缺乏新穎性和挑戰性，學生沒有興趣完成課程設計，亟待更新。(2)教學方法和手段單一，缺乏靈活性。以往課程設計都是教師先講解基本原理與方法，然后學生開展課程設計，在教學過程中缺乏討論、互動、引導、激發和案例驅動，學生在面對具體實際問題時，往往感覺無從下手，有的學生無法完成課程設計的任務。(3)考核方式單一。以往課程設計的成績主要由課程設計報告內容決定，不可避免地存在照搬、照抄他人的現象，成績評價缺乏標準和透明度，使得課程設計效果不理想。因此，圍繞“卓越計劃”的要求，合理構建課程設計的實踐教學體系，更新課程設計的內容，改進課程設計的教學方法及手段，加強課程設計過程監控和改變考核方式都極為必要。

二、課程設計教學改革研究

針對目前課程設計現狀，結合我校實際情況，從課程設計教學內容、教學方法與手段、考核方式等方面進行探索和實踐。

(一)精心選取課程設計題目

為了提高課程設計實踐教學環節的效果，必須及時更新課程設計題目。根據以下幾個原則選取課程設計題目:(1)按照課程設計大綱的要求選題，內容的深度和廣度符合教學要求;(2)根據學院教學條件選題，需要具備合適的設計工具完成課程設計;(3)題目內容與專業課程相關，通過課程設計更好地鞏固專業理論知識;(4)選題具有一定的工程應用背景，能在以后的畢業設計或是以后的工作中用到。根據選題原則以及結合學生所學知識我們選用了一些多樣化、實用性并具有一定挑戰性的題目。比如，對于反應堆物理的課程設計，我們精心設計了采用MCNP程序進行柵元、組件的臨界計算并設計了一個小堆芯的題目;對于核輻射探測方向，設計了采用MCNP程序計算不同探測器探測效率的題目;對于核電廠運行仿真，設計了采用MATLAB程序或者FORTRAN程序來實現核電仿真等。這些多樣化和實用性的課程設計題目，加強了核專業特色，鍛煉了學生的實踐能力，提高了學生的積極性、主動性。

(二)轉變課程設計教學方法

抓好課程設計過程是非常重要的。以前課程設計的教學方法大多是指導教師先講解課程設計的原理和過程，然后學生自己完成作業，教師不能把握學生是否掌握了課程設計的全過程。為了調動學生的學習興趣和動手能力，指導教師采用了圖書指導法、講授法、問題驅動和討論法等教學方法。在課程設計實踐過程中，指導教師注重對學生的引導作用，采用啟發性教學，要求學生親自參與課程設計的全過程。對于不同題目，教師介紹基本原理、設計要求、設計方法、操作步驟及注意事項后，要求學生自主思考去完成一個類似的題目，檢查學生是否理解課程設計過程，同時也鼓勵學生采用不同的方法來完成同一個題目。指導教師注重講解一些典型的例題，指出在設計過程中容易出錯誤的地方，以便學生吸取經驗，盡量減少設計錯誤。為了提高學生的主觀能動性，指導教師注重在大思路上進行引導，不干預具體的設計方案和設計細節，把關和解決疑難問題。例如:反應堆物理課程設計采用MCNP程序對組件進行臨界計算，指導教師首先讓同學們課前查閱資料，了解典型的組件類型、不同類型組件結構上的差別和組件組成等基本知識;然后指導教師在課堂上講授怎樣利用MCNP程序實現核電站15×15燃料組件臨界計算的例題。課堂中教師重點講解MCNP程序輸入inp文件每一個部分的作用，然后讓同學們當場運行MCNP程序，掌握作圖及其生成輸出out文件等基本運行操作。同學們運行完后，指導教師再講解out文件的每一個部分，告訴同學們怎樣看輸出結果。講解完例題后，教師要求同學們當場實現大亞灣核電站17×17燃料組件的臨界計算，同時設計不同可燃毒物的布置方式，掌握不同可燃毒物布置方式下結果的變化趨勢。每個做課程設計的同學都擁有一臺電腦，可以單獨完成作業，如果有什么問題和想法可以與同學或教師交流。指導教師全場監控每個學生作業的完成情況，并作為課程設計考核內容的一部分。做得好的同學，老師當場給予表揚以激發學生的學習興趣;碰到問題能夠自己想辦法及時解決的同學也會獲得表揚，同樣會獲得較好的成績。指導教師除了注重學生獨立完成課程設計的能力，同時也注重學生的協作創新能力。比如設計一個小堆芯可能有多種方案，輸入文件的代碼量不同，同學們可以分成小團隊討論后確定一個方案，團隊每一個人完成方案的一個部分，最終實現小堆芯的臨界計算。總結幾年的課程設計教學經驗，采用圖書指導法、課堂講授法、問題驅動和討論法等教學方式，可以明顯提高課程設計的教學效果。

(三)轉變課程設計考核方式

以前課程設計的成績主要由課程設計報告和平時成績決定，課程設計報告占了大部分成績，這種考核方式存在一定的問題。比如，課程設計報告可能存在抄襲的情況，指導教師無法判斷，成績評定很有可能不公平，這嚴重打擊了學生的學習積極性。另外，學生只注重課程設計報告內容，不注重課程設計過程。為了培養學生的能力，提高課程設計成績評價的公平性，課程設計成績改由三部分組成:平時成績30%、實踐操作40%和課程設計報告30%。(1)平時成績30%，包括考勤成績、學習態度和課堂紀律。考勤采取簽到的形式，上課前簽到一次和下課前簽到一次，保證學生在上課時間能全程到課學習;學習態度主要包括上課回答問題和獨立解決問題情況;課堂紀律是指指導教師嚴格要求學生，嚴禁玩游戲和玩手機等，只能做與課程相關的事情，保證學生充分利用好上課時間。(2)實踐操作40%，指導教師注重對課程設計每一個環節的考核，包括學生的動手能力、思考問題的方式、查找資料的能力、編程和解決問題的能力。(3)課程設計報告30%，成績包括書寫格式、完成情況和創新性等。課程設計最后一般會有附加題，因此設計報告成績也包括附加題完成情況。成績評定的方法在課程設計上課前就告知學生。實踐證明，這種考核方式對學生認真開展課程設計工作起到較好的引導作用。

三、結語

篇9

計算機技術作為信息化的核心技術受到全社會的普遍重視。深入掌握計算機專業知識、具有良好系統設計與分析能力的計算機高級專業人才在社會上深受歡迎。而系統設計與分析能力的培養需要通過長期、系統的實踐訓練才能獲得。

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。因此，實踐教學基本上可以分為三個層次：第一，緊扣課堂教學內容，以掌握和鞏固課程教學內容為主的課程實驗和綜合性設計；第二，以社會體驗和科學研究體驗為主的社會實踐和課外科技活動；第三，以綜合應用專業知識和全面檢驗專業知識應用能力的畢業設計。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。

課程設計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。課程設計不僅有利于學生鞏固、提高和融合所學的專業課程知識，更重要的是能培養學生多方面的能力，如綜合設計能力、動手能力、文獻檢索與分析能力、團隊合作、工程化能力、研究性學習能力、創新能力，等。因此，課程設計是提高學生動手能力和解決實際問題能力的一種非常有效的方法，越來越受到重視。

大力加強教學活動中學生的實踐動手能力的培養已經引起了教育與社會各界人士的廣泛重視。在教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導委員會制訂的“高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范”中，我們可以看出，教育部專業教學指導委員會對課程設計非常重視。從培養與提高學生綜合能力出發，教學指導委員會制定的四個方向的專業規范均建議有單獨課程開設綜合性課程設計，每個專業方向分別給出了6個綜合課程設計范例(每個本科學生可以選修其中3～4個)。

根據國家教育部教學指導委員會以及浙江省計算機教學指導委員會的調查，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至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%。可見，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(project)已有10多年的歷史，積累了豐富的經驗和資料。目前，該學院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。

該系列教材的作者們不僅具有豐富的教學經驗而且還具有豐富的科研經驗，是浙江大學計算機科學與技術學院和軟件學院的教學核心力量。這支隊伍目前已經獲得了兩門國家精品課程(C語言程序設計基礎及實驗、操作系統)以及四門省部級精品課程，出版了幾十部教材。系列教材涵蓋了絕大部分專業必修課程和部分選修課程，是一部比較完整的專業課程設計系列教材，也是國內首部由研究型大學計算機學科獨立組織編寫的專業課程設計系列教材。

系列教材由《C程序設計基礎課程設計》、《軟件工程課程設計》、《數據結構課程設計》、《數值分析課程設計》、《編譯原理課程設計》、《邏輯與計算機設計基礎實驗教程與課程設計》、《操作系統課程設計》、《數據庫課程設計》、《Java程序設計課程設計》、《面向對象程序設計課程設計》、《計算機組成課程設計》、《計算機體系結構課程設計》、《計算機圖形學課程設計》等十三門課程的綜合實驗教材所組成。

下面舉例介紹其中幾本教材的主要內容及特點。

《C程序設計基礎課程設計》：在分析C語言高級編程技術的基礎上，通過對“通訊錄”、“計算器”、“俄羅斯方塊”等3個完整案例的解析，指導讀者按照軟件工程的生命周期開發過程，從問題分析、設計、編碼到測試，循序漸進地完成大型程序的開發。教材還提供了9個大型程序訓練的題目及簡要分析，供讀者練習。本教材還針對教學需要，提供了可參考的實施過程說明、開發文檔模版、考核方法和評價標準，特別強調學生團隊合作精神的培養。

《數據結構課程設計》：針對堆棧、樹、圖、排序、哈希查找、算法設計等方面的內容提供了8個課程設計案例，分別從基本知識回顧、設計題目、設計分析、設計實現、測試方法、評分要點等幾個方面進行分析。教材還提供了8個課程設計習題，并對實現要點進行了簡要的分析。

《計算機組成課程設計》：要求實驗者用硬件描述語言(Verilog HDL)設計單元電路、功能部件和指令條數有限而功能較齊全的單時與多時鐘CPU。在計算機功能單元仿真模擬正確后, 實驗者能把自己設計的結果寫入到Spartan-3 Starter Kit Board開發板的FPGA可編程芯片上，并能直接實驗自己的設計(芯片)是否達到預期目標。實驗設計由淺入深，內容豐富。

《數據庫課程設計》：以圖書管理系統的開發為例，從需求分析開始，到數據庫設計、數據庫應用和應用開發等過程。其中應用開發的環境和工具包括MySQL數據庫和ODBC接口技術，以及SQL Server和JDBC等。本書側重于介紹“怎么做”和做的過程，而非原理性和全面性的闡述。

《軟件工程課程設計》：主要圍繞軟件工程的基本知識點，通過詳細分析一套典型的實際案例――銀行系統的開發，指導學生應用軟件工程生命周期的理論以及使用相應工具完成實際項目的開發。同時提供了一系列練習項目，供讀者進一步練習。

《編譯原理課程設計》：主要圍繞設計、實現一個簡單的程序設計語言SPL(Simple Pascal Language)及其編譯器；涵蓋了編譯原理的詞法分析、語法分析、中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成等各階段的內容。通過對該語言編譯器的分析，使學生們對編譯原理有一個形象、直觀和透徹的認識和感受，以便更深入了解和掌握編譯原理的內容和實現方法，進而提高分析問題與解決問題的能力。

篇10

關鍵詞：基于工作過程；項目式教學；；課程改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0223-03

一、引言

《程序設計》這門課是我校計算機系計算機科學和電子商務本科兩個專業共同的主干核心專業課，是一門具有很強的綜合性和很高的實際應用價值的課程。工作過程這一概念是借鑒德國“雙元制”思想而逐漸形成的，是指在模擬企業為完成一件工作任務為基礎，以工作過程為向導，項目式教學為載體進行的一個系列完整工序的教學模式[1]。本文以企業對人才的需求為導向，結合作者多年在教學實踐經驗總結，按照基于工作過程的項目式教學思路，探討了《》改革過程中教學思路，教學情境的設計、教學方法和教學實施過程的改革的探索和實踐。

二、設計思路

從《》教學入手，以工作過程為導向組織教學，將計算機專業各門核心課程分解到項目開發的各個典型工作任務中，設計教學方案，制作教學課件，實施教學流程。每一章都是先提出要解決的問題，然后明確目標和解決問題的思路，再運用語言進行程序設計[2]。以一個完整的案例的分步開發步驟進行知識點的組織，以為程序設計工具，使學生在實踐中學習掌握開發一個實用項目的思路和技能。力圖做到理論和實踐相結合，知識和技能相統一。通過該課程的實踐探索，開發一套行之有效的課程教學體系，進而推廣到其他課程。全面提升學生的就業競爭能力，使學生能夠盡快適應企業和社會需求目標。在充分調研各類型軟件公司的崗位需求和能力需求的基礎上，提取軟件開發過程中典型的工作任務。然后，依據典型工作任務整合計算機專業各門核心課程。教學中不再單獨的以課程劃分來分析程序、講解知識點，而是以項目進度中的各個子項目設置不同的教學情景環境來展開教學，要求學生能在掌握子項目所涉及的整個軟件開發體系所涉及的知識點后，達到舉一反三的效果。

三、實施過程

按照典型的工作過程流程合理進行課程設計，編寫課件，安排教學，組織學生項目式課程設計。

（一）項目式教學內容選取

教學內容選取應體現實用性和可拓展性，圍繞大學本科教學人才培養目標和軟件公司人才能力需求重設計課程內容，并將教學內容按工作過程重新組合。對軟件企業的人才能力需求展開深入調研，通過向行業內專家、軟件公司高管及一線軟件開發和測試員請教，獲取軟件人才職業需求的第一手資料，并進行工作過程教學的可行性分析；緊緊圍繞工作任務來設計教學內容，不但要強調理論知識的系統性，而更需注重教學內容的實用性和前沿性。

（二）課件設計

課程設計主要考慮如下方面。

1.課件內容的篩選。在課件內容的選擇上，依照教學大綱的要求，精選軟件公司具有代表性的真實案例并將其融合到課件。具體設計思路如下：（1）為了保證學生通過在課程設計能有較大收獲，課程設計要求盡量能夠覆蓋較大的工作領域，負載更多的軟件專業知識和技能。（2）為了保證課程內容的前沿性，我們將結合軟件行業發展，同步更新軟件設計方法和技術。

2.課件結構的設計。在教學課件結構的設計上，采用任務驅動和項目訓練設計方式，符合高校基于工作過程項目式教學的設計思路設計教學情境，將工作任務融入到教學情境中，情境隨著任務的進度，推動工作進度，最終完成項目的開發與維護整個工作過程，并將職業能力培養滲透到整個項目課程設計中。

3.課件素材的選擇。在課件素材的選擇上，力求選擇的素材來自于真實的項目，并充分考慮其趣味性和與教學緊密聯合，以新穎的方式導入教學內容，充分發揮學生在教學過程中的主體作用，激發學生學習的積極性和自信心。

（三）學習情境設計

1.創設情境。教學所創立的項目情景必須是真實的場景。只有在真實的學習情境中，學生才能切實弄明白知識的價值，才能激發他們學習的興趣，促進學生精確掌握知識點并把知識轉化為技能。這就要求對這諸多項目進行評估，選擇最具典型意義的項目作為學習情境。

2.基于工作過程設計學習情境。學習情境的設計要便于教師采用項目驅動教學法實施教學。在教學過程中充分發揮學生的主體作用，轉變學生被動學習為主動獲取知識，培養學生分析問題和解決問題的能力、自我控制與整體規劃能力、快速反饋和及時改進能力。

3.學習情境應隨著軟件行業發展同步更新。為保證學生所學知識的前沿性，學習情境應該隨著現軟件業和實際應用發展的變化而及時更新，不能選定了某個學習情境之后就很多年都保持不變，否則會使學習情境失去應有的吸引力。

（四）教學過程

《課程設計》的教學過程應在著眼于“項目驅動”的“基于工作過程的學習”中進行。在教學中，強調以學生為主體、以教師為主導、以工作任務為載體的項目教學法。根據完整的工作過程，從項目需求中引出知識點，將項目所需知識點講解穿插在項目實踐中，實現學生專業知識和專業技能的學習過程置于工作過程中，使技能實驗在模擬仿真、實訓和校外實習三個環節循序漸進地聯系在一起。為了能使學生較好掌握項目開發所需的知識與能力，按照從入門者到程序員的職業成長規律及認知規律，設計不同學習情境，學習情境的設計上從簡單到復雜，從單一到綜合。將一個完整的基于工作過程的項目貫穿整個課程，通過各個情景任務學習計算機開發的“需求分析”、“系統詳細設計”、“編碼”、“測試”、“部署與維護”這五個工作過程。在項目開發過程中，課程設計負責教師以項目經理的身份布置任務，其他任課教師以技術主管的身份協助學生完成過程任務。基于項目驅動的工作過程可描述為：教師精選提煉出真實項目中的部分具有代表性的模塊，演示各個功能，并簡要分析各功能模塊。在課程設計中，我們遵循“層次遞進，螺旋上升”的學習規律，由簡單到復雜，由單一到綜合，循序漸進進行教學活動[1]。重點講解軟件開發思路和解決實際問題的方法，并在教學中出現的核心專業課程知識點進行講解，并指導學生對新知識點進行進一步探索，從而提高學生自主分析和解決問題能力，獲得舉一反三的效果。

通過以上五個工作過程將軟件程序員入職的“崗前培訓”、“試用期”、“正式員工”三個必經階段進行模擬，從而使學生在校期間就積累項目開發經驗，養成善于動腦，勤于思考，及時發現問題的學習習慣；培養計算機開發團隊其他成員團結協作行能力；鍛煉與不同部門的同事的良好的溝通能力；養成規范的計算機代碼編寫習慣。使學生的綜合素質與企業要求“零距離”。其中，《軟件工程》，《數據庫技術》，《程序設計》和《軟件測試》四門計算機專業核心主干課程教師參與課程設計指導。本項目實訓中軟件工程教師擔任整個項目的技術總監，其余三位老師分別擔當各個工作流程的技術主管，分工合作，完成整個工作流程項目指導。

（五）教學評價

在每個階段學習過程中，各開發小組完成相應任務后，教師組織學生進行小組討論交流，上臺演示講授，最后進行師生研討和小結。分析各組優缺點，取長補短。在整個項目教學結束時候，還會進行項目評分和總結。教學評價注重對學習過程和工作過程的考核，即分別對學生完成項目的情況加以展示與考核。這樣可以以提高學生的積極性，更好地培養學生的溝通能力、團隊合作能力和創新能力。

四、教學效果

在課程建設理論的指導下，學生順利地完成了全部任務的學習，在整個基于工作過程的項目式教學中，從知識體系到教學體系結構的改進，從教學模式到學生實際能力，都獲得了令人滿意的效果。

1.提高了學生學習的興趣和實際項目開發能力。在基于工作過程的課程建設理論指導下，每節課都完成一個相對獨立的子模塊，這樣既可以培養學生學習的興趣，也提高了學生編程能力和項目控制能力。

2.提高了學生的團隊合作能力和溝通技巧。在項目組團隊中，小組組長為每個成員制定工作量工，采用進度控制表定期反映每個成員實際工作進展情況。對于工作有困難的同學，老師對其進行單獨輔導，有效避免了個別成員無法跟上進度。同時培養每個項目組成員具有良好團隊協作精神和善于其他部門溝通的技巧。

3.取得了良好的教學效果。通過課程學習，從教學內容到課程結構的改革，從教學模式到師生能力的共同提高，都獲得了良好的教學效果。在指導教師的帶領下，學生還參與了教師的橫向項目如《武漢市結核病防治信息系統維護》、《中國化工熱線》、《遠程探視網》、《黨員信息查詢系統》等項目的開發，提高了學生項目技能和積累了項目實戰經驗。

五、結語

《》課程是一門理論性、實踐性和應用性都很強的課程。在基于工作過程項目式教學的引領下，學生學習目標明確，鍛煉了學生應用軟件的開發能力、團隊合作精神和系統整體控制能力。使學生具備社會和企業對人才培養的要求的計算機開發能力和計算機服務能力。希望通過課程項目式改革探索，促進計算機技術專業教學水平的整體提高。

參考文獻：

[1]宋桂嶺，張洪斌.工作過程導向的課程體系探索與實踐[J].電腦知識與技術，2009，（7）：5587-5590.