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实验课程设计论文精选(九篇)

实验课程设计论文

第1篇:实验课程设计论文范文

摘要:阐述了当代高校会计学专业设置实验课程的必要性、会计学专业实验课程开设的现状、并具体探讨了会计学专业实验课程设置的体系问题。文中提到高校的会计学专业实验应该开设财务管理实验,同时,还应增加创新性设计实验或增加修改缺陷条件的实验,使学生具有自主解决问题的实际动手能力。

关键词:会计学专业实验课程创新

1引言

实验课程可以增强学生的创新能力、动手能力、实践能力、以及拓展学生的知识面。高等院校的目标和任务就是培养社会需要的人才,随着时代的进步,经济的日益发展,社会越来越需要会动手、能分析的预测、决策型、而且会应变的复合型会计人才,因此,在学生进入社会以前,能够在实验室进行专业课程的模拟实验显得尤为重要,会计学专业的学生进行银行会计模拟、税务会计模拟、商业会计模拟等,使学生对实务操作感性认识,以缩短到工作岗位后的适应期。努力建设好管理学科的实验室是社会发展的需要,是培养人才的需要,也是提高教师科研和教学水平的需要。

2会计学实验课程设置的现状

2.1经费紧张、资源匮乏。实验教学和案例教学都是培养学生综合运用知识的有效方法。1983年以后,全国的财经院校均陆续成立了自己的财经实验室,然而,因为场地、经费、师资、实习等条件的限制,使得实验达不到预期的效果,有些专业实验课程没有形成科学的实验教学体系。现阶段的高校会计实验课程设置还不够丰富,主要受经费的限制,缺乏专业的信息资源,软件资源。适用经济类专业的教学软件较少、开发经济类教学软件的人员不多。

2.2理论课时包含实验课时绝大多数的会计实验课时是含在理论课时中的,老师给学生的成绩主要是看最后的笔试成绩,占总成绩的70%,而实验课程成绩是和平时考勤纪律、平时作业在一起的,总共占30%,这是造成学生普遍对实验课不够重视的主要原因,也有我国教育体制的问题,造成我们的学生普遍动手能力弱、创新能力差。能否将实验课单独拿出来开设,还值得进一步探讨。

2.3经济管理类实验意识不强一直以来,经济管理类专业的实验不如理工科实验那么受到重视,实验手段也不够丰富。所以造成高校激励机制与管理体制跟不上,实验教师觉得自己不受重视,心理预期达不到满足,相关的培训进修机会也几乎没有,从而工作积极性不够。

3会计学科有关实验课程开设的几点构想

会计学科的实践教育环节必不可少,有课堂习题、课堂案例、专业课程实验、校内实习、校外实习、社会实践、社会调查、学年论文、毕业设计(论文)等环节,本文作者仅从会计专业校内课程实验环节来谈。

3.1会计学实验的设置会计学专业的会计模拟实验分为三种,单项实验、阶段性实验、综合实验。学生在大一下学期开设《基础会计学》,开始做单项实验,比如,练习借款单、产品交库单、出库单、现金支票、转账支票的填制;阶段性实验室即在学习完薪酬会计后练习工资结算单的填制,学习完企业筹资会计做银行借款、发行债券的业务处理;学习完成本会计后练习成本计算单的填制;综合性实验即在会计学专业学生学习完会计的主干课程,如基础会计、中级会计、高级会计、成本会计、管理会计、财务管理等课程后进行,在大三下学期安排5周左右的时间进行会计大作业,它需要学生融合所学的会计知识,通过模拟会计做帐,从原始凭证的填制到会计业务的处理,科目汇总表的试算平衡,明细分类账、总分类账的填制,到最终出具三张报表,即资产负债表、利润表及利润分配表、现金流量表。通过这样设置会计模拟实验,能够达到很好的学习效果,因为会计知识具有连续性的特点,学生通过模拟做帐,一来可以“温故而知新”,二来“真枪实弹”,学生感觉真正理解了会计循环。要把会计模拟实验做得最好,还必须充分利用信息技术,如让学生在4周的手工模拟实验之后,还利用最后一周的教学安排,在电脑上使用“用友”、“金蝶”财务软件,或者老师编制的财务操作系统,将前四周的会计业务输入计算机,让学生了解财务软件的操作。笔者将会计学专业的实验课程列表如表1。

3.2会计学专业实验课程的内容每个课程实验必须设计合理、实验内容清晰、实验目的明确,真正使学生在动手填制记账凭证、处理会计业务的过程中得到收获。

3.2.1基础会计学的实验内容收料单、领料单凭证操作是根据采购业务、领料业务进行会计处理,要求学生学会收料单、领料单、发料汇总表的填制;现金银行存款存取凭证操作的实验目的是通过根据存、取款、借款、付款等业务进行会计处理,实践现金银行存款存取凭证的填制,了解现金缴款单、银行进账单,及其现金支票、转账支票的填制方法;练习借款单的填制;固定资产核算凭证操作的实验目的是通过采购业务,学会做会计业务处理、学会固定资产卡片的填制,使学生熟悉固定资产增加、减少及其折表1会计学专业实验课程一览表实验类型实验课程实验项目面向年级单项实验基础会计学收料单、领料单凭证操作、现金银行存款存取凭证操作、练习借款单的填制、练习支票的填制、现金缴款单的填制、销售发票的填制、固定资产核算凭证操作、纳税缴款凭证的操作、产成品交库单的填制、财产清查凭证操作、练习银行存款余额调节表的编制大学一年级下学期阶段性实验财务会计企业筹资会计实验、货币资金会计实验、应收与应付项目会计实验、工薪会计实验、存货会计实验、投资会计实验、固定资产会计实验、无形资产会计实验、损益会计实验、现金流量表实验、合并会计报表实验大学二年级上学期阶段性实验成本会计学制造费用的归集和分配、辅助生产费用的归集与分配、生产费用在完工产品与在产品之间的分配、品种法、分批法、分步法等大学二年级下学期阶段性实验财务管理学资金时间价值与风险分析、企业筹资方式、资金成本和资金结构、项目投资、证券投资、营运资金、财务分析等大学二年级下学期综合性实验会计大作业股份制企业综合模拟实验大学三年级上学期旧业务的会计处理程序及业务处理过程;纳税缴款凭证操作的实验目的是通过填制纳税缴款凭证,使学生了解纳税缴款有关手续及会计处理;银行存款余额调节表的编制是掌握银行存款的核对方法及其未达帐项的调整。

3.2.2财务会计的实验内容企业筹资会计实验包括资本筹资、银行借款和企业债券的基本理论问题及会计处理;货币资金会计实验包括货币资金结算业务和外币业务的会计处理;应收与应付项目会计实验,要求学生了解企业会计工作中应收账款与坏账损失、应收票据与贴现、应付账款与应付票据、预收账款与预付账款、应交税金与其他应收、应付、应交项目的基本内容和核算方法;工薪会计实验要求学生掌握工资总额的组成内容,工资的计算与会计处理,以及职工福利费、工会经费、教育经费等的会计处理;存货会计实验要求学生掌握各种存货收、发的计价及各种核算方法,能从事企业的存货会计;投资会计实验要求学生深刻理解投资计价的确认原则,熟练处理投资的会计业务;固定资产会计实验要求学生掌握固定资产的增加、建设、修理、折旧、租赁以及在建工程的科技核算方法;无形资产会计实验掌握无形资产的会计处理;损益会计实验掌握财务成果的形成与分配问题;现金流量表会计实验要求学生掌握工作底稿法来编制现金流量表,合并会计报表实验要求学生做抵消分录,编制合并会计报表。学生通过模拟专项会计业务,最终达到熟练处理账务的目的,初步掌握财政部颁布的16项准则、《企业会计制度》的内涵。

3.2.3成本管理会计的实验内容成本管理会计是高等财经院校的一门核心课程,内容繁杂,学生必须亲自动手,才能了解成本计算的流程。实验资料通常以制造业为例,实验教材的选用应注意案例数字的准确性和方法的多样性。制造费用的归集和分配实验主要要求学生掌握制造费用的几种分配方法:生产工时分配法、直接工资比例法、机器工时比例法、计划分配率分配法;辅助生产费用的归集与分配要求学生掌握常用的分配方法:直接分配法、交互分配法、计划成本分配法和代数分配法,重点掌握交互分配法和代数分配法;生产费用在完工产品与在产品之间的分配,合理准确地确定在产品数量,是在产品成本计算的基础,常用的分配方法有不计算在产品成本的方法、在产品成本按年初数固定计算、在产品成本按其耗用直接材料费用计算、约当产量法、在产品成本按定额成本计算、定额比例法,其中重点掌握约当产量法;品种法是以产品品种作为成本计算对象,归集生产费用和计算产品成本的一种方法;分批法是让学生按照产品的批别或购货单位的订单来归集生产费用,计算产品成本的一种方法;分步法是让学生按照产品的生产步骤归集生产费用、计算产品成本的一种方法。

3.2.4财务管理的实验内容市场经济条件下,财务管理的核心是财务决策,财务预测是为财务决策服务的,决策成功与否直接关系到企业的兴衰成败,财务管理实验显得尤为重要。资金时间价值与风险分析实验的内容是让学生掌握一次性收付款项的终值与现值、普通年金的终值与现值、即付年金的终值与现值、递延年金和永续年金的现值、风险报酬率的计算;企业筹资方式中必须掌握债券的发行价格计算方法、企业资金需要量预测常用的几种方法:定性预测法、比率预测法、资金习性预测法;资金成本和资金结构实验重点掌握个别资金成本、加权平均资金成本、资金的边际成本、边际贡献、财务杠杆、经营杠杆、复合杠杆、息税前利润2每股利润分析法等;项目投资中做固定资产更新改造项目的净现金流量计算实验、证券投资一节中要求学生做证券投资决策实验;营运资金一节中做最佳现金持有量实验、信用条件备选方案的评价实验;财务分析一节中做企业偿债能力分析、营运能力分析、盈利能力分析、发展能力分析等实验。

3.2.5会计大作业课程实验大学三年级的学生已经具备一定的会计知识,在会计学主干课程学完后,要求学生独立完成一整套150笔左右业务的会计处理,综合了以前所学的会计知识,这些业务还必须涵括财政部颁布的16项企业会计准则,如《借款费用》、《收入》、《投资》、《无形资产》、《会计政策、会计政策变更及会计差错变更》、《建造合同》、《现金流量表》、《债务重组》、《非货币易》、《或有事项》、《关联方交易》、《固定资产》、《存货》、《资产负债表日后事项》等,从开账、填制原始凭证、记账凭证、填制现金日记账、银行日记账、明细分类账、总分类账、编制科目汇总表、银行存款余额调节表、到最后出具资产负债表、利润表及利润分配表、现金流量表。学生通过这套会计大作业能够得到很好的锻炼。

3.2.6增设行业会计及创新性设计实验大学三年级下学期时,应该开设商品流通企业会计、施工企业会计、银行会计、电力企业会计、交通企业会计等行业会计,以便让学生将来到社会上缩短适应期,这些课程的课时不宜太多。同时,应增加创新性设计实验或增加修改缺陷条件的实验,使学生具有自主实际解决问题的能力。这些还需要会计学实验室开放的配合,以预约方式或者全阶段开放方式开放,学生可以来实验室选择自己感兴趣的会计内容做实验。

4结语

高校的会计学教育应该有自己的特色,会计手工实验教学不能减少。同时,又应该加强计算机会计实验教学,会计实验教学的发展趋势是会计实验知识化、规范化、综合化、现代化、社会化,为了适应新世纪会计实验教学的要求,我们需要建立和健全会计实验教学的运行机制[2]。会计实验教学具有连续性、综合性的特点,它是一个循序渐近的过程,在实际教学中,应该不断完善会计实验教学体系。

参考文献:

[1]张兴武.办好会计模拟实验课的几点体会[J].广西会计,2000,(11):30232.

[2]于玉林.21世纪会计实验教学的发展趋势[J].实验室研究与探索,2004,(1):426.

[3]王建成,朱启明,李乃恒.会计实验教学研究论文集[M].北京:中国商业出版社,1999.

[4]王维虎.改善会计模拟实验的设想[J].财会月刊,1997,(6):27228.

[5]于玉林,程夏.会计学实验[M].北京:经济科学出版社,2004.

[6]侯旭华.高职院校会计模拟实验教学探索[J].职业教育研究,2005,(8):1372138.

第2篇:实验课程设计论文范文

1.构建科学的课程体系

安康学院学院根据培养应用型环境规划与管理专业人才目标的要求,精细设计,整合实验课程,以够用、管用、会用为原则,精简课程门数,突出核心课程,实现实验课程体系的整体优化[3,4],构建了全新的“平台+模块”实验课程体系,确保实现培养应用型环境保护专门人才的目标。该体系的实验教学分为三个阶段实施。第一阶段为专业实验基础平台课程,要求学生掌握实验课程中涉及的基本操作、基本技能;第二阶段是实验技术模块课程,要求学生掌握基础实验课程中的分析测试技术;第三阶段是结合学生的兴趣、就业取向而开设的个性化就业方向模块课程、应用分析模块。新模式实验课程体系的行课计划如表1所示。

2.改革实验教学体系

实验教学是实践性教学的重要组成部分。理论教学必须通过实验过程才能使学生的理论知识实践化。在实践性教学改革过程中,将课程实验、课程设计、专题设计、生产实习、毕业设计等实践性教学进行深层次的、系统的、交叉的和独立的改革和重组,将实验实践教学与生产第一线结合,重点培养学生解决实际生产问题的能力,力争实现学生零距离上岗的应用型人才的培养目标定位。

2.1优化实验内容在科学技术飞速发展的今天,如果专业实验课的内容仅仅局限于课本,培养出的学生将不能适应现代科学技术发展的要求[5]。因此,在专业实验教学中,要不断捕捉最新科技成果和社会的需求,并将其充实到教学内容中去,这样学生才能够及时了解学科发展动态和趋势,掌握新技术和新方法。如在环境监测实验课程内开设室内空气中甲醛的测定、室内空气中总有机挥发物(TVOC)的测定、空气中苯并(a)芘的测定等实验;在环境化学实验课程内开设水体富营养化程度的评价、水中重金属的污染评价、废水中有机污染综合指标评价与分析、重金属在土壤植物体系中的迁移转化等实验。当前的环境专业实验大多为验证性实验,设计性和综合性的实验内容较少,无法达到对学生综合应用能力、创新意识和创新能力培养的目的。因此,调整了各课程的实验内容,并结合教师的科研课题开设用活性炭对不同金属离子的吸附能力的比较、聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附废水中的铬、活性污泥法处理生活污水、安康学院西校区空气质量评价等综合性、设计性实验,这样能够使学生把握课题研究领域前沿,并尽可能地利用新手段和新方法解决实验问题,同时可以节省实验经费,充分利用科研经费。

2.2改进实验教学方法

实验是学生对理论知识最重要的直观感受途径,实验室是以学生作为主体进行学习的重要场所[6]。传统的实验教学属于保姆式教学方式,学生对教师依赖程度高,缺乏独立性,学生的自主动手能力训练不足[7]。因此,需要对部分难度不大的实验的授课模式进行改革,以加强学生的独立操作能力[8]。安康学院农学与生命科学院实验教学主要采用开放式和自主式结合的方式。在实验课开始之前,教师先和学生一起预习实验内容,一同探讨实验中的有关事项,教师只需回答学生提出的问题,学生自行进行操作,教师再针对学生操作过程中出现的问题进行讲解、纠正错误,最后再完整地重新操作整个实验。这样既提高了学生学习的主动性,更容易及时发现问题、解决问题,增强学生的理性认识。实验课除了开设必要的实验外,还购买一些实验操作的视频资料供学生观看学习。这种类型的教学方式与实际的实验结合,教学手段的多样化,使学生的实际动手能力得到很好的锻炼。

2.3加强实验室管理

学生一般只有在实验课时才有机会操作仪器设备,难以激发学生学习的兴趣。随着学校学生课外活动以及学生科研项目资助活动的开展,环境监测实验室、环境微生物实验室、环境生态学实验室、环境化学实验室在正常行课外都实行开放式管理,以增加学生操作仪器的机会,提高学生学习的兴趣和动手能力。

3.强化实践环节

环境规划与管理具有很强的实践性,培养学生的实践能力显得特别重要,因而不可忽视实践性教学环节。环境专业的实践教学包括实验、课程实习、课程设计和毕业论文(设计)四部分[9]。在毕业实习与毕业论文(设计)方面,需要积极探索开放实践教学途径,使学生的专业学习与企业生产实际不脱节。

3.1生产实习

生产实习是让学生通过参加环境保护方面的实际工作,检验自己所学专业知识,了解书本知识与实际生产需要的联系与区别,体验自己所学知识的局限性和实际工作所需知识的多样性,从而提高其学习专业知识的自觉性和学习的主动性,为其将来参加工作、选择就业方向打下良好的基础。因此,安康学院将生产实习的时间延长为一个学期,这样,学生就有将近半年的时间到生产第一线,提炼知识、拓展视野、锻炼能力。这充分体现了理论教学与实践训练并重的思想,强化了学生应用能力、创新意识和实践能力的培养,也为其毕业论文(设计)打下坚实的基础。

3.2毕业论文(设计)

由于安康学院环境规划与管理专业目前仍是专科专业,不涉及毕业论文内容,但是随着该专业升本,毕业论文(设计)仍然是必不可少的高等学校实践教学的重要环节,是大学学习的最后一站,也是检验他们大学学习成果的标尺[10]。安康学院农学与生命科学院按学校规定将毕业论文时间定于第8学期,论文完成时间一般为6周。但学生此时面临着找工作和理论课程学习的双重压力,毕业论文质量难以保证。为提高毕业论文的质量,自2006年后,调整了毕业论文的时间,在第6学期就启动毕业论文。设计工作在第7学期完成毕业论文(设计)开题及其相关准备工作,并在第8学期停课6周让学生全力进行毕业论文(设计)工作,确保毕业论文(设计)工作圆满完成。在选题时将毕业论文与大部分教师的科研课题直接联系,这样使学生的选题既有一定的研究深度,又提高了学生的理论水平,并有一定的创新性。今后,学院还计划将毕业论文(设计)工作与学生的毕业实习紧密结合起来,与实习单位的指导教师联合指导学生的毕业论文(设计),让学生研究实际生产问题,培养学生的应用能力[11]。

第3篇:实验课程设计论文范文

[关键词]教学系统设计 实验教学 教学设计师

[作者简介]张西宁(1975-),女,陕西渭南人,渭南师范学院传媒工程学院,副教授,硕士,研究方向为教育技术学基本理论及教学设计。(陕西 渭南 714000)

[基金项目]本文系教育部2009年高等学校本科教学改革工程“渭南师范学院传媒工程系教育技术学部级特色专业建设”(项目编号:TSl1772)、陕西省2009年特色专业建设点项目“渭南师范学院传媒工程系教育技术学省级特色专业建设”(项目编号:46)和渭南师范学院2011年院级教改项目“教育技术学特色专业建设点创新实践教学体系的探索”(项目编号:JG201153)的阶段性研究成果。

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)08-0154-02

教学系统设计课的实验教学力求在理论课教学的基础上,通过一些实验项目,使学生加深对理论的理解,同时将理论教学中学到的东西有机地运用到设计实践中,培养其设计意识、创新能力和综合分析问题的能力。本文主要针对教学系统设计课的实验教学改革进行了研究。

一、教学系统设计课实验教学的现状

为了了解教学系统设计课程实验教学的普遍状况,笔者就本课程的实验教学以问卷的形式对陕西师范大学、第四军医大学和渭南师范学院三所高校正在学习本课程和已经学完本课程的部分学生进行了调查,通过网络搜集资料,对本课程的一些精品课程网站进行了调查。调查结果显示,本课程的实验教学普遍存在以下问题:第一,实验项目以程式化教学系统设计模式为指导,各独立实验之间缺乏内在的天然联系。本课程的实验教学项目多以教学系统设计的环节展开,如学习者分析、学习内容分析、学习目标分析等,学生一般只需要查阅文献资料,在网上查找资料就可以完成,而且各独立实验分开进行,学生难以对于教学系统设计达到一个系统的设计。甚至有些学校该课程只有理论课,没有开设实验课程,只是要求学生学完本课程之后,根据学习内容完成一个学习资源或学习过程的项目设计,这就相当于要求学生“一步登天”,难度太大。第二,实验教学目标太过笼统,可操作性不强。本课程的实验教学目标,多数学校要求学生掌握学习者分析的方法、内容分析的方法或者掌握多媒体教学软件的设计方法,掌握网络课程的设计方法,掌握多媒体课堂教学的设计方法,或者设计制作一份多媒体教学资源。这些目标太过宽泛,学生难以把握,而且还涉及其他相关课程,如多媒体课件制作、网页制作等内容。这就面临一个如何协调相关课程的问题,学生往往难以衡量,最后只能草草完成作业。第三,实验内容缺乏时代性。很多教师缺乏来自中小学和企业一线等方面的实际经验。他们尽管在课堂上讲的是先进的教学系统设计理念,但其对实验内容的选择却跟不上时代的要求,以课堂教学的“教”设计为主,不能激发学生探究知识的欲望,以实现学以致用。

结合调查结果,笔者认为,目前教学系统设计应处理好以下两对关系。第一,要准确把握教师理论讲授与学生实践操作的关系。从学科性质上说,教学系统设计既属于设计学科,又属于连接学科或桥梁学科,它是利用人类已有的学习理论、教学理论和传播理论并结合教学设计实践的一些方法、原则来设计教学,以达到教学效果的最优化,是一门应用学科。那么,在教学设计实践内容的选择和应用方面应该结合学生特点和学生的学习需要这两方面来考虑,积极为学生提供各种经验,如学校教学的、企业培训的、公司宣传的、网页设计的等多方面的经验,然后选择其中几个项目内容,让学生真正到实践中去做,而不仅仅是坐在电脑前面就能完成的项目。因此,教师只有处理好理论讲授与设计实践二者的关系,才能真正达到教学系统设计桥梁学科的目的。第二,要处理好本课程实验与专业其他相关课程实验的关系。有些实验项目要求学生掌握多媒体教学软件的设计方法,掌握网络课程的设计方法,掌握多媒体课堂教学的设计方法,设计制作一份多媒体教学资源等。最终学生设计的成果以学生是否能拿出来实际作品作为评价标准。这固然没有错,但更多的是评价作品的外在形式,对于作品的设计思想、内涵考虑较少。所以,学生拿出来的作品中设计的成分很少,甚至就是某个现有网络课程的移植,更谈不上有教学系统设计理论的指导了。因此,教学系统设计的实验成果更应该看重的是设计理念,而不是外在形式。有了教学设计课程之后,应该说对其他相关课程的实验要起到锦上添花的作用。

二、教学系统设计课实验教学的改革

1.实验教学目标的具体化。教学目标是对学习者经过学习后应该表现出来的行为的具体的和可观测的描述,它是教学活动的起点,也是教学活动的终点。教师的一切教学活动都是围绕教学目标进行的。一个合理的、具体的教学目标不仅是指导教师教学的指针,也是激发学习者学习动机的有力武器。教学系统设计课程的实验及教学目标,就是应用所学教学设计理论于具体实践中。从对学生能力要求而言,掌握教学设计的基本思想、理论基础,理解教学设计的基本原理,属于基本能力层次;具备用教学系统设计原理,解决教学实际问题的能力,则属于高层次能力,要依赖实验教学活动完成。在实际教学中,出于各种主观原因和客观条件的限制,一些学校往往有对培养学生解决问题的能力重视不够的倾向。其突出表现就是教师活动多,学生活动少;教师讲得多,学生动手少,高层次实践活动更少。这使学生错误地认为本课程学习目标就只是掌握一些概念原理等知识性内容。如果我们将学习目标定位在对学习者的高层应用能力培养上,学习效果就会大幅提升。基于这种认识,实际教学中,我们果断地调整了实验教学目标,将重点放在培养学习者运用相关原理解决实际问题的能力上,并增加了让学生在实验设计前去中小学观摩优秀教师教学、与学生座谈等活动,实验后再将所设计的产品拿到中小学去,请一线教师、请中小学生给予评价,真正做到与一线实践结合,应用所学的设计知识,从而提高学生的能力。

2.加强各独立实验项目之间内在的联系,各独立实验项目要有所侧重,但在以某一项目为主的前提下,对于其他教学设计的项目要有所考虑,比如,以小学信息技术课为例做学习者分析,既要通过查阅文献资料,理解理论上对小学生各方面特征的分析,然后还要结合理论的分析和前期的学习需要分析,设计学习者特征调查问卷、访谈提纲、观察表,甚至为影像记录做好准备。在前期工作做好之后,一般传统的学习者分析也就结束了。可实际上工作才刚刚做了一半,之后要将学生放在真实的实践中,让他们有机会接触小学生,以更具体、直观、深入地了解小学生的特点。在观察和调查之后,要求他们结合小学生的某一方面的主要特征,选择一定教学内容或片段进行教学设计,完

成一个具体任务。在这个过程中,学生由于之后的一些内容还未学习,可能设计得不深入或者不规范,但只要是针对特定的学习者,设计能达到预期目标即可。这样做的结果是,到了实验课程结束时,学生会将教学系统设计各个环节的内在联系了然于心,设计时把握各个环节之间关系的能力也会大幅度提升。甚至会形成习惯。

3.实验内容的选择要与时俱进,不能只局限在课堂教学。目前教学设计实验的内容多以课堂教学系统设计为主,以教师如何“教”的设计为主,其他方面的内容很少,甚至没有涉及。实际上教学设计有三个层次,分别是系统层次、产品层次和课堂层次。而且,教学设计在理论和实践层面也都有了新的发展。在理论层面,以学为中心的教学设计理论不断发展,成为人们关注的焦点。在实践层面,新的教学设计模式不断涌现,如基于We-bQuest的教学设计、Web-Based Course教学设计、Goal-BasedScenarios教学设计等。另外,一个全新的职业――教学设计师也逐渐为更多的人所熟知。这一职业在国外已是一个非常成熟的职业,其就业范围涉及高校、教师职业与非教师职业、企业、公共电视系统或电视台、媒体机构、师资培训、IT业、新闻业、汽车业等相关领域。近年来,在我国北京、上海、广州等城市也出现了与该职业相关的招聘信息,社会对这一职业的需求明显增多。教学设计师需求的出现为教育技术学等专业学生的就业提供了新的领域,而且就业领域出现了以前少有的“教育技术学专业优先”的标注。可是,回归该专业的教学与课堂,却很难挑出令企事业单位满意的教学设计师。对此,教学设计课程,尤其对实验教学负有不可推卸的责任,理想的教学设计课程的教与学是迈向其研究和应用成功之门的第一步,也是培养合格教学设计师的必然途径。所以,要及时了解和把握时展的动向,积极关注新技术的发展,关注企业、职业的新需求,为本课程的实验教学注入新的活力,打破课堂教学设计的局限,走出课堂,到实践一线去,拓宽实验教学的领域,才能够培养出具有创新能力的合格教学设计人才。

4.教学设计课程教师要增加各方面的设计实践知识,提高自身的教学设计能力。据调查,多数教学设计教师对于自己的教学设计课程也很难做出良好的设计,那么教学的效果就可想而知了。究其原因,是一些教师自己都从来没有一线教学的经验,也很少去一线观摩教学,去企业的机会就更少了。所以,学生要具备良好的教学设计能力,首先教师要提高自身的教学设计能力,增加设计经验,多去教学一线的中小学、企业体验实际工作中设计人员的工作思路、做法,也可以请一线设计人员到课堂中,为学生带来丰富的实践案例、模拟设计,活生生的成功设计活动,以学生以看得见、摸得着的方式让学生了解教学设计,增强设计的感性经验。

5.变封闭性实验为开放性实验。开放性实验教学是学校对大学生开放实验室,让其自主选择实验项目,设计实验方案,在教师的指导下完成实验过程,获得实验技能和知识,达到实验目的的一种实验教学组织形式。由于教学系统设计对于学生的各种能力要求较高,实验综合性很强,传统的课堂实验教学难以高质量完成任务,所以该课程实验教学的实施要实现实验教学环境、教学设备、教学时间、教学内容、教学方法等方面的开放,使教学设计实践活动不局限于学校、课堂、上课时间。同时,也要加强教师对学生实践环节的指导,让学生真正从实践中深刻理解教学设计的内涵,增强教学设计的能力。

三、结语

以上方面提到的探索内容,在我们的教学设计课程实验教学实践中已经取得了较好的效果,尤其是中小学教学设计实践方面有不少的收获,使学生整体分析问题的能力、综合设计能力和团队协作能力均得到了发展,实验教学效果显著得到提升。今后的实践教学,我们设想:坚持以提高学生的教学设计能力和学习兴趣为中心,为学生创造良好条件,使实验教学进一步突破学校各方面的局限,充分发挥学生学习的主体性、积极性和创造性,为培养时代需要的合格教学设计师而努力。

[注释]

①②何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002:80,48.

第4篇:实验课程设计论文范文

关键词 创新能力培养 机械制造技术基础 理论教学

中图分类号:G424 文献标识码:A

1 概述

在知识经济与经济全球化的今天,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才是社会对高校的要求和期望。①机械工业作为制造业的基础行业,为国民经济建设提供技术装备,它的发展更是需要大量全面发展、综合素质优秀的专业人才,机械工程教育模式必须与快速发展的机械工程技术相适应。从事机械工程高等教育必须创新教育理念和运行机制,跟上时代前进的步伐,大力推行以发展学生创新能力为核心的创造教育。

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业非常重要的一门专业技术基础课,该课程内容覆盖面广、信息量大,包含金属切削原理与刀具设计、金属切削机床概论与设计、机械制造工艺学、机床夹具设计原理等多门学科的内容。②③同时机械制造技术基础也是一门重在实践的课程,教材中的很多知识需要在实践中学习和掌握,仅凭根据教材进行理论讲解和习题练习远远达不到教学效果,学生不能真正地感受到所学知识的用途,更谈不上如何应用。

为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。

2 改革内容与举措

针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。

2.1 加强金工实习教学

金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。④机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。

按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。

2.2 优化改革课堂教学体系

为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。

2.3 构建实验教学新模式

目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。⑤通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。

针对本课程的实验教学进行以下改革:(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。

2.4 改革生产实习和课程设计

机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,⑥通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。

本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,⑦并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。

3 总结

学生创新能力的培养是各高校面临的一项重要任务,不仅涉及到教师的创新素质、学校的创新环境,还和学生自身的创新思维有关,目前在这方面的工作仍处于起步和探索阶段。为配合创新能力培养的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2010-2011级本科生十个班级为试点班级,从理论教学和实践环节等多个方面对机械制造技术基础课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果。

基金项目:本文系“山东科技大学群星计划项目”(项目编号:QX2013224)的研究成果;本文系“2013年山东省特色名校工程建设―机械制造技术基础课程资源库”的研究成果

注释

① 刘秀莲.培养机械专业大学生创新能力的方法探索[J].中国电力教学,2013(16):30-31.

② 王素玉.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.

③ 张树森.机械制造工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.

④ 傅水根.创建有中国特色的工程实践教学体系[J].中国大学教学,2004(7):24-26.

⑤ 朱从容.机械制造技术基础课程实践教学改革探讨[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(3):6-7.

第5篇:实验课程设计论文范文

1.1课程教学体系现状

《机械设计基础》课程开设在大学农牧学院的能源与动力工程专业,共有三个模块,分别为理论教学模块60学时、实验教学模块4学时以及课程设计1周。

1.2教学体系中存在的问题

课堂教学模式陈旧,重讲轻练。课堂教学中,教师常过分强调知识的全面性,造成课堂教授内容过多,与学生互动较少,同时没有给学生留下足够“学”的时间。例如在讲平面四杆机构设计时,课堂时间大部分在讲授其设计基本思路与方法,很少讲习题,更没有时间让学生练习,严重阻碍知识体系的掌握。实验教学条件和内容不完善,学生缺乏参与感。受实验教学条件的限制,现有实验教学内容仅包括机械原理认识实验与机械零件认识实验,均为参观性实验。学生在实验过程中只能对常用机械零件产生感性认识,而没有实际动手操作,致使参与感严重缺失。课程设计时间短,题目单一,且与实际脱节。课程设计的时间为一周,只能做一个题目,即二级变速器的设计。在这一周的时间内,需对设计的各环节进行分析、计算、选型和作图等,时间非常仓促,学生非常吃力。加之设计题目与实际脱节,学生对设计内容不感兴趣,阻碍了学生设计能力的提高。课程考核方式单一,偏重于理论知识的考核,实验等实践内容几乎不在考核之列,造成学生对实验课程和课程设计不重视,专心于理论知识的学习,不利于学生机械设计综合设计能力的提高。

2教学体系改革措施

课堂教学、课程设计、实验教学是机械设计课程整个教学体系中不可忽略的三个重要环节,本课程的教学改革也应从这三个环节入手。课堂教学应提高教学效率,课程设计应提高学生的工程设计能力,实验教学应以培养学生的动手能力和创新能力为目的。同时理顺课堂教学、课程设计与实验教学之间的关系,建立多元化的教学体系。

2.1改革课堂教学方法,整合教学内容,提高教学效率

针对教学模式陈旧、重讲轻练的现状,课堂教学应遵循精讲多练的原则。在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法,使知识易于理解、掌握和记忆。同时给学生留出一定的思维空间,避免满堂灌和填压式的教学方法。同时课堂教学应多采用现代教学手段,例如对于一些较为复杂的空间模型和机械运动规律的讲授,应采用幻灯片、动画或录像等方式,更有利于对常用机械零件的结构和特点的认识和掌握。在课程教学体系改革的大背景下,课程教学内容需要整合,应以机械零件设计为主线,以基础理论侧重实用为原则。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型建立机械运动简图,因此应把结构分析,机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号,机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机构原理部分的内容,过去主要是采用讲授图解法。随着计算机辅助机械设计的应用与推广,其教学内容应该以讲授解析法为主,并增加计算机辅助机械设计的内容,向学生简单介绍AutoCAD的操作知识以进行机械设计,课后要求学生利用计算机完成简单机构的设计任务。对于机械传动和零件设计,应尽量减少理论计算公式的推导,增加零件细部结构的设计介绍和常用设计参数的选取原则的介绍,并加强对机械组合的介绍,比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。多向学生介绍机械方面的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。此外,参考教材的选用应着眼应用性和先进性。将版本较老、内容较难的教材改为内容较为简单、学生感兴趣、应用型强的教材。

2.2完善实验条件,注重实验教学,重点培养学生的动手和创新能力

针对学生对本课程的学习积极性很高,但学习很吃力的现状,分析其原因,主要是因为学生对理论推导的课程内容有所排斥。但学生对事物的感性认识能力较强,且比较爱动手操作。应对实验条件和实验教学内容做出调整。例如建设机械设计综合实验室,购买机械设计课程相关教学仪器设备,用于满足教学实验条件,并在维持总学时(64学时)不变的情况下,大幅加大实验学时所占的比例。其中,理论学时由60学时压缩至36学时,实验学时由4学时增加至28学时。为增加学生对机械机构的操作能力和创新能力,实验教学在课程教学中所占的比例大幅增加,实验教学内容也有了相应的调整,包括认识实验、操作实验和创新实验。其中,认识实验主要是参观机构工作原理,4个实验共8学时;操作实验主要是常用机械模型的制作,3个实验共14学时;创新实验主要是根据学生的兴趣进行机械模型创新设计,1个实验共6学时。

2.3健全课程设计内容,全面提高学生机械设计能力

机械设计课程设计是提高学生机械零件设计能力的一个重要环节。课程设计给定的时间短,涉及知识面广,完成的内容多,计算量大,绘图工作繁重,有时一个普通的传动方案就需要几个小时甚至几天的时间。鉴于该现状,应使课程设计的题目多样化,并给出设计功能要求,让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构方案,指导教师给出合理建议,并尽量借助于现代设计手段、设计方法指导学生完成课程设计任务。在课程设计过程中,要求学生在手工计算的基础上,完成装配草图设计,并运用CAD软件完成装配工作图和零件工作图的绘制。这样不仅能使学生在学习期间接触和掌握计算机辅助绘图技巧,又可以加深学生对行业标准和设计规范的理解掌握,全面提高学生的机械设计能力,为其今后从事设计工作打下良好基础。

2.4考核形式多样化,全面考察学生的学习成果

传统的机械设计课程的课堂教学多,考核多以闭卷考试为主,因而导致学生对实验、设计不感兴趣,偏重于书本知识的掌握,形成了“高分低能”的不良现象。而社会的发展要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,因此,课程的考核形式应多样化,以全面考察学生的学习成果为目的,不能单纯以书面考试为主。按照这一思路,课程的考核形式也应作出相应的调整。例如新制定的考试方案中,闭卷(或开卷)考试占30%,实验完成情况占30%,课程小论文占20%,平时表现占20%。其中,闭卷(或开卷)考试内容为课堂教学的重点及难点;实验成绩包括实验模型制作水平、实验积极性及实验团队合作情况;学生可自行拟定课程小论文题目及内容,但论文中必须能反应学生对本课程结构体系的认识及学习感受(需对课程教学提出合理建议或意见)或对课程某一典型章节(典型机械结构)的深入理解;平时表现包括课堂教学及实验教学出勤率、学习积极性及作业完成情况。

3结论

3.1《机械设计基础》课程教学体系的改革应从课堂教学、课程设计和实验教学三个环节着手,应理顺课堂教学、课程设计和实验教学之间的关系,建立多元化且结构合理的教学体系。

第6篇:实验课程设计论文范文

原有实验课程结构中,授课教师依据各自的经验和对理论课程重点内容的理解自行设置实验课内容。由于授课教师间缺乏应有的沟通,并出于对传统基础实验的重视,造成了专业基础实验课重复性内容较多,不能唤起学生的兴趣,浪费了教学资源。在专业实验课的设置上,授课老师在有限学时内将实验分解成几个部分来强化理论知识,造成课程设置前后不衔接、不连贯,导致了学生知识面过窄,不能综合运用所学解决实际问题。为了改变生物工程专业不合理的实验课程体系,考虑到专业的办学特色和实际实验条件,统一调整了实验课程结构,将重复的实验内容保留在一门课程中,其它课程则增加一些实用性、创新性实验,并在专业实验课阶段,以综合性大实验的要求来建设每门课程,使每门实验课都有一个完整的体系,有针对性地培养学生的不同素质,使每门课程在有限的学时内都有不同的内容、不同的重点,同时使整个实验课程结构具有前后联系、逐渐加深、互相支撑的特点,有利于调动学生的实验热情,并使其掌握更多的实验方法。

专业基础实验课的目的是训练和规范学生的基本实验技能和操作方法,对所观察的现象做出合理的分析,并通过获得的实验数据撰写合格的实验报告。在调整实验课程结构时,删除了部分重复实验,增开了一些实用实验。同时,在实验条件满足的前提下,去除了一些验证性实验,增加了一些学科前沿性实验。例如在原有课程结构中,普通生物学、微生物学、细胞生物学中都开设了“显微镜的结构和使用”这一实验,在依据理论课程结构对实验课程进行调整后,这一实验只保留在细胞生物学中,其他两门课则分别改设了“血涂片的制作和血型鉴定”和“啤酒或其他样品中微生物的分离和纯化”,改设的两个实验将理论知识应用到解决具体实际问题上来,调动了学生的主观能动性,使学生掌握了相应实验技能,并使学生对于理论知识的理解更加深刻。再如免疫学实验,在原有课时不变的基础上增开了“免疫印迹实验”,使学生掌握了蛋白质垂直板电泳、电转移的原理和方法,学会用Bradford法测定蛋白质浓度并能够根据蛋白质免疫印迹结果对蛋白质进行定性分析,通过这一实验使学生掌握了相关实验技术,引起了学生的科研兴趣,取得了良好的教学效果。

专业实验课的目的是通过交叉学科知识运用、自主文献检索和实验设计培养学生的创新意识和实践能力,因此在这一类实验的设计中加入了许多设计性、综合性、工程性知识的应用。同时,将“课题制”引入专业实验课,实验以课题的形式布置给学生,由学生自主完成实验,开拓了学生的眼界,熟悉了科研的一般过程。实验分为三个阶段:第一阶段为准备阶段,在这一阶段教师给出题目,学生自主查文献、设计实验方案,定期向老师汇报进度,培养学生的实验设计和创新能力;第二阶段为操作阶段,在这一阶段学生进行具体实验操作,由于实验连续性较强,实验技能要求较高,锻炼学生的实验操作技能;第三阶段为总结阶段,在这一阶段教师对学生的实验进行评述,同时对实验成绩进行评定,实验成绩的80%取决于学生在实验中所表现出的查阅文献能力、实验设计能力、实验技能、实验报告撰写能力四方面,20%取决于实验结果,新的考评机制打破了以往通过出勤率及实验现象评分的机制,有效地促进学生独立思考能力,提高学生的综合实验素质。以基因工程课为例,实验设计依托教师的科研课题,国家自然科学基金项目“基于人参发根的人参皂苷生物合成机理研究”设计实验,以目前的研究热点人参皂苷合成途径中的关键酶达玛烯二醇合成酶(DS)为研究对象,通过DS在酿酒酵母中的异源表达来研究DS在人参皂苷合成途径中的应用,整个实验内容涵盖了分子生物学、免疫学、微生物学、基因工程、生物分离工程等多门课程内容,培养了学生的创新意识和科研思维,提高了学生综合运用所学知识解决实验中遇到的实际问题的能力。再以生化工程为例,以发酵法制备酒精为内容设计实验,通过固定化酵母进行酒精发酵及对发酵性能进行测定,使学生掌握细胞固定化的多种方法和发酵法生产酒精的流程,整个实验内容涵盖了微生物学、发酵工艺原理、生物工程设备、生物分离工程等多门课程内容,培养了学生的工程应用能力,为将来的工作和学习打下了良好的基础。值得一提的是,学生在正式实验之前进入实验室,在实验室老师的指导下自行准备实验所需的药品和仪器,这样就有效的使学生熟悉了仪器并规范了其实验操作,为下一阶段的学习打下了良好的基础。

2生产实习和毕业论文改革

实习和毕业论文(设计)是生物工程本科实践教学中非常重要的环节,是将所学的理论知识、专业知识与实际应用相结合的实践过程。生产实习是通过学生在工厂内的学习和实践,使其接触工业化生产,了解实际生产的过程。由于工厂方面对安全和生产有要求,学生在生物工厂实习期间,很难切身参与到实际生产过程中,实习效果不理想。毕业论文(设计)是本科教学过程中最后一个重要的教学环节,是培养学生的工程实践能力,提高学生的创新能力和解决实际问题能力的重要一步。由于师资力量不足、选题脱离实际等原因,毕业论文(设计)存在诸多问题。为了培养创新型及工程型的生物工程人才,改进了原有实习和毕业论文(设计)环节,将企业的生产工艺在学校实验室规模下加以实现,同时聘请企业高水平技术人员指导本科生的工艺实习和毕业论文,并将解决的企业问题作为学生的毕业论文选题,调动了学生的学习积极性,取得了较好的教学效果,具体措施体现在以下三方面:

(1)工厂认识实习与实验室操作相结合。实习前,指导教师会对总体内容进行介绍,同时布置关键问题,引导学生查阅文献资料并设计总体试验方案,然后组织学生去相关生物工厂认识实习,通过工厂相关技术人员的介绍及实地考察学习,学生与自己设计的实验方案相印证,从而加深对某一生物产品的生产设备、工艺路线的认识。同时我们依据学生理论课所学习的基础知识和生物工程的发展趋势选取了三项实验内容,能够在学校实验室条件下,实现小规模制备,有利于学生充分理解某一生物制品的生产工艺原理并掌握相关工艺路线,这三个实验分别是:以淀粉为原料,发酵制备酒精,使学生熟悉整个生产工艺,理解和掌握发酵法生产酒精的工艺原理和关键技术;利用白腐真菌发酵制备降解木质素粗酶等,使学生了解生物质资源的利用状况及发展趋势;通过实验室规模的生物反应器培养人参发根来提取人参皂苷,并对其含量进行测定,使学生了解发根培养的原理及优势。通过这些精心选择的实验内容,使学生实际操作与企业参观相结合,培养了学生积极思考的习惯,锻炼了学生操作技能,达到工程训练的目的,实习效果明显提高。

(2)与企业合作实现双赢。组织教师到工厂调研,并聘请相关企业高水平技术人员给教师授课,使教师充分认识某一生物产品的生产设备、工艺路线、工厂设计等,积极鼓励教师承担企业横向项目或与企业联合承担科研项目,解决企业生产中存在的实际问题或研发新工艺。教师通过这类项目,真正参与到企业的生产中,熟悉了企业的生产工艺,提高了科研应用能力,便于指导学生的实践与毕业设计。同时,教师将科研项目中的一部分作为学生的毕业论文选题,由于学生有过生产实习的经历,这种以企业生产实际为背景开展的毕业论文较易唤起学生的科研兴趣,提高了学生综合运用所学知识解决生产中存在的实际问题能力,为今后的学习及工作打下了坚实的基础。例如我系教师与大成集团合作进行的“玉米淀粉酶法浸泡生产工艺”的项目,在玉米淀粉生产工艺中,采用酶来处理玉米,减少了一氧化硫用量及浸泡时间,降低了环境污染,提高了生产效率,取得了较好的研究结果。其所带本科生的毕业论文为“一株产中性蛋白酶菌种的筛选”,引导学生在解决实际问题的同时,熟悉淀粉生产的工艺。再如我系教师承担的项目“大肠杆菌木糖好氧发酵生产琥珀酸的研究”,其所带本科生的毕业论文为“琥珀酸代谢网络的改造”,使学生更好地理解琥珀酸生产工艺的同时,大胆进行科研创新,改造原有工艺,培养了学生的创新能力及工程意识,取得了较好的教学效果。

(3)聘请企业高水平技术人员作为副导师指导本科生的工艺实习和毕业论文。这些技术人员对其工作领域的工艺路线和设备较为熟悉,因此其指导内容针对性较强,更加注重生产中的实际问题,有效地解决了科研与生产相结合的实际问题,提升了实验教学效果;同时,这一措施也解决了我们的师资力量不足和学生缺乏工程意识的问题。经过近几年不断对教学方案进行改革和实践,学生的工程应用能力有了显著提高,能够针对工厂存在的实际问题通过查阅文献提出解决方案,同时通过毕业设计也能对一些工艺路线和设备结构提出设计方案,有效地培养了学生分析问题和解决问题的能力,为学生就业提供了更好的保障。

3课外实验构建

为了更好地拓宽学生的知识领域、延伸专业技能、掌握科学研究的方法和手段,将“大学生创新性实验计划”作为延伸课内实验的平台,“开放实验室”为这个平台的有益补充。每一次申报“创新性实验计划”前,相关任课教师经讨论研究后都会从承担的科研项目中提出与课程实验相关的研究项目供学生选择,学生可以根据兴趣自组科研团队申请加入项目研究,经导师同意后,在导师的指导下自行文献检索、实验设计、向学校申请“大学生创新性实验计划”立项。由于实验项目建立在课程实验的基础之上,学生较易接受,因此项目申报率2012年达到70%,同时,实验项目建立在科研项目的基础之上,立项也较为容易,项目申报成功率2012年达到56.7%,项目的水平也不断提高,2012年部级、校一级项目数占总项目数的60%以上,这也从另一个侧面说明学生的创新意识和综合素质在不断提高。立项失败的科研小组由指导教师提供一定实验经费,实验室提供常规的药品和耗材,在“开放实验室”进行相应的实验。鼓励学生将选题与毕业论文相联系,提高了学生参与课外实验的热情。例如“人参三萜苷元生物合成关键酶P450的分离与鉴定”、“人成纤维细胞生长因子-10(FGF-10)在人参中的表达”、“利用人参根际微生物发酵法转化人参皂苷的研究”等实验项目与基因工程课程实验都出自教师的同一项国家自然科学基金项目。再如“产1,3-丙二醇微生物的筛选及其发酵条件的优化”、“生物降解秸秆木质素的瘤胃微生物的筛选及其理化性质研究”、“人参发根简易培养装置的研制及人参皂苷工厂化生产方式的研究”等实验项目全都建立在生产实习实验的基础上。这些实验项目虽然各自研究重点不同,但其相关科研背景及实验方法学生在课程实验中都有所了解,较易产生科研兴趣,同时新的实验内容开阔学生的科研视野,最大限度地提高了学生的创新能力。

4结语

第7篇:实验课程设计论文范文

关键词:构建;环境科学与工程;实验课程;研究课程

在与环境类专业技术基础课相配套的实验课程中充分利用教师的科研资源,就可望以较少的资金投入,研究构建和实施符合环境类专业大学生基本研究技能训练和创新能力培养的研究型实验教学课程。

一、研究型实验课程的特色与优势

环境类专业的研究型实验课程由一系列开放型、综合型和设计型的实验组成,这类实验均覆盖不同的知识点,是由学生在教师的指导下自主设计实验方案并通过实验实现设计目的。因此,可以强化培养环境类专业的本科生对知识的综合应用能力,促进学生创新能力的提高。

研究型实验课程具有以下特点和优势。

1、充分利用科研资源和骨干教师资源,来设计研究型实验的范围,并在教师指导下,由学生在研究课题范围内自主提出不同的多因素多变量的实验研究方案,将实验课由教师统一安排改变为由学生自主设计。

2、学生的研究型实验与研究生论文研究相结合,与教师课题研究相结合,与环保工程实践相结合,将演示型验证型实验改变为研究型创新型实验。

3、将实验由原来全班统一的1个假想课题改变为每人1个研究课题;将实验时学生被动按照教师的指导做实验改变为学生主动请求教师指导研究和实验;将以往实验内容和报告严重的相互重复现象改变为每人只能独立设计;将理论课和实验课分离现象改变为理论课教师大力参与实验指导。

4、在教师指导下,由学生完成的研究型实验的优秀实验报告,达到公开发表的研究论文的水平。部分优秀实验报告能够公开发表、参加各类课外研究竞赛包括挑战杯竞赛或参加学校其他创新培训计划。

与专业基础课配套的研究型实验教学课程的构建和实施,可望起到三方面的作用。一是使本科生紧密结合理论教学来加强实践和创新能力培养;二是确保本科生广泛参与,并能激发学生的学习热情;三是充分利用科研设备和资源,使教学与科研紧密结合,节约资金投入,提高办学效益。

二、研究型环境工程原理实验课程的构建和探索

1、研究型实验课程的目标

(1)通过研究型实验课程的学习,使教师与学生互动得到进一步加强,激发学生的学习激情,掌握专业领域的前沿与最新进展,使学生经历“三个全面”的创新教学过程:经历全面的分析研究问题的过程,实验技能得到全面的锻炼,综合能力得到全面的提升。

(2)解决目前实验课程内容与污染控制需求脱节的问题,使专业基础课实现理论与实践相结合,使科研与教学融为一体,实现专业基础课与专业课的进一步贯通。

2、研究型实验课程内容的筛选

研究型实验课程内容的确定是实现课程目标的基础。不同专业的课程,实验内容必然不同。下面是环境工程专业的环境工程原理实验课程的内容,供其他专业筛选课程内容时参考。

环境工程原理系列课程包括环境工程原理(上)、环境工程原理(下)、环境工程原理课程设计和环境工程原理实验,该系列课程系统、深入阐述环境净化与污染控制的单元操作的原理、工程设计计算方法以及分析问题和解决问题的方法,是环境工程专业最重要的专业基础课之一,在环境工程专业的教学中占有非常重要的地位,其中的环境工程原理实验课程是培养大学生实践能力和创新能力的重要途径。

二十余年来,环境工程高等教育在我国得到了迅速的发展。环境工程专业内涵也不断扩大,原来的环境监测、环境规划与管理、水文地质与工程地质、和农业环境保护并入了环境工程专业。环境工程专业处理的环境污染具有复杂性和综合性的特点,相应地导致污染控制技术也具有多样性和复杂性的特点。所以要求环境专业人才具有宽厚、系统的专业理论基础,也导致环工原理课程在环境工程专业教学中的地位十分重要。然而,因为美国等发达国家目前环境工程主要设置研究生专业,所以可为环境工程原理实验课程的构建提供具体借鉴的国外经验不多。

环境工程原理实验课程方面,至今国内很多院校仍然是采用化工原理实验教材或类似的讲义。由于涉及的问题与化工专业有一定差距,解决问题的思路、方法与要求也有所不同,与学生在环境保护专业实践中遇到的问题也有较大区别。目前环境工程原理课程的理论教材方面尽管仅有清华大学胡宏营教授等人编著的教材出版,这也为环境工程原理的理论教学提供了新选择。本文在吸收国内环境类专业实验教学成果基础上,提出了构建环境工程原理研究型实验课程的核心内容。

(1)在流体流动实验部分,指导学生自主设计污泥、污水和含尘气体的流动和输送问题,包括不同悬浮物含量的污泥、不同性质的污水和不同固体含量的含尘气体的流动阻力和流体输送机械的性能研究系列实验研究。

(2)在非均物系分离的实验部分,指导学生自主设计不同性质污泥、自来水和含尘废气在不同过滤介质中的过滤实验研究。

(3)在传热实验部分,指导学生自主设计不同性质废气废水与污泥的加热和污泥脱水的实验研究。

(4)在传质实验部分,指导学生自主设计不同性质的废气和污水的吸收与萃取以及污泥干燥等实验研究。

与原有实验内容相比,以上研究型实验课程的内容与环境工程专业问题的关联性很强,课程内容与专业领域需求联系紧密,通过实践环境的教学学生可以了解专业领域的前沿与新进展,也有利于激发学生的学习激情。

3、研究型实验课程的实施方案及需解决的问题

首先,结合本项目本学科教师的科研课题情况,制定详细的研究型实验计划。然后,根据实验计划和学生的自由选择,确定每一位学生的实验研究课题。理论课教师指导学生阅读有关参考文献,与每组学生分别讨论和确定实验方案。其次,制订详细的研究计划。实验教师完成实验设备的准备与调试、实验操作的指导、化学药品的准备等工作。学生在指导教师和实验教师的帮助下,完成实验设计,配制化学药品和试剂,进行实验的操作,完成实验研究报告并最终汇报。

要顺利实施研究型实验课程,需要解决的问题有:

(1)设计和制订大量不同的实验方案,这可以通过结合目前的科研计划研究组织实验方案来解决。

第8篇:实验课程设计论文范文

关键词:网络工程;课程体系;通信类课程;实践

文章编号:1672-5913(2013)01-0062-04

中图分类号:G642

0 引言

网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程和电子工程等专业的基础上,通过多专业知识不断交叉、融合而发展壮大的一门较新的学科和专业。与计算机专业相比,网络工程专业基本上是从计算机专业的计算机网络专业方向发展起来的,其教学组织管理大多也由计算机学院/系实施。网络工程专业的知识体系主要是通过精简一部分计算机专业课程,增加一部分网络与通信类课程来构建,其专业课程可分为4个系列:电子类、计算机类、通信类和网络类,如图1所示。其中网络类课程主要涉及IP层以上的有关协议和理论,更加关注IP网、企业网、专用网和互联网及其设备和系统的开发、规划、组网、安全与管理,它与计算机类课程一起构成网络工程专业的骨干课程体系。通信类课程主要由通信工程专业的部分专业课程精简而来,其主要知识单元涉及网络体系结构中IP层以下的协议知识,偏重于电信或广电等公用网络系统平台及设备的开发与建设。因此,学好通信类课程是学好网络类课程的一个重要基础,而且两者相辅相成。只有融会贯通地理解并掌握两者的主要专业知识,才能理解三网融合、全程全网的大概念,掌握完整的网络与通信知识体系。另外,网络工程专业与市场需求和应用结合密切,更加强调工程性、系统性和实践性。

目前有关网络工程专业实践内容探讨的研究和论文较多,但对通信类系列课程实验环节的研究则较少。例如,文献[3]介绍了国防科技大学计算机学院通过开展多类型、多层次实验教学,加强网络工程专业人才实践能力培养的有关经验和建议;文献[4]给出了武汉大学计算机学院建设网络工程实训平台的方案、实验项目以及实践改革思路和措施。但上述两文献涉及的实验平台、项目和方法主要针对的是“计算机网络”等网络类系列课程。文献[5]介绍了北京邮电大学电信工程学院建设全程全网综合型实验室的构建方案与设想、实验设置与开发,以及部分实施情况和所收到的成效。实验网络平台涉及电话网、移动网、智能网、接入网、光纤网、信令网、同步网、网管网、数据传输网等,主要针对通信专业的实验室建设。因此,无论从实验设备购置、实验深度,还是从实验学时等方面来看,都不太适合网络工程专业的实验建设。文献[2]给出了网络工程专业开设通信类系列课程及其主要知识单元的有关看法和建议,但并未对有关课程实践内容的设置给出相关见解和说明。因此,本文将在文献[2]的基础上,作补充和探讨。

1 通信类课程内容实验设置

网络工程专业的通信类课程主要源自通信工程专业相应的课程,实验内容和手段丰富、成熟,主要问题是如何适当取舍。目前较常用的课内通信实验工具有两类:一是“教学实验箱+常用仪表”,二是通信仿真软件或系统。两者均可开展包括信号变换、编/解码、基带和频带传输、多路复用、无线信道衰落以及电信、移动等各类通信网络主要技术方面的实验,实验项目基本可涵盖理论教学中的所有重要知识点,并可与课堂教学同步展开;实验层次可囊括从基础验证实验到综合设计和创新实验,以及从综合课程设计到本科毕业设计课题;实验方法和技术都是长期教学经验的结晶和科研成果的浓缩。利用硬件实验箱或系统不但可以加深学生对知识点的理解,还可熟悉实验工具的使用,提高动手能力。利用通信仿真软件,如MATLAB和SystemView等,界面直观明了,实验开展更加丰富灵活。例如,通过拖拽SystemView功能元件库中的图符块(Token)并配置好参数,就可构成各式各样的仿真系统,对相应信号频域和时域的波形进行动态观察及分析,概念、原理和现象显示清晰明了,分析窗口还可给出眼图、星座图及BER等曲线图,非常有利于学生加深理解和掌握课堂理论知识。

实验教学体系一般可分为基础验证、综合设计和研究创新三个层次。课内实验项目大多以验证性实验为主,综合设计性实验为辅,目的是为了加深对课程理论知识的理解,增强基本专业技能的训练。根据文献[2],由于专业定位、数理基础、学时限制等原因,网络工程专业通信类系列课程可设置在5门左右(见图1)。主要教学内容以基本的通信理论和电信、卫星、光纤、移动等通信网的关键技术原理为主,对一些复杂而抽象的信号变换、电磁传播等数学知识仅作介绍。课程理论及实践教学的基本要求是能支撑网络类系列课程的学习和实践。因此实验项目的设置也应与之相适应。我们根据教学实践经验,提出如下几点看法:

1)实验内容除了开设一些重要且较抽象的通信原理或技术方面的实验外,建议尽量设置一些与计算机类或网络类课程关联较大的实验内容。这样,不仅可提高学生的学习兴趣,也有助于加强和巩固计算机和网络类课程知识。例如,除了专门设置调制解调、码分扩频等实验外,可选择数字信号编码(如CRC、HDB3编码)、计算机数据传输通信系统测试(见图2)等实验。在图2中,两台计算机通过通信原理实验箱连接,实验内容涉及计算机通信软件的设置与使用、RS232接口、数据通信控制规程、不同速率下的系统性能测量、信道误码和调制解调方式对通信性能的影响等知识点。

2)插图2具体实验项目安排要注意循序渐进、先易后难、先模块后系统。例如,在图2中,可先单独做BPSK/DBPSK实验和汉明编码实验,再做计算机数据传输系统测试实验。对于BPSK/DBPSK实验,如采用SystemView仿真软件,可先做BASK/BFSK的验证性实验,即给出完整的原理框图及所有图符模块和参数配置,实验目的是验证原理和熟悉仿真软件的使用。做BPSK/DBPSK实验时,则抽掉部分功能模块或仅给模块不给参数,让学生自己根据原理,设计、配置和调试系统,锻炼学生的综合设计能力。被抽掉的模块和参数最好是对应于学生容易忽视但又重要的知识点。

3)不同的实验项目可采用不同的实验工具,有利于学生了解和掌握更多的实验手段,也为今后毕业设计、创新研究甚至将来深造或科研打下一定基础。例如,“信号分析与处理”使用MATLAB工具,“数据通信”等其他课程就采用通信实验箱或SystemView仿真软件。在上述调制解调实验中采用SystemView,则在计算机数据传输系统实验中使用原理实验箱。如果条件允许,还可购置程控交换机、SDH设备、移动通信等实用设备,构建出真实的通信实训环境,通过开设演示验证、设备操作、配置、管理以及互通测试等各种类型的实验,使学生能尽快地建立真实、完整的通信和网络系统概念和掌握系统工作原理。

验证性或综合性实验能够使学生尽快熟悉并掌握实验设备,为后续进阶型及自主设计型实验打下良好的基础;使学生从实验中逐步增强发现问题、分析问题、解决问题、积累实用经验的能力。通过实验不但能够加深对基本理论知识的理解,还能提高工程实践素质,激发创新意识。

2 综合课程设计和创新实验设置

通过提供高水平的实验系统或仿真平台,开设综合课程设计、本科毕业设计、创新项目竞赛等实验项目,使学生能进一步巩固基础知识、接触科研前沿、锻炼科研能力、提高工程素质、培养创新精神。

网络工程专业知识领域较广,口径较宽,需要开展和加强的实践项目也较多。因此根据专业培养目标,目前大多数院校开设的综合课程设计主要对应的是网络类系列课程,如网络工程课程设计、网络协议或应用软件开发课程设计、网络管理课程设计、网络攻防课程设计等。因此,如何在有限的实践学时内,开展通信类系列课程的综合课程设计及创新研究也是值得探讨的问题。我们认为可采取以下思路:

1)开展一些相对简单且与计算机或网络类知识紧密结合的综合课程设计,便于学生上手,提高积极性。例如,将计算机编程、仿真及硬件相结合,利用集成的仿真工具,通过电路原理图及硬件描述语言设计出通信电路,编译仿真后下载到实验板芯片上,并完成从设计、仿真到制作、验证的整个实验过程。

2)在网络工程等综合课程设计中增加一些与通信类知识单元有关的综合设计内容。通过购置一些程控交换设备、SDH光纤网设备、宽带接入网等设备,并集成入网络实训系统中,开设从底层通信到上层网络协议及应用,从语音到数据,从管理到传输,从接入网到核心网等综合课程设计内容。

3)结合毕业设计环节和创新研究竞赛,根据指导老师所从事的科研项目,如无线传感网、RF网、认知无线电等,开展一些有关通信新技术方面的研究和创新项目,并将这些科研项目设备融入到实验室网络与通信综合实验平台中,由此不断积累经验,完善系统,开设更多的综合或创新实验项目,丰富整个实验体系。

另外,也要加强实验教学管理,制定灵活的实验室开放和成绩评定等制度,提高学生课内学时实验效率,并鼓励学生利用课余时间加强和丰富实验内容。

3 结语

随着三网融合、物联网、云计算等发展,网络工程专业知识体系及内涵也在不断发展和成熟。计算机类和网络类课程构成了网络工程专业的主要知识体系,通信类课程是学好网络类课程的重要基础。而通信类课程的实践教学是掌握通信与网络类课程知识,实现素质教育和创新人才培养目标的重要环节。本文在文献[2]的基础上,就网络工程专业如何开展通信类系列课程实验设置提出了相关建议,有待进一步实践验证和完善。

参考文献:

[1]毛羽刚,徐明,网络工程专业调查及思考[J],计算机工程与科学,2010(增刊1):60-61。

[2]毛羽刚,曹介南,徐明,网络工程专业通信类课程设置[J],计算机教育,2010(23):119-121。

[3]蔡开裕,朱培栋,曹介南,等,提高网络工程专业人才素质之我见[J],计算机教育,2010(23):55-58。

第9篇:实验课程设计论文范文

工程理论知识与产品设计的实际应用之间的转化成为实验教学的关键,打造一个适合工业设计学生学习工程类知识,并能与产品创新设计实践相结合的专业课工程实验教学大平台极具实际教学意义。该文通过分析河海大学机电工程学院工业设计系工程实验教学中存在的实际问题,在工程实验教学大平台建设所需相关设备已具雏形的基础上,针对团队教师在工程实验教学及科研的特长,提出搭建适合工科院校工业设计的工程实验教学大平台的建设构想并进行了实践。

关键词

工科类;工业设计;工程实验教学;大平台建设

我国高校工业设计专业设置主要分为两大类,艺术类工业设计和工科类工业设计,即艺术型和工科型。工业设计专业的课程设置也因各自之所长及倾向性不同而不尽相同。我国的工业设计教育已经走过了20多年的历程,从早期的美术教育体系中逐渐走了出来,向着综合型体系发展,工业设计中的工科类课程逐渐受到重视[1]。目前国内工业设计专业开设的课程可以分为学科基础课、专业基础课和专业课三大类。工科类课程,如力学、电工学、材料学、工艺学、机械设计等均属学科基础课,来自于工科学科基础课程教学大平台,其重要性随着我国工业设计的发展以及设计领域的扩大,越来越得到重视[2]。要培养学生的创造性思维、创新能力以及解决问题的能力,全面实现专业培养目标,就必须对长期以来工业设计工科类课程一般采用工程设计专业的教材和教学方法这一教学模式进行改革。

1工科工业设计专业工程实验教学大平台建设的重要性

工程理论课程教学改革成为研究的重点,而工程实验教学的改革却被忽视,特别是专业课中的工程实验教学,涵盖专业基础课和专业主干课,是工科学科基础课程教学大平台的重要教学补充,是深化学生应用工程知识提高产品创新设计能力的重要环节。打造专业课中的工程实验教学大平台(以下简称大平台),是将工程理论知识和设计专业知识进行融合的关键实践渠道。该平台上包含众多实验课程,核心实验课程有产品模型制作,设计材料———设计材料认知实验,设计心理学———人类心理感知实验,人机工程学———人体尺寸测量及眼动仪实验,产品设计I———产品拆装工程实验,展示设计———产品新媒体展示实验等。工科院校的学科特点决定了学生只有更具实践操作能力才更具就业升学竞争力。区别于艺术院校工设专业学生重外观设计的美观性而轻视功能结构的工程可行性,工科院校工设专业学生依托工科背景的知识能力结构,在设计领域更具长足的发展优势。这种工科背景知识能力体系的建立,一方面需要在工科院校工科学科基础课程教学大平台的支持下,打下坚实的产品设计工程知识基础;另一方面则需要专业课中的工程实验教学大平台的拓展,提升产品的创新设计能力。对于工科工业设计专业,实验教学体系的架构及实验教学内容需要将工科特色和设计教育特点进行融合,既不能生搬硬套机械专业的实验教学模式,又不能完全抛弃工程类知识要点而流于形式上的设计。工程理论知识与产品设计的实际应用转化成为实验教学的关键,打造一个适合工业设计学生学习工程类知识,并能与产品创新设计实践结合起来的大平台极具实际教学意义[3]。

2专业课中的工程实验教学存在的问题

由于对实验教学重视程度不足,实验设备制约等原因,专业课中的工程实验教学存在诸多问题,特别是实验教学课程的工程理论知识与设计实践的结合性不强,实验设计针对性差,实验教学内容滞后于最新工程发展趋势,实验教学手段创新程度不够无法引起学生兴趣[4]。

2.1设备多有闲置

我们到相关院校走访调研,发现普遍存在的问题是工程实验设备多有闲置。在专业建设之初或进行专业评估时,院校会投入较多资金进行实验室建设,其中存在相当程度的盲目采购,为了视觉上的“高大上”而不是实际的实验课程需要。其次,受工业设计专业重外观轻实用的教学误区影响,存在部分教师和学生宁愿在电脑上出效果图纸上谈兵,也不愿通过工程实验检验产品可行性的错误的设计观念,导致实验教学中设备闲置情况时有发生,特别是在工程实验教学中的应用不够充分[5]。

2.2教学体系建设不完善

因设计专业的特殊性,部分工程实验课程无法从理论课程中分离出来,理论教学和实验教学由专业教师一把抓;而部分工程实验课程是由艺术教育背景的教师讲授,工科教育背景的专业教师没有完全发挥特长。专业课实验教学体系亟须改革,特别是工程实验课程需要根据设备及课程特点合理安排师资,科学开设课程进行实验教学[6]。

2.3以工程实验教学驱动产品创新设计的动力不足

多数设计院校专业教师重视从设计学科的角度以传统的造型方式探索设计的多种可能性,而在如何通过工程实验教学提升学生创造力方面意识淡薄。学生以工程知识驱动产品创新设计的意识不足,对工科课程整体不够重视,导致对专业课中的工程实验课程不够重视,轻视理论与实际的结合,造成产品设计中看不中用,鲜有通过机构创新、材料创新、人机交互方式创新的设计新作品。

3工程实验教学大平台的建设思路

3.1实验教学体系梳理

3.1.1调研工科类兄弟院校工设专业实验教学发展状况

团队教师在相关兄弟院校进行了广泛考察,对实验室建设、实验教学体系设置、实验课程设置、实验教学内容及方式,进行了全面的分析和比较,总结了各自特点和优劣势。针对专业课中的核心工程实验课的实验设计方法进行的学习,对实验教学方式进行的讨论,为河海大学机电工程学院工程实验教学大平台建设提供了参考。

3.1.2研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程

工科学科基础课程教学大平台的理论课程及实验,一般是由无任何设计教育背景的纯工科教师授课,必然存在讲授内容从工程理论出发而不涉及工业设计应用的问题;设计专业学生理论学习往往如看天书,而课程实验则是跑龙套走过场。这就要求研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程研究,使之适合设计专业学生学习,并与大平台中的实验课程顺利衔接。研究与设计相关联课程的设置合理性,使得教师从工业设计应用角度进行理论讲授和实验设计,并通过课程中的科学性及系统性的实验教学提升设计专业学生对于工程类知识的理解和应用水平,为后期专业课中的相关教学应用打好基础。

3.1.3研究大平台的核心实验课程的实验教学设计方法

大平台的核心实验课程是以专业课中的设计研究和应用为目标,结合工科学科基础课程教学大平台中的课程知识点和实验手段后凝练提升而成的。研究实验设计的方式方法,研究实验课题设置的科学性、合理性,对确保学生通过相关实验教学掌握工程知识,提升创新设计能力尤为重要。要求实验教师从教学内容、教学方法、课程作业、考核方式等多方面、多角度深入进行改革。

3.2搭建大平台设备基础

结合前期对兄弟院校的调研成果、本专业学生和相关教师的意见,从实验设备特点及团队教师特长出发,对大平台的建设进行规划,形成可行的平台建设方案。完成大平台的体系搭建、整体实验课程设置更新、实验教学内容方向确定等多项工作。机电工程学院已采购的实验设备包括激光非接触式三维扫描仪(逆向工程实验)、小型产品雕刻机(3D打印实验)、快速成型机(快速成型实验)。人机工程实验室(眼动测试、人体尺寸测量、人体反应度测试)和产品拆装工程实验室(产品内部工程结构认知)等工业设计核心实验室建设完成,并有多台套数位板及触摸屏(数字化产品快速表达、产品人机操作界面演示、产品新媒体展示)。现阶段机电工程学院设备覆盖了产品创新设计的全过程,形成了建设大平台的设备基础。

3.3整合教学师资力量

在机电工程学院可用于工程实验教学的设备基础上,对其能支撑的各种实验教学课程进行系统研究。组织相关教师根据科研方向和特长,对实验设备的操作流程和实验项目进行学习和探索,以兼有工科和设计教育双重背景的教师担任平台中核心实验课程教学。旨在传统实验教学的基础上针对工程实验教学进行改革创新,尝试在数字化设计大背景下进行实验教学的改革探索,搭建覆盖工业设计专业主干课的大平台,设置融会贯通相关工科知识的工程实验教学内容,以及巧妙结合我系设备的实验教学,以形成产品创新设计流程的全覆盖。

3.4建设支持产学研全面合作的大平台

在实验教学的基本功能基础上,挖掘出支持教师科研、支持学生素质与能力创新训练、支持研究所对外进行企业项目合作的诸多可能性,使得产学研有机融合,达到学生、教师、系所的全面能力提升。鼓励教师将科研项目引入该平台的工程实验教学环节,根据实验设备的科研使用现状,拓宽将科研项目引入实验教学的可能性及相关途径,形成基于科研项目的实验教学模式。通过开放性的工程实验教学平台,使学生能在该平台支持下进行相关素质能力训练和学科竞赛,进行创新创业训练等,达到该平台在实验教学之外的其他功能。最终将大平台延伸到校企合作环节,以建立产学研结合并创收的良好局面。

4工程实验教学大平台的建设效果

4.1完成大平台中核心工程实验课程教学设计

实验教学设计力求避免生搬硬套机械类专业的实验教学模式,正视设计专业学生对于工程实验的区别性需求,及针对学生特点选择实验课题,突出工程知识点和产品创新设计的融合。团队教师合作进行多门实验课程建设,编制实验教学大纲,撰写实验指导书,并进行相关实验教学实践。以48学时的“产品设计I”为例,专门拆出8学时进行产品拆装工程实验,由工科背景和设计背景兼有的实验教师进行实验教学组织,并邀请电动工具修理店师傅现场进行示范讲解;学生分组根据实验任务书进行产品拆装,并撰写实验报告书;同时进行PPT和视频,学生反馈良好。

4.2校级教改项目资金支持

大平台中核心工程实验教学课程依托的专业课程全部得到校级教改项目资金支持。以《工业设计创新教学团队建设》项目为依托,结合《产品设计I研究性教学课程培养》项目、《人机工程学核心课程的建设与实践教育教学研究课题》项目,及3个翻转课堂实践项目《设计材料及加工工艺》《产品设计II》《展示设计》,团队教师以产品创新设计为目标,在相关专业课程中进行了工程实验教学的初步探索,力求通过教学理念创新和授课方式革新提升实验教学质量。

4.3将教师科研项目渗透到实验教学设计中

以大平台为依托,团队教师将科研项目和研究方向渗透到实验教学设计中,建设了多支学生产品创新设计团队,如逆向工程创新设计团队、3D打印产品服务体系创新设计团队、人机工程实验眼动分析实验团队等。同时通过各种设计比赛、学生素质与能力项目培养及创新创业训练计划,摸索出以工程实验教学驱动产品创新设计的诸多教学方式。获得15项大学生创新创业训练计划资金支持,其中8项为部级创新创业训练计划,课题均与教师科研方向相关,内容涵盖产品数字化虚拟展示设计、家具用品DIY设计、火灾救援逃生后装备产品服务体系设计、传统水利农具改良设计等,在大平台的支持下完成概念孵化和后期设计工作。在工程实验教学推动下,我系学生设计作品在国际级及部级比赛中屡获殊荣。

4.4完成多本教材编写并出版发行

《产品造型设计材料与工艺》(普通高等教育“十一五”部级规划教材),获得江苏省精品教材称号。该书从设计专业学生角度出发,重新对知识体系进行构建,书中涉及大量产品设计材料与工艺实际应用案例。《工业设计创新实验训练》(普通高等教育“十二五”规划教材),是基于机电工程学院部分工程实验设备进行的实验教学内容总结。书中涉及了产品拆装工程实验、逆向工程实验、快速成型实验及产品虚拟展示实验等工程实验教学重要环节。《产品改良设计》(高等院校设计艺术系列教材)总结了“产品设计I”授课教师多年的教学经验,集中展示了工程实验教学环节案例及学生成果。同时,团队教师在工程实验教学和相关工程研究领域发表多篇论文,成果显著。

5结束语

机电工程学院大平台建设周期长、工作任务重,其中也出现了部分问题,尚处于不断调整阶段。该平台建设需要学院领导高度的认同及支持,也需要本系教师自身科研水平和教学能力的提升,更需要团队持之以恒的实验教学实践才能初见成效。希望本文能为工科工业设计兄弟院校提供建设经验并诚恳期待交流。

作者:冯亚娟 周妍黎 严波 丁治中 单位:河海大学机电工程学院

参考文献

[1]屈文涛,岳治,徐剑波,等.工业设计专业实验教学平台建设的思考与实践[J].石油教育,2010(6):89-91.

[2]胡玲凤.工业设计机械基础实验教学的设计与实践[J].机械设计与制造,2005(12):8-9.

[3]韩霞,杨恩源.我校工业设计专业逆向工程实验的开发与研究[C]//北京高等教育实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集.北京:北京高等教育实验室工作研究会,2009:213-218.

[4]陈静勇,邹越,朱宁克,等.构筑建筑设计的数字化实验教学平台的探讨[J].实验技术与管理,2010,27(3):181-183.