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本期沙龍嘗試性地借鑒了頭腦風暴的形式,激勵集體智慧,以創新快速的方式突破個人的思維瓶頸,尋求問題解決之道,設計的沙龍子議題為1、培訓課程開發與設計的理解、感悟與困惑2、課程選擇的討論3、作業難點交流。4、快速學習的討論。
除06期7位學員參加本期沙龍外,劉海納老師和易煒老師也蒞臨指導,可謂“智囊后援”,同時來自上海來伊份公司的俞老師和沈老師也列席了沙龍,精彩的分享也讓沙龍增色不少,輕松暢談的形式以及集思廣益的所獲讓每位參加者興致倍增,原定21:00結束的沙龍,直到21:20分才在意猶未盡中音落最后一句總結呈辭。有關沙龍討論內容分享如下:
一、議題討論涉及
1、選課題最需考慮市場需要及講師勝任力
2、關于培訓細分??細分的必要性,細分后的市場
3、易老師分享考試面試環節的流程及技巧(三個模塊①資質介紹與問答②5分鐘案例分析(建議分理論,對題意理解,案例分析三方面回答,且建議多談些內容,這樣可以縮短被提問時間,規避被動)③課件分享15分鐘(可能考官會僅要求對最精彩部分進行展示)
4、如何進行有效的培訓需求調查(找對短板,制定以解決問題或標準為目標)
5、講師應避免以ppt為導向的課程設計思路(結構化管理,方法詳見海納課程開發設計工具)
6、邏輯思維的方法在課程開發中的重要性及運用
二、對頭腦風暴式沙龍基本程序的建議
作為合拓06期學員首次在沙龍中嘗試的頭腦風暴這樣一個討論形式,在此應用中不可避免地出現了主題未細分、偏題、時間失控、準備不充分、未充分調動、制定的規則執行不充分等問題。這些問題在最后的沙龍總結中,被大家所提及并共識,現進一步細化頭腦風暴沙龍基本程序,期待增加下一次同形式沙龍有效性。
1、確定議題并對議題進行細分
2、前期準備:每位成員必須作好預習,帶上問
3、明確分工:設定一名主持人,2名記錄員。主持人在頭腦風暴暢談會開始時重申討論的議題和紀律,在會議進程中啟發引導,掌握進程。設立指定輪轉發言和自由討論環節,確保能充分聽到每位參與者的意見。
4、紀律:要針對目標主題發言,不偏離,集中注意力積極投入,不私下議論,
【摘要】居住空間設計課程是環境設計專業的專業核心課程之一,它是理論與實踐緊密結合的綜合性學科,為提高居住空間設計n程的教學效果,本文在居住空間設計教學內容與方法上進行教學改革探討,為居住空間設計課程教學打造和建立與時俱進的教學平臺。
【關鍵詞】居住空間設計 教學內容 教學方法
隨著國家經濟建設的不斷發展,居住空間設計行業也隨之蓬勃發展。社會對設計人才的需求日益增大,與此同時,也是居住空間設計人才的培養提出更高的要求。學生的實踐能力、動手能力和解決實際問題的能力也需要逐步提高。
居住空間設計是環境設計系一門專業核心課程,課程的教學目的是:通過課程學習,使學生掌握能夠獨立完成居住空間的設計能力,能熟悉居住空間設計的工作流程,重點培養學生的設計和施工能力以及計算機輔助軟件的能力。在國內,以目前的就業反饋信息來看,大部分剛畢業的學生只會說而不會做,眼高手低,在學校所做的實踐的知識很多都只是憑空想象做出來的,設計出來的東西很多也是紙上談兵,所以導致剛踏入設計公司的學生因實戰能力的欠缺而無法上手,達不到企業的用人需求,從而要花費大半年甚至更長的時間在公司重新學習,就業單位對此很無奈,學生也很辛苦。所以,居住空間設計課程教學改革勢在必然,需要不斷地進行可行性改革研究,從分析現行市場需求出發,對《居住空間設計》課程教學改革的具體實施提出相關建議,使得學生們學有所用,在激烈的行業競爭中找到屬于自己的位置。
一、教學內容的改革
1、課程目標突出實踐教學
在以往傳統的教學內容設置上,居住空間設計課程的基礎理論課時和實踐課時基本是對等的。一般情況下先進行理論教學,再進行實踐教學模式來傳授相關的教學知識點。這種教學模式有一定的弊端,不能很好地將理論知識融入到實踐中。因此,作為要培養應用型人才的院校來講,不僅要讓學生能熟練掌握居住空間設計的原則、設計方法和理念等理論知識,更重要的是在培養學生的動手實踐能力中加深對理論知識的理解,以此加深學生的設計能力和水平。因此,居住空間設計課程在課程目標中,要轉變教學理念,突出實踐教學,加大實踐課時的比例。
在課程目標的設計和安排上,要體現應用技能型人才的需求的培養。做到了既要加強理論教學,更要突出應用型能力的培養。在教學課時的安排上,可將理論教學中的一部分內容轉入到實踐教學活動中去。在課程教學內容, 盡可能達到針對性、實用性,并分析和確定學生應具備的職業能力和基本技能目標以及設計技能目標。在實踐教學中,把學生分成幾個設計團隊完成項目的設計,要求學生以設計小組的工作模式進行學習和設計,分工合作、團結協調。讓學生的綜合設計能力和溝通能力有一定的提升。
2、教學方法的靈活性和多樣性
教學方法始終貫穿于教學過程之中,而教學方法卻并不是一個靜態的過程,即使教學改革設想再完美,它都必須建立在教學的過程上,同時還要和具體的實際相結合。
(1)運用案例教學
通過案例庫的建設,強調案例教學,突破傳統的教學模式。案例教學可以更直觀地讓學生了解設計的全過程,提升學生分析和解決問題的能力。在案例分析教學過程中,老師可以通過舉一些典型的案例,對其進行分析,同時,讓學生分組對進行案例討論,各抒己見,最后,讓學生自己整理分析整個案例。這樣的教學方法不僅讓學生掌握了專業基礎知識,還有利于提高自己解決問題的能力。并讓學生自己成為教學主體,激發了學生自主性、合作性及探索性的學習。
(2)項目教學法。教師可以以實際的工程項目為對象,先進行項目分析和示范,然后讓學生分組進行討論,最后根據各組完成的項目情況來評價學生是否掌握知識,達到教學目標。
老師在教學過程中,可以先根據學生的學習基礎,選擇項目案例,設計好任務書,讓學生在課外時間收集好案例中各項目材料。如:市場調研、收集資料、對相關的文獻資料進行查閱;并結合項目案例進行分析;然后對案例進行設計構思、討論并繪制設計草圖等。在此過程中不僅培養學生獨立思考、分析能力,還能啟發和引導學生最終達到解決問題。
(3)“走出去,引進來”的教學法。目前,很多院校都采用“假題真做”的教學模式進行教學,雖然它可以模擬真實的設計項目,讓學生在設計項目中掌握設計的操作流程。但與此同時,卻也存在一定的問題--學生不能真正了解實際工程結構的做法。所以,加強與企業之間的合作方式,采用走出去的方法則是必要的措施。
“走出去”模式則是教師可以利用校外實訓基地,在真實的環境中,讓學生直觀地了解材料和施工工藝,學會處理工程項目中出現的問題以及學習工地施工管理能力,這種方式能讓學生們的學習興趣大大提高,相比課堂理論的講解更加輕松和深刻。而且通過學生實地參觀和老師現場講解,以及工地的親密接觸,可以幫助學生更好更快地融入社會、適應社會。
“引進來”的模式則是指在教學內容的授課上,除本學院專業教師講課以外,可以邀請同等其他院校的教師來為學生進行講課。除此之外,學校還可以定期引進相關專業的企業技術人員來學校進行講課,并不定期的舉行專業前沿講座,讓學生們可以隨時了解行業動態。
3、改革課程考核體系
居住空間設計以往的考核方式是根據專業特點,一般以單元作業加考試大作業共同構成課程考核。作業制作要在課程教學環節內完成。課程考核作業基本是根據給定的項目圖紙,繪制全套的居住空間的設計方案。成績評定方式的主要構成及比例:期末成績占60%,平時成績占40%。改革后的課程考核方式,可以根據實際的教學情況需要進行,著重要體現實踐能力考核和注重職業能力的培養,所以考核的可以多元化,也是勢在必行。可以在以往的基礎上,更加細化,多方位、全面地進行考核。具體有以下幾個方式:
(1)設計理念的表達;全面全新的設計理念;團隊的協作能力。
(2)設計作品項目化的考核方式,即以項目過程化考核與作品效果考核相結合,以設計項目的具體要求為考核標準。
(3)工作規范考核方式,即知識技能考核與工作態度考核相結合,注重學生日常行為規范表現的考核。
(4)多樣化考核辦法,可以通過考證或技能競賽獲獎相結合,采用多種渠道來認定學生課程成績。
二、對環境設計專業課程教學方法的設想
1、培養“雙師型”教師隊伍
完善“雙師”隊伍建設制度,要求每位專業教師不定期去企業學習鍛煉,在日常的工作中切實加強與企業之間的聯系,提高自身的實踐能力和職業素養。并選派優秀教師區參加省市各類培訓。同時,在不影響基本教學的前提下,積極鼓勵教師參與企業橫向課題研究,以此提高個人研究水平,并為個人發展積極搭建平臺。
2、合理利用校外實訓基地教學
要提高學生的實訓能力,必需合理利用校外實訓基地,實現校企合作。校外實訓基地是培養學生實踐能力的重要場所。教師在上實踐課程的時候,一定要合理利用校外實訓基地教學,來提升學生的基本技能和綜合能力,使學生能在實踐中真正得到鍛煉,學習解決生產實踐以及工程項目中遇到的實際問題以及管理能力,培養自身的溝通技巧、團隊協作精神,積累實際工作經驗,并提升自己的設計施工能力和藝術鑒賞能力等綜合能力。為學生今后的就業,打下堅實的基礎。
3、建立工作室教學模式
建立工作室教學模式,目前在一些設計院校逐漸開展。工作室教學模式,可以與社會接軌,增強學生的實踐動手能力,使教與學相互補充。在工作室里,教師可以更充分地對學生的輔導。在實踐操作中,可以根據裝飾設計公司的操作流程,對設計過程和設計行業有一個全面的認識。學生之間可以采取“傳、幫、帶”的方式,起到榜樣的作用,低年級的學生在高年級的學生的帶動下進行設計創作。在這種良好的學習氛圍中,能增強學生的信心,形成你追我趕的效應,以此提升自己的設計能力。工作室的教學模式,不僅調動了學生的主觀能動性,而且能鼓勵學生探索學習方法。同學之間的交流與互動,可以讓學生在所學的設計課程中發揮更多的自身能力和價值。
居住空間設計專業課程的教學內容與方法的總結,需要在今后的課堂教學中,進一步探索和研究,力求做到符合專業特點和學生的實際情況,使自己的教學水平逐步提高。
參考文獻:
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在李義章看來,國內、外供應商的差別實際就在適航標準的符合性上。而為什么國外廠商能獲得適航產品和能力資格證,而國內廠商不能,他說:“國內供應商的問題是產品研制重結果而不重過程。我們很多型號的產品研制提供的就是最終的一個產品,如果要問這個產品是怎樣研制出來的?過程是不是科學?一步一步是怎么做的?我們是說不出來的。”李義章介紹,比如像飛機這種復雜的產品,研制周期非常長,需要五年、十年才能研制出來。比如說兩年前設計師定的一個參數,為什么定這樣一個參數,前因后果經常是沒有記錄的,最后的情況就是只有結果,而沒有過程。這是我們國家制造企業與國外企業最大的差距所在。
以C919為例,這種差距最終就體現在適航標準的符合性上。而索為所做的事情就是在為改觀這一局面而努力。李義章說,索為并不是一家軟件公司,而是一家工程技術公司。“我們給商飛的是服務于其總體設計的軟件工具。但實際上我們所做的不只是工具,有了這樣的工具之后,你的每一個模型、每一個參數都有來龍去脈。如果你的研制過程通過索為的平臺實現,第一是能保障你的研制過程是規范的,不管是老設計師還是新手,用的都是這套程序,可以降低人為的因素對設計過程的影響;第二是讓研制過程是可追溯的,每一個參數、每一個模型都是有來龍去脈的。”
對于C919,索為主要做了三方面的工作:一是大型客機總體方案綜合設計系統,二是基于知識庫的結構數字化設計系統,三是提供復材結構設計和優化軟件。
索為CIO王嵩先向記者介紹了基于SYSWARE平臺所做的民用飛機通用的總體方案綜合設計系統。王嵩介紹,總體方案設計是個流程化程度很高的工作,里面涉及到各種專業,比如總體布局、氣動、布置、重量、性能、操穩、載荷、氣彈等專業,采用SYSWARE平臺可以把各種專業之間的數據流轉方式記錄下來,用不同組件把典型構型的設計、仿真、建模的操作過程做成模板,這樣做的好處是提高了設計過程迭代速度,原來一套方案迭代的周期可能得2~3個月,而現在只需要2~3周。“我們把這種方法推行到C919的設計過程中去,通過工具層的互聯互通提高設計效率,這也是知識自動化的一個實踐。”
之后,索為又幫助商飛做結構設計系統。所謂結構就是機體的基礎框架。該系統最大的特點是把結構建模和仿真過程自動化。“原來一套結構設計的迭代需要2~3個月,現在只需要1周,原因就是建模過程自動化,這個項目我們做了一兩年,我們針對機翼的結構典型形式全都模塊化、軟件化了。另外還解決了一個關鍵性的結構問題,就是從設計模型到仿真模型的自動化建模。原來手工建模至少需要1周才能建一個模型,而現在只需要30分鐘。”
第三方面,因為C919復合材料的使用比例較ARJ21大大提高,一些部段如尾翼已經采用了全復材結構。針對這對個情況,索為和商飛合作,共同為C919專門定制了復合材料結構設計軟件,實現他們自己設計體系在軟件中的落地。
“C919項目,我們在商飛做的實際上就是實現民用飛機設計的知識自動化的落地。”王嵩總結說。在王嵩看來,他們做的是設計體系的打造,他深深感覺到,這個工作一點也不比設計一架飛機簡單,因為這是在把飛機設計出來的同時,把飛機設計過程的方法論提煉出來,之后還得使其變成能夠用代碼去執行和復用的軟件,這個工作的挑戰還是非常大的。
“我們現在做的民用飛機通用的總體方案綜合設計系統,不僅適用于C919、A320這樣的大飛機,也一樣適用于商飛將來要做的寬體飛機C929等。” 索為事業部經理葉新苗補充介紹說。
對于C919的成功首飛,李義章感慨地說:“這對國家意義重大,通過這樣的重大項目整體上提升我們的技術水平。但對商飛而言路還很長,適航、取證是商飛更大的挑戰。索為是一家有著理想的企業,希望未來能為C919貢獻更多的力量。”
李義章介紹,以波音為例,波音787的整個研制過程用了8000多個軟件,其中只有1000多個是商業軟件,像CAD、CAE等,還有7000多個是波音自己的、非商業化的軟件。波音幾十年積累下來的,包括飛機怎么設計、優化以及工藝的知識經驗都在這7000多個軟件里。這才是波音的核心,它把工業技術軟件化在這7000多個軟件里。
在李義章看來,商飛和波音的核心差距就差在這7000多個軟件上,商飛要做出這7000多個軟件是否需要三四十年時間。答案顯然是否定的,因為商飛是后來者,所以可以選擇先進的架構、統一的平臺,降低那些軟件的開發難度,同時開發出來之后又都是可以聯通兼容的。另外,還有模式的問題,李義章介紹,波音這7000種軟件都是傳統模式開發的,有的自己開發有的提需求讓別人開發,但都是傳統模式,投入大、周期長;現在對于商飛來說有個最好的模式就是――眾創模式。這些軟件核心就是工程知識、工程技術,如果能把設計人員發動起來,把腦袋里面的知識變成軟件變成APP,那么就可以在較短時間內達到波音的水平。
績效管理課程的教學目的,是使學生具有進行績效設計、績效實施、績效溝通、績效改進的基本技能,具有分析和解決組織績效管理中存在問題的初步能力。因此,應根據課程教學目的,構建績效管理課程的實踐教學體系。結合我校2007年開始的績效管理課程實踐教學經驗,績效管理課程實踐教學體系可以包括以下組成部分:
(一)案例教學。案例教學是績效管理課堂教學普遍應用的一種教學方法。教師在課堂教學中,除了講授績效管理的基本知識和基本理論外,必須緊貼企業實際,使學生掌握績效管理的基本技能和專業技能。因此,在績效計劃的編制、績效目標和指標的設置、績效溝通、績效面談、績效總結等教學環節,都可以精選一些典型案例,采用分組討論或情景模擬,進行案例教學。
(二)社會調查。社會調查指學生根據教學計劃,事先編制企業績效管理現狀調查表,調查典型企業績效管理的現狀及存在的問題,必要時寫出調查總結報告。社會調查是學生了解企業、熟悉企業的一個重要手段,在寒暑假或績效管理課程實訓、課程設計或綜合實習、畢業實習等教學環節,學生都可以進行社會調查。
(三)課程實驗或實訓。課程實驗指借助計算機模擬教學軟件,安排專門的課內實驗課時,學生到計算機房進行實驗。實驗內容包括:績效指標及權重的設置、對員工績效指標進行網上評價、員工績效評分的匯總等。課程實訓指學生根據指導教師的任務安排,利用企業調查資料或到網上收集相關資料,進行績效管理的基本技能訓練。如,績效計劃的編制、績效考核表的設計、企業績效管理制度的編制等。
(四)綜合實習或專業實習。在學完人力資源管理專業的主要主干課程后,可以安排學生進行綜合實習(或專業實習)。綜合實習的內容除了績效管理外,還可以包括人力資源管理的其他主要職能,如工作分析、組織設計、員工培訓與開發、薪酬管理、員工勞動關系管理等。
(五)畢業實習。在學完全部理論課程后,一般在第八學期初安排學生的畢業實習。畢業實習主要是為學生就業做準備,以增強學生的實踐能力和就業能力。對畢業以后有意向從事績效管理工作的學生,可以到企業的績效管理崗位進行頂崗實習。
(六)畢業論文。畢業論文是學生全面運用所學基本理論、專業知識和技能,對實際問題進行研究的綜合性訓練。畢業論文旨在檢驗學生的獨立工作能力、分析和解決問題的能力、創新能力和科學精神。畢業論文一般在學完全部理論課程后,安排在第八學期進行。對績效管理感興趣的學生,可以選擇先進的績效管理工具應用、績效管理系統、績效管理過程、績效管理創新等方面的課題進行研究。
二、績效管理課程實踐教學體系實施
績效管理課程實踐教學體系構建完成以后,學校應結合自身實際,制定適合的管理制度和規定,精心組織,嚴格實施,發現問題,不斷改進。下面以績效管理課程設計為例,其實施要點如下:
(一)編制相關的管理制度和規定。如編制績效管理課程設計大綱,內容可包括:課程設計的性質、目的和任務,課程設計的基本理論,程序與要求,主要內容提要,考核方式與評分標準,配套教材等。
(二)制定課程設計工作計劃,下達課程設計任務書。課程設計組組長根據課程設計大綱編制課程設計的工作計劃,內容可包括:教學目的和要求,選題程序和題目擬定,時間和場地安排,指導教師和學生分組名單,考核方式和成績評定辦法,紀律和保障措施,課程設計工作計劃表等。指導教師應根據課程設計的工作計劃,編制課程設計任務書,內容可包括:課程設計的目的、課程設計的背景資料、課程設計的主要內容、任務分工、課程設計的基本要求等。較好的做法是以一個典型企業為背景,10~20個學生為一組,包括以下設計內容:確定企業使命、愿景、價值觀和戰略,企業各崗位說明書的編制,企業績效管理制度的編制,企業各崗位績效管理表格(如績效考核表)的編制。
(三)學生按要求進行課程設計。一般做法是:先到典型企業進行實地調查,收集原始數據和資料;再根據任務書的要求完成課程設計任務;最后完成課程設計報告。在課程設計的過程中,指導教師應全過程對學生進行輔導和答疑。
(四)課程設計總結。在學生完成課程設計后,指導組組長應負責召開學生座談會,對課程設計進行總結,并根據存在的問題,制定針對性的措施。
三、績效管理課程實踐教學體系改進
在構建、實施績效管理課程實踐教學體系以后,必須對實踐教學體系定期進行檢查和總結,發現問題,不斷改進,形成持續改進的動態循環。根據目前績效管理課程實踐教學存在的問題,可采取以下改進措施:
(一)重視績效管理課程的實踐教學,構建比較完善的實踐教學體系。學校應根據自身實際,合理安排績效管理課程的實踐教學。如設置1~2周的績效管理課程設計或6~10課時的課程實訓。有條件的學校,可開發或購買績效管理模擬教學軟件,安排6~10課時的課程實驗。在學生進行綜合實習或畢業實習階段,可安排學生到企業人力資源部的績效管理崗位進行對口或頂崗實習。
(二)重視績效管理課程教師的培養,提高教師的實踐能力。績效管理課程是一門實踐性較強的課程。可以采取教師進修,為企業提供績效管理咨詢服務,到企業人力部門兼職等辦法,提高教師的實踐能力和教學水平。
課程設計是土木工程專業教學計劃中的一個重要環節。它可以使學生了解如何將課堂上所學的理論知識應用于實際工程中,并且通過課程設計更好地掌握課堂上所學的知識,從而為今后的工作打下一個良好的基礎。
對于土木工程專業建筑工程方向的學生而言,課程設計通常包括:民用房屋建筑設計、單層工業廠房建筑設計、混合結構房屋墻體及條形基礎設計、鋼筋混凝土現澆樓蓋結構設計、單層工業廠房結構設計、多層框架結構設計、鋼屋架設計、門式剛架廠房結構設計、樁基礎設計、土木工程施工組織設計和一般土建工程概預算設計等。每一門課程設計都是相對應課程的一個重要實踐性環節,是培養學生動手能力及思考和創新意識的一個重要手段,是理論教學與實踐相結合的重要途徑,也是體現素質教育的一個重要方面。由此可見,提高課程設計的教學質量對于提高建筑工程人才培養質量起著至關重要的作用。
要提高課程設計的教學質量需要從課前準備、加強指導、注重設計過程、做好成績考核及成果總結等多方面人手。當然要保證上述每一方面的工作質量,教師的責任心尤其重要。”下面結合筆者在建筑工程課程設計教學中的教學實踐,談幾點建議。
2認真做好必要的準備工作
2.1精心選題及合理確定設計分量
在以往的課程設計中,有些指導老師為減少麻煩,把某一設計選題用很多屆,致使設計內容陳舊,從而影響了學生的設計積極性。也有的課程設計其設計任務分量過大,導致設計過程草草收兵,應付了事;而另一方面,也存在個別的課程設計分量過少,使得設計過程中學生閑暇多,用到的知識少,動手能力得不到很好的鍛煉,從而影響了教學質量。因此,在課程設計選題時,應結合新的教學內容和土木工程領域的新發展,不斷補充和更新設計內容。對部分的課程設計,應盡可能選用近期設計的工程或正在實施的工程,以便學生在設計過程中能看到實物,以增強他們的感性認識和設計積極性。比如,多層框架結構設計、樁基礎設計、土木工程施工組織設計和一般土建工程概預算設計等都應盡量將選題與實際工程結合起來。同時,在選題時,應考慮設計時間、復雜程度、提交成果的工作量等來確定合理的設計分量,使參與設計的學生都能經歷一個完整的練習過程,收到較好的效果,從而達到課程設計預期的目的。
2.2認真編寫設計指導書
課程設計指導書是引導學生進行設計的指導性材料,是課程設計教學中不可缺少的內容之一。有些指導老師為了省事,在課程設計開始的當天才口頭布置設計任務或在黑板上大致抄寫幾條;有些老師雖然布置了較完整的設計任務,但任務書過于簡單,對完成相關課程設計步驟、依據、設計進度、成果內容等未做出明確的交代,故指導性不強。每一門課程設計都應該按照教學大綱的要求明確設計的目的、任務和要求。在課程設計正式開始之前,指導老師應提前編寫好內容詳盡的設計指導書,并發給學生,讓他們有一個熟悉的過程。指導書一般應包括以下內容:(l)設計目的、任務;(2)設計依據;(3)設計參考圖紙及相關資料;(4)設計步驟與要求;(5)成果內容;(6)設計進度安排;(7)紀律要求;(8)成績考核標準。如有必要,還應編人相應的設計例題,供學生進行課程設計時參考。
2.3準備必要的資料
工程設計過程中,設計者需要應用相應的規范、圖集、標準、定額等基礎資料。如房屋建筑課程設計中需要收集當地的氣象資料和水文地質資料等原始數據,并提供《西南地區標準設計通用圖》及有關制圖標準;又如多層框架結構設計中需要準備《建筑抗震設計規范》、《建筑結構荷載規范》、《建筑結構可靠度設計統一標準》、《混凝土結構設計規范》、《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》等各類資料;再如根據四川省現行的工程造價編制方法,土建工程概預算課程設計需要提供國家標準《建設工程工程量清單計價規范》、《全國統一工程量清單編制規則》、《四川省建設工程工程量清單計價定額》、《全國統一安裝工程預算定額四川省估價表》(2004)、某一時期的材料指導價、各類標準圖集等。由于經費問題及應用范圍上的限制,指導教師應根據設計內容的需要對上述資料中的必要部分進行收集整理,作為指導書的附件,這樣可以幫助學生盡快做好設計準備和更充分地理解設計內容,為高效而順利地完成課程設計提供保證。另一方面,由于資料種類和內容較多,對于有些資料,可提供電子版本或范圍、出處供學生自己查閱、選用,這樣也可以使他們查閱和利用資料的能力得到鍛煉,為畢亞設計和今后的工作打下基礎。
3加強指導與管理
3.1加強設計過程中的指導工作
對課程設計進行指導,僅是抽空到教室里對學生提出的問題給予解答是不夠的。因為有的學生在設計過程中提不出什么問題,有的學生總是參考同學的設計步驟,他們甚至對書上、規范、標準或定額中的內容理解錯了,就按他們自己錯誤的理解去做,影響了設計成果的質量。指導教師安排的指導時間每一天應不少于4學時,且具體時段應相對固定,以保證學生能按進度完成設計任務。同時,對課程設計的指導應把被動解答問題與主動提出問題相結合,對一些容易出現錯誤或混淆不清的地方進行提或在黑板上予以提示,了解學生的具體做法或算法,并通過檢查中間結果來發現問題。同時,對計算中或繪圖中一些共性、難點問題應講解。
3.2加強對設計過程的管理
課堂教學有固定的時間,可以通過考勤、課后作業及講評等手段檢查學生的學習情況,從而保證一定的教學質量。目前對課程設計的管理則較為松散,有的指導老師在成績考核中只依據學生最后提交的設計成果予以評定,對設計過程幾乎沒有任何監控或記錄,因此導致學生的松懈和抄襲現象時有發生,甚至出現抄襲的學生得高分的情況,這顯然不利于提高學生主動完成設計的積極性,也不利于設計質量的提高。對課程設計過程中的管理可采取如下做法:
(1)明確指導時間。
(2)合理劃分和安排設計進度。
(3)對設計進度中的各個中間環節明確其具體要求(內容及必須完成時間),并不斷檢查;錯誤的地方可直接在初稿中批示出來;前一步驟未完成者不得進人下一階段的設計。
(4)最后必須提交正式的成果和檢查過的初稿或底稿;沒有接受中間過程檢查的學生,最后提交的成果不予批改,以不及格論。
通過上述的管理與督促,能夠收到較好的效果。
4采取措施確保設計質量和效果
4.1設計分組或設計選題
在布置課程設計的任務時,應分組或分題,不能全班做同一題目。如果每個人完成完全相同的內容,不利于培養他們獨立思考和主動學習的能力。比如鋼筋混凝土現澆樓蓋結構設計的選題應考慮不同的平面尺寸、荷載、建筑構造做法、材料強度等,還可以要求采用不同的樓蓋類型,以確保一人一題,每人可以完成相對獨立的設計任務。又如,房屋建筑課程設計需要繪制較多的圖紙,可以在課程教學中期即公布設計題目,并采取學生選擇與教師分配相結合的方法確定分組或選題,這樣學生有更多的時間學習規范標準和構思方案,在課程設計周開始前即可初步確定合理的設計方案,為下一步完成施工圖設計提供了保證。再比如土建工程概預算課程設計,一般的實際工程其工程量較多,在指導過程中,可以把課程設計的班級分成幾個小組,一些小組模擬招投標中的甲方做標底,另一些則作為不同的投標單位(乙方)計算報價,最后讓他們進行比較競爭。
由于每一小組是合作完成課程設計,所以必須要求小組成員每人獨立完成相應的內容,然后成員中間再進行互審,促使他們去思考,去發現別人的和自己的不足,從而提高學生課程設計的主動性和積極性。PKPM結構軟件進行建模、電算及施工圖繪制,同時通過與手算的結果對比分析,校核手算的正確性;土建工程概預算設計也可以應用某種預算軟件進行分析、匯總、打印,提高設計效率。通過上機操作,可以讓學生對目前工程設計中一些常用的軟件有所了解,同時也可以提高他們的計算機應用能力和獨立思考能力,并從一定程度上提高設計質量。當然,課程設計又不完全等同于工程設計,學生不能完全依賴于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓練必不可少。
4.2安排上機操作時間
在課程設計中,還應安排一定的上機時間,要求每個學生會應用一種與課程設計相關的軟件上機操作。譬如,房屋建筑設計可采用Au量oCAD、天正建筑等軟件進行施工圖繪制;結構及基礎設計可采用PKPM結構軟件進行建模、電算及施工圖繪制,同時通過與手算的結果對比分析,校核手算的正確性;土建工程概預算設計也可以應用某種預算軟件進行分析、匯總、打印,提高設計效率。通過上機操作,可以讓學生對目前工程設計中一些常用的軟件有所了解,同時也可以提高他們的計算機應用能力和獨立思考能力,并從一定程度上提高設計質量。當然,課程設計又不完全等同于工程設計,學生不能完全依賴于軟件,手工繪圖、手算等基本技能的訓練必不可少。
1.1電氣控制類課程設計創新教學模式的思路
課程設計是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節,是學校實踐教學環節的重要組成部也是培養學生綜合素質的重要環節。對于電氣控制類專業,比如自動化和電氣工程及其自動化等專業,常見的課程設計有計算機程序課程設計、電子技術課程設計、嵌入式系統課程設計、電氣工程綜合課程設計、可編程邏輯控制課程設計和工業控制系統綜合課程設計等,大部分課程設計都具有“硬件和軟件相結合”的特點,實踐性和實用性很強,與企業需求結合非常緊密,契合度較高。基于該類課程設計的特點,在課程設計教學中,筆者打破原有的課程設計教學思路,采用與企業深度合作,將企業需求職位的專業和技能要求融入課程設計教學過程中,對學生進行有針對性的訓練,在培養學生的創新精神和實踐能力的同時,注重培養其良好的職業素養和綜合能力。課程設計的內容結合相關企業的某個工程項目,教學過程盡可能與工程項目的運作過程接近,使學生熟悉工程項目的運作流程和不同職位的工作內容和專業技能要求。學生以團隊合作的形式,由3~5人組成一個工作小組,根據企業需求,每位成員都有相對獨立的任務分工。通過這種方式的課程設計,學生可以對企業的需求有深入的了解,對自己的能力有進一步的認識。在此基礎上結合自己的專長和愛好,學生可以盡早明確自己的工作方向,完善個人的職業規劃,最大可能成為企業需求的綜合性人才。
1.2基于企業需求的電氣控制類專業的職位
在課程設計創新教學模式中,課程設計的過程盡可能與企業中工程項目的運作過程接近。根據對企業職位設置的調研,筆者將該教學模式中團隊中各成員的職位和任務說明如下:
(1)項目管理工程師是一個團隊的核心人物,負責制定和管理項目進程,組織必要的討論和會議。對于項目管理工程師而言,如何調動團隊內每個成員的工作積極性,最大程度地發揮成員的專長是其主要任務。可見,良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學生畢業后的個人創業或某些管理職位提供了基本的訓練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項目的核心技術工作,包括系統的方案設計、繪制圖紙等。在國內外倡導工程教育的背景下,工程師的工作尤其要與企業需求和行業規范相結合,指導教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴格的要求。
(3)外觀或結構設計師需要機械類專業的知識,不是電氣控制類專業的主要學習范疇,在教學實施過程中將機械類與電氣控制類專業的學生進行混合,組成一個更加專業的團隊,不僅有利于更好地完成任務,而且擴大了團隊成員的知識面。而且,一般情況下電氣控制類專業的學生也會學習機械制圖(或AutoCAD),若設計要求不是很高,他們也能完成任務。
(4)銷售工程師在企業人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業的畢業生中,有不少同學都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業需要有該類專業背景的畢業生,另一方面電氣控制類專業某些學生善于言談,親和力強,更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論,做全面的市場調研,提煉產品特色和產品賣點,制定完整的銷售計劃。
(5)秘書的主要任務是會議記錄,制作項目陳述PPT,撰寫論文等文字性工作。從方案設計開始,秘書就開始構思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結資料,大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經常和每一個成員溝通,盡量按照畢業設計論文的標準完成課程設計論文的撰寫。
2課程設計創新教學模式的實施
2.1對課程設計團隊的要求
團隊人數要適宜,若人數過多,任務分配不均,必然有成員的工作較輕松,易偷懶,造成不團結;若人數過少,每個人承擔任務較多,不能起到成員間交流合作,培養良好職業素養的目的。經過實踐,根據任務復雜程度,一個課程設計團隊的組成人數以3~5人為宜。團隊中每個成員根據需要可以承擔多項工作,比如項目管理工程師可以兼任其他任何職位,外觀設計工程師兼任銷售工程師,采購人員兼任秘書;而軟件和硬件工程師一般獨立設置,而且在項目軟件編程任務較多時,可以采用模塊化設計,由多個人共同承擔。團隊內每位成員按照分工都有自己明確的工作任務,具有強烈的責任感和使命感。而且,由于是團隊工作的性質,團隊之間的競爭更為激烈,在工作過程中每位成員也會強烈地感受到集體的凝聚力和榮譽感。在這種情況下,個體能力強并不意味著集體的成功,只有大家團結合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此,在做好課程設計的同時培養了成員的工作主動性、積極性和團隊協作意識。
2.2選題要求
多數應用型大學的電氣控制類課程設計都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目,設計題目單一,與專業技術的當前應用脫節[4],而且容易查找到現成的資料,不利于培養學生的實踐能力和創新精神。由于以團隊形式工作,人數增加,可以適當地增加課程設計題目的難度。課程設計選題可以結合教師科研項目,與企業進行深度合作并能為其解決實際問題的綜合性選題最好。比如在單片機系統課程設計中,與某企業合作,設計題目為“多功能電壓力鍋”;在工業控制系統綜合課程設計中,與某自動化公司合作,設計題目為“恒壓供水系統的PLC控制與遠程監控”[5]。在課程設計過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實現任務要求的基本功能,還可以在圖紙的完整性和規范性、系統的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2.3工作流程
在課程設計實施過程中,教師引導團隊的工作過程盡可能與實際項目的運作過程接近[6],在任務量、時間節點等方面制定詳細的計劃,使成員在具有一定壓力下,既緊張又有條理地完成任務。課程設計基本工作流程如圖1所示。小組會議是一個較為正式的環節,由項目管理工程師主持,秘書做會議記錄,指導教師或企業工程師以及組內成員參加,目的是引導學生明晰工作目標和工作內容,合理安排時間,順利完成任務。在第一次會議上,項目管理工程師陳述系統總體設計方案,各成員分別總結前期研究內容和明確后期的工作步驟和內容,并制定詳細的工作計劃。在團隊成員分工后,項目管理工程師也可以根據需要多次組織會議,秘書做好會議記錄,為最終的論文提供素材。指導教師在以學生主導的會議中,有目的、有意識地引導,培養學生在設計過程中有計劃地學習、研究問題,綜合運用自己的理論、專業和實踐知識進行解決問題,從而提高實踐創新能力[7]。指導教師通過提問掌握每個學生的工作進展情況,并對存在的問題做出正確的啟發,鼓勵學生進行互動討論。各成員總結自己的階段性成果,提出工作中遇到的困難,成員之間充分溝通。項目陳述和答辯環節是課程設計創新模式中重要的一個環節,培養學生總結能力、表達能力和PPT的制作和展示能力,使其學生在公眾下能夠不怯場,敢于表現自己。
2.4考核與評分
在課程設計創新教學思路和創新模式的引導下,考核也要更新觀念,要與人才培養目標相一致。借鑒荷蘭高校對學生實踐能力的考核方法,不僅注重基于任務分工表現出的實踐應用能力,而且還要兼顧學生在課程設計過程中展現的思路創新、表達溝通和團隊協作能力[8]。由于課程設計的教學時間一般為一至兩周,所以考核與評分不能過于繁瑣,筆者在兩輪課程設計實踐基礎上總結了一套與培養目標一致、相對公平和便于實施的考核評分方案,如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成[9],各占50%,其中小組成績由指導教師根據不同分項及其權重給出,個人成績由指導教師和組內成員共同給出。組內成員互評均分權重為0.2,這個獨創的考核細節大大激發了學生的工作熱情并營造了工作團隊內互幫互助的和諧氛圍,培養了學生的團隊合作精神。
3課程設計創新教學模式的支撐體系
(1)加強師資隊伍的培養。對于應用型大學而言,高水平的師資隊伍是應用型創新人才培養的關鍵。要培養出企業需要的應用型人才,必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。而大多數教師從學校畢業又進入學校授課,本身沒有在企業工作過,教師的工程素質和實踐經驗不足,具有豐厚工程背景又有學術水平的“雙師”型教師尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教師有計劃分批次輪流到企業鍛煉的常規制度;另一方面,吸引企業的優秀工程師兼職或全職到教師崗位,充分發揮其多年來的企業工作經驗。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實踐教育缺失的根本途徑[13-14]。一方面大力吸引企業參與到高校實踐教學過程中來,在教學計劃和教學內容上廣泛征詢和適當采納相關業內專家的意見;另一方面,增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展課程的學習機會,理論聯系實際,開拓視野,拓寬思路,促進學生的創新意識與創新靈感,為課程設計創新教學模式提供強有力的實踐平臺支撐。與相關企業建立長期合作關系,良性循環,最大可能實現更多學生畢業和就業上崗的零過渡,校企共同培養“適銷對路”的應用型人才。
(3)開設公共選修課。公共選修課是高校面向全體學生開設的綜合素質培養課程,對學生知識結構完善,知識面擴大,興趣和個性發展和綜合素質提高有重要意義。對于工科專業來說,根據企業對人才的需求,高校開設如市場營銷、會計、社交技巧等人文類和經濟類選修課,不僅有利于培養學生的綜合能力,而且學生也可以結合自身職業生涯規劃科學地進行選課,為將來的職業儲備和積累知識[15]。
4結語
關鍵詞:機械設計 課程設計 教學改革
機械設計課程設計是機械類及近機械類各專業學生必修的實踐性教學環節。它是學生首次綜合運用所學的工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計等理論知識解決工程實際問題,培養學生基本技能的最重要實踐環節之一。它在技術基礎課與專業課之間起到一個承上啟下的作用。在課程設計中,不僅能使學生得到基本技能的訓練,還能提高他們的工程設計及創新設計的能力。
一、目前存在的問題
機械設計課程設計的傳統教學題目是減速器設計。它涵蓋了機械設計中所有基本通用零件的設計,而且體現了通用典型部件設計計算和機械系統設計概念和方法。課程設計是所學機械基礎系列課程的總結,綜合性很強,設計題目很成熟,與之配套的圖冊、手冊和課程設計指導書也一應俱全,這對于第一次搞綜合設計的學生有很大幫助。它對學生提高自身的系統學習能力,是一次很好的實踐機會。在教學過程中也發現了一些問題,主要是:
1.學生對課程設計興趣不高,學習態度不夠端正,不能積極主動地投入課程設計工作。有人認為課程設計就是畫圖,認為課程設計長期沿用減速器設計作為設計對象,內容陳舊、單一,設計過程太枯燥。
2.時間短,任務重;學生多,教師少。機械設計課程設計一般為期三周,學生需要完成二級齒輪減速器裝配草圖和正圖,關鍵傳動零件的零件圖,以及相關的設計計算說明書,時間非常緊張。課程設計期間,學生每天要工作10個小時以上,有時個別學生還需要熬通宵加班。
3.在設計過程中照搬照抄的現象較為突出。部分學生基于完成任務的觀點,設計過程中不注重自我獨立設計能力的培養,出現普遍的照抄圖冊中的減速器的結構,而不能綜合考慮零件的強度、剛度、工藝、裝配、調整、和密封等問題。
4.相關課程基礎不夠扎實,直接影響了課程設計的效果和進度。除了機械設計基礎以外,課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識,這些課程中任何一門基礎不牢固,都會在課程設計中表現出來,影響課程設計的教學效果。在這些先修課程中,工程圖學的影響尤為突出。
二、教學內容和方法的改進
1.課程設計題目多樣化和實用性。在進行理論教學時就對學生公布本學院各位老師的科研項目,讓學生們主動去找他們感興趣的內容,鼓勵他們積極參與。組織學生參加大學生機械創新大賽或者由學生聯系生產實踐自創設計題目,老師提供課程設計指導講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強了學生學習的積極性和主動性。
2.相關課程采用以項目為線索的教學方式。機械設計課程設計屬于實踐性教學環節,理論與實踐相結合的深度決定了本課程的教學質量。由于本課程設計與幾乎所有的基礎課程相關,質量保障必然要求上溯到這些課程。理論與實踐相結合的教學方法方面,要加強先修課程與課程設計的聯系。例如,在講制圖時,講到零件圖、裝配圖的表達方法、尺寸的標注、技術要求等等,要以課程設計中要涉及到的零部件為例。力學、材料、加工工藝以及互換性等也要以課程設計中涉及到的零部件的要求為例,逐個詳細介紹。
3.引進先進的繪圖工具,如CAD、Solidworks、ProE等。在講解Solidworks中的三維建模時,就以課程設計中常用的箱體、軸或齒輪為例,并且讓學生們在學習、設計完這些課程中相關內容后,不要把這些內容輕易丟掉,要好好保存,以便在課程設計中加以應用,這樣在課程設計時就可以節省很多時間。應用相關的電腦軟件,可以很方便地觀察出在改變某一設計參數時,設計結果和承載能力的變化。
4.采用提前預做的辦法,例如在講授機械設計課程時,等到講完齒輪、軸、軸承、聯軸器等章節時,可以讓學生們做一個大作業。大作業的內容就是軸及軸上零件的設計、定位以及安裝問題,這樣就可以讓學生們提前熟悉課程設計的過程及方法,做完作業的資料也不要丟棄,等到真正課程設計時可以再用或參考。
5.改進以往的一位教師指導多位學生與一名學生由固定的一位老師去指導的做法。以前,一名教師指導多名學生,這有很多弊端。教師本身的精力有限,再加上專業與學識的限制, 指導多名學生會感到力不從心,效果不會太好。因此,學生做課程設計時要由與設計內容相關的科研教師的團隊去指導,這樣,可能一個教師指導多個學生,也可能一個學生的課程設計由多名教師去指導。老師與學生應根據他們的設計內容與擅長專業自由組合,這樣設計出來的題目就更專業,更符合生產實際。
6.學院可以有計劃地安排教師到相關企業、廠礦等進行調研和專業實踐,了解新設備, 學習所教專業在生產實踐中應用的新知識、 新技能、 新工藝和新方法,以此促使教師加快對現代化設計技術的了解和掌握,促使教師結合企業的生產實際不斷完善教學內容,深入了解機械創新設計的理念,提高教師的專業水平和實踐能力。
三、考核及答辯
堅持進行課程設計總結和答辯,在完成課程設計以后,要對課程設計進行總結。要求學生對所進行的設計做一個比較系統、全面的回顧和總結,把還未弄懂或尚未考慮的問題弄懂, 學生將會獲得更大收獲。答辯結束后,學生必須要修改課程設計里面出現的錯誤,尤其是結構錯誤。由于學生的設計成果是以電腦繪圖和word文檔編輯,再打印出來的形式提交,為了真實、合理地反映學生的實際設計水平,指導老師加強設計中的階段性抽查考核,并以此作為評定學生最終設計成績的一個重要依據。老師想檢查哪個同學的圖,可以隨時讓他發來。學生在最終提交打印圖紙和文檔的同時也需提交電子稿,這些都有利于督促每個學生都去認真分析研究,積極動手設計,提升實踐教學效果,也有利于教師及時發現問題、解決問題。
四、結束語
機械設計課程設計是一個涉及多方面知識的重要教學環節,如何抓好這一教學環節是一個需要認真探討的問題。企業需要的是實用型人才,因此我們的教學實踐應以培養學生的工程意識,提高學生的工程素質,增強學生的工程能力為目標。因此,每一個從事機械設計課程設計教學的教師,都要拋棄傳統教學方法中的不合理做法,努力探索課程設計教學改革之路,使學生的知識結構適應社會發展的需要,培養出符合時代要求的具有創新精神的機械行業的人才。實踐證明,改革后的機械設計課程設計教學體系調動了學生學習的積極性,學生機械設計的水平明顯提高。
參考文獻:
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[2]龔溎義.機械設計課程設計指導書.高等教育出版社,2006
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[4]賈吉林.機械設計課程設計教學改革與探索. 機械管理開發,2009(8):151~152
[5]于曉文.機械設計課程設計教學改革的探討. 遼寧高職學報, 2008(12):33~34
關鍵詞:物流系統;仿真教學;實驗教學
【中圖分類號】G642物流管理專業是一個多學科交叉、理論與實踐并重的專業,傳統的課堂教學很難滿足物流管理專業人才培養的需要。而實踐教學作為課堂理論教學的延續、補充和深化,在物流管理專業的教學中具有重要的意義。
一、物流系統規劃設計課程設計
目前物流管理專業的實踐教學安排仍需逐步完善,很多實踐教學停留在驗證、認知階段,實踐教學的開放性和綜合性沒有得到充分的體現,不能滿足物流管理專業人才培養的需求。而《物流系統規劃課程設計》作為《物流系統規劃與設計》課程理論學習之后的實踐教學環節,要求學生融會貫通、獨立思考,是學生綜合運用所學物流領域的基本知識的機會。
《物流系統規劃課程設計》可以利用綜合實訓的模擬系統,利用先進的仿真模擬軟件,使學生在綜合實訓的模擬系統內進行互動式實戰性操作,從而讓學生掌握專業的基本技能、增強綜合實踐能力、培養創新和解決實際問題的能力。
二、常見的物流仿真系統
目前,ProModel、Flexsim、Witness等都是市場上常常看到的模擬仿真軟件。在實際應用和國內外本科和研究生教學中采用的物流仿真系統普遍需要具有以下基本功能和特點:強大的建模規劃功能、先進可靠的優化仿真、直觀便捷的可視化的功能要求,以及能夠產生運行數據分析報告。這里簡單介紹ProModel和Flexsim,RaLC三種仿真分析軟件。
(一)ProModel系統
ProModel是由美國ProModel公司開發的離散事件仿真軟件,可以構造多種生產、物流和服務系統模型。它采用圖形化用戶界面,并向用戶提供人性化的操作環境,提供二維和3D建模及動態仿真環境場景。用戶根據需求,利用鍵盤或鼠標選擇所需的建模元素,就可以建立仿真模型。ProModel仿真軟件,主要針對生產制造業的系統仿真,對制造和物流系統的人員、機器、物料、夾具、機器手、輸送帶等動態建模元素,可以設定元素的速度、加速度、容量、運作順序、方向等屬性。
(二)Flexsim系統
Flexsim是工程師、管理者和決策人對提出的“關于操作、流程、動態系統的方案”進行試驗、評估、視覺化的工具,能使決策者輕易地通過計算機建構及監控任何工業及企業的分布式流程,可以從Excel讀取資料和輸出資料(或任何ODBC數據庫),可以從生產線上讀取現時資料以作分析功能,Flexsim也允許用戶建立自己的模擬對象。Flexsim采用部件(Object)來建模,通過部件的參數設置,可以對幾乎所有的物理現象進行模型化。
(三)RaLC物流系統仿真軟件
RaLC系列物流系統仿真軟件是一款三維動畫物流系統仿真快速建模與分析工具軟件系統。RaLC系列軟件以3D動畫為載體,對智能作業人員、搬運設備、貨物、控制系統、數據信息等多個物流系統元素進行仿真抽象和設置,快速構建三維動畫計算機系統仿真驗證模型,采用視窗操作、功能模塊直接拖放使用,操作簡單、模型建立快速便捷。
本文將以RaLC軟件為例,探討《物流系統規劃與設計課程設計》教學。
三、課程設計教學
(一)RaLC軟件功能
1.軟件功能組成:RaLC仿真軟件中包含了倉庫、配送中心的所有的設備。不僅有普通倉庫用到的:貨架、叉車、手推車等常用設備;也有先進的自動智能設備:自動碼垛機、AGV無人搬運車、自動軌道車、升降機、自動立體倉庫、移動貨架、旋轉貨架等百余種與現實物流環境相對應的物流設備模塊,只需點擊按鈕就可以添加設備。使用時只需按要求對其屬性做相應調整即可,無需進行復雜編程。
2.建模方式:RaLC仿真軟件采用視窗操作方式,物流設備及功能模塊可直接點擊按鈕添加使用。各個設備之間的邏輯關系可根據在設備上的貨品流向方便地通過雙擊鼠標即可建立連接,在建模過程中可隨時根據需要,調整和修改人員動作、物流設備功能與參數、仿真數據驅動。
3.數據分析:RaLC仿真軟件包帶有仿真數據分析工具,通過解析模型日志,可以得到設備的能力圖、作業時間分布圖、作業內容分布圖等數據圖表。以此反映物流配送中心的總體運行情況,為改善決策提供有力參考依據。
(二)課程設計案例的提出
課程設計的案例問題最好是企業的實際問題,但這就存在企業信息或數據資料的獲取問題。企業資料的獲取是課程設計的首要環節,但如果讓學生通過實地調研獲取數據,往往存在不能找到合適企業、或企業不愿意提供相關數據的問題。教育部高等學校物流類專業教學指導委員會、部分省市及大型物流公司都有舉辦各類物流設計大賽,這一類大賽往往提供了非常詳細的企業數據與案例資料,同時兼具問題導向。建議可將該類大賽的案例資料提供給學生,作為規劃、設計與仿真的企業案例資料。
(三)課程設計教學步驟
1.給出企業案例信息與數據資料,由學生選擇感興趣的案例進行課程設計。
2.組建學生課程設計小組,并選出項目組長,通常小組為3-5人。
3.分小組查找資料及討論課程設計的總體方案、任務分解方案,及各小組的任務分工情況,將方案上報教師,教師可以加以指導;
4.課程設計環節,建議由學生獨立進行,期間遇到的問題由各小組自行探討解決,以此訓練學生的分析、解決問題的能力,及獨立思考能力;
5.課程設計初始方案研討。各小組將獨立完成課程設計在此次研討會上提交,包括在課程設計中遇到的問題和解決方法。同時,也將至今尚未解決的問題提出,在教師的指導下,讓各組暢所欲言、相互交,尋找解決的問題的方法。
6.各小組進行課程設計方案的修改,解決問題、優化模型。
7.課程設計總結交流會,提交最終的課程設計方案,由每組組長介紹總體設計思路和方案,以及收獲體會等。再由指導教師進行點評講解,并對本次課程設計進行評述與總結。
四、結束語
在完成課程設計的建模、運行以及優化方案后,需要學生根據仿真的結果提交課程設計報告,報告應包括整個課程設計各個環節中遇到的問題、解決方法,最后設計方案與初始方案之間的區別,課程設計優化的過程等重點環節。根據模型運行結果對系統參數進行調整,比較調整前后的運行結果有何不同,并寫出學習仿真軟件和建模的心得體會和建議。
參考文獻:
[1]沈麗、孫衛華.物流開放性實驗教學研究[J].物流技術,2009,28(10).
關鍵詞:傳熱學;任務教學法;課程設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0044-02
傳熱學是一門研究由溫差引起的熱量傳遞規律的科學,是現代科學技術中最重要的基礎學科之一,它不僅是能源動力、交通運輸、石油化工等專業本科生的一門重要專業基礎課,而且在機械、電子、土木、航天航空和輕紡食品等工程技術領域里的應用也十分廣泛。目前大連海洋大學(以下簡稱“我校”)該課程體系是由理論、實驗、實習和課程設計四個環節所組成。其中傳熱學課程設計這個教學環節是緊接在傳熱學課程理論教學之后進行的一個綜合性實踐教學環節,也是學生綜合運用傳熱學、換熱器設計以及相關先修課程知識,聯系實際生產和日常生活,以完成以某一特定設計任務為主的一次工程設計實踐環節(包括自行完成主體設備的選型計算、材料選擇及內部結構設計、工藝計算及主要尺寸設計,主要附屬設備的選型設計,主體設備總圖的繪制等,同時還要綜合考慮制造成本、加工工藝難度、維護保養等因素)。因此,該課程設計在整個課程體系教學改革中的地位十分重要。[1-3]
一、傳熱學課程設計的現狀與改革方向
目前高校的課程設計大多數是依附于理論課程而開設的,與理論教學同步并在授課計劃范圍內完成,通常課程設計的過程往往是學生仿照教師的設計過程和設計指導書上的步驟來進行。因此課程設計的核心主要是指導教師,學生按教師預先給定好的設計流程進行,被動地接受設計方案,喪失了主動參與課程設計的積極性和熱情,而且在設計中發生問題也不能及時反饋。這樣的結果,將大大降低學生的動手能力、分析和解決問題的能力,更談不上對學生工程素質的培養了。
隨著對培養工程素質人才的需求和對傳統課程設計教學模式改革的呼聲越來越高,一種“以學生為中心”的教學理念即“任務學習法”越來越受到教育工作者的重視。這種教學模式主要是體現“任務導向”和“學生主體、教師主導”的教學原則,引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,甚至于交流合作的能力,這同樣也是當前培養知識、能力、素質綜合發展的工程型人才的改革方向。[4,5]
二、基于任務型教學法的課程設計改革原則
為了將任務教學法成功而高效地運用于傳熱學課程設計這一實踐教學環節,在改革之前必須制訂某些行之有效的原則作為指導,以便使其更好地發揮功用。考慮到任務型教學法是一種以任務為核心單位計劃和組織教學的途徑,它強調在“做中學”,不僅吸收了以往多種教學方法的優點,而且和其他的教學方法并不排斥。因此,筆者在教學改革實施過程中根據此教學方法的特點提出了以下的課程設計原則。[6]
1.將較難的任務前置
大量的研究結果表明,學生在整個學習過程中的精力是有限的。根據筆者多年指導課程設計的教學經驗,發現學生往往在學習過程的前半階段思想最為活躍,精力也最為充沛。因此,在給定課程設計任務后,教師應有意識地把那些理論性強、需要花費大量精力才能掌握的較難的任務環節放在課程設計的前半階段,例如對換熱器的選型計算部分。這不僅僅是因為這些較難的學習任務往往更具有冒險性和創新性,而且這樣的設置可以極大地激發學生的學習興趣和好奇心,從實際教學反饋效果來看教學效果良好,也更有利于教師靈活地推動整個課程設計教學流程的進行。
2.將安靜的教學任務前置
激烈的教學活動能讓學生的大腦興奮,特別是在課程設計的后半階段,學生往往會感覺到疲憊,這個時候如果再進行安靜的教學活動,學生的大腦就會處于一種抑制狀態,從而影響整個課程設計的教學效果。因此,為了保證學生處于科學、合理的學習狀態,指導教師應當把相對較為安靜的教學任務安排在課程設計的前半階段。
3.將整個課程設計連貫化
根據任務型教學法的指導思想,任務的設計是實施任務型教學法的關鍵和前提。因此,在課程設計正式開始之前,教師應指導每名學生根據分配的相關參數獨立構建設計項目,每一項目均設計任務若干,在任務設計的過程中考慮行業發展、企業需求的實際情況,同時把傳熱學作為基礎技能貫穿于任務環中,讓學生提前對任務環的大體框架有一個較為清晰的了解。同時以任務為核心單位計劃和組織教學,在“教中做”,在“做中學”,通過一系列的集體活動或個人活動來開展課程設計,最后對所涉及的全部教學內容進行整合并總結。總之,每一個教學環節都應該緊密相連,從教學設計角度保證課程設計的連貫性,并讓學生能夠獲得最佳的學習效果。
三、課程設計的具體改革步驟
1.改革課程設計的教學大綱
課程設計中的教學目標和任務都是依據教學大綱提出的,而教學大綱中所提出的相關教學要求和教學任務就是開展課程設計的指揮棒,其作用不言而喻。顯然,大綱中的這些目標和要求應該能夠體現任務教學法的任務設計思想。
通過傳熱學課程設計這一實踐環節,應該讓學生掌握換熱器設備設計的基本程序和方法,熟悉查閱技術資料、國家技術標準的途徑,正確地選用公式和數據,加強工程計算和CAD繪圖能力,初步形成工程優化意識,并能運用簡潔的文字和工程語言正確表述設計思想和結果,從而培養學生的工程能力和創新能力。筆者在總結以往教改經驗的基礎上,將教學大綱作為前任務階段進行改革,根據行業的發展趨勢以及學生日后就業的企業需求,為每名學生都構建了不同的設計項目,引導學生自主地參與到任務設計環節中來。當學生對自身任務有了較為明確的認知后,就可以進入任務環階段了。
2.課程設計題目的設定
在任務環階段需要學生采用各種方法和手段去完成任務要求。如何能讓學生從課程設計中既學到有用的知識和技能,同時又符合傳熱學課程設計的教學要求,這是課程設計題目設定的最根本原則。考慮到傳熱學課程設計最多一般也就兩周的時間,同時受各種條件的限制,學生到現場測量考察換熱器實物的可能性很小。如果設置的課程設計題目過大過深,學生可能會沒有時間深入研究任務而只是忙于完成形式上的設計報告。因此,在設計題目的設定上,指導書中會盡量選取學生在學校和日常生活中能接觸到的常見換熱器類型,同時做到每名學生的初始設計參數都不一樣,從而培養學生自主設計的獨立工作意識。[7]
3.教學環境的改革
傳統的課程設計教學環境已經不能很好地適應新形勢下的課程設計教學要求。任務教學法就是要以學生為中心,創新教學模式和教學方法,建立以學生為主體、教師為主導的教學模式,通過組建課程設計小組,激發學生學習興趣,引導學生通過組內分工、信息資源共享、技術難題攻關、組內討論、組外交流等多種方式參與到教師的各個教學環節中去,鼓勵每一名學生發揮自身特點,積極參與到設計團隊的任務中,充分利用學生主觀能動性,師生共同營造一個輕松熱烈的教學環境。
基于以往的課程設計教學經驗,采用靈活的情景式教學比較有利于任務教學法的開展,同時適當結合CDIO(構思、設計、實現、運作)模式等先進教學方法,展開對設計任務的團隊討論及研究模式,注重原理和應用相結合,強化以工程實例為載體的案例教學,將課程設計與工程體系有機結合,強化綜合設計和工程實踐訓練。同時開展專題討論,強化能力的培養。教學中增加一些專題討論、工程案例、工程項目研究報告,有助于培養學生分析、解決問題的能力,創新意識和創新能力。
4.評價與考核方式的改革
從學生的長遠發展來看,對學生的評價與考核不過是激勵他們不斷學習和進步的一種手段。既然實踐環節的教學目的是側重提高學生的動手實踐能力,那么其評價考核方式就應與傳統的理論教學有所區別,針對任務教學法更應如此。
由于任務教學法是以任務作為教學的主線,以學生實踐作為中心,以老師作為輔導。因此,在考核方式上也應以學生為主體,以設計任務完成的質量作為考核依據,而不再以最終的課程設計報告作為終結性評價指標。每個學生作為個體既是自己任務的設計者,也是其他同學的“同行”,可以對其他同學的設計進行評價打分,因為學生在一起共同完成課程設計任務的同時,對彼此平時的表現也是最為了解的,這樣可以提升評價考核的公平性與透明度,有效促進學生們的學習積極性。
四、結束語
總而言之,任務教學法有效地打破了傳統的教學模式,最大限度地發揮了學生學習的積極性和主動性,不僅符合新形勢下對高素質工程技術人才培養的需要,同時在教學實踐中也取得了良好的教學效果。在教學中,教師要不斷地總結實際經驗,運用任務教學法,實現傳熱學課程設計教學效果的不斷提高。
參考文獻:
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