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专业课程设计论文(合集7篇)

时间:2023-03-15 15:03:09
专业课程设计论文

专业课程设计论文第1篇

(一)课程设计水平下降

“林化专业课程设计”课程的教学是任课教师结合林化生产企业的实际情况给定设计任务、学生每人一题完成课程设计的过程。在课程学习过程中,根据给定的设计任务,学生首先要查阅参考资料,选定所用的生产工艺;然后进行物料和热量衡算,并根据物料和热量衡算选择所用的设备;最后编制设计说明书,并使用CAD软件绘制所设计工厂的平面布置图、流程布置图,以及画出一个处理单元的工艺流程图(包括平面图和立面图)。近几年来,学生完成的林化专业课程设计出现了质量下降的趋势,具体表现为设计说明书的页数变少、设计的物料衡算和热量衡算不平衡、设备选型与计算不符,以及设计图纸的排版格式不当、尺寸标注不正确等。更为严重的是,有些学生还存在抄袭现象。

(二)课程设计缺乏创新性

在“林化专业课程设计”课程的教学过程中,学生为了省事,要求任课教师提供相似的设计样本。如果没有设计样本,学生不会做,也不愿意去做。然而,一旦有了设计样本,学生就不会自己动脑筋,只是年复一年地重复着上一届学生的设计。不下功夫,自然也不可能有创新,所以学生完成的林化专业课程设计的创新性很差。

(三)课程设计缺乏统一的质量评判标准

现行的“林化专业课程设计”课程考核通常是任课教师根据教学大纲的要求给定设计任务,然后根据学生上交的设计说明书和绘制的图纸评定课程成绩。虽然有的任课教师会将学生的设计答辩成绩纳入课程成绩,但是所占的比例很少。而且不同的任课教师对学生的课程设计的要求不一样,评判标准也不一样。即便是同一个任课教师,对不同学生群体的课程设计,评定成绩的标准也存在差异。课程设计缺乏统一的质量评判标准,课程成绩的评定不规范,都势必会影响“林化专业课程设计”课程的教学质量。

二、“林化专业课程设计”课程教学所面临问题的成因分析

(一)“重理论、轻实践”教学观念的影响

受传统教育观念的影响,我国的高等教育一直以来都存在着强调理论教学、轻视实践教学的问题,填鸭式教学方式仍占据重要的位置。因此,“林化专业课程设计”这样的设计类课程在高校一直没有得到应有的重视。尤其是随着高校教师工作量量化考核的推行,设计类课程教学的工作量被人为地打了折扣,赋予的分值较低。这导致教师对设计类课程教学缺乏积极性,不愿花费大量精力去精心指导学生的课程设计。

(二)学生的重视程度不够

工科学生不能脱离工厂的实际,课程设计是工科类本科生培养过程中重要的一个环节。例如,“林化专业课程设计”课程就是以培养学生的工厂设计能力为目的的。然而,一些学生认识不到课程设计的重要性,认为课程设计很好完成,加加班做几天就能完成;还有的学生认为自己将来从事的工作与设计无关,既然以后用不着,了解一下过程就行了,所以就不想用心学,根本不愿意在课程设计上下功夫。

(三)课程设计的时间安排不合理

“林化专业课程设计”课程的教学时间安排在大学4年级第1学期的最后2周。在这个时间段,本科生其他课程的考试都已经结束了,原本可以安安心心做课程设计了,但是实际上这一时间安排使“林化专业课程设计”课程教学面临着诸多不利因素。首先,近年来大学生的就业形势日趋严峻,本科生找工作的时间不断提前。大学4年级第1学期,学生已经开始在找工作了,有的学生还要到就业意向单位实习。其次,在这一时间段,有些学生已开始做毕业论文实验,有些学生已经着手准备考研了。而且,学生会把所有需要完成的作业都集中到这个时间段完成,所以除了要完成林化专业课程设计之外,往往还要完成其他的课程设计或课程结业论文。此外,有些学生为了早些回家对课程设计应付了事;或者哪个任课教师要求严、抓得紧,哪门课程的作业就完成得“早”和“好”。在上述诸多不利因素的影响下,学生完成课程设计的精力不集中,花费的时间少,更缺乏创新的动力,这都势必会影响课程设计的质量。

(四)课程设计的资料欠缺、内容老化

“林化专业课程设计”课程的教学内容主要涉及松香生产车间、单宁酸生产车间、活性炭生产车间的设计等。由于松香、单宁酸、活性炭这些产品的生产规模较小,设备一般比较落后,现代化的企业很少,所以生产车间的设计内容更新周期很长,这导致课程设计内容一直存在老化的问题。同时,学校图书馆中有关林化专业课程设计的资料很少,有的图书甚至是十几年前的,所以学生在完成课程设计时可查的资料不多。即便学校图书馆有一些比较新的设计类参考资料,如化工工艺设计手册等,但是由于库存册数很少,所以不能满足学生完成课程设计的需要。此外,现在网上可查的相关资料也不多。这些都不利于学生课程设计的创新。

(五)教师对课程设计的审查不严

目前,我国高校对教师工作实行的是量化考核,由于量化考核对设计类课程教学工作量赋予的分值较低,所以难以调动任课教师的积极性。同时,我国对高校的排名、对教师职称的评定和工作业绩的考核等都更注重科研成果部分,对教学质量的重视程度相对较低,这也导致高校对教学工作的重视不够。此外,当前大学生的学习积极性较低,在完成课程设计的一些环节时基本是走形式。但是,如果设计类课程考核不及格,不及格的学生还要在大学4年级第2学期补做课程设计,这不仅会影响学生完成毕业论文,而且会影响学生找工作,进而影响学校的就业率。所以在这种情况下任课教师往往不敢对学生的课程设计过于严格要求。上述这些因素都是导致任课教师对学生的课程设计审查不严的原因。笔者曾对林产化工专业2008级和2009级本科生开展有关“林化专业课程设计”课程的问卷调查,结果显示,大部分学生认为目前“林化专业课程设计”课程的教学质量有所下滑;同时,在对教学质量下滑进行归因时,32.1%的学生认为是自己不重视、觉得以后不一定用得上,28.6%的学生认为是课程设计资料欠缺、内容老化,21.4%的学生认为是完成课程设计的时间与找工作、准备考研、完成毕业论文、毕业实习等其他事情的时间有冲突,14.3%的学生认为是由于课程设计很容易通过考核所以不需要太认真,3.6%的学生认为是其他原因。问卷调查结果基本可以印证上述的原因分析。

三、提高“林化专业课程设计”课程教学质量的措施

(一)教育行政管理部门和高校提高对课程设计的重视程度

大学的科研工作固然重要,但是大学的根本任务是培养人才,而保证人才培养质量的关键是要保证课程教学质量,特别是保证实践教学的质量,要注重培养学生的动手能力、解决生产一线实际问题的能力。因此,针对当前高校对设计类课程教学质量的关注度下降、任课教师缺乏用心指导课程设计的积极性等问题,建议教育行政管理部门和高校提高对设计类课程的重视程度,从课程教学工作量核定、课程设计经费投入、课程设计质量评价等方面入手,加大对设计类课程教学的投入和监控力度,以保证课程的教学质量。

(二)加大教育力度,引导学生正确认识课程设计的重要性

在学生开始“林化专业课程设计”课程的学习之前,林化专业的专业教师要加大对课程的宣传力度,使学生对设计类课程的重要性有比较清楚的认识。在学生学习“林化专业课程设计”课程之初,任课教师首先要让学生了解课程设计的目的是培养学生从事工厂生产设计的能力,并使学生认识到这是工科学生必备的一种能力;其次要通过课程设计应用典例的讲授,使学生认识到即使现在看也许将来的工作用不到,但并不意味着一直都用不到,使学生认识到通过课程设计有利于提高其综合专业能力。只有这样,才能激发学生学习“林化专业课程设计”课程的积极性,充分发挥学生学习的主动性,从而提高课程设计的质量。

(三)切实保证课程设计的教学时间

原来将“林化专业课程设计”课程安排在大学4年级第1学期的最后2周,主要是考虑这个时间段其他课程都已经结束了,不会因为课程设计影响到其他课程的进度,从而有利于保证学生完成课程设计的时间。但是,目前的实际情况是,课程考试、找工作、毕业实习、考研准备、毕业论文实验以及学生想早日回家等诸多因素都影响到了“林化专业课程设计”课程的教学,使学生完成课程设计的时间无法得到保证。为了突破这一困境,首先,任课教师要在大学4年级第1学期的中间时间段提前布置课程设计任务,甚至可以在学生开始专业实习之前就布置,让学生带着设计任务到工厂实习。这样,学生就可以提前对课程设计的原料情况、产品销售、选厂地点、工艺流程、设备型号、污染控制等有一个全面、深入的了解;然后再通过查阅资料,进行设计方案的考虑,为完成课程设计作好准备。也只有这样才有可能使学生的课程设计富有创新性。其次,为了避免学生在完成课程设计时草草了事、提前回家过年,任课教师要安排学生进行课程设计答辩,并且要求学生只能在设计周的最后2天上交设计说明书和图纸。通过采取这些保证课程设计教学时间的措施,不仅使学生完成课程设计的实际时间加长了,使课程设计时间得到了保障,而且有利于促进“林化专业课程设计”课程教学效果的提高。

(四)充分利用科研成果,丰富课程设计的内容

俗话说“巧妇难为无米之炊”。课程设计离不开大量相关资料的支撑。学生只有在查阅大量相关资料的基础上,通过对各种方案的比较,扬长避短,才能确定最佳的设计方案;也只有通过探讨各种工艺的优缺点,才能在此基础上有所创新。因此,针对目前可供“林化专业课程设计”使用的资料严重短缺的情况,笔者建议一方面学校要加大相关资料的采购力度;另一方面,学校要采取一些措施,加强教务处与科研处的合作,推动科研工作与教学工作的相互结合和相互促进,使科研成果能够为教学服务、能够为教学所用。例如,可以将学校在科研方面取得的成果如新型工厂设计、工艺设计等纳入“林化专业课程设计”课程教学,丰富课程设计的内容;可以将学校开展科学研究所需建立的工厂基地作为学生的课程设计样本,等等。这样,既可以提高学生学习“林化专业课程设计”课程的兴趣,又可以使学生通过课程学习掌握更多的新知识,从而避免课程设计内容的老化,进而实现科学研究与教学的一体化。

(五)尽快建立课程设计的质量评价体系

要提高课程设计的质量,就必须建立合理的课程设计质量标准和质量评价体系,并以之规范设计类课程的教学,对课程设计进行有效的监控。课程设计质量标准和质量评价体系的建立需要进行充分的调查研究,所以笔者建议由学校教务处负责课程设计质量标准和质量评价体系构建的整体工作,出面组织有指导课程设计经验的教师共同研讨并建立涵盖课程设计准备、课程设计指导、课程设计效果的考核指标和评价体系;同时,由各学院和教研室负责制订具体课程的质量标准,并在定期检查、评价课程教学及其效果的基础上,及时完善课程设计的质量评价体系。

四、结语

专业课程设计论文第2篇

力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生,最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中,学生多数处于被动、应付状态,难以摆脱从理论到理论,理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差,这与培养2l世纪人才模式很不适应,力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节,课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计,吉林大学的材料力学课程设计,湖南大学的振动力学课程设计,美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等,都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时,一些高校更较重视课程设计内容的改革,如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析,在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、.net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程,其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利,但在力学学习过程中,教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型,工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手无策;反之,工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力,2006年开始,我校力学专业开设了课程设计实践教学环节,如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”,2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲,力学专业的课程设计综合性较差,特色不明显,课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。

二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题

目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面,均由指导教师事先确定分派给学生,由于指导教师所掌握的工程资料有限,课程设计的内容和范围局限性较大,题目类型较少,研究方向也较集中,学生并不能根据自身的特点和兴趣爱好,去选择他们感兴趣的题目进行设计,而是一味进行强迫式学习,完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实际,在实际中检验自己的知识,但由于学生体会不到理论与实际的联系,课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中,对于理论知识不够扎实的部分学生来说,会有一种惧怕且无从下手的感觉,很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位,小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异,“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位,检查力度稍低,就很容易出现个别学生不做或少做设计内容,甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见,工程力学专业课程设计改革的空间较大。

三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法

一方面,课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景,体现应用性、先进性、综合性的题目,可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识,检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度,培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面,能使学生树立起正确的设计思想,养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风,更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。

1.指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。

斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”,只有这样,才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中,教师不仅要教授理论知识,还要注意理论联系工程实际,通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法,让学生感受到理论学习是手段,实际应用才是真正目的。随着社会发展,各种资讯日新月异,教师不能仍保持传统的观念,而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯,熟悉教育改革趋势和重点,更新补充专业知识,提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样,教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目,并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想,才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。

2.课程设计应与工程实际相结合,针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。

比如《理论力学》,它是一门理论性较强的专业技术基础课程,教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型,学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂,但自己动手练习的时候却无从下手,理论和实际总是联系不到一起。为此,教师在讲授过程中可采用工程实例教学法,即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例,通过学习和讨论,使学生对知识有更深层次的理解,从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文,学生通过查阅资料、撰写小论文的形式,深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。《材料力学》课程除可设置实验教学环节外,还可以确定一些简单。的等值杆结构,让学生从选择材料到外形设计,从安全校核到经济评价等实际操作过程中,去体会理论和实际问题间的联系。而这样的任务可以安排在学生课堂学习过程中完成。对于那些需要扎实的理论基础知识,并且要有足够的时间进行实践的课程设计,可以安排在下一学期进行。由此实现理论与实践的相互渗透、相辅相成,改变实践活动与教学内容游离的状况。

3.在课程设计中,强调学生为主体,充分发挥教师的引导作用。

专业课程设计论文第3篇

关键词:工程测量;课程设计;教学改革;评价方案

《工程测量》课程是我院开设的一门专业基础课,主要面向土木工程、建筑学、工程管理、工程造价等专业,本课程培养学生系统地掌握工程测量学的基本理论和基本技能,学会常规测量仪器的操作,了解测绘新仪器、新技术的原理及其应用,同时熟悉地形图的应用,能够从事相关专业中的测量工作,具有使用各种测量仪器的的能力,更好地从事测量方面的工作,以便更加适应社会需求[1]。

1工程测量课程基本信息

1.1主要内容

《工程测量》课程主要内容:水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、测量误差、小地区控制测量、地形图的基本知识、大比例尺地形图测绘及应用、建筑工程施工测量、道路工程测量、房屋建筑建筑物变形观测等[2]。该课程教学主体上分为两大模块:理论教学和实践教学,理论教学主要教授学生测量基本理论与方法,实践教学主要是使学生正确熟练操作仪器并掌握相关的测量技能,具备解决工程施工能力。

1.2学时安排

我院的《工程测量》课程共48-64学时,3-4个学分,每学年有9个~11个班级授课,年修读学生300人以上。

1.3与其他课程的关系

《工程测量》以建筑材料、建筑制图等课程为基础,同时又为建筑施工、砌体结构、地基与基础等后继专业课程提供必要的基础知识。既是前面所学课程的延续,又是学习后续课程的基础,只有掌握了本课程的主要内容并运用其它的专业和基础知识,才能熟练完成项目施工过程的技术指导和管理。

1.4教学中出现的一些问题

随着教学深入,也暴露出一些问题。主要有:(1)学生没有吃透测量原理、不能很好的理论联系实际[3];(2)在实践操作中有诸多不合规范的操作习惯;(3)部分学生心态浮躁不得更适当的学习方法、不能潜心研究学术问题。例如:不注重知识的连贯性学习;(4)面对棘手问题不能够发散思维立足于新的视角合作的解决;(5)课程考核不能全面客观的反应学生对该课程的学习掌握程度[4]。2工程测量课程教学改革设计思路课程体系与内容的改革围绕相关专业培养目标,以人才培养质量及人才全面发展、社会需求为导向,根据工程测量课程的教学特点和行业发展的新要求,不断探索和深化教学改革,做到课程体系改革与教学内容改革有计划、有措施、有特色的落实到教学中的每一个环节。(1)在理论教学上,教学内容吸取国内其他更高水平院校同行的先进经验;深入到社会项目上,与一线的技术员和专家共同探讨;优化和完善工程测量教学大纲,适当删减过时保守内容或者仅作简单讲述;(2)在实践教学上,积极加强校内实验室和校外实训基地建设[5];通过测量技能大赛、产学研结合等多种方法,促进学生动手能力、创新能力;积极增加投入购置新型教学仪器设备,努力改善教学条件以满足教学要求;加强与生产单位以及测绘仪器销售商的交流;(3)在教学方法和教学手段上,形成了以授课课件、实践操作录像等方法相结合的立体感官教学方法[6][7];严格要求学生遵守测量规范和操作程序、培养良好的专业工作习惯,提高学生们的专业素质;通过参加专业比赛,锻炼并检测学生的测量技能,进一步提高学生们的测量专业知识;(4)另外,关注提高学生的“测、绘、算”技术能力,使学生熟练掌握全站仪,了解GPS测量技术[8],学习CASS成图技术,让学生尝试结合EXCEL编写简单的计算软件;(5)在考试改革上,采用综合性笔试和平时性考核项目的多维度考核办法,不断探索优化更加客观的考核方式,以全面的反映出学生参与该课程学习的程度以及获得该课程总体知识、能力、素质综合成果的体现程度。

3工程测量课程目标

(1)掌握各类普通测量包括水准测量、角度测量、距离测量和小区域控制测量的基本原理和测量方法;并会正确规范熟练的使用各种常规测量仪器包括水准仪、经纬仪和全站仪;(2)会结合现行规程规范和选取合适的仪器,设计一般性的测量方案,并进行有效率的测量和内业处理包括建筑工程施工测量项目、建筑物变形监测项目。

4工程测量课程活动设计

4.1各类普通测量以分组比赛类型教学

下面以四等水准测量为例作介绍。(1)目的:使学生正确熟练的操作水准仪;使学生深入的掌握水准测量原理、四等水准测量的规范操作工序和规范的水准内业处理,培养学生扎实的专业基础和提高实操水平;(2)活动安排:水准测量原理、四等水准观测方法、内业处理流程、学生练习水准仪、普通水准测量实验,计划4课时;分组完成四等水准外业、内业,提交成果资料,计划2课时;成绩和总结,评定成绩并总结问题、分析原因,计划2课时;(3)评价方案:仪器操作与观测方法占30%,观测记录和内业处理占30%,观测记录和内业处理,占30%;小组总结报告占30%;出勤占10%。

4.2建筑工程施测量以案例分析来完成教学

下面以民用建筑施工测量为例做介绍。(1)目的:了解施工测量任务、特点及测设的基本工作;掌握测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法;掌握民用建筑施工放样流程;(2)活动安排:课堂讲解施工测量任务、特点及测设的基本工作,计划2课时;课堂讲解测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法,计划2课时;观看民用建筑施工放样现场教学视频,课堂提问学生,总结分析施工放样流程,学生完成案例分析学结,计划4学时;(3)评价方案:课堂提问占40%;民用建筑施工测量案例分析学结占50%;出勤占10%。

4.3建筑物变形测量以完成项目类型教学

(1)项目目的:使学生了解建筑变形测量的意义与重要性;理解建筑物变形测量的施测内容与测量方法;熟悉建筑物变形测量项目的整个流程;(2)活动安排:收集该项目相关的资料,了解此建筑物的变形情况,配置测量仪器,制定观测计划,计划2课时;布设水准点、观测点,做垂直位移测量,计划2课时;布设控制点和工作基点,做水平位移测量,计划2课时;处理数据,整理项目成果,并给出项目结论及建议,计划2课时;(3)评价方案:外业测量占30%;观测记录和内业处理占30%;项目总结报告占30%;出勤占10%。

5工程测量课程学习评价方案

理论考试内容围绕教学大纲进行,在学期末组织学生考试。其他考核项目在授课期间进行。制定如下考核方案:(1)综合性笔试,占总评成绩比重50%,评分标准依据参考答案评分;(2)小组数据和总结报告,占总评成绩比重10%,评分标准是水准测量占25%、角度测量占25%、距离测量占25%及小区域控制测量占25%;(3)建筑工程施测测量案例分析总结,占总评成绩比重10%,评分标准是民用建筑施工测量案例分析总结占50%,工业建筑的施工测量案例分析总结占50%;(4)建筑物变形测量项目成果书面材料,占总评成绩比重10%,评分标准是成果精度统计及质量检验结果占30%,变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的特殊情况汇总占20%,变形分析的基本结论与建议占30%,附图附表占20%;(5)课程论文,占总评成绩比重5%,评分标准是把握测绘科学前沿动态占40%,内容充实可靠占50%,论文形式要素正确占10%;(6)出勤,占总评成绩比重10%,评分标准是旷课、迟到、早退酌情扣分。

6总结

结合工程测量课程特色和学习目标,在非测绘专业的工程测量教学实施中体现“以学生为中心”,分别从不同知识板块设计教学活动,并在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,才能更加客观全面的反映出学生参与学习的程度以及获得知识、能力、素质等综合成果的量度,这样才能更好的达到工程测量课程的教学质量与效果,为社会培养出适应企业需求的技术型人才。

作者:许善文 唐小方 单位:广东白云学院

参考文献

[1]岑敏仪.土木工程测量[M].高等教育出版社,2015.

[2]颜为莉.探究工程测量课程实践教学改革措施[J].湖北函授大学学报,2016(16):136-137.

[3]许善文.浅谈关于土木工程专业的水准测量实践教学方法[J].科技资讯,2016(3):118-121.

[4]陈晓刚,赵海云,林辉.MOOC背景下建筑类专业工程测量课程教学改革策略[J].测绘通报,2016(4):128-132.

[5]田桂娥,吴长悦.测绘实习基地的建立与完善[J].山西建筑,2016(10):246-248.

[6]宋岩.应用型本科院校土木类专业工程测量课程教学改革研究[J].牡丹江师范学院学报,2012(2):69-71.

专业课程设计论文第4篇

1.1房屋建筑学课程设计教学改革措施。

对于房屋建筑学课程设计部分,结合我系土木工程专业“三位一体”的“666”实践教学模式,课题组通过两届学生教学,尝试将课程设计分布在建筑设计教学内容之后的教学过程中,将理论教学和实践相结合,形成一个有机整体,并尝试多人合作指导课程设计的模式。课题组老师根据教学需要及自己专业特长,拟定不同结构体系、不同使用功能、分量适当的课题,由学生自愿选择指导老师进行设计,一则可以满足学生爱好、激发其设计潜能,二则可以减轻科任教师工作量,效果良好。此外,在设计过程中应该强化规范意识,引导学生正确设计,充分挖掘学生的业余时间,严格考核,及时总结,以求提高教学质量。

1.2钢结构课程设计教学改革措施

1.2.1以项目实例为依托,开展设计教学。

在课程设计讲解过程中,以已修建实际工程为主,对实际工程进行设计。将书本理论知识与身边实际工程相结合,使学生把课堂所学知识加深理解和巩固。近两年榆林麻黄梁汽车产业园区,兴建了一批汽车销售4S店工程,主体为门式刚架。就以实际工程为依托,进行课程设计。带领学生到工地进行参观已修建好的门式刚架,了解结构形式,翻阅完整设计图纸等资料,把理论知识与实际工程一一对照、比较,增加了实际工程认知度,增强了施工图的绘制能力。在校教师再对钢结构施工图中的要点一一讲解,学生能从中获得更多的知识。

1.2.2优化教学内容。

在不增加学时的前提下,能让学生更多地掌握课程设计内容。把课程设计相关内容融入到实践教学中集中讲解,不占用理论教学时间。理论教学学时压缩后,我校安排以理论部分较强的钢结构原理为主。对于课程设计部分的讲解学时几乎所剩无几,那么对于钢屋架课程设计中的支撑布置、荷载导算、内力计算、构件计算、节点设计等几部分以平时作业的形式让学生多加练习,通过作业发现问题指正问题。在课程设计过程中遇到问题及时强调,这样能够保证设计各环节的质量。学生普遍反映良好。另外,要求学生查阅最新规范、图集;课程设计以实际工程为依托,那么就要以最新设计规范为依据。

1.2.3教学模式和设计内容多样化。

在钢结构课程设计中培养学生的创新意识和合作能力,开展多种多样的教学模式。一种引入“参与•合作”教学模式。把一个设计项目拆分为几个子项,2-4人组成设计小组,以设计小组为单位,参与到实际工程中去,对某一项目进行设计,每人设计一个子项。“参与•合作”教学模式的要点是通过教师的指导设计作用,形成学生主动、积极、创新的设计理念,团队合作的设计学习情景,教师与学生、学生与学生之间相互作用,相互促进。

1.3工程概预算课程设计教学改革措施

1.3.1将课程设计与理论教学相互穿插。

传统教学方法在教学过程中,课程设计与理论讲解在实施上是分开的,导致理论知识的讲解空洞、乏味,学生难以理解,教学效果一般。考虑到教学与课程设计是相辅相成的,理论知识是课程设计的基础,课程设计是理论知识的实践与应用,笔者提倡理论,笔者尝试将课程设计与理论讲解相互穿插组织教学,取得了较好的效果。

1.3.2选择恰当的题目,确定合理的课程设计份量。

笔者对开设工程概预算课程设计的院校进行调研,发现大多数院校该环节考核采用同一题目(同一套施工图)进行考核,形式单一,而且在多届学生中使用,对课程设计的质量产生了负面影响。笔者认为在进行设计选题时应本着“工期新、结构新颖,任务分量适当”的原则,同时尽可能选用正在建的工程,方便学生在设计过程中能将设计蓝图与实物联系起来,增强学生的感性认识和设计的积极性,提高设计质量。

1.3.3加强老师跟踪式指导,发挥学生的认知能动性,推行学生成果互审制。

为确保设计质量,增加学生的主动认知能动性,在进行课时设计组织运行时,将工程量计算安排在教室集中指导,每天不定期的检查学生的初稿,及时发现学生的问题,帮助学生解决问题,并且对一些共性、难点的问题集中讲解。定额套价、材料调差和取费统一安排在模拟算量实验室,使用网络版的广联达计价软件来进行操作,既方便教师的跟踪检查、指导,又可以使学生对基本工程量汇总计算等进行互审,既可调动学生学习的积极性、主动性,又可确保教学质量。

1.4施工组织课程设计教学改革措施

施工组织课程设计是《土木工程施工技术与管理》课程的综合性、实践性教学环节。本课程设计通过一个常见的、典型的多层建筑工程施工组织设计的编制,使学生熟悉单位工程施工组织设计编制的内容及程序,提高解决实际问题的能力,实现所学施工技术与管理知识的系统化、条理化,为在项目施工、管理领域执业奠定坚实基础。根据我校应用型人才培养定位,笔者认为该课程设计应做好以下几方面的内容。①将设计课题与理论教学相互穿插,杜绝“两段式”教学。传统教学方法将课程设计与课程理论分开组织,忽略了两者的内在联系,建议在组织教学的时候将二者相互穿插,重点讲好项目施工工艺的组织流程、项目进度控制方法及工艺间的逻辑关系等内容,为后续的工程项目的专项组织设计奠定坚实的基础。②尝试校企合作联合开展课程设计环节。针对我系培养应用型人才的办学定位,结合学校校企合作育人的构想,以现有产教合作项目为依托,以具体的工程项目为背景,尝试校企双向合作育人,激发学生的积极性,使学生较早融入工作岗位,使课堂理论知识与实践应用能力拓展的“零距离”对接,实现“学校知识学习厚基础、企业环境养素质、顶岗实践强能力”。③构建“多任务教学、多人合作指导设计”的实践教学模式。考虑到该课程实践性较强,与施工工艺联系紧密,建议构建集“多层民用建筑(住宅、办公楼等)施工组织设计、单层工业厂房施工组织设计”等为主线的多任务设计课程,并配备不同的专业教师进行设计指导,确保设计质量。④与生产实习相结合,革新课程设计的考核方法。按照原有人才培养方案,施工组织课程设计安排在生产实习教学前,经过近几年的实践,效果不是太好。建议在组织课程设计时,在生产实习前布置任务,生产实习后提交作品,使学生可以在实习过程中将一些新的施工工艺、工法等融入设计,有利于设计中工程质量、文明施工、施工组织专项设计及季节性施工措施等内容的深化。在成绩考核方面,可以结合生产实习环节通过ppt汇报等环节进行,亦可与实习企业联合进行考核,效果较好。

1.5钢筋混凝土结构课程设计教学改革措施

钢筋混凝土结构课程设计主要包括钢筋混凝土梁盖设计、单层工业厂房设计两个环节,是对混凝土结构及基本原理教学的重要补充。对于钢筋混凝土梁盖设计部分,主要以理论计算为主,应注重学生理论知识的内化、积累;对于单层工业厂房设计部分,则主要注重学生综合应用能力的培养,改革措施如下。单层工业厂房设计的主要作用是将课程中所学的单个知识点,如单个受力构件设计计算方法、荷载计算方法、内力计算方法、内力组合原则等实际应用于厂房建筑整体的结构设计中,让学生通过设计理解所掌握的计算方法在工程中如何运用,怎样实现教材内大量的构造措施等。雷洋等对单层工业厂房课程设计的设计内容及重难点进行剖析,并提出改进教学质量的方法,具体如下:①合理安排教学内容,突出重点教学。该课程设计涉及到的知识点比较多,教师要在教学中以讲明各个知识点之间的逻辑关系为重点,以学生能够综合运用各个知识点为目的。本人在教学中尝试采用“倒叙法,即根据设计结果反推设计过程,抓住每个过程中的主要矛盾,各个击破,教学效果较好。②合理安排教与学关系,培养学生实践能力。从教学过程的性质来看,教师的主导作用是从教师对教学过程的领导、组织和控制这一角度出发的。而学生在教学过程中首先必须积极参与,然后才能成为积极的推动者,成为学习的主体,这就是“教”与“学”同时在场时对学生的角色定位。③合理优化教学过程,提高设计效率。我校在进行课程设计时间安排上是按照二周,学时排在学生没课的时间和周末,这样从第一次课到最后一次课最久能拖一个月之久,需加强过程控制,方可确保设计质量。此外,笔者认为,对于单层工业厂房设计这块,为确保设计质量,应加强与房屋建筑学等课程的互动、沟通,在指导教师配置方面,亦可以配置房建老师及企业领域的工程技术人员进行指导。

2结论

专业课程设计论文第5篇

本文作者:闫新豪工作单位:汉中职业技术学院

汉中职业技术学院药物化学课程标准是以(教高[2006]16号)精神为指导,参考了同类高职院校药物化学课程设置,根据我校药学专业教育的实际情况,经多方讨论总结形成的。通过理论与实际应用有效结合来实现,准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位,教学设计、方法、手段的选择必须以高职人才培养目标为依据,与国家规定的高等职业教育就业岗位要求相一致。课程教学目标和组织与学院大力发展的职业教育、创办职业教育特色相匹配,体现职业教育、技能教育、工学结合等办学理念。

课堂提问平时作业占期末总成绩的15%,在教学设计中应注意以下四个方面:结合实例,激发学生的学习兴趣学习兴趣是学好知识的动力。只有有了探究知识的欲望,才能自觉地学习并学好。比如在讲吗啡时,可以先告知学生吗啡来源于婴粟而婴粟是一种。学生会产生疑问,怎么可以用来治病?为什么?在使用过程中有无限制?引起学生探求答案的兴趣,从而导入新课。采用多种教学方法,使学生易学易记以药物结构为主线,用思维导图引导学生逐步学习、理解、掌握识。分析药物的结构特点(有哪些特征基团),由药物的结构分析药物的性质,由药物的性质分析药物的稳定性,由药物的稳定性分析药物的贮存原则,由药物的结构分析药物的构效关系(图1)。通过图示学生能产生联想同时能产生分析问题的能力和解决问题能力,如阿司匹林的思维导图(见图2)。对于分析阿司匹林的结构,找出其特征基团:酯键和羧基,酯键对应的性质是易水解,羧基对应的性质是显弱酸性,由于易水解产生含有酚羟基的水杨酸而易氧化,与三氯化铁溶液显紫色。没有水解的阿司匹林结构中无酚羟基则没有这两个反应,此反应可鉴定阿司匹林是否水解。阿司匹林易水解,稳定性较差,所以需密封、防潮保存,避免水分的侵入,避光,减小光对它的影响。在其结构中具有游离的羧基,对胃肠道有刺激性而产生不良反应,如对羧基进行结构修饰,使其成酯、成盐或成酰胺,可避免不良反应的产生。这样环环相扣,使学生增强了分析问题能力,加深了记忆。

注重启发引导,充分调动学生的主观能动性举一反三采用启发式进行授课,把教学内容化繁为简,变虚为实,变抽象为具体,以解决课程中的重点难点。如在讲述解热镇痛药章节时给出案例:一个两岁的小孩被她心神错乱的母亲送到急诊室,她告诉大夫孩子大约吃了半瓶对乙酰氨基酚片,洗胃后,医生推荐口服5%的乙酰半光氨酸,问对乙酰氨基酚的代谢途径怎样、产生何种毒性、为何使用乙酰半光氨酸进行急救?此案例必须掌握对乙酰氨基酚的结构、代谢途径、作用机制等重点知识,才能正确的解答案例中的问题,因此通过案例的分析讨论,使同学们对各种重点药物的结构、理化性质、代谢途径、药理作用及如何应用等难点内容有了更加深刻的理解和记忆同时能够培养学生批判性思维[4]。重视多媒体教学,应用多种教学手段充分利用多媒体课件等现代化教学手段[5],加深学生对相关知识的理解,增强学生的学习兴趣。药剂学涉及操作车间和很多制药机械,学校不可能具备所有的设备,因此应充分利用现代化教学手段,利用多媒体技术,制备集图片、文字、声音为一体的课件,全方位展示制药企业的车间设计、设备结构及工作原理,使不易口头表述清楚生产过程能够通过课件演示变的一目了然,起到事半功倍的效果。具体设计在90分钟(2学时)的理论教学中,10分钟的教学导入、5分钟的知识链接、10分钟的教学互动、50分钟的课堂教学、15分钟的课堂结束总结。在实验教学中,把全班学生分为10个小组,每组4人开展教学大纲实训项目。

专业课程设计论文第6篇

1.理解意图

领导是谁?学位办、教指委、学校、学院、系设置如何?不同高校其培养单位设置不同,有的在系这级,有的是属院直管。面对拥有不同的“物理知识”、一定任期的领导时,不妨通过对学院的长期规划进行分析。理解领导意图的办法之一是从已经制定了的愿景、目标和目的进行分析。

2.制定培养体系目标,也是容易出现分歧的地方。

与管理相近的一个词语是领导,结合工程特点,工程领导教育的最终目的不是提升抽象的领导力,而是培养实实在在的领导者。

3.调查分析。

对国内外现行的工程管理专业硕士的培养方案和课程体系进行综合分析和比较。国际上工程管理硕士专业最为成熟和成功的也是在美国,特别是几所著名的高校组成了工程管理教育联盟。在国内,工程管理专业也经过若干年在清华、西交大等院校试点,他们的经验和教训也值得借鉴。另外,专业型管理类的MBA和MPM也成为制定工程管理专业硕士培养体系的横向标杆。

(1)国外(美国)。

工程教育的发展也经历了不同的阶段。初期的德法工程教育认为工程就是技术,把工程教育牢牢束缚在技术教育的范围之内;发展阶段的工程教育则以为工程只是应用科学的分支;工程管理脱胎于工程教育出现在20世纪初美国的工商业发展需求,人文内容也作为工程教育体系的一部分。胡佛(HerbertHoover)是一位非常成功的采矿工程师和管理者,在他当选为美国总统的那一年对工程师们的一次演讲中,他指出了美国工程管理者的重要性来自西部采矿、冶金和运输的急剧发展需求,已经从单纯的技术职业需求增加一种管理职业导向,即接受过技术培训的商业经理。1979年美国工程管理协会(ASEM)成立,1997年,美国国家工程技术课程认可机构ABET,正式将工程管理列为一个可独立授予学位的学科。同时工程界的发展也渴望更高级管理人才———硕士层次的培养,由西北大学、达特茅斯学院、杜克大学、康奈尔大学、斯坦福大学、麻省理工等六所大学组成工程管理联盟专门针对工程管理专业硕士。专业设在工学院,但由工学院和商学院一起合作开始课程。他们的课程设计中,如果是在职学习的,一般只学习管理类知识。如果是应届毕业生,要求选修一定量的工程学科。管理类课程(包括核心课程)有30学分。

(2)国内(其他高校)。

通过各高校网络搜索,可以考察到国内高校在培养单位设置上不同,主要在工学院和管理学院,这也与美国高校相似。大部分传统的工科院校,如清华大学,设置在工业工程系;上海交通大学设置在机械与动力工程学院;华南理工大学,设置在土木与交通学院,华中科技大学设置在土木与力学学院,另有北京大学设置在工学院(50名)。而一部分学校,特别是综合型大学中,由于历史的缘故和学科归并,具有“管理”的学科一般都设置在管理学院内,如南开大学、厦门大学等,还有西安交通大学也设置在管理学院。在国内应用性研究生学位中,MBA和MPM有比较接近之处,商学院/管理学院早早将触角伸近工程管理,开设了技术管理或者运作管理模块,通过对产品的生产过程和系统运作,加强对工商企业家在科学决策、统筹规划能力的培养。项目管理的精髓来自于工程实践,培养目标和模式当然更贴近工程领域的应用。

4.构造策略:

形成初步思路之后,调研用人单位和潜在学员的看法。

5.选择方案:

从培养目标出发,结合各自学科优势及生源特点选择培养模式,例如是否从区域、行业方面采取细分的策略,或者采用综合加上模块化的方案。

6.实现方案:

寻找师资,建立课程体系。在课程实现方案,根据所选择进行工程技术与社会科学方面的组合,尽量以国际先进的管理理念和方法为出发点。在考虑课程体系的同时也考虑授课方式。就在职教育方案中,为解决“工学”矛盾,有些学校采用集中方式,每过一段时间集中授课。而有些则根据学校制度,利用周末或晚上正常工作时间之余进行授课。

7.协调关系:

工程管理专业的潜在学员大多经过在职培训,熟悉喜欢培训教师的轻松学习氛围,愿望当然多学点经济管理类、故事性的课程。学院派教师和教育机构却更注重知识的系统性、逻辑性和严密性,如果学生请假误过几次课程后就难以学好后续内容。课程组织者必须要协调好双方的目标,让学生端正学位课程学习的态度,同时激励课程的组织和讲授方式的转变。

二、厦门大学MEM的培养体系设计

1.学院使命

研究高深学问,养成专门人才,阐扬管理文化,致力社会进步。学院愿景:成为中国商学院中世界知名、国内一流,最具特色的南方之强。学院已提出MBA是培养商界领导者。新设立的工程管理硕士专业也要朝着把握工程建设、成为工程企业领军型人才的培养方向。

2.实实在在体现在课程体系设计中必须坚持“立地”,树立工程观或工程哲学的理念

建立以系统工程及其他工程科学为基础的“物”理学科。

3.本学院的MBA从1987年设立以来,培养方位已经多样化,声誉很高,在全国排名前列。

后设的工程管理专业的课程设置提出了挑战。这同时也给工程管理的培养奠定了一根坚实的桩基。因此,在MEM的培养目标的制定上也瞄准国内一流的,利用学院财会优势,侧重对工程财务和资金优化、效用最大化。

4.针对2010年招生情况及市场反馈意见制定了初步思路。

(1)全日制改为在职。

(2)知识+能力。

(3)国际+广义。

5.根据地方的企业分布情况

没有哪个行业独占鳌头,而且也没有一家专业性极强的大型企业,开展单一方向的培养体系是不现实的。通用型的工程管理横跨诸多专业与行业,与所在学院是相容的。

6.部分课程由“企业实践教授”担任。

聘请具有丰富工程管理经验,同时具有一定理论知识的企业高管担任“企业实践教授”。同时也聘请企业讲座教授与学院教师共同合作,为学生开设“企业实践”讲座课程,共同授课和指导学生。入学考试的复试以工程管理经历为主。教学标准,严格按照教指委的方针,参照工程硕士和MBA的执行,包括评价体系的实施。教学内容参照国际认证,如IPMA项目经理认证。内容体系遵循EMCI,准备将来可以参加相关认证。

7.确立沟通行动体。

完善的教学管理构架和负责人员,使学生有反馈渠道,不断改进课程设置、内容和方法,提高质量。负责人承担长传下达和协调角色,积极参与学院活动和教指委的各种会议,领会领导精神,做好与学院的协调,并与校友会、各班委会定期沟通。依据物理、事理和人理分为三个模块,具体科目有些与工程硕士的课程体系交叉。课程设计中,暂时参照工程管理教指委的课程体系指导意见中,要求的学分为30学分。然而公共基础课较多,有8个学分,管理类的课程大于18个学分。我国工程领域管理人员大部分成长于工程技术背景,在各自工程领域有一定的技术专长,而且对工程经济、管理、法规等各方面都有所接触。但由于教育背景、工作经历等方面的局限,他们所掌握的知识结构往往不够系统,与高层次管理人员的要求相比,知识、素质和能力未得到全面锻炼和提升。因此,工程管理硕士专业学位教育内容应该侧重事理进行合理安排。这种安排也符合国际工程管理认证的知识框架,如在该知识指南中明确表示,作为工程管理者都同样承担三大基本的职能和任务:(1)应用坚实的工程管理知识、技能和工具来设计和制造高质量的产品和服务;(2)将用户需求转化为工程方案并进行系统整合;(3)运用项目管理的方法来实现项目。与第一批学生入学谈话中,我们也了解到工程管理人员在人才市场上的分布有着独特的发展规律。低层的工程管理侧重技术素质,中层、高层工程管理工作需要积累了相当的工作经历后才能真正胜任。对于公司企业,最需要的就是具有从理论到实际的人才,能用理论解决工程管理中复杂问题的人才。不同于本科,在专业硕士层面上,课程体系以管理知识为中心,成为一个不争的事实。

三、结论与讨论

专业课程设计论文第7篇

在过去,电气控制线路由大量的继电器作为主要元件组成,以实现生产过程的自动化控制,然而这些由继电器构成的庞大且复杂的控制系统往往需要大量的导线连接,需要大型机柜组装,并且占据大量的空间,电力消耗和维护成本较高,重构难度极大,无法适应现代工业生产过程中的复杂状况[1]。1968年,美国的通用汽车公司提出了一系列如编程简单、可靠性强、维护简便等的技术指标,旨在通过新型的通用控制器对其汽车生产设备进行控制,解决装配流水线上各组装流程控制线路的问题[2]。1969年,世界上第一台可编程控制器(简称PLC)研制成功,后来被广泛应用于各工业流水生产线[3]。到了20世纪70年代,PLC中开始使用大规模集成电路(LSI)以及微处理器,具备逻辑控制、计数及计时控制、算术运算、数据处理等功能,能够处理分支、中断、自诊断等。然而时至今日,PLC虽然依然是生产控制系统的重要组成部分,但在世界性贸易快速发展的今天,PLC高度的可靠性、复杂的功能设计、成本压力等都是工业制造中急需解决的问题。越来越多的制造商意识到标准化的软件开发平台、详细的需求分析、完善的软件设计、周全的测试环境是现代工业软件编程所必须具备的条件,统一的PLC编程技术标准、硬件无关的软件体系、简单便捷的开发环境均是亟待解决的难题。

2IEC61131-3标准及应用

早在1993年,PLC的国际标准IEC61131制定实施,其中的IEC61131-3是关于面向PLC的编程语言的标准,定义了PLC上进行编程的语言特征及规范[4]。这一标准二十多年来得到广泛推广,已经成为了当之无愧的行业标准,对整个工业体系有着极其重要的意义。IEC61131-3的制定,汇集了多个工业制造业发达国家无数从业专家和相关领域学者的智慧以及数十年在工控方面的经验[5]。该标准允许多种编程语言同时应用于同一PLC中,开发人员同时也可以自由选择最恰当或最熟悉的编程语言进行开发,还甚至在同一个程序中使用各不相同的编程语言完成不同功能模块的编写任务[6]。这一特性解决了PLC发展历史上由于不同厂商不同技术导致的多种编程语言混合使用造成的兼容性难题,同时为全自动智能化生产提供了广阔的发展空间。PLCopen是一个1992年成立于荷兰的国际技术组织,一直持续关注如何提高工业编程的方法、效率及规范等业界难题。2005年9月以来,PLCopen根据各国的工业发展水平,有针对性对企业进行技术支持和指导,使IEC61131-3国际标准得以被广泛的推广。这一措施具有如下优点:1)减少资源在技术人员的培训、调试、维护和咨询方面的浪费;2)着眼于解决控制中的问题,提高工业软件的可复用性;3)统一的编程标准减少了开发过程中的错误;4)通用性的编程技术可大规模推广;5)减少不同厂商之间在不同组件之间的对接时间成本。

3课程设计

3.1教学需求及目标。在工业制造技术日益先进的今天,中国的制造业要想完成从“中国制造”到“中国智造”的转变,增加工业附加值,就必须在全国范围进行信息化人才的培养,用更为先进的技术适应新一轮的工业变革。职业院校作为技术型人才的重要培养基地,更应该走在技术变革和职业教育改革的前列,以先进技术为基础、先进的教学理念为向导,积极参与到面向工业4.0的变革中去。由于工业软件编程同样属于软件编程的范畴,且计算机专业的基础学习科目包含了基本的程序设计原理及基础实践,而工业软件编程往往需要拥有扎实功底及对软件设计有较好理解能力,因而面向计算机专业开设关于工业软件编程的课程是符合行业发展的实际需要的。教学目标为针对计算机软件类专业学生设计一门工业软件编程课程,并以IEC61131-3编程标准的知识点要求为依据,设计计算机硬件原理、电气工程原理、控制工程原理等多专业融合的理论知识模块,面向工业4.0应用场景设计项目化教学案例,融入“教、学、做”为一体的教学方法,形成有鲜明特色的一门工业4.0专业方向的必修课或计算机类的专业选修课。3.2教学内容。1)PLC构成PLC由软件系统和硬件系统构成,其中硬件系统组成部件包括处理器、存储器、通讯接口、以及输入输出接口,而存储器又可分为系统存储器和用户存储器,输入输出接口可分为输入单元和输出单元,而软件系统包含用户程序和系统监控程序。其中用户程序即开发人员根据IEC61131-3中对编程语言的定义标准编写的执行程序。2)IEC61131-3编程基础IEC61131-3可分为公用元素和编程语言两部分进行解读。其中公用元素有软件模型、编程模型、数据外部表示、变量、程序组织单元以及顺序功能图表。其中软件模型包含了配置、资源、任务、存取路径和全局变量,从理论上将较为复杂的程序分割成多个相对独立又相互关联的可管理部分,通过预设的规则相互调用。编程模型(见图1)则将信号处理、传感器、执行器、通信等功能有机结合起来形成一种框架,为模块化编程提供了体系参考。而数据外部表示、变量等剩下的一些公用元素则是为开发人员提供的基本编写规范、预设操作指令及基本功能单元。IEC61131-3所定义的编程语言则是类似于软件开发中使用的高级编程语言,通过基本语法构成逻辑运算的描述,方便开发人员的编写和维护。另外,POU是一个能够被独立编译的程序块,作为项目程序的组成部件之一,耦合性较低且可分别由不同种类的编程语言编写。POU具有唯一性、全局性,名字及接口均对其他组成部件开放,数据的传输采用统一的标准,这一特性方便了项目框架构造及程序编写的模块化,复用性强,后期维护成本较低。在熟悉并掌握IEC61131-3标准中编程标准的特征之后,需要进一步的学习其编程要素(如数据类型、变量等),最后还需要根据其特性与一般高级软件编程语言的异同进行深入学习其内部机理,彻底掌握IEC61131-3标准。图1IEC61131-3标准编程模型3.3教学方式。1)以本学院软件技术专业人才培养方案为主要研究蓝本,分析软件专业的编程基础课设计,分析其与IEC61131-3编程基础语法异同,设计基础语法部分的教学内容,注重教学内容的相似性关联及差异性区分,避免学生混淆IEC61131-3编程基础语法与一般高级编程语言基础语法。2)以IEC61131-3编程的语法、人机交互界面设计、逻辑控制及运动控制库等主要知识点为分析对象,编制其相关的电气工程、控制工程等专业理论教学要点,将理论教学内容以图文等形象方式展示基础原理,特别是针对工业软件编程所需掌握的原理知识,而不是全套的理论知识教授,避免课程内容大篇幅出现理论教学枯燥无味。3)研究工业软件编程思路与计算机软件编程思路的异同点,设计相应的思维对比转化教学模块,让学生更快更容易掌握工业软件编程方法。例如电机转动控制如果从计算机软件编程角度,可以使用条件判断、循环状态判断等多种方法,而在工业控制编程中比较多的倾向使用CASE语句的状态机机制描。4)设计工业软件中的常见小型案例,如以合耕科技的Gatherwin系统为开发环境完成项目化教学设计。Gatherwin系统不仅支持IEC61131-3标准还提供了大量的常用工业功能库及较强的工业组件仿真系统,教学设计基于这样的一套系统,使得学生能专注于上层业务逻辑控制而调用封装好的下层通用控制库,更为学生提供了仿真度非常高的环境,可以通过仿真环境调试业务逻辑,并能快速部署至真实物理系统。3.4考核方式。平时的考核方式以团队协作为基础的实践为主。学生分组组成团队,对某一兴趣点进行深入了解,通过查阅资料、集体讨论并设计方案加以实践,以代码的形式实现部分功能,最后学生以个人为单位根据自己在整个实践过程中的收获及心得体会做总结,要求条理清晰、逻辑性强,并形成实践报告。期末考核以笔试加实操的形式进行。笔试主要注重工业软件编程的理论知识及各基础知识。以单项选择题和多项选择题的形式考核学生在知识易错点上的辨别能力和计算能力,以填空题的形式考核学生在知识难点上掌握程度,以虚拟应用场景的形式作为主观大题,考核学生的实际应用能力。考核的最终目标是让学生能够掌握工业软件编程的标准,在课程规定的时间内学会利用已掌握的知识解决实际应用场景的问题,同时养成团队协作的习惯,更好的发挥团队合作的优势。

4总结

本文通过概述IEC61131标准的由来,并分析了该标准在未来工业制造业中的应用前景,最后根据技术型人才的需求现状,结合工业软件编程与计算机专业软件编程的相似性,提出了一个适合计算机专业学生的工业软件编程课程设计,从客观上解决了工业软件编程中来自不同领域和平台之间技术对接及编程技术在授课过程中的难题,为高职院校开设工业软件编程课程提供了一个很好的参考范例。

作者:杨忠明 吴伟美 余君 单位:广东科学技术职业学院

参考文献:

[1]郑友.PLC控制系统的发展及其应用[J].黑龙江科技信息,2009(35):67-67.

[2]李玉峰.汽车制造业的PLC市场分析[J].自动化博览,2010,27(3):42-43.

[3]焦晶,周丽娟.浅谈《PLC应用技术》在现代教学方法中的应用[J].内蒙古教育:职教版,2013(4):68-69.

[4]LydonB.IEC61131-3[J].Intech,2012.