課程設(shè)計任務(wù)要求范文
時間:2023-10-08 17:23:58
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篇1
關(guān)鍵詞:制藥設(shè)備與車間設(shè)計;制藥工程;課程設(shè)計
制藥工程是以藥學(xué)、化學(xué)工程與技術(shù)、生物工程為主并相互交叉的新型學(xué)科[1]。制藥工程專業(yè)經(jīng)十幾年發(fā)展,開辦院校目前已增至二百多所[2]?!吨扑幵O(shè)備與車間設(shè)計》課程[3-5]是我校制藥工程專業(yè)本科生的專業(yè)主干課、核心課和必修課,該課程的前身是《制藥工程基礎(chǔ)》,2013年學(xué)校重新修訂了制藥工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)方案,對該課程增加補充了車間設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容,將課程的名稱改為《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》,強化了對制藥工程專業(yè)學(xué)生工程設(shè)計等能力的培養(yǎng),同時對該課程的相關(guān)課程設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)也提出了新的要求。針對這些新內(nèi)容和新要求,在本課程的課程設(shè)計環(huán)節(jié)我們進(jìn)行了新的教學(xué)實踐與改革探索。
1課程設(shè)計的設(shè)置思想和教學(xué)目標(biāo)
(1)設(shè)置思想《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》課程設(shè)計在學(xué)習(xí)《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》理論課的基礎(chǔ)上,通過課程設(shè)計,使學(xué)生熟悉制藥工程設(shè)計的基本程序、原則和方法,能夠查閱國內(nèi)外最新的技術(shù)資料、國家技術(shù)規(guī)范、正確選擇公式進(jìn)行設(shè)計計算,運用簡潔的文字、圖形和工程語言正確表述設(shè)計思想與結(jié)果。(2)教學(xué)目標(biāo)本課程設(shè)計是學(xué)生在先修了《機械基礎(chǔ)》、《化工原理》、《物理化學(xué)》、《制藥工藝學(xué)》、《中藥藥劑學(xué)》等課程的基礎(chǔ)上,由《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》課程開設(shè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過該教學(xué)環(huán)節(jié)可實現(xiàn)如下教學(xué)目標(biāo)。知識目標(biāo):本課程設(shè)計需要學(xué)生運用制藥工程中各類典型設(shè)備的工作原理、基本構(gòu)造及設(shè)計計算等知識,完成制藥設(shè)備與車間的設(shè)計,通過該設(shè)計,學(xué)生應(yīng)主要掌握工程設(shè)計的基本程序、原則和方法等知識。能力目標(biāo):通過本課程設(shè)計,學(xué)生應(yīng)獲得分析和解決工程實際問題的能力和科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),使學(xué)生逐步樹立正確的設(shè)計理念,提高學(xué)生的工程計算能力、設(shè)計及繪圖的能力。素質(zhì)目標(biāo):通過本課程設(shè)計,學(xué)生應(yīng)獲得初步獨立從事制藥工程設(shè)計的基本素質(zhì)。
2課程設(shè)計的題目
本課程的課程設(shè)計安排在大四第七學(xué)期,完成《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》的理論課教學(xué)后進(jìn)行,由于前置課程《中藥藥劑學(xué)》、《制藥工藝學(xué)》、《化工原理》等相關(guān)專業(yè)課已經(jīng)學(xué)習(xí),學(xué)生對制藥的整個工藝過程及相關(guān)設(shè)備已經(jīng)有了一定的理解。固體劑型是最常見的一種藥物劑型,在藥物制劑中約占70%,有散劑、顆粒劑、片劑、膠囊劑、滴丸劑、膜劑等多種劑型。在車間設(shè)計類型中,我們選擇了最常見的固體制劑車間設(shè)計[6-8],藥物劑型選擇了應(yīng)用較廣泛的三種類型片劑、膠囊劑、顆粒劑。主藥藥物名稱則每年結(jié)合學(xué)生在第六學(xué)期開設(shè)的《中藥藥劑學(xué)》的綜合性實驗的內(nèi)容,在綜合性實驗中,學(xué)生根據(jù)實驗的要求自主開展藥物的選擇、劑型的確定,查閱文獻(xiàn)來確定藥物的處方、制備的方法。課程設(shè)計就以此為依據(jù),讓學(xué)生們更好地理解如何將實驗室的小試實驗轉(zhuǎn)換成工業(yè)化生產(chǎn),確定生產(chǎn)工藝流程,進(jìn)行固體制劑車間的設(shè)計,并將設(shè)計成果以圖紙和設(shè)計說明書的形式表現(xiàn)出來.
篇2
【關(guān)鍵詞】 測試技術(shù) 教學(xué)改革 應(yīng)用型人才
Teaching Reform on《Test Technology and Data Processing》
――Taking Application-Oriented Talents in Mechanical Professional as an Example
Abstract:The paper analysis of the problems in the teaching of《Test Technology and Data Processing》,The objectives and measures of curriculum reform are given in order to better apply to the demand of application-oriented talents in mechanical professional.Explorations and practice are conducted by theoretical class hours,teaching method,Practice Teaching and assessment method.
Key words:Test technology;Transformation of education;Application-oriented talents
一、引言
《測試技術(shù)與數(shù)據(jù)處理》課程是學(xué)院機械自動化的一門專業(yè)核心課,原來的教學(xué)以理論為重,驗證性實驗輔助,且實驗學(xué)時較少,主要以板書形式進(jìn)行,拘泥于提問等簡單的手段,走不出教室。為了更好地適用于機械自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求,進(jìn)行全方位的課程建設(shè)和改革勢在必行。改革不僅要體現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法上,教學(xué)理念和教學(xué)態(tài)度上也需要不斷的革新,同時也要求在實驗手段、師資隊伍上得到進(jìn)一步提高。
二、改革目標(biāo)
教學(xué)內(nèi)容上,將課程內(nèi)容中理論性較強的部分簡單講述,只要求學(xué)生熟悉應(yīng)用方法,不要求掌握推導(dǎo)過程;對工程應(yīng)用中常用的測試手段,增加相應(yīng)的理論學(xué)時和實驗環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠真正學(xué)以致用,學(xué)到更系統(tǒng)、更全面的專業(yè)知識。
教學(xué)方法上,一方面,由“教師授課、課堂教學(xué)、書本知識為主,學(xué)生接受為輔”向“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”轉(zhuǎn)變,既發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知主體作用;另一方面,由原來的純理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚?實踐的教學(xué)方式,且加大實踐教學(xué)在課程設(shè)置中的比重,以符合培養(yǎng)應(yīng)用性人才的辦學(xué)方針。
考核方式上,由原來單純的卷面考試的考核改為卷面考試和實際動手能力相結(jié)合的考核方式。成績評定由原來的卷面成績70%+平時成績30%,改為課程設(shè)計50%+實驗成績30%+平時成績20%。
三、改革措施
為了使學(xué)生能夠在這門課程中學(xué)習(xí)到更多有用的知識,有效提高教學(xué)效率,圍繞教學(xué)內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)和考核方式改革,我們進(jìn)行了如下的教學(xué)改革。
3.1理論教學(xué)內(nèi)容的改革
修訂更加符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)大綱,在各章節(jié)的課程分配上,應(yīng)更注重實際工程應(yīng)用的舉例和工程實踐中最常用的位移、振動、應(yīng)變、扭矩、流體等的講解和舉例。目前,該門課程的理論課學(xué)時中信號及其描述、信號的調(diào)理、信號的處理等內(nèi)容占了近20%。結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點,為多講解一些更加實用的課程內(nèi)容,計劃分別壓縮這幾章的學(xué)時數(shù),尤其是信號描述這一章,只需簡單概略的介紹而不需花很多課時去給大家講解。節(jié)省出來的課時,可以適當(dāng)?shù)脑黾釉谠诠こ虒嶋H中比較常用的傳感器以及課程實踐環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠真正的學(xué)以致用。
3.2加強實踐環(huán)節(jié),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
學(xué)院在檢測實驗室安裝了虛擬儀器軟件,學(xué)生在做實驗的同時能夠查看各種敏感元件的工作原理演示,物操作前可以先做仿真實驗,使學(xué)生全面體驗各種傳感器的性能測試,增強感性認(rèn)識。在完成驗證性實驗的基礎(chǔ)上,增加設(shè)計性實驗以及綜合性實驗;測試技術(shù)課程設(shè)計與機械CAD/CAM課程設(shè)計相結(jié)合完成,在鞏固本課程的基礎(chǔ)上體現(xiàn)課程之間的關(guān)聯(lián)性及應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案中課程體系的科學(xué)性。
3.3教學(xué)方法的改革
根據(jù)優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容制作多媒體課件。多媒體+板書項結(jié)合的方式可以很好彌補板書的缺陷,敏感元件部分可以采用動畫演示的方式,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法,結(jié)合實例提出問題,引發(fā)學(xué)生思考,從分析問題、解決問題的角度闡述理論,鼓勵學(xué)生對問題和現(xiàn)象進(jìn)行思考、討論,提高學(xué)生的課堂參與度,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。真正把“以教為主”的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為主”的課堂。
3.4考核方式改革
該門課程通常的考核方式是以期末考試成績?yōu)橹鳎s占70%)平時成績?yōu)檩o(30%)。而期末考試均采用閉卷考試形式。鑒于本課程的內(nèi)容涉及面廣,涵蓋了數(shù)字信號處理、傳感器技術(shù)、檢測技術(shù)、機械工程領(lǐng)域常見物理量的測量等多領(lǐng)域知識,主要是為后期做工程打好基礎(chǔ),不需要死記硬背,重要的是理解理論和培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。所以考核從三個方面做了改革。
一是加強平時成績的記錄與管理。不但要將學(xué)生的請假、曠課、作業(yè)等作為平時成績的部分,更應(yīng)將課堂上的注意程度、與老師的互動和交流過程、回答問題的積極程度等作為平時成績的一部分。以此來活躍課堂氣氛,提高課堂效率。
二是將實驗操作計入考核。將大綱中要求的4個實驗,以分組形式進(jìn)行考核,同學(xué)之間根據(jù)任務(wù)模塊互相分配任務(wù),相互合作,共同完成任務(wù)要求。考核結(jié)果以組為單位評定,同組同學(xué)考核分?jǐn)?shù)相同。
三是用課程設(shè)計考核代替試卷形式考核。課程設(shè)計考核學(xué)生對本門課程知識綜合運用的能力,每人一題。主要考核內(nèi)容包括學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求,借助參考文獻(xiàn)提取有用信息,完成相應(yīng)功能的設(shè)計的能力。
四、改革成效及存在問題
改革實施后,學(xué)生首次對本課程的教學(xué)評價分?jǐn)?shù)達(dá)到95%以上,普遍反映自身的主觀能動性得到了發(fā)揮。學(xué)生課堂外積極查閱課程相關(guān)新觀點、新見解以及國內(nèi)外學(xué)術(shù)動態(tài),利用互聯(lián)網(wǎng)獲取新知識,對知識的掌握更加寬泛和牢固,分析問題和解決問題的能力也有了相應(yīng)的提高。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的研究型學(xué)習(xí),形成良好的教風(fēng)和學(xué)風(fēng)使學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)得到全面協(xié)調(diào)地發(fā)展。
改革中也存在一定的問題:1.實驗教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對前期所學(xué)的先修課程的內(nèi)容仍然不夠熟悉,實驗中遇到問題時,自己分析問題解決問題能力欠缺。2.課程設(shè)計部分學(xué)生并沒有按照要求寫,因為涉及到單片機的相關(guān)知識,導(dǎo)致部分學(xué)生寫成了單片機課程設(shè)計,雖然完成了設(shè)計,但與考核的本意出了偏差,在后期的工作中需要進(jìn)一步加大對考核的改革。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]蔣永華,李榮強,焦衛(wèi)東,張忠華,溫建明.“機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇,2016(38):84-85.
[2]龍慧,胡松喜.《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》本科課程教學(xué)方法探討[J].裝備制造技術(shù),2016(5):255-257.
[3] 王欣威,慕麗.基于CDIO的機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新實訓(xùn)平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 裝備制造技術(shù),2015(1):213-215.
篇3
關(guān)鍵詞:課程設(shè)計;教學(xué)改革;CAD/CAE技術(shù)
作者簡介:張中利(1969-),男,山東兗州人,河南科技大學(xué)車輛與動力工程學(xué)院,講師;黨玉功(1979-),男,河南開封人,河南科技大學(xué)車輛與動力工程學(xué)院,講師。(河南 洛陽 471003)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)04-0084-02
機械設(shè)計課程設(shè)計是機械類專業(yè)課程教學(xué)重要的綜合性和實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和分析、解決工程實際問題的能力,特別是總體設(shè)計和零部件設(shè)計的能力,是對學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的一次全面訓(xùn)練,對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計乃至以后的工作都起著重要作用。
由于齒輪減速器基本涵蓋了機械設(shè)計課程的大部分內(nèi)容,有其綜合性、合理性和適用性,因而很多學(xué)校都采用了帶式或鏈?zhǔn)捷斔蜋C方案,對其傳動主體減速器進(jìn)行構(gòu)思和設(shè)計。而長期一成不變的設(shè)計方法和模式,給課程設(shè)計的教學(xué)也帶來一定的弊端,如固定的題目和模式模仿性較強,限制了學(xué)生的主動思維和創(chuàng)新能力,設(shè)計的零件其結(jié)構(gòu)工藝性與實際有一定的脫節(jié)等。對此不少教師提出和探討了很多教學(xué)改革的辦法,如變換課程設(shè)計新題目、增強學(xué)生實踐能力、增強創(chuàng)新性鍛煉、進(jìn)行樣機制作等。
而如今,計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和軟硬件支撐技術(shù)不斷提高,使產(chǎn)品設(shè)計手段和方法在發(fā)生著顯著的變化。計算機技術(shù)與數(shù)值計算技術(shù)、機械設(shè)計相互結(jié)合與滲透,產(chǎn)生了計算機輔助設(shè)計、計算機輔助工程等應(yīng)用性很強的技術(shù),即CAD/CAE技術(shù),其在工程實際中的應(yīng)用和作用日益顯著。為使學(xué)生較好地適應(yīng)和服務(wù)于社會,讓其掌握一定的CAD/CAE技術(shù)是必要的,因而在機械設(shè)計課程設(shè)計中,為實現(xiàn)提高學(xué)生機械設(shè)計能力、增強創(chuàng)新性的目的,仍以減速器為設(shè)計對象,結(jié)合CAD/CAE技術(shù),對機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)進(jìn)行以下有益改革與探索。
一、建立機械系統(tǒng)整體概念,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力
一個完整的機械系統(tǒng)通常由原動機、傳動裝置、執(zhí)行工作機三大部分組成,另外再輔以控制裝置、操縱裝置等輔助裝置。通過課程教學(xué)和課程設(shè)計,要使學(xué)生設(shè)計出優(yōu)良的簡單機械,具有完整的機械系統(tǒng)整體概念是非常重要的。前期的機械原理課程設(shè)計偏重于機械方案和機構(gòu)設(shè)計,而機械設(shè)計課程設(shè)計偏重于機械零件和結(jié)構(gòu)設(shè)計,沒能使一個完整的機械系統(tǒng)結(jié)合在一起。在機械設(shè)計課程設(shè)計布置中,通常的做法是傳動方案已經(jīng)擬定,并提供一定的工作參數(shù)和工作條件,讓學(xué)生按照一定的思路和模式去設(shè)計計算,然后畫出裝配圖和零件圖,寫出設(shè)計計算說明書。這種做法不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際工程問題的能力,不利于形成和建立機械系統(tǒng)整體概念。[1]
有鑒于此,在布置課程設(shè)計題目時,可以是一個輸送機械或提升機械,列出已知條件和工作條件,提供一定的參考資料和指導(dǎo),讓學(xué)生獨自設(shè)計和擬定出系統(tǒng)布置與傳動方案。由于系統(tǒng)布置和傳動方案不復(fù)雜,要求不高,學(xué)生完全有能力解決,這樣可使學(xué)生對機械系統(tǒng)有整體認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和獨立解決實際問題的能力。
二、提前布置,將課程設(shè)計穿插于課程教學(xué)中,增強學(xué)習(xí)和設(shè)計效果
通常課程設(shè)計的安排都是放在理論課程結(jié)束后進(jìn)行,要求在3周的時間內(nèi)設(shè)計繪制1個二級減速器,任務(wù)包括一張零號裝配圖、兩張零件圖和一份設(shè)計說明書,任務(wù)看似不多,但對初次進(jìn)行機械設(shè)計的學(xué)生來說還是有一定難度和工作量的。這樣做的結(jié)果是在較短時間內(nèi),學(xué)生全力以赴,靠加班加點甚至通宵達(dá)旦來做,很多問題來不及思考就在固定的思路和忙碌中匆匆完成了設(shè)計任務(wù),學(xué)生的創(chuàng)新思維不能得到發(fā)揮,更不用說創(chuàng)造性設(shè)計。
針對這種情況,也為了采用CAD/CAE技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計,前期的準(zhǔn)備工作和充裕的準(zhǔn)備時間是必不可少的。因而可在學(xué)期前就將課程設(shè)計任務(wù)布置下去,讓學(xué)生明曉設(shè)計任務(wù)內(nèi)容和設(shè)計目的,利用課余時間查閱相關(guān)資料,學(xué)習(xí)需要使用的CAD/CAE軟件;同時在課程教學(xué)中,隨時將與課程設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容強調(diào)告知給學(xué)生,使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容引起足夠的重視,及時消化吸收,并將學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)用到課程設(shè)計中,提前完成相應(yīng)部分的課程設(shè)計計算。這樣安排的好處是學(xué)生有足夠時間去準(zhǔn)備和理解,提高了學(xué)習(xí)積極性,較好掌握了課程教學(xué)內(nèi)容,減少了設(shè)計緊迫性,增強設(shè)計和學(xué)習(xí)效果,也解決了學(xué)生因進(jìn)行系統(tǒng)方案布置設(shè)計與擬定而時間不夠用的矛盾。
三、合理分配設(shè)計任務(wù),合作進(jìn)行,充分發(fā)揮自身能力
學(xué)生知識水平、學(xué)習(xí)能力、思維能力、創(chuàng)新能力存在差別,在課程設(shè)計中所體現(xiàn)的理解接受能力和設(shè)計能力也不同。根據(jù)學(xué)生層次和能力不同,分配設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容和難度也相應(yīng)作出區(qū)別。對中下等水平的學(xué)生按正常課程設(shè)計任務(wù)要求,要進(jìn)行各傳動裝置的理論設(shè)計和計算,采用二維CAD軟件繪制裝配圖和零件圖;對中上等水平的學(xué)生要求參與系統(tǒng)方案布置設(shè)計和擬定,要求采用三維CAD 軟件繪制零件圖和裝配圖;對上等水平的學(xué)生,其學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力較強,要求其參與系統(tǒng)方案布置設(shè)計和擬定,采用CAE軟件對傳動系統(tǒng)進(jìn)行動力學(xué)模擬分析,對重要零件進(jìn)行剛強度有限元計算分析。布置任務(wù)的同時對學(xué)生進(jìn)行分組,在每一組中都有上、中、下水平不同的學(xué)生,共同參與進(jìn)行題目方案布置設(shè)計和擬定,根據(jù)分配任務(wù)的不同,相互合作,共同完成設(shè)計任務(wù)。這樣,每位學(xué)生都有其需要完成的設(shè)計任務(wù),各司其職,能充分發(fā)揮自身能力,調(diào)動學(xué)習(xí)和設(shè)計積極性,且在一起合作進(jìn)行,相互討論,相互學(xué)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識和團(tuán)隊合作精神,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識水平。[2]
四、基于CAD/CAE技術(shù)設(shè)計分析,提高能力與興趣
CAD/CAE即計算機輔助設(shè)計和計算機輔助工程,包括二維繪圖設(shè)計、三維幾何造型設(shè)計、虛擬樣機仿真模擬、有限元分析及優(yōu)化設(shè)計等內(nèi)容,是隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和系統(tǒng)軟硬件水平的極大提高而出現(xiàn)的現(xiàn)代設(shè)計手段和方法,已廣泛應(yīng)用在社會各行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與計算分析中,且在發(fā)揮著越來越大的作用。[3]
在機械行業(yè)的各企業(yè),已廣泛采用了CAD二維繪圖設(shè)計技術(shù),傳統(tǒng)的手工繪圖方法已被淘汰,機械專業(yè)的學(xué)生熟練使用CAD二維繪圖的能力已成為就業(yè)時必備的基本技能之一,因而在課程設(shè)計中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生使用二維CAD軟件進(jìn)行設(shè)計繪圖是非常必要和有用的。三維CAD造型設(shè)計在企業(yè)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計中發(fā)揮著重要作用,進(jìn)行產(chǎn)品外觀設(shè)計、復(fù)雜曲面設(shè)計、裝配干涉檢查、CAE計算建模等都是二維CAD繪圖很難做到的,因而學(xué)生具有三維CAD設(shè)計造型能力可為以后工作打下良好基礎(chǔ),會更加受到用人單位的歡迎和青睞,在工作中能發(fā)揮更大的作用。在課程設(shè)計中,一些重要零件如齒輪、軸、軸承等的強度和壽命都是采用理論公式進(jìn)行設(shè)計計算的,計算時載荷、模型等是經(jīng)過簡化處理的,且計算常按最大值進(jìn)行,這樣會造成計算點單一、結(jié)果片面且不精確,對于減速器殼體這樣復(fù)雜的零件,采用理論公式進(jìn)行強度計算就不好進(jìn)行。針對這種情況,如采用CAE技術(shù)就能很好解決。利用CAE技術(shù)進(jìn)行傳動系統(tǒng)的運動學(xué)和動力學(xué)分析,可獲得傳動零件的運動參數(shù)和受力值,進(jìn)行有限元建模分析計算,可獲得各零件任意部位的應(yīng)力狀況和變形,準(zhǔn)確掌握零件的強度和剛度情況,從而解決很多實際工程需要解決而理論分析計算無法解決的問題。
具體到課程設(shè)計中,在學(xué)期前進(jìn)行任務(wù)布置,在學(xué)期間讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)與資料查找。需要進(jìn)行二維CAD繪圖設(shè)計的學(xué)生,要掌握學(xué)習(xí)好一門二維CAD繪圖軟件,以便在學(xué)期末課程設(shè)計時能熟練使用,常用的二維CAD軟件有AUTOCAD和CAXA等;需要進(jìn)行三維CAD繪圖設(shè)計的學(xué)生,要在老師指導(dǎo)下掌握學(xué)習(xí)好一門三維CAD設(shè)計軟件,常用的三維CAD造型軟件有SolidWorks、Proe、UG等;需要進(jìn)行CAE分析的學(xué)生,要在老師指導(dǎo)下掌握學(xué)習(xí)好一門CAE軟件,在CAE輔助分析技術(shù)中,進(jìn)行虛擬樣機和動力學(xué)分析計算的常用軟件是ADAMS,進(jìn)行有限元分析計算的常用軟件有ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。這樣在每一組學(xué)生的課程設(shè)計中,他們共同進(jìn)行系統(tǒng)方案布置設(shè)計與擬定,共同進(jìn)行前期的理論計算,共同進(jìn)行減速器的結(jié)構(gòu)確定與設(shè)計,然后有學(xué)生采用二維CAD軟件進(jìn)行裝配圖和零件圖設(shè)計,有學(xué)生進(jìn)行各零件和裝配圖的三維造型設(shè)計繪制,有學(xué)生在三維裝配圖的基礎(chǔ)上把三維裝配圖導(dǎo)入到動力學(xué)軟件中進(jìn)行虛擬樣機運轉(zhuǎn)和動力學(xué)計算分析,有學(xué)生在零件三維造型的基礎(chǔ)上把重要零件如齒輪、軸等的三維模型導(dǎo)入到有限元軟件中,通過加載、施加約束、劃分網(wǎng)格來建立有限元模型,進(jìn)行應(yīng)力和位移等結(jié)果的有限元計算分析,并可將計算結(jié)果與理論計算結(jié)果對比驗證,從而準(zhǔn)確掌握零件的強度和剛度情況。因而,基于CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計,學(xué)生有很高的興趣和積極性,通過學(xué)生的通力合作,可極大提高課程設(shè)計的水平和效果,較好地鍛煉和提高學(xué)生的CAD/CAE設(shè)計能力,為后期畢業(yè)設(shè)計和以后參加工作打下堅實良好的基礎(chǔ)。
五、結(jié)束語
CAD/CAE技術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中發(fā)揮著重大作用,嘗試把CAD/CAE技術(shù)引入到機械設(shè)計課程設(shè)計中來,通過提前布置、合理分配設(shè)計任務(wù),并實現(xiàn)學(xué)生建立機械系統(tǒng)整體概念的目的,使機械設(shè)計課程設(shè)計達(dá)到良好效果,提高課程設(shè)計的水平,提高學(xué)生的CAD/CAE設(shè)計能力,實現(xiàn)課程教學(xué)和課程設(shè)計教學(xué)的最終目的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉大海.在機械設(shè)計課程設(shè)計中加強學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[J].遼寧學(xué)院學(xué)報,2007,(1):147-148.
篇4
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);課程設(shè)計;項目驅(qū)動;自發(fā)答辯
計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)必修的綜合實踐課程,將計算機網(wǎng)絡(luò)原理中眾多分散、規(guī)模小且針對性強的知識點進(jìn)行綜合,指導(dǎo)學(xué)生從全局上把握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。目前,計算機網(wǎng)絡(luò)原理類課程理論與實驗的教學(xué)改革進(jìn)行得非常深入,而課程設(shè)計的教學(xué)研究卻少有涉及。作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)校內(nèi)實驗實訓(xùn)的必修課程,能否將眾多的網(wǎng)絡(luò)原理與協(xié)議融入,設(shè)計出符合實際應(yīng)用且便于實驗室開展的課程設(shè)計題目;能否通過實施合理有效的教學(xué),使學(xué)生較全面地掌握網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與構(gòu)建的基礎(chǔ),繼而找到興趣點及鉆研方向,都直接影響著學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的理解深度與實踐能力水平。
1.目前課程設(shè)計教學(xué)中的問題
計算機網(wǎng)絡(luò)原理涉及計算機與通信學(xué)科基礎(chǔ),知識點多、更新快,在課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的安排上沒有相對固定的模式。目前,計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計主要采用3種教學(xué)內(nèi)容:①網(wǎng)絡(luò)組建與設(shè)備配置,包括局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置。如果教學(xué)不重視原理,很容易使學(xué)生陷入對操作命令的記憶,知其然而不知其所以然。②網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置與管理,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)上網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的實現(xiàn)與維護(hù),教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于應(yīng)用層實現(xiàn)。若學(xué)時充裕,也有與①結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容安排。③網(wǎng)絡(luò)編程。大多基于Socket編程,從對基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實現(xiàn)與應(yīng)用的編程中理解協(xié)議設(shè)計思想,掌握處理通信的基本方法。第③種教學(xué)內(nèi)容的安排較第①種和第②種對協(xié)議的解析更深入。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)方案中一般將網(wǎng)絡(luò)編程作為一門專業(yè)課單獨開設(shè),相較在課程設(shè)計內(nèi)安排,學(xué)時更充裕,更有利于學(xué)生對于協(xié)議的理解、實現(xiàn)與應(yīng)用。不管課程設(shè)計采用以上何種教學(xué)內(nèi)容,都只側(cè)重某一或某些方面,沒有涉及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體概念。對學(xué)生而言,難以明確眾多知識點在實際應(yīng)用中的設(shè)計順序、構(gòu)建步驟,缺乏整體意識。
目前的教學(xué)形式仍以教師為主,設(shè)計過程與結(jié)果相對固定,利于教師把握進(jìn)度,及時了解學(xué)生反饋,適時進(jìn)行指導(dǎo)。但課程設(shè)計題目的實現(xiàn)步驟與結(jié)果程式化,難以激發(fā)大部分學(xué)生的探求意識。學(xué)生很容易產(chǎn)生依賴性和惰性,因為輕易就能獲得配置步驟或代碼,課程設(shè)計報告復(fù)制后稍作修改便算完成。相當(dāng)一部分學(xué)生在模仿與抄襲中完成了設(shè)計過程,且提交了考核所要求的材料。這與教學(xué)初衷相去甚遠(yuǎn),難以達(dá)到課程設(shè)計預(yù)期的提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)實踐能力的目的。
按照傳統(tǒng)的考核方式,學(xué)生只要有不錯的考勤記錄、基本正確的設(shè)計結(jié)果、內(nèi)容完整的課程設(shè)計報告,就可獲得合格的分?jǐn)?shù)??紤]到目前教學(xué)內(nèi)容具有較高的相似度,為了考核出學(xué)生真實的完成情況和實際水平,將考核方式在傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),加入了答辯環(huán)節(jié),但占用了比較多的學(xué)時。不管采用哪種考核方式,大多數(shù)學(xué)生是為了符合考核要求而被動地學(xué)習(xí),不利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,課程設(shè)計學(xué)習(xí)的效果也會打折扣。
因此,目前計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的教學(xué)在內(nèi)容上有所側(cè)重但不夠綜合,學(xué)生很難有全局意識;形式上以教師為主,不利于學(xué)生對問題的主動求解;考核方式不便于掌握學(xué)生實際能力,難以激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)。改革這種教學(xué)模式已經(jīng)勢在必行。
2.項目驅(qū)動法的引入
項目驅(qū)動教學(xué)法是一種行為引導(dǎo)式的教學(xué)方法,是以項目為主體、職業(yè)或行業(yè)為引導(dǎo)的教學(xué)方式,是一種通過組織學(xué)生參加實際項目的設(shè)計、履行和管理,在項目實施過程中完成教學(xué)任務(wù)的過程。這種教學(xué)法強調(diào)對學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng),不僅傳授給學(xué)生理論知識和操作技能,更重要的是增強其實踐應(yīng)用的能力。在課程設(shè)計教學(xué)中引人項目驅(qū)動教學(xué)法,由學(xué)生根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程項目不同階段的任務(wù)要求,利用計算機網(wǎng)絡(luò)原理與實驗技能分析并解決實際問題,在各階段完成后形成最終的項目解決方案。學(xué)生在項目流程的熟悉與項目需求的實現(xiàn)過程中加深自身對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的理解,強化自己的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、實施、管理和協(xié)議分析能力。
2.1項目型的教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容的安排不再局限于某一方面的能力培養(yǎng),而是從企業(yè)項目中提煉所需技能要求,并將這些要求對應(yīng)到計算機網(wǎng)絡(luò)原理類課程的理論與實驗內(nèi)容。一個教學(xué)班內(nèi)以5~6名學(xué)生分為一組,一組對應(yīng)一個項目。根據(jù)項目各個階段所需要完成的內(nèi)容,再劃分成一系列任務(wù),分配給各個成員,工作量大的任務(wù)由兩名成員共同完成。為杜絕學(xué)生抄襲,鼓勵學(xué)生實踐多個項目,不同項目的工程實施、管理與維護(hù)、協(xié)議理解與編程這3個階段選取的實現(xiàn)內(nèi)容也不同。單個項目階段分解見表1。
以一個具有兩個園區(qū)的生產(chǎn)型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)項目為例說明任務(wù)的分配。需求分析階段,項目組成員根據(jù)企業(yè)實際情況與網(wǎng)絡(luò)需求,各自設(shè)計方案并集中討論,確定系統(tǒng)目標(biāo)與邏輯模型。規(guī)劃與設(shè)計階段,各成員分別完成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、內(nèi)外網(wǎng)地址分配與VLAN劃分、設(shè)備選型、核心層設(shè)計、分布層設(shè)計、接人層設(shè)計。工程實施階段,每個項目對應(yīng)一組機柜設(shè)備,各項目組選擇設(shè)備因需求與設(shè)計而異,項目組內(nèi)每兩名成員完成一個任務(wù)。
本例任務(wù)一:完成核心層設(shè)備(2臺Cisco3560,1臺Cisco 2811)配置,主要包括MSTP備份與負(fù)載均衡、鏈路聚合、路由策略、SVI實現(xiàn)VLAN問路由、出口路由NAPT、Internet接入、園區(qū)間幀中繼連接(2臺Ciseo 2811);任務(wù)二:完成分布層設(shè)備(2臺Cisco 3560)配置,主要包括MSTP二層環(huán)路及鏈路備份、SVI實現(xiàn)VLAN問路由、ACL拒絕部分WWW服務(wù)、DHCP服務(wù);任務(wù)三:完成接入層設(shè)備(2臺Cisco 2950)配置,主要包括VLAN配置、端口安全、無線網(wǎng)絡(luò)部署。管理與維護(hù)階段,每兩名成員完成一項網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的部署、參與實施過程中的階段性測試及實施完成后的整體測試。最后,學(xué)生在自己構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)上完成協(xié)議理解與編程階段。每名成員利用Sniffer、WireShark等抓包軟件對構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層分析,進(jìn)一步理解協(xié)議。在分析數(shù)據(jù)包的基礎(chǔ)上,完成其中一項協(xié)議編程題:Ethernet幀封裝、Ethemet幀發(fā)送、ARP數(shù)據(jù)包發(fā)送、IP數(shù)據(jù)包解析、TCP數(shù)據(jù)包發(fā)送、發(fā)現(xiàn)活動主機等。
2.2以學(xué)生為主體的教學(xué)形式
教學(xué)內(nèi)容以項目為單位,為每一項目組提供項目指導(dǎo)書,對項目背景、5個階段的內(nèi)容及解決途徑進(jìn)行說明。學(xué)生根據(jù)提示的解決途徑,尋找解決方法,并通過實施進(jìn)行驗證。任務(wù)中要求的知識絕大部分在網(wǎng)絡(luò)原理類課程中講授或?qū)嶒炦^,確保了學(xué)生完成的可行性。部分內(nèi)容沒有講解過,需要學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí),如前例中工程實施階段的MSTP、NAPT,協(xié)議理解與編程階段的發(fā)現(xiàn)活動主機編程題。學(xué)生可以通過接受教師指導(dǎo)、查找資料、理清解決方法與步驟、測試與實踐來完成這部分內(nèi)容,鍛煉自主學(xué)習(xí)與解決問題的能力。
這種教學(xué)形式以學(xué)生為主體,學(xué)生的設(shè)計決定了項目實現(xiàn)的結(jié)果。為了保證學(xué)生解決方法的正確,教師需要對企業(yè)實際項目的內(nèi)容進(jìn)行取舍,對每一階段的任務(wù)精心設(shè)計,確保每位成員分工明確、工作量充足。不同項目的階段任務(wù)也盡可能設(shè)計為不同,以避免學(xué)生產(chǎn)生依賴,促使其獨立完成任務(wù)與課程設(shè)計報告。在教學(xué)過程中,以學(xué)生的解決思路為主,教師對學(xué)生提出的解決方法進(jìn)行指導(dǎo),確保思路正確,但不輔導(dǎo)具體實現(xiàn)。學(xué)生的解決方法可能多樣,設(shè)計結(jié)果不一定是最理想的,但一定要求是完整、正確的??己藭r,教師對每組學(xué)生完成的情況進(jìn)行說明,肯定合理部分、說明須改進(jìn)的內(nèi)容、提出較理想的實現(xiàn)方法,進(jìn)一步完善學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識體系結(jié)構(gòu)。
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2.3注重過程,鼓勵自發(fā)答辯的考核方式
考核方式不再沿用側(cè)重結(jié)果的傳統(tǒng)方式,因為過程和結(jié)果一樣重要。項目組的每位成員在每個階段完成時都需要提交階段實現(xiàn)文檔,教師根據(jù)完成的階段結(jié)果與文檔打分。這樣在設(shè)計項目時就已經(jīng)控制了每位成員完成任務(wù)的不同,教師無需過多考慮學(xué)生文檔是否拷貝,而可以將精力放在檢查結(jié)果與評閱文檔內(nèi)容上。整個項目完成后需要提交項目組報告,這需要學(xué)生將組內(nèi)所有成員各階段完成的文檔進(jìn)行整合。項目報告是團(tuán)隊合作結(jié)果的體現(xiàn),按小組打分。不再采用所有學(xué)生答辯或按項目組答辯的方式,取代以“自發(fā)答辯”形式,以鼓勵對課程設(shè)計理解深刻、愛鉆研、善于實現(xiàn)或有創(chuàng)新的學(xué)生。由成員個人或項目組提出申請,以個人為單位參加答辯并打分,不參加答辯的學(xué)生此部分無分。最終的成績由5個階段(占70%)、報告(占20%)、答辯(占10%)共同構(gòu)成。
2.4教學(xué)效果
將此教學(xué)模式實施在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計教學(xué)中,從實施效果來看,要好于傳統(tǒng)模式,主要體現(xiàn)在:①學(xué)生建立了整體意識,了解到原理類課程中的理論與實驗在實際項目中該應(yīng)用到何處,并通過自己的實現(xiàn),掌握了應(yīng)用方法,完善了知識結(jié)構(gòu)。②教師不固定步驟,學(xué)生的設(shè)計與實現(xiàn)推動著項目的前行,形式相對自由。學(xué)生需要復(fù)習(xí)原理知識點、查找資料、提出解決方法并驗證方法的有效性,最后得出正確的結(jié)論與實現(xiàn)的項目。在設(shè)計過程中,提高了分析與解決問題的能力。③鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊意識。項目組每名成員需要相互配合,完成各階段內(nèi)容,前一階段的結(jié)果決定了后一階段的基礎(chǔ)。設(shè)計過程中,學(xué)生的討論氛圍濃厚,各項目組間也有相互借鑒。④注重過程的考核方式使學(xué)生更加重視各階段任務(wù)的實現(xiàn),提高了實踐能力,符合了課程設(shè)計的教學(xué)初衷。⑤“自發(fā)答辯”考核方式的加入作為常規(guī)考核方式的改進(jìn),促進(jìn)了部分有興趣、能力強的學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,在項目實現(xiàn)過程中增強了自我肯定。在答辯環(huán)節(jié),提高了語言組織與表達(dá)能力。
在實施過程中也發(fā)現(xiàn)存在一些問題。首先,單個項目不可能覆蓋絕大部分原理知識點。所以在設(shè)計項目時,各個項目所涉及的知識點要盡可能不重合,并鼓勵學(xué)生思考或設(shè)計同一項目中其他學(xué)生完成的部分或其他項目。其次,這種教學(xué)模式對教師的技術(shù)能力有要求,對解決方案要思路清晰,才能及時解惑,使學(xué)生學(xué)有所得。因此教師須注重積累,不斷提高自身的專業(yè)能力。
篇5
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;電子電路;課程設(shè)計;教學(xué)改革
作者簡介:謝勤嵐(1968-),男,湖北武漢人,中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,教授;曹匯敏(1972-),男,湖北鄂州人,中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,副教授。(湖北 武漢 430074)
基金項目:本文系湖北省教學(xué)研究項目(項目編號:JYS11003)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)28-0094-02
生物醫(yī)學(xué)工程是利用生命科學(xué)、電子信息科學(xué)、材料科學(xué)及機電控制技術(shù)的原理和方法,對與疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面有關(guān)的問題進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究,并進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的一門工程技術(shù)學(xué)科。[1-3]在該學(xué)科的人才培養(yǎng)中,實踐教學(xué)有著重要的地位,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電子電路在生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用,任何一臺現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器或設(shè)備中都需要電子電路完成信息檢測與處理、系統(tǒng)控制等核心功能。[2-4]
“電子技術(shù)基礎(chǔ)”包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門主要課程,是理工科相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,也是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)“電子電路課程設(shè)計”課程,對提高學(xué)生的電路設(shè)計能力、硬件制作能力和系統(tǒng)調(diào)試能力,以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力具有非常重要的意義。如何利用科學(xué)的選題在較短的時間內(nèi)訓(xùn)練和提高學(xué)生的這些能力,并有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力,是該課程在教學(xué)過程中重要的教學(xué)研究課題。[4-6]
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)中存在的問題
由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特殊性,目前在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)過程中,普遍存在以下幾個問題:
1.課程設(shè)計的選題沒有考慮專業(yè)特點,實施的目的性不強,與專業(yè)的整體發(fā)展建設(shè)結(jié)合較差,達(dá)不到課程設(shè)計要求
一個突出的問題是,課程設(shè)計的選題大部分是沿用電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)選題,如多級低頻阻容耦合放大器、功率放大器、語音放大器、函數(shù)發(fā)生器、交直流放大器、數(shù)字電子鐘、定時器、智力競賽搶答器、簡易數(shù)字電容測試儀等選題,這些題目與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的聯(lián)系較少。這樣既不能體現(xiàn)專業(yè)特點,也不能提高學(xué)生的興趣,從而使得學(xué)生對所學(xué)理論知識不能很好地運用于實際,造成與實踐的脫節(jié)。
2.課程設(shè)計內(nèi)容不完善,所設(shè)計的內(nèi)容不能充分體現(xiàn)課程設(shè)計的目標(biāo)
“電子技術(shù)課程設(shè)計”課程應(yīng)該是由許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個整體,從多個方面訓(xùn)練和提高學(xué)生的能力和素質(zhì)。但原有的教學(xué)過程中,往往會忽略其中的一些重要環(huán)節(jié)。這些問題表現(xiàn)在:只要求學(xué)生完成電路制作,對于任務(wù)分析、方案選擇、分析計算要求較少,把課程設(shè)計簡化成操作實訓(xùn);不重視測試和數(shù)據(jù)分析,不能充分鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力;不注重使用設(shè)計軟件和選擇流行器件,只使用過時的器件,甚至老舊的分立元件,制作的電路達(dá)不到任務(wù)要求。這些對于提高課程設(shè)計的效果都有不利的影響,導(dǎo)致學(xué)生實際動手能力練習(xí)不夠、電路設(shè)計能力偏低、綜合調(diào)試能力不高。
3.評價方法和標(biāo)準(zhǔn)簡單,隨意性大
教學(xué)過程中沒有嚴(yán)格的評價標(biāo)準(zhǔn),課程成績評定基本上流于形式,從而造成課程設(shè)計質(zhì)量下降。
在這種情況下,培養(yǎng)出來的學(xué)生普遍存在電路設(shè)計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力不足,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力偏低,這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生難以在工程設(shè)計領(lǐng)域中發(fā)揮獨當(dāng)一面的作用,不能快速適應(yīng)社會要求。
二、“電子電路課程設(shè)計”的改革思路和實踐
幾年來,在“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)過程中進(jìn)行了幾點改革嘗試,取得了較好的教學(xué)效果。
1.明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建課程設(shè)計選題庫
“電子電路課程設(shè)計”是電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)課程,有大量的課程設(shè)計選題,但這些選題中,大部分與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和生物醫(yī)學(xué)電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和要求有較大的區(qū)別。為此,學(xué)院組織教師從眾多的課程設(shè)計選題中,選出若干與專業(yè)相關(guān)的訓(xùn)練內(nèi)容,進(jìn)行加工改造,并對每一個設(shè)計選題提出具體的訓(xùn)練要求和目標(biāo),構(gòu)成課程設(shè)計選題庫。題庫中題目所涉及到的課程內(nèi)容和設(shè)計內(nèi)容的統(tǒng)計分析見表1。從表中可以看出,與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的選題占總選題的72%,這樣就形成了有專業(yè)特色的電子電路課程設(shè)計內(nèi)容和要求。
另外還結(jié)合專業(yè)的特色,對與醫(yī)療儀器密切相關(guān)的設(shè)計,如測量心電、腦電、心音、血氧飽和度、脈搏波等信號的電子系統(tǒng)的采集電路部分,要求學(xué)生做成完整的模塊,作為以后系統(tǒng)課程設(shè)計的子模塊。
2.以學(xué)生為主體,改革傳統(tǒng)課程設(shè)計指導(dǎo)方式
改變過去教師全程指導(dǎo),有問必答,甚至直接給出參考電路的指導(dǎo)方式。教師在給出選題和要求后,將學(xué)生分成若干小組,每個小組在選題范圍內(nèi)選定設(shè)計題目。學(xué)生自己查閱資料,提出方案,獨立設(shè)計,最終完成設(shè)計并進(jìn)行完整的調(diào)試和測試。在整個課程設(shè)計過程中,教師每周留出固定或靈活的課堂答疑時間,回答學(xué)生提出的問題或啟發(fā)學(xué)生提出問題,直至課程設(shè)計結(jié)束。
3.充分發(fā)揮學(xué)生潛能,加深加寬課程設(shè)計的訓(xùn)練內(nèi)容并提高要求
在課程設(shè)計過程中,教師提出設(shè)計的目的和要求后,實驗室只負(fù)責(zé)提供材料及儀器,其他工作全部由學(xué)生自己完成。為了更多地訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì),學(xué)生需要獨立完成實踐步驟確定、任務(wù)分析、方案選擇、電路設(shè)計、元件選擇、電路布線、印刷板設(shè)計及制造、元件測試、電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試、測試方案設(shè)計、電路測試等訓(xùn)練步驟,并將這些步驟作為課程考核的訓(xùn)練點(見表2)。通過這種完整的訓(xùn)練過程,學(xué)生不僅能夠初步掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)流程,還能較好地鍛煉自己的專業(yè)素養(yǎng)。
4.重視現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,鼓勵學(xué)生掌握和使用工具軟件和最新芯片
做到軟件和硬件結(jié)合,學(xué)生除了完成電路設(shè)計以及硬件的焊接、安裝、調(diào)試外,還需要至少掌握一種印刷電路板設(shè)計軟件和一種電路仿真軟件,有條件的學(xué)生還應(yīng)掌握一種數(shù)字電路設(shè)計軟件(如EDA軟件)。學(xué)生既要熟練掌握電阻、電容、電感、二極管、三極管等分立元件的選擇和使用外,還應(yīng)盡量掌握和使用最新的集成芯片,以進(jìn)一步訓(xùn)練工程設(shè)計能力。這樣,電子電路課程設(shè)計可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
5.培養(yǎng)學(xué)生興趣,將課程設(shè)計與創(chuàng)新課題訓(xùn)練相結(jié)合
鼓勵教師將本科創(chuàng)新課題、教師科研課題等進(jìn)行簡化、分割,形成適合課程設(shè)計的課題,供學(xué)生選擇。鼓勵學(xué)生進(jìn)行電子產(chǎn)品整機設(shè)計、開發(fā)、組裝、調(diào)試,并且組織學(xué)生共同交流,互相學(xué)習(xí),不斷提高。
三、結(jié)束語
“電子技術(shù)”課程的理論性和實踐性都很強,而“電子電路課程設(shè)計”作為教學(xué)過程中的重要一環(huán),體現(xiàn)出了越來越重要的作用。對該課程進(jìn)行的一系列教學(xué)改革實踐,取得了良好的效果。按照改革后的教學(xué)模式,“電子電路課程設(shè)計”不斷能夠鞏固課堂上所學(xué)的理論知識,加深學(xué)生對課堂抽象概念的理解,提高了學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力,還能使學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的認(rèn)識更加明確具體,這些都有利于培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實、實際工作能力強的高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才。
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篇6
【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計 課程設(shè)計 減速器
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0193-02
1.前言
物流工程專業(yè)在進(jìn)行機械設(shè)計課程設(shè)計時該專業(yè)學(xué)生與機械專業(yè)學(xué)生的要求應(yīng)該有很大不同。首先,機械專業(yè)在進(jìn)行機械設(shè)計課程設(shè)計時,先修課程較多,包括機械制圖、工程力學(xué)、材料與熱處理、機械加工工藝、公差與測量、電工電子技術(shù)等;而物流工程專業(yè)的先修課程較少,僅有機械制圖、工程力學(xué)和電工電子技術(shù)等。其次,機械專業(yè)先修課程大都是多學(xué)時,學(xué)習(xí)比較深入;而物流工程專業(yè)先修課程大都是少學(xué)時,學(xué)生對相關(guān)知識有所了解但并不深入。第三,機械專業(yè)機械設(shè)計課程設(shè)計的時間一般安排2周甚至3周,在設(shè)計期間停止其它所有課程專心進(jìn)行課程設(shè)計;而物流工程專業(yè)課程設(shè)計時間相對較少,20學(xué)時左右,在這么短的時間內(nèi)要完成與機械專業(yè)同樣的設(shè)計內(nèi)容是有很大困難的。因此,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和現(xiàn)有的知識水平有必要對機械設(shè)計課程設(shè)計進(jìn)行教學(xué)改革。
2.教學(xué)改革的目標(biāo)
教學(xué)改革的目的是讓學(xué)生了解機械設(shè)計的過程,包括總體方案設(shè)計、普通V帶傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計、軸的設(shè)計與校核、軸承選擇與校核、鍵連接設(shè)計、聯(lián)軸器的選擇等。同時,還要讓學(xué)生學(xué)會草圖繪制、總裝圖繪制、零件圖繪制等。
3.教學(xué)要求
與機械專業(yè)相比物流工程專業(yè)對機械設(shè)計課程設(shè)計要求略低。例如,機械專業(yè)一般要求設(shè)計二級減速器,而物流工程專業(yè)一般要求設(shè)計一級減速器;機械專業(yè)一般要求齒輪嚙合為斜齒圓柱齒輪,而物流工程專業(yè)一般要求齒輪嚙合為直齒圓柱齒輪;機械專業(yè)一般要求減速器為整套圖紙,而物流工程專業(yè)一般要求部分圖紙即可。
4.教學(xué)改革內(nèi)容
4.1課程設(shè)計題目與任務(wù)的設(shè)計
課程設(shè)計題目和任務(wù)要明確兩點,一方面,指明機械設(shè)計課程設(shè)計為一級圓柱齒輪減速器;另一方面,指明完成設(shè)計的資料文件有哪些。
課程設(shè)計題目。設(shè)計一個用于帶式運輸機上的一級圓柱齒輪減速器。運輸機連續(xù)工作,單項運轉(zhuǎn),載荷變化不大,空載啟動。減速器小批量生產(chǎn),使用期限10年,兩班制。原始數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 帶式運輸機原始數(shù)據(jù)
課程設(shè)計任務(wù):(1)編制課程設(shè)計計算說明書1份;(2)繪制裝配圖和零件圖共5張。其中繪制減速器裝配圖1張;繪制零件圖4張,分別為減速器箱座、減速器輸出軸、輸出軸上齒輪、輸出軸輸出端端蓋。
4.2傳動方案設(shè)計
動力最終來源電動機,電動機把動力傳遞到帶式運輸機中間經(jīng)過怎樣的過程。經(jīng)過比較電動機把動力傳動到帶傳動,再從帶傳動傳遞到一級減速器,從一級減速器傳遞到帶式運輸機,這個方案較為合理。把帶傳動安排到電動機和減速器之間起到較好的緩沖和減震作用,保護(hù)電動機。
4.3計算內(nèi)容的設(shè)計
4.3.1電動機選擇
首先,計算帶式運輸機的功率Pw。傳動方案確定之后,帶式運輸機的功率Pw按照公式Pw=FV/1000進(jìn)行計算。其次,計算總機械效率η總。電動機傳遞到帶式運輸機經(jīng)過V帶傳動,機械效率為η帶;齒輪傳動,機械效率為η齒輪,齒輪傳動兩個傳動軸兩端各有一個軸承,機械效率為η軸承;帶式運輸機滾筒機械效率為η滾筒;減速器與帶式運輸機之間通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié),聯(lián)軸器機械效率為η聯(lián)軸器。總機械效率η總為η總=η帶η齒輪η聯(lián)軸器η滾筒η2軸承。
最后,確定所需電動機功率Pd。所需電動機功率Pd為Pd=Pw/η總,根據(jù)Pd查機械零件設(shè)計手冊,電動機的功率應(yīng)大于等于所需電動機功率Pd。對于轉(zhuǎn)速為3000r/min的電動機,因為轉(zhuǎn)速較高傳動比大,減速的裝置尺寸大成本增加,一般不選擇轉(zhuǎn)速太高電動機。對于轉(zhuǎn)速為750r/min的電動機,因為尺寸大價格高,一般也不選擇轉(zhuǎn)速太小電動機。最常使用的是1500r/min和1000r/min的電動機。綜上所述,根據(jù)所需電動機功率和轉(zhuǎn)速選擇需要的電動機。
4.3.2傳動比分配
根據(jù)前一個步驟電動機選定之后,電動機滿載轉(zhuǎn)速可查表得n滿。帶式運輸機即工作機的轉(zhuǎn)速通過公式n=60×l000v/(лD)來求得。則總傳動比i總為i總=n滿/n。電動機與帶式運輸機減速裝置有V帶傳動和齒輪傳動,則i總=i帶?i齒輪。總傳動比分配時注意三點,首先,V帶傳動和齒輪傳動裝置不發(fā)生干涉現(xiàn)象;其次,V帶傳動和齒輪傳動裝置尺寸盡可能??;第三,i帶和i齒輪傳動比不大于4。
4.3.3動力運動參數(shù)計算
在選定電動機和傳動比分配之后,可以計算出減速器兩個傳動軸三個重要的動力運動參數(shù)轉(zhuǎn)速n、功率P和轉(zhuǎn)矩T。
4.3.4帶轉(zhuǎn)動設(shè)計計算
課程設(shè)計主要從事一級減速器設(shè)計,帶傳動設(shè)計主要計算幾個重要參數(shù)。
確定計算功率Pc。根據(jù)設(shè)計題目要求,查設(shè)計手冊,可得帶傳動工作情況系數(shù)KA。計算功率Pc為Pc=KA?Po
選擇V帶型號、確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)計算功率Pc和電動機轉(zhuǎn)速n滿查普通V帶的型號選擇圖表,選擇相應(yīng)V帶。再根據(jù)圖表顯示確定小帶輪的直徑dd1,同時大于所選V帶的最小直徑且在標(biāo)準(zhǔn)系列直徑里面的數(shù)值選取。大帶輪直徑dd2通過公式dd2=i帶dd1來計算。
驗算帶速v。帶速不能超過25m/s,通過公式v=■來進(jìn)行驗算。
確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld。通過公式■■來初選a0,再根據(jù)公式初算帶長度Ld0,公式為■。根據(jù)計算結(jié)果查普通V帶長度尺寸系列得基準(zhǔn)長度尺寸Ld。選擇基準(zhǔn)長度Ld后,計算實際中心距a,公式■。
驗算小帶輪包角?琢1。根據(jù)帶傳動的傳動要求,小帶輪包角應(yīng)大于等于120°,小帶輪包角公式為 。
確定帶的根數(shù)Z。查單根V帶的基本額定功率得P0,查單根V帶的基本額定功率的增量得P0;根據(jù)小帶輪包角α1,查得包角系數(shù)Kα;根據(jù)V帶的基準(zhǔn)長度Ld,查普通V帶的基準(zhǔn)長度尺寸系列與長度系數(shù),得長度系數(shù)KL。把結(jié)果帶入公式得確定V帶的根數(shù),公式■。
確定初拉力F0。根據(jù)公式F0=■確定初拉力F0,作用于帶輪軸上的載荷FQ,公式■。
4.3.5齒輪的設(shè)計計算
(1)齒輪材料和熱處理的選擇。齒輪選用45號鋼,小齒輪采用調(diào)質(zhì)處理,大齒輪正火處理,大小齒輪硬度不同。通過相關(guān)公式可得到齒面接觸疲勞強度[σH]和彎曲疲勞強度[σF]。
(2)按照接觸強度初步設(shè)計齒輪主要尺寸。齒輪傳動采用閉式齒輪傳動,小齒輪齒數(shù)可在20-40之間選取。減速器采用單級齒輪傳動,齒輪相對于兩支承對稱布置,兩輪均為軟齒面,查表可得齒寬系數(shù)ψd。
(3)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計。根據(jù)齒輪工作情況,查載荷系數(shù)表格,可得載荷系數(shù)K。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計,小齒輪直徑■,再通過公式m=d1/z1確定齒輪模數(shù)m。
(4)校核彎曲疲勞強度。查齒輪的復(fù)合齒形系數(shù),帶入公式對彎曲疲勞強度進(jìn)行校核。彎曲疲勞強度公式為■。
(5)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。齒輪的基本參數(shù)如齒輪直徑、齒頂圓、齒根圓、中心距、齒寬等都可以計算出來,但齒輪輪轂尺寸、輪緣厚度、輪緣內(nèi)徑、腹板厚度、腹板中心孔直徑等需要與軸配合設(shè)計。
4.3.6從動齒輪軸的設(shè)計計算
(1)軸的材料和熱處理的選擇。軸采用45#鋼調(diào)質(zhì),由機械設(shè)計手冊中的圖表查得抗拉強度σb、屈服強度σs、許用彎曲應(yīng)力[σ-1]等參數(shù)。
(2)軸幾何尺寸的設(shè)計計算。按照扭轉(zhuǎn)強度初步設(shè)計軸的最小直徑按照公式■進(jìn)行設(shè)計,考慮軸上鍵槽,選取直徑稍大些。根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要,同時考慮到強度的原則,從動軸均設(shè)計為階梯軸。軸的強度校核計算。根據(jù)齒輪嚙合原理,可以算出齒輪的圓周力Ft和徑向力Fr。由徑向力可以算出兩個軸承的支反力FA和FB,再通過畫圖確定兩個軸承之間的距離L。根據(jù)已知條件可以計算出最大彎矩Mmax為Mmax=FA?L/2,再通過公式■計算彎曲應(yīng)力,若計算彎曲應(yīng)力小于等于[σ-1]為合格。
4.3.7軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇
考慮軸受力主要是徑向力,故可選用深溝球軸承。軸承的選擇與軸、箱座和箱蓋配合設(shè)計。
從動軸伸出端鍵的設(shè)計與校核。根據(jù)從動軸外伸端的直徑,再根據(jù)GB/T1095-2003設(shè)計鍵的尺寸。鍵擠壓應(yīng)力按照公式■,若■鍵的強度合格。同理,從動軸與齒輪聯(lián)接處進(jìn)行校核。
聯(lián)軸器的選擇。由于減速器載荷平穩(wěn),速度不高,無特殊要求,考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器,采用Y型軸孔,A型鍵軸孔。
4.4設(shè)計圖紙的安排
課程設(shè)計需要同學(xué)們了解減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,所以必須進(jìn)行減速器圖紙設(shè)計,同時考慮到同學(xué)們的設(shè)計時間較少,故選擇具有代表性的五張圖紙,裝配圖、箱座、從動軸齒輪、從動軸和從動軸輸出端軸承端蓋。
5.教學(xué)改革的實施及結(jié)果
通過物流專業(yè)同學(xué)們的設(shè)計實踐,同學(xué)們較好地完成機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)任務(wù)。既了解機械設(shè)計的一般過程,又了解減速器的基本結(jié)構(gòu),取得了較好的教學(xué)設(shè)計效果。
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篇7
關(guān)鍵詞:工程認(rèn)證;復(fù)雜工程問題;過程控制;考核方式
一電子類課程設(shè)計相關(guān)概述
2016年6月我國成為《華盛頓協(xié)議》正式成員,標(biāo)志著我國高等工程教育進(jìn)入了新階段。五邑大學(xué)順應(yīng)大趨勢,加入了高等教育工程認(rèn)證的行業(yè)。作為電子信息工程系的骨干教師,本人參加了五邑大學(xué)前期工程認(rèn)證培養(yǎng)方案形成、大綱編制、專家答辯等各項工作,深知實施工程認(rèn)證困難重重。根據(jù)2018年培養(yǎng)方案,電子信息工程系整合現(xiàn)有實踐教學(xué),將原來的《模擬電子課程設(shè)計》和《數(shù)字電路課程設(shè)計》進(jìn)行了課程整合,形成了《電子電路綜合設(shè)計》實踐課程[1,2]。工程認(rèn)證,要求以學(xué)生為本,目標(biāo)導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn),更側(cè)重于對學(xué)生能力的培養(yǎng)。根據(jù)《電子電路綜合設(shè)計》課程所涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點,學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后需獲得以下方面的能力:(1)通過對具體功能電路的分析、設(shè)計和制作,使學(xué)生掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計的基本方法、基本手段、基本工具和基本技能,來培養(yǎng)學(xué)生分析和解決電子電路復(fù)雜工程問題的能力;(2)通過團(tuán)隊合作,實物展示,匯報過程,撰寫報告的形式,來培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊合作能力、口頭表達(dá)能力和書面表達(dá)能力。為了體現(xiàn)團(tuán)隊合作能力和口頭表達(dá)能力,在課程形式的設(shè)置上又增加了分組和答辯等相應(yīng)環(huán)節(jié),這使得我們不得不重新設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核形式。
二電子類課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀
以《數(shù)字電路課程設(shè)計》為例,近年來,課程設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計彩燈控制器,在功能上可以通過控制電路實現(xiàn)彩燈電路不同花型的變換,指導(dǎo)教師給出任務(wù)要求及主要元器件清單,學(xué)生們根據(jù)要求自行設(shè)計電路并制作、調(diào)試,最后根據(jù)作品的實際效果和設(shè)計報告,指導(dǎo)教師給出相應(yīng)的成績等級。客觀地說,本課程的實際開展效果還是不錯的,但結(jié)合工程認(rèn)證的要求,當(dāng)前的課程設(shè)計還存在一定程度的問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳。雖然在學(xué)習(xí)綜合課程設(shè)計時,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過《電子工藝實習(xí)》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》等相關(guān)課程,但學(xué)生掌握的僅是一些最基本的電子知識,不了解如何應(yīng)用所學(xué)的理論知識;與之相關(guān)的理論可也配備有相應(yīng)的實驗,但實驗多以驗證性實驗為主,沒有真正意義上設(shè)計過電子電路,缺少系統(tǒng)設(shè)計的概念。課程設(shè)計涉及的知識面廣且難度大,使一部分學(xué)生產(chǎn)生一定的厭學(xué)情緒。學(xué)生缺少學(xué)習(xí)興趣,動手實踐的意愿不強,學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳。(2)元器件功能拓展性不足,方案設(shè)計創(chuàng)新性不夠。在課程設(shè)計過程中,一般老師會推薦一些元器件型號,因此大部分學(xué)生在進(jìn)行元器件選型時,思路僅局限于這些指定的型號,而忽略了教師同時提出的可用類似功能器件進(jìn)行設(shè)計的要求。如指導(dǎo)教師給出NPN三極管以驅(qū)動LED,很少有同學(xué)會想到對驅(qū)動電路進(jìn)行簡單改動,用PNP三極管來驅(qū)動。另外,學(xué)生在進(jìn)行實物演示時,可以看到方案設(shè)計的版本偏少,有些學(xué)生比較盲從,沒有去比較方案為何要這樣設(shè)計,不同的方案有何優(yōu)劣,方案設(shè)計創(chuàng)新度不夠[3,4]。(3)考核形式單一。傳統(tǒng)的電子類課程設(shè)計類課程考核形式較為單一,只對學(xué)生的出勤、設(shè)計結(jié)果和實驗報告進(jìn)行考核。這種考核方式存在的問題歸納起來有三點,一是缺少過程考核,忽視了對學(xué)生在實驗過程中的態(tài)度、積極性與創(chuàng)新性的考核;二是缺少差別性評價,學(xué)生在設(shè)計過程中的設(shè)計難度、溝通能力、書面表達(dá)能力、口頭表達(dá)能力等不易量化的因素也沒有納入考核范圍,同時教師無法準(zhǔn)確評估同一小組內(nèi)不同成員的貢獻(xiàn)率。三是評價標(biāo)準(zhǔn)不明確,教師的主觀性較大,評定的標(biāo)準(zhǔn)不能具體量化。
三電子類課程設(shè)計改革策略
電子類課程設(shè)計以學(xué)生獲得知識能力為目標(biāo),采用課堂講授、啟發(fā)式,討論式多種教學(xué)模式,將案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、學(xué)生實驗、答疑指導(dǎo)等授課方式貫穿教學(xué)的全過程。根據(jù)課程實施過程,可以將教學(xué)內(nèi)容分為以下5部分,分別為:案例講解和任務(wù)布置、方案設(shè)計和評估、實物制作和性能測試、實物驗收和撰寫報告、答辯和設(shè)計報告評分。在電子類課程設(shè)計的教學(xué)實施過程中,即要體現(xiàn)以解決復(fù)雜工程問題為目的的各項能力的培養(yǎng),又要將《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中給出的12條畢業(yè)要求具體對應(yīng)到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中?;诠こ陶J(rèn)證,電子類課程設(shè)計從如下四個方面進(jìn)行了改革。
(1)在課程組織形式上,采用了分組進(jìn)行的方式。常用的分組方法是教師隨機分組和學(xué)生自愿分組。教師隨機分組不利于發(fā)揮每位同學(xué)的潛力,形成學(xué)習(xí)合力;學(xué)生自愿分組容易出現(xiàn)“學(xué)霸”受歡迎、“學(xué)渣”沒人理的情況,不利于對團(tuán)結(jié)合作能力的培養(yǎng)。為了克服教師隨機分組和學(xué)生自愿分組所帶來的弊端,電子類課程設(shè)計采用基于課前調(diào)查的綜合型分組策略,兼顧學(xué)生意愿,教師指導(dǎo)的分組方法。[5]具體來說,《數(shù)字電路課程設(shè)計》直接相關(guān)的前導(dǎo)課程是《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》,通過對《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》課程學(xué)習(xí)成績的調(diào)查,可以判斷學(xué)生進(jìn)入課程前的學(xué)習(xí)基礎(chǔ);通過對《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實驗》成績的調(diào)查,可以從一個側(cè)面了解學(xué)生的實踐動手能力。通過調(diào)查學(xué)生的歷史學(xué)習(xí)能力,結(jié)合其自我評價及分組意愿,教師可以指導(dǎo)分組,通過優(yōu)勢互補來提升小組的整體能力。對個人能力突出的學(xué)生,可以充當(dāng)項目負(fù)責(zé)人,在課程設(shè)計過程中考察整個團(tuán)隊分工是否合理,能否妥善解決沖突等;而基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生,可以充當(dāng)項目參與人,在課程設(shè)計過程中考察對項目及自己承擔(dān)任務(wù)的理解,與團(tuán)隊成員有無有效溝通等。學(xué)生只有明確了各自的任務(wù)和目標(biāo),才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提升教學(xué)參與程度,充分發(fā)揮教學(xué)過程中學(xué)生的主體地位[6]。
篇8
Abstract: "Electronic Design Automation" course is the core of electronic specialty. It is the teaching objective of vocational education to cultivate talents who adapt to current social needs. Combining with years of teaching experience and the characteristics of "Electronic Design Automation", the author conducted reform practice from teaching idea, teaching content, learning method and teaching method and achieved better result.
關(guān)鍵詞: 電子設(shè)計自動化;教學(xué)改革;教學(xué)理念;崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
Key words: Electronic Design Automation;pedagogical reforms;Teaching Concept;professional standard
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)17-0172-02
0引言
高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)在生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的,德智體美等方面全面發(fā)展的高技能應(yīng)用型人才。這樣的目標(biāo)定位決定了高職教育要特別注重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng),除了專業(yè)技能以外,也應(yīng)重視學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。
《電子設(shè)計自動化》是工科電子類專業(yè)的專業(yè)核心課,課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握電路設(shè)計思路、方法、步驟,熟練使用PROTEL DXP軟件設(shè)計較為復(fù)雜的印刷電路,并應(yīng)用課程技能制作實際功能印刷板,具有計算機輔助設(shè)計繪圖員(電子CAD)高級技能水平。本門課程具有很強的理論性和實踐性,且其教學(xué)質(zhì)量的好壞將直接影響到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課(包括課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等)的學(xué)習(xí)以及學(xué)生畢業(yè)后從事工作的職業(yè)能力。為了保證教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量,在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和關(guān)鍵能力,筆者結(jié)合教學(xué)實踐,總結(jié)出了一些心得體會,并從課程教學(xué)理念、課程內(nèi)容、學(xué)生學(xué)法和教學(xué)教法等方面做了改革實踐,取得了較好的教學(xué)效果。
1課程教學(xué)理念
為適應(yīng)現(xiàn)代社會需要,職業(yè)教育教學(xué)改革應(yīng)緊緊圍繞職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo),集理論學(xué)習(xí)、現(xiàn)場觀摩、技能訓(xùn)練于一體,既重視理論學(xué)習(xí),又突出對學(xué)生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng),使學(xué)生能學(xué)以致用、理論聯(lián)系實際。針對本課程的崗位應(yīng)用,依據(jù)企業(yè)調(diào)研、同行交流及往屆畢業(yè)生的反饋信息:要求學(xué)生具有運用PROTEL DXP軟件進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計、制作、組裝、調(diào)試能力。因此制定課程設(shè)計理念為:基于計算機輔助設(shè)計繪圖員崗位能力要求進(jìn)行課程體系構(gòu)建,以技能證書考核為主線貫穿于整個教學(xué)全過程,突出崗位標(biāo)準(zhǔn),注重技能培養(yǎng),體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。
1.1 課程教學(xué)與崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一致性國家職業(yè)技能鑒定考核高級標(biāo)準(zhǔn)就是這個崗位的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),我們瞄準(zhǔn)這個目標(biāo),讓學(xué)生達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)。具體做法為:制定與國家技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)一致的課程教學(xué)大綱、實踐教學(xué)大綱、課程設(shè)計大綱;選用職業(yè)技能鑒定教材為主題教材,自編實訓(xùn)指導(dǎo)報告書等為輔助教材;考核方式與國家技能鑒定考核模式一致。
1.2 體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合、學(xué)以致用理念本課程有工程設(shè)計的實物制作教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生通過設(shè)計實物電路的印刷線路板,并安裝元器件、調(diào)試產(chǎn)品等系統(tǒng)工作,體會工學(xué)結(jié)合、學(xué)以致用的實際意義,進(jìn)一步加深對本課程知識與技能的理解和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生崗位的專業(yè)實踐能力,更好地實現(xiàn)學(xué)生零距離適應(yīng)崗位。
1.3 注重與相關(guān)課程的知識融合運用,提高整體專業(yè)實踐能力
在課程設(shè)計教學(xué)中,我們引進(jìn)了“三人表決電路”、“循環(huán)彩燈電路”等電子技術(shù)課程已經(jīng)用萬能板制作過的內(nèi)容,讓學(xué)生進(jìn)行PCB設(shè)計制作,這樣操作有如下好處:一是由于學(xué)生在前邊的課程中做過電路訓(xùn)練,對原理比較熟悉,可以減少本課程制作的失誤,提高成功率;二是加深學(xué)生對已學(xué)課程的溫習(xí)與回顧;三是可以有比較充裕的時間設(shè)計更好更漂亮的設(shè)計作品,為畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。
2課程內(nèi)容
課程內(nèi)容設(shè)計為四個模塊:基本知識、基本操作、工程應(yīng)用、證書考核。每個模塊下細(xì)分若干個項目,每個項目分為若干項任務(wù),使學(xué)生在參與完成逐漸復(fù)雜的工作任務(wù)過程中,不僅強化專業(yè)知識能力,而且逐漸提升學(xué)生自身的團(tuán)隊合作、溝通交流、分析、獲取信息和解決問題等關(guān)鍵能力。課程總學(xué)時:72學(xué)時(其中理論24學(xué)時;實踐48學(xué)時)。具體的課程體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。
3學(xué)法
在本課程教學(xué)中,堅持以崗位能力為本位的教學(xué)指導(dǎo)思想,為了更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,變被動接受為主動獲取,提高課程教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中樹立以學(xué)生為主體意識,調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)方法,加強學(xué)習(xí)方法指導(dǎo),將專業(yè)能力和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)滲透于學(xué)生學(xué)習(xí)的每一個環(huán)節(jié)中。筆者從課堂學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)兩個方法對學(xué)生進(jìn)行學(xué)法引導(dǎo)。
3.1 課堂學(xué)習(xí)教師以任務(wù)為引導(dǎo),時刻與學(xué)生互動,引導(dǎo)學(xué)生做到以下幾點:
3.1.1 課前預(yù)習(xí)、激發(fā)興趣:了解課程的理論知識,認(rèn)真領(lǐng)會教師分析任務(wù)要求,明確本次課程教學(xué)目標(biāo)、重難點。
3.1.2 觀察學(xué)習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)操作:教學(xué)做一體化,教師一邊演示,學(xué)生一邊觀察、領(lǐng)會操作標(biāo)準(zhǔn);一邊操作、鍛練動手能力、掌握操作技能。培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范工作、獲取新知識等能力。
3.1.3 思考總結(jié):思考任務(wù)過程,總結(jié)操作方法、步驟。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考分析總結(jié)的能力。
3.1.4 任務(wù)練習(xí):學(xué)生自主操作、教師從旁指導(dǎo)、解決疑問。培養(yǎng)學(xué)生獨立完成任務(wù)的能力和創(chuàng)新精神。
3.1.5 生生互動、師生互動:學(xué)生探討提出存在難點、教師重點剖析,突破難點,教師總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作的團(tuán)隊精神。
3.2 課外學(xué)習(xí)從學(xué)生的發(fā)展角度出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在課后結(jié)合《實訓(xùn)指導(dǎo)報告》,充分利用學(xué)院本課程精品課程網(wǎng)站資源進(jìn)行自主性探究性學(xué)習(xí),有助于提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),促進(jìn)其學(xué)習(xí)能力的形成和發(fā)展,培養(yǎng)其終身學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)。
4教法
為了能夠充分把傳授專業(yè)知識與培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力相結(jié)合,結(jié)合實際條件,筆者在教學(xué)中主要運用以下教學(xué)方法。
篇9
【關(guān)鍵詞】高中體育;籃球教學(xué);課程設(shè)計;全面發(fā)展;教學(xué)策略
引言
自進(jìn)入高中階段以后,學(xué)生們的課業(yè)負(fù)擔(dān)也隨之加重,尤其是高三學(xué)生,面臨著巨大的升學(xué)壓力,如何既要保證學(xué)生完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù),又要盡可能的減輕他們的負(fù)擔(dān),使其保持勞逸集合的學(xué)習(xí)狀態(tài),成為社會各界普遍關(guān)注的熱點話題之一。籃球運動作為高中體育課程教學(xué)中的一項重要環(huán)節(jié),受到學(xué)生們的普遍青睞。完善籃球課程設(shè)計對于緩解學(xué)生學(xué)習(xí)壓力,提高其身體素質(zhì)具有非常重要的意義。因此,作為一名高中體育教師,在日常教學(xué)過程中應(yīng)積極思考如何才能通過籃球教學(xué)充分挖掘?qū)W生的興趣,培養(yǎng)他們養(yǎng)成良好、健康的學(xué)習(xí)心態(tài),在豐富高中生籃球知識與基本技能的同時促進(jìn)他們綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。
一、開展高中籃球教學(xué)的意義
在高中體育課程教學(xué)中,籃球是重要的組成環(huán)節(jié)之一,同時也是深受高中生們喜愛的一項體育運動。從體育教學(xué)知識定位角度來看,籃球體育訓(xùn)練的意義不僅僅在于讓學(xué)生掌握一門體育技術(shù),更重要的是鍛煉他們的身體素質(zhì),樹立終身體育意識,為其今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ),這也與我們?nèi)嫱菩兴刭|(zhì)教育的初衷是一致的。學(xué)校應(yīng)重視高中生德智體美等綜合素質(zhì)的全面發(fā)展,培養(yǎng)具有獨立個性的人才。而籃球教學(xué)作為高中體育課程的一部分,旨在通過對籃球的訓(xùn)練和學(xué)習(xí),提升高中生的團(tuán)結(jié)合作與競爭意識,使其養(yǎng)成健康、積極的鍛煉方式,掌握一門體育技術(shù)。學(xué)生在運動時能夠充分放松,釋放內(nèi)心的壓力,緩解因?qū)W習(xí)任務(wù)繁重所導(dǎo)致的焦慮不安心理。
二、完善高中籃球課程設(shè)計的有效策略
1.尊重學(xué)生個體差異,開展分層教學(xué)?;@球這門運動具有一定的特殊性,對學(xué)習(xí)者的天賦要求相對較高,許多動作僅僅憑借個人的意志力是難以做到的,例如“籃下拉桿”這一動作對學(xué)生腰腹部力量的要求很高,而個人的對抗能力、力量等則是后天努力所無法改變的事實。因此,高中體育教師要充分尊重不同學(xué)生個體之間的差異性,實施分層、分類教學(xué),而不是要求學(xué)生達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。具體地,高中體育教師在開展教學(xué)活動之前可以先深入了解每個學(xué)生的個人信息,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分成不同的群體,制訂相應(yīng)的教學(xué)計劃,使得教師的課程設(shè)計更加具有針對性,同時也有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)籃球的積極性,增強他們的自信心,找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。
2.采用鼓勵式教學(xué)法,激發(fā)學(xué)生積極性。高中體育教師在日常教學(xué)過程中,往往較為重視學(xué)生對相關(guān)技能的學(xué)習(xí)與掌握情況,而對學(xué)生的內(nèi)心情感則不夠關(guān)注,簡單地認(rèn)為,自己所提的要求,學(xué)生都能夠理解,并且按要求做到。其實不然,以生為本的教學(xué)理念強調(diào)教師的教學(xué)活動必須要圍繞學(xué)生的個人情況展開,包括其心理需求和情感活動。一些學(xué)生由于先天因素,在身高、體能、協(xié)調(diào)性等方面表現(xiàn)得不盡如人意,某些動作達(dá)不到教師的標(biāo)準(zhǔn)。此時,教師不應(yīng)一昧批評,而是要結(jié)合實際情況,關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步,并對其予以充分的肯定和鼓勵,讓學(xué)生感受到來自教師的關(guān)心,進(jìn)而在學(xué)習(xí)時也就更加積極主動,發(fā)揮出的潛能也就更加巨大。因此,恰當(dāng)?shù)墓膭钆c贊揚要勝于一切先進(jìn)的教學(xué)理論,高中體育教師在教學(xué)中要投入真心,只有這樣才能激發(fā)出學(xué)生內(nèi)心深處的積極性和熱情。
3.強化教學(xué)情感投入,促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。關(guān)于以生為本的教學(xué)理念,我們還可以理解為,一切教學(xué)活動的最終目的都是為了促進(jìn)學(xué)生未來的發(fā)展與進(jìn)步,所以,高中體育教師在完善籃球課程設(shè)計時應(yīng)緊扣如何才能讓學(xué)生在籃球訓(xùn)練的過程中,提高個人素質(zhì),獲得更好的發(fā)展來進(jìn)行思考。在課程設(shè)計過程中,一方面,體育教師應(yīng)將籃球課程與其他高中普通課程看作一樣,安排最基本的教學(xué)大綱和任務(wù)要求;另一方面,教師在教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)充分融入自己的情感,深入挖掘有其潛力的人才,對于有天賦的學(xué)生要進(jìn)行積極的鼓勵和培養(yǎng),不僅僅是對學(xué)生個性化發(fā)展的負(fù)責(zé),同時也為國家籃球人才的培養(yǎng)作出了積極的貢獻(xiàn)。
三、結(jié)語
綜上所述,籃球訓(xùn)練是高中體育課程中的一項重要內(nèi)容,既能提高學(xué)生的身體素質(zhì),也有利于培養(yǎng)學(xué)生與他人之間的合作與競爭意識。因此,高中體育教師在籃球訓(xùn)練中,應(yīng)始終遵循以生為本的教學(xué)理念,注重學(xué)生的個性化發(fā)展,在鍛煉學(xué)生體育技能的同時,提高他們的考試成績,從而有效促進(jìn)高中生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]夏國波.杭州市高中籃球選修模塊教材內(nèi)容選編的研究[J].運動.2014(22).
篇10
【關(guān)鍵詞】植物識別與應(yīng)用 項目教學(xué)法
【中圖分類號】TP311.13 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)17-0122-02
《植物識別與應(yīng)用》是園林技術(shù)、園林工程、園林規(guī)劃設(shè)計、城市園林等的專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要內(nèi)容包括植物器官識別、植物系統(tǒng)分類、常見園林植物識別與應(yīng)用,為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。為提高學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)用項目教學(xué)法,以工作任務(wù)為導(dǎo)向的一體化課程教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力,提高學(xué)生崗位職業(yè)能力。
1、 什么是項目教學(xué)法
項目教學(xué)法是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐、操作,以項目為中心,以學(xué)生為主體,以教師為指導(dǎo),構(gòu)建教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式。通過學(xué)習(xí)學(xué)生不但學(xué)習(xí)了理論知識,而且掌握了實踐技能,培養(yǎng)學(xué)生辯證思維的能力,學(xué)生自主探索、自主學(xué)習(xí)能力、動手能力、團(tuán)體協(xié)作能力。
2、 項目教學(xué)法在《植物識別與應(yīng)用》課程中的應(yīng)用
植物識別與應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容包括植物器官識別、植物系統(tǒng)分類和常見園林植物識別與應(yīng)用這兩個部分,植物器官識別部分主要介紹植物六大器官根、莖、葉、花、果實和種子的特征特性,植物系統(tǒng)分類部分主要介紹植物種類,常見園林植物識別與應(yīng)用部分主要介紹常見園林植物的識別特征與應(yīng)用方法?!吨参镒R別與應(yīng)用》項目教學(xué)法課程設(shè)計:
2.1課程目標(biāo)設(shè)計 通過各項目的實施,使學(xué)生能夠識別常見園林植物,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,掌握識別園林植物的基本知識和技能,能夠根據(jù)園林植物的特征進(jìn)行合理的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的綜合職業(yè)能力,同時養(yǎng)成吃苦耐勞、熱愛本職工作的良好素質(zhì),為今后從事園林生產(chǎn)管理、園林設(shè)計、園林工程施工等一線工作奠定良好的基礎(chǔ)
2.2課程內(nèi)容設(shè)計 選擇設(shè)計了5個項目15個教學(xué)任務(wù)計56課時,一個學(xué)期完成。
2.3布置任務(wù) 按照授課計劃,布置任務(wù),學(xué)生分組,搜集學(xué)習(xí)資料,制訂工作計劃,建立測評標(biāo)準(zhǔn)。
2.4實施任務(wù) 任務(wù)進(jìn)行時,各小組制訂工作計劃,自主學(xué)習(xí),教師巡回指導(dǎo)。
2.5 成果展示交流 任務(wù)完成時,各組首先在組內(nèi)討論交流,選一名學(xué)生代表上臺講解并展示學(xué)習(xí)成果。根據(jù)制訂的工作計劃,學(xué)生代表介紹自己的學(xué)習(xí)小組的完成任務(wù)的情況,簡述構(gòu)思及項目的具體進(jìn)行過程,最后成果展示。教師根據(jù)各小組完成任務(wù)情況,提問并貫穿知識技能,起引導(dǎo)開拓作用。
2.6總結(jié) 教師在項目實施中,根據(jù)任務(wù)要求,制定學(xué)習(xí)評價的標(biāo)準(zhǔn),解決實際存在的問題,進(jìn)行小組評價、班級評價。最后教師總結(jié)實施方案,提高學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)水平。
3、第一節(jié)課梗概
3.1興趣引導(dǎo) 教師自我介紹,能夠引起學(xué)生關(guān)注,提高教師影響力。介紹行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,園林類專業(yè)畢業(yè)生潛在的就業(yè)崗位及其工作內(nèi)容,本課程在行業(yè)中的地位。本門課程的學(xué)習(xí)與勝任就業(yè)崗位所需的能力、知識、素質(zhì)的關(guān)系。
3.2課程介紹 課程教學(xué)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度安排、學(xué)習(xí)考核方法。
3.3建立項目教學(xué)情境 轉(zhuǎn)換師生身份,學(xué)生分組,每組選一名組長, 5-6個組員,任課教師為部門領(lǐng)導(dǎo)。根據(jù)考核方案對每個組員進(jìn)行考核。
3.4進(jìn)入教學(xué)主題
告知項目引入、項目介紹、項目目標(biāo)及作用。提出工作要求、布置工作任務(wù)、師生行動、學(xué)生分析任務(wù)要求,收集資料,設(shè)計調(diào)查表;教師指導(dǎo);學(xué)生修改調(diào)查表,展示交流各小組的調(diào)查結(jié)果。
3.5總結(jié) 師生共同總結(jié)。
4、考核方案設(shè)計
從學(xué)習(xí)目標(biāo)出發(fā),知識、能力、素質(zhì)考核相結(jié)合,突出學(xué)生能力的考核;強調(diào)學(xué)生的參與性,學(xué)生自評互評、教師考核、企業(yè)考核相結(jié)合。因項目特點,多種考核方式并用,過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合。團(tuán)隊考核與個別考核相結(jié)合,突出團(tuán)隊考核。
學(xué)生自評、小組自評,組間互評,學(xué)生評教師,教師評學(xué),教師對每個小組和每個學(xué)生進(jìn)行考核評定,結(jié)果作為學(xué)生學(xué)習(xí)成績組成部分。教師自評,不斷提高教學(xué)能力。
參考文獻(xiàn):
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課題類別:省青年專項課題
熱門標(biāo)簽
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