平差课程设计总结范文

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差异化教学策略是一种先进的教学模式，为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出，“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素，教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容，以适应学生之间的个别差异，从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心，强调人的自主性、整体性和独特性，与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题，我们借鉴差异化教学思想，提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化，满足学生个体差异发展的需要，提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且，结合课程设计本身的特点，我们对差异化教学策略进行拓展，采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段，提高学生课程设计中的独立性，增强学生理论联系实际的能力。

1.2课程设计任务的差异化

在差异化教学策略的指导下，课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性，从而满足不同能力学生学习的需求。因此，我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;(2)综合型实验—是课程设计的主要工作，该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;(3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力，包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。

1.3课程设计实验对象的差异化

(1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中，为每组学生随机指定不同的双容水箱装置，不同装置的物理参数有一定差别，必然会带来不同的被控对象数学模型。(2)不同的装置参数—在同一套实验装置，为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度，从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。(3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点，双容水箱系统本身为非线性系统，选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象，但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象，做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性，可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。

1.4课程设计实验手段的多样化

针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题，采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式，学生课程设计过程中做出的每条实验曲线，教师都要求其应用控制理论进行解释分析，同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答，而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析，进一步利用Matlab仿真平台验证想法，并在模拟实验箱上进行测试，从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题，帮助其总结归纳分析，提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。

1.5课程设计考核方式的综合化

自动控制课程设计的考核，不但要测评学生的最终实验报告，更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式，平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。

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二、设计过程严把质量关

1.课程设计资料管理:以往采用电子文档形式提交计算书和图纸，虽方便了教师对学生的设计管理和文档保存。但往届学生的设计资料文档一旦流入下届学生手中，就会变成进行课程设计的模板。一部分学生将模板的设计计算书和图纸中的相关数据直接修改成自己的设计数据，根本不关心设备结构设计方法、所用计算公式的含义、相关规范的选用和化工制图的规范表达等设计的基本程序。故课程设计资料不能电子化成为栓桔学生思想的枷锁。设计之初就应该明确计算书必须手算完成，图纸只能采用手绘而不允许采用专业软件。

2.强调学生的主体地位我们分组设计不同的题目，每5人分成一个小组并指定小组长。每组的过程设备的尺寸和材料各不相同但总体方案是可以相互借鉴的。小组成员可在一块查找与设计有关的书籍、资料，碰到问题互相讨论、学习，先在小组里解决掉一部分设计疑问。剩余小组中不能解决的问题小组总结出来，教师再予以指导，加强了指导的针对性。

3.发挥教师的引导作用设计全过程教师只是发挥引导作用应以学生自主设计为中心。引导学生清楚设计步骤提高独立分析、解决问题的能力教师不能只止步于让学生“学会”而是应引导学生“会学”;遇到疑难问题时，教师应通过典型案例分析，形象地引导学生对基本理论知识的理解启发学生的思路，培养学生的工程意识。改变以往教师全盘托出、学生依葫芦画瓢的传统方法。

4.重视课程设计总结与提高:课程设计后期组织学生开一个课程设计总结交流会，让每个小组说出自己在课程设计中遇到的问题及解决的方法、收获与体会设计中需进一步完善之处各组之间相互探讨教师作适当的点评。通过交流使学生对设计内容的理解更加深刻对工程设计的方法更加清晰。

三、设计时间合理安排

原课程设计安排在理论课结束后的两周进行，此时其他专业课程也即将结课学生既要进行高强度的课程设计又要分心复习其他课程的考试。急于完成设计任务段有足够的思考时间甚至出现抄袭现象等。考虑到同其他课程在时间上的协调，我们将这门课程设计安排到第六学期所有课程考试结束后的两周时间。

四、完善课程设计考核方法

以前主要是根据学生在设计期间的表现，计算书和图纸的完成情况答辩时对重要知识点等的掌握程度最终给出学生的成绩。这种考核方式存在一定的弊病厂方面冷别同学抄袭、甚至拷贝同组的计算书和图纸并经重新整理后版面比原创者编写的更规整;另一方面，只有两周时间的课程设计某位学生是积极设计还是应付差事教师难以精确把握。会得出一些不公正的结果使学生的学习积极性受到挫伤。故我们在考核中采用了以下评定方式。

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关键词：

可靠性工程；课程设计；多元化教学模式

1引言

课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁”，同时也是实践教学和大学本科教学中的一个关键环节。[1-3]一种好的课程设计教学模式，不仅可以加深学生对基础课程理论知识的理解，而且能够培养学生实践动手和创新能力，从而实现人才培养质量的提升。因此，如何实施好课程设计环节，提高课程设计的教学质量，是每一位高校教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。[4]可靠性工程作为一门提升产品质量稳定性、延长产品寿命的新兴学科，对于我国制造业由“中国制造”向“中国质造”转变的战略实现具有重要意义。“可靠性工程”课程设计作为“可靠性工程”课程知识结构体系中的重要实践内容，是“中国质造”关键群体——质量管理工程专业学生从事质量管理方面工作与研究的必修课程，其在加深学生对可靠性工程专业知识的理解、培养学生可靠性工程专业实践和创新能力等方面具有不可替代的作用。本文主要针对“可靠性工程”课程设计教学现状和存在的主要问题，在质量管理工程专业“可靠性工程”课程设计方面进行教学模式改进探索。

2“可靠性工程”课程设计教学过程存在问题分析

“可靠性工程”课程设计一般要求学生选择一种具体产品或事件系统为设计对象，以产品或事件系统的故障数据资料为设计依据，综合运用“可靠性工程”课程理论知识对设计对象进行可靠性分析，并针对分析结果提出系统可靠性的改进和优化对策。在该课程的教学过程中，存在的问题主要表现为以下几点。

2.1数据收集困难

可靠性一般是通过寿命的概率度量来测定的，因此在评定和分析产品可靠性时往往需要大量的寿命数据。[5]也就是说，单元寿命数据的获取是进行可靠性分析和设计等所有工作的基础，这也是进行“可靠性工程”课程设计的基础。但是，产品寿命数据的获取并非易事。寿命数据收集困难的原因主要体现在以下两方面：一是获取产品寿命数据的时间周期可能会比较长甚至难以忍受，二是对于破坏性产品而言获取寿命数据的成本代价可能较大甚至难以承受。一类单元的寿命数据收集尚且如此，更何况对于“可靠性工程”课程设计教学来说，其分析对象往往是包含多种单元的系统，寿命数据的收集工作可谓难上加难。在这种情况下，如果寿命数据无法收集或者数量不够，那么整个设计工作便无法开展。为此，有些学校和专业便采取统一给出所有单元的寿命数据方式进行课程设计教学，但这势必给指导教师带来抄袭、雷同现象甑别和判定的困难，同时也造成了学生独立收集数据能力训练的缺失，更为重要的是，原始数据的统一带来的直接后果就是结果数据、设计所需分析问题的一致性甚至整个方案和结论的无差异性，这给部分学生创造了不去积极自主思考和分析问题的条件和土壤，不利于学生独立分析和解决问题等实践创新能力的培养。

2.2教学指导过程的时间约束

虽然课程设计过程是“以学生为中心”，但教师的指导作用也不可或缺，并起着非常重要的作用，教师需要耗费大量的时间和精力进行指导工作。以一个两周的课程设计为例，假设平均每个学生需要3次指导，每次指导耗时30分钟，那么一个教师两周的所有工作时间都用上最多也只能指导54个学生。但由于高校招生规模的扩大，每届修学“可靠性工程”课程设计的学生规模远超这个数字；再加上如果存在新老校区之间的交通时间耗费，课程设计的指导工作对任课教师而言几乎成了一个不可能完成的任务。如果教师的指导供给不充分，势必影响学生的积极性和课程设计最终的教学质量。

2.3成绩评定的实际符合性问题

课程设计是一个包含了实践分析和形成报告的综合过程，核心在于培养学生综合利用理论知识独立分析、解决实际问题的实践应用和创新能力，因此成绩评定的重点和核心也在于学生的实践应用和创新能力。然而教师在课程设计中承担的只是指导功能，并非和学生一起共同完成设计任务，对于学生在课程设计中所展现的实践应用和创新能力，指导教师难以全部亲历全面掌握，因而也无法根据学生的实际表现情况评定成绩，大多只是根据课程设计报告来评定成绩。但由于学生在叙述表达、分析总结等文字表达和图形展现方面的能力差异，课程设计报告的表现结果和学生实践应用和创新能力的实际表现情况有时会存在很大差异。因此，如果仅根据课程设计报告来评定成绩，势必会造成和培养目标的实际符合性差异问题，从而导致学生的不公平感，影响学生的学习积极性。

3“可靠性工程”课程设计教学多元化模式探索

针对上述问题，我们经过多年的教学探索和改进，逐渐形成了一套“可靠性工程”课程设计教学的多元化模式，主要表现为数据来源多元化、指导教师和方式多元化、成绩评定内容构成多元化。

3.1数据来源多元化

数据来源多元化是指将课程设计所需的基础数据设定为来源于多种渠道，即其中大部分由任务书给定、少部分由学生自行收集。以《手机持续通话保证功能可靠性评价与优化设计》选题为例，任务是要求学生在分析手机通话系统持续通话保证功能可靠性基础上基于最优成本对通话系统的应用处理器和电池进行可靠性增长分配的优化设计，需要的基础数据包括应用处理器、传声器、音频解码器、耳机、扬声器等十几种部件单元的可靠性数据，以及应用处理器和电池的可靠性增长与投入成本之间的函数关系数据，如果所有这些数据都要学生自行收集，且不说存在搜集渠道的困难，即使没有搜集渠道的障碍，要在短短两周时间内也不可能将所有数据搜集齐全，更不用说计算、分析、总结和整理成报告了。为此我们采取的办法是：学生只需收集不少于50组个人使用手机电池的续航寿命数据样本作为课程设计对象的电池可靠性续航寿命收据，其它所需数据一律采用任务书给定的统一数据。由于现在的手机使用非常普遍，对于学生来说收集50组个人使用手机电池的续航寿命数据并非难事。通过这种多元化的数据来源处理方式，既有效克服了课程设计搜集数据的困难问题，又避免了所有学生的基础数据都完全一致导致的抄袭和相关培养训练环节缺失的问题。不过在这一过程中需要注意的一点是，由于可靠性寿命数据要求量一般都比较大（一般越大越好），因此数据搜集工作布置的越早越好，最好是在理论教学的第一堂课就把课程设计任务和数据搜集工作布置下去。

3.2指导教师和方式多元化

指导教师多元化是指指导教师不仅限于课程理论授课教师，而是根据指导需要由多位相关专业教师组成，所有参与指导的教师在经过课程设计总负责教师（一般为课程理论授课教师或课程设计任务的编写者）的培训后组成一个指导团队，整个团队在事前制定的指导安排下根据计划共同完成学生课程设计的指导工作。这种以指导团队为结构组成的指导教师多元化模式，不仅可以改变传统的一个学生一个指导教师、一个教师指导所有学生的指导格局，更为显著的效果就是由于其可以根据实际指导需求来确定指导教师团队的规模，因此可以从根本上解决课程设计教学指导过程的时间约束问题。此外，这种模式还为相关课程教师之间提供了一个相互学习和交流的平台，有利于教师尤其是年青教师教学业务能力的提升。指导方式多元化是指在原有师生面对面以纸质材料为介质的传统指导方式基础上，进一步充分利用电子邮件、微信、QQ等现代信息手段进行指导，实现远程指导和面对面指导相结合的指导方式，更好的满足学生的指导需求。从这几年的指导实施结果看，以现代信息手段为补充的指导方式多元化模式，不仅由于其克服空间和时间限制的优势在教师层面进一步解决了指导过程的时间约束问题，而且由于其便捷性和非直面性带来的轻松氛围，有效促进了学生尤其是性格内向学生在课程设计过程中寻求教师指导的积极性。

3.3成绩评定内容构成多元化

成绩评定内容构成多元化是指成绩评定不再根据单一维度表现结果形成结论，而是由过程表现、报告内容、答辩表现三个维度根据实际需要按照一定比重综合构成。其中，过程表现成绩考核的是学生在完成课程设计过程的思想态度、独立工作能力等方面的综合表现情况，报告内容成绩考核的是学生在课程设计报告格式规范、结构层次安排、叙述表达、计算分析、推理总结等方面能力的综合表现情况，答辩表现成绩考核的是学生基础理论、逻辑表达尤其是对课程设计的真实领悟等方面的综合表现情况。由于这种多元化成绩评定模式考核的内容全面而系统，学生很难以点代面蒙混过关，因此实施以来大部分学生都能高度重视课程设计，并认真地对待课程设计过程中的每个细节问题，课程设计质量有了明显提升。

4结束语

在当前高校转型发展多元化、全面培养和提高大学生实践应用创新能力的新形势下，根据“可靠性工程”课程设计教学探索形成的多元化教学模式，为以往“可靠性工程”课程设计教学过程存在的数据收集困难、指导过程的时间约束、成绩评定不符实际等问题提供了解决方案和应对策略，进一步促进了学生学习的积极性和主动性的提高，课程设计质量得到明显提升，学生实践应用创新能力得到进一步加强，取得了良好的教学效果。

作者：陈洪根 单位：郑州航空工业管理学院管理工程学院

参考文献：

[1]魏连江,王德明,陈开岩.“矿井通风与安全”课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术,2011,7(7):163-167.

[2]刘敦文,杨光.安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养[J].中国安全科学学报,2010,20(5):157-161.

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中图分类号：G648 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）12-0015-01

课程设计也称为教学设计，是一个含义非常广泛的概念，指根据培训需求或专业培养目标开发制订的培训计划、教学方案和教学资源的说明等。从能力标准的制定到专业课程体系的建立，从课程内容的确定到教学材料的编写，从教学过程的组织实施到教学效果的评价都是其主要内容。从近年来的实践活动看，军队职业教育课程设计的可以采用一些科学的做法。

1.坚持正确的指导思想，树立正确的职教观

军队院校的课程改革工作，应坚持以国家职业教育政策法规为指针，以教育部关于职业院校课程建设与改革有关文件和精神的要求为依据，以重视学员职业能力培养为目标，借鉴职业教育的成功经验，结合军队院校职业教育课程开发的实际，努力探索以就业为导向、以能力为本位的新的课程体系和人才培养模式，采用充分适应基层部队最新用人要求的课程结构、教学内容和方法，密切与院校、部队的联系与合作，形成学员的职业能力，真正做到军队职业教育为部队建设的可持续发展服务。

2.遵循课程开发的基本原则要求

军队院校课程开发应从军队院校实际情况出发，通过学习和借鉴一些先进的经验，探索课程设计的有效途径和方法。首先，在广泛征求有关课程设计专家意见的基础上，确定以能力标准为课程开发的依据，同时确定能力标准制定和课程开发工作必须遵循的基本原则，如：目标效益原则、联系实际原则、能力本位等原则。在课程目标上兼顾三种需求：军队总体建设需求，基层部队需求，学员发展需求。在课程结构上力求做到两个结合：必要的理论和实际相结合，关键职业能力和通识能力的结合。理论知识以"必需、够用"为度。更多的要考虑和体现职业岗位所必需的职业道德、职业技能和实践能力等。既要考虑学员适应岗位必要，又要考虑学员可持续发展和终身学习的需要。

3.引领先进的职教课程理念

3.1 以岗位需求确定专业方向。在进行课程设计时，必须开展大量的调研，深入分析任职岗位的人才需求情况，总结提炼职业岗位能力要求，确定专业方向和人才培养目标定位。

3.2 以能力为本位制定培养方案。在我们以前实施的教学过程中，更多的注重了让学员知道什么，而不是让学员学会怎么做。这方面也是我们改革的重点和难点。能力标准是所有课程设计的出发点。从课程体系到每一门课，甚至一门课的每一单元都必须有相关的能力标准与之对应。而且这种能力既包括某一岗位工作所必须的技能，又必须包括完成工作任务所具有的知识和态度。只有这样，才能使教学活动有的放矢，使培养出的学员真正满足任职岗位的需要。

3.3 以学员为中心组织教学活动。以就业为导向、能力为本位的职业教育，必须坚持以学员为中心，教员在课堂上尽量少讲知识点，多讲学习方法，多种形式正确引导学员去获取知识和技能。评价教员教学水平好坏的一个重要标准就是看他的学员是否能够自己去学，学懂了多少，而不是看他是否讲完了所有知识点，讲得有多么精彩。教员的角色也由"授"向"导"转换，教员的教学方法也由讲授转为引导、指导、辅导，这是一个教育思想的重要转变。

3.4 以灵活的方式实施教学和成绩鉴定。学习活动是指为了帮助学员达到课程的目标而设计的教学方式。在教学过程中尽量采用活动的方式来进行，所以教员应该掌握各种有效的教学方法。如叙述式教学、互动式教学、小组讨论式教学、探讨式教学、个性化教学、现实模拟式教学等等。另一方面，在设计成绩鉴定方法时，尽量结合教学目标和正在使用的教学方法，针对职业教育的特点，除传统的期末考试、考核外，更多的应采用边做边鉴定的方式，让学员在轻松的教学活动中接受考核考试。

4.掌握科学的课程开发程序

4.1 开展任职岗位调研，制定能力标准。这是课程设计最核心的部分，其中能力标准包含学员应掌握的理论知识、实践技能和做人的基本素质（态度）以及各能力单元的鉴定考核方法等内容。能力标准全面描述了该专业的基本要求和培养目标，是所有教学活动的起点和参照物。

4.2 依据能力标准，构建课程体系（培养计划）。有了统一的能力标准后，再根据专业培养目标和定位，依据能力标准的内容来确定某专业的课程体系设置情况，各个学校相同专业的课程体系结构虽然有一些差异，但总体上都必须满足能力标准的要求。

4.3 根据课程体系，确定课程内容（教学大纲）。在明确了能力标准和课程体系结构后，课程设计的主要任务就是根据能力标准的要求，细化每一门课程应包含哪些内容，其主要知识点和技能点是什么，学员应达到哪些职业素质要求，即制定课程教学大纲（课程标准）。

4.4 针对不同对象，选编教学材料。教学材料实际上包含两种类型，一是教材，也叫教员用书，其结构主要由教学目标、前导技能、教学步骤、教学方法、活动设计、评价方法、设备需求、职场安全等内容组成。二是学材，也叫学员用书，其结构主要由学习目的、前导技能、学习方法、内容描述、学员自测、实训练习、参考资料等内容组成。

4.5 遵循课程方案，实施教学活动。在完成了教学材料的编写后，课程设计就进入了课堂实践阶段，由教员具体组织和实施教学活动，主要包括设计教学过程（备课）、实施教学活动（课堂教学）、评价教学效果（专家参与、学员反馈）等三个方面的内容。