課程群建設論文范文

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第1篇

［關鍵詞］電力工程；課程群；優化方案

電氣工程及其自動化專業作為傳統的工程學科，已有上百年的發展歷史。為適應新時期社會對電氣工程人才的不同需求，國內外高校不斷推動電氣工程教育的發展與改革，教育理念也隨著時代的發展而變化，從原來的“重理論輕實踐”，逐步發展為“厚基礎、寬口徑、重能力”。[1][2]電力工程作為電氣工程及其自動化本科生培養的主干課程，是電氣工程本科生人才培養的重點課程，也是整個電氣工程專業的基礎課程。[3]可見，如何提高電力工程課程的教學水平，這對于提高本科生的教育水平及畢業質量有著重要的意義。電力工程作為一門整合工廠供電及電力系統分析兩門課程的綜合性課程，對構建本科生電力系統知識體系具有舉足輕重的作用。課程內容的豐富性造成了學時緊張、講課內容泛而不精的情況。為解決該問題，可以從宏觀層面出發，將若干電力工程相關課程內容統一整合，從而優化學時，突出重點，推動電力工程課程群建設，使學生對電力系統的整體設備運行、調度、保護及設計有一個完整的了解，最終讓學生構建完整的電力工程知識體系，滿足電力工業對人才發展的需求。這樣，加緊推進電力工程課程群建設與實踐，就成為了電氣工程本科生教育改革的首要任務。

一、課程群建設理念簡介

20世紀90年代，北京理工大學在題為《在課程建設中應當以教學計劃的整體優化為目標》的教育改革項目中，首先提出了課程群建設的總體思路，繼而逐漸發展成為學科教育改革的新興理念，為國內眾多高校教育改革提供了參考。課程群的主要內涵為[4]：整合三門及三門以上學科相關課程，相互傳承，相互滲透，相互補充，從而整合課程授課內容，使課程結構合理，層次清晰，進一步挖掘課程的整體優勢，從而建立起學科優勢。課程群不僅能使學生能夠在較短的學時內掌握重點、有效的知識，構建堅實的知識體系，也能使教師在授課過程中將有限的知識點講透講精。課程群的整體是全面而嚴謹的，這就避免了原來單一課程為求知識全面而進行“蜻蜓點水”般的講課模式。

二、電力工程課程群建設方案

建立電力工程課程群，首先應分析原有課程授課模式的不足，然后參考課程群的內涵，選擇合理的相關課程，建立對應的課程群，這樣才能提出合理的優化整合方案。

（一）原有授課模式的不足

電力工程課程是整合工廠供電及電力系統分析相關課程的一門綜合性課程，主要講授電力系統的基本組成和運行原理，電力系統的元件參數計算、穩定運行分析和故障分析的基本方法，電力系統電氣主接線設計、主要電器設備選擇的原則和方法、繼電保護等內容。由于囊括了工廠供電及電力系統分析兩門課程的內容，其課程內容豐富且繁重。在有限的學時中講授如此多的內容在給教師帶來極大授課壓力的同時，也會讓學生漸漸失去學習熱情，并最終影響其對整個電力系統知識體系的構建。

（二）課程群課程的選擇

電力工程課程群建設，須秉承學科相近的原則，對知識點有重復或傳承的課程進行整合優化，從而建立起合理有效的課程群，使教師能輕松地傳播知識，學生能有效地學習知識。為此，結合我校電氣工程教育的特色與傳統，我們挑選出了電力系統繼電保護原理、電氣控制技術及電力系統調度自動化等三門課程，結合電力工程課程來建設電力工程課程群。電力系統繼電保護原理主要講授繼電保護的基本概念、輸電線路的電流保護、接地保護、距離保護、縱聯保護的基本原理，變壓器保護的基本配置及主要保護的基本原理，自動重合閘、發電機保護、母線保護等內容。電氣控制技術則主要討論異步電動機拖動系統和直流電動機調速系統的起動和調速控制技術，以及電氣線路的分析和設計，常用電磁式低壓電器的作用與分類、結構與工作原理，可編程控制器的基本工作原理等。電力系統調度自動化則以電力系統“四遙”為主線，主要講述電力系統調度自動化的有關理論，性能和運行特性，涉及電力系統穩態運行的相關基礎理論。從上述三門課程講授的內容可以看出，其與電力工程的課程內容互有傳承，相互滲透，并有較多的重復。電力工程主要講授電力系統分析的基礎內容，繼電保護則是在其基礎上的升華。因為系統的穩定運行離不開保護裝置的調節與動作，而保護裝置的調節與動作又離不開電氣控制設備的判斷與運行，而這一切設備的自動化管理都離不開“四遙”技術的調度與管理。因此，從內容上可以較為清晰地看出，這四門課程存在明顯的傳承關系，因而在授課過程中存在較多知識重復的問題。建立電力工程課程群，就是以電力系統穩定運行為基點，逐步提升知識的難度與高度，使知識結構緊密，易于學生掌握。為建立結構合理、層次清晰的電力工程課程群，就要對教學內容及課時進行整體優化。

（三）電力工程課程群整體優化方案

可以從三個角度來優化電力工程課程群，分別為課程優化、實驗優化以及考核優化。課程及實驗優化主要以教師為主體，即明確“教什么”，而考核優化則主要以學生為主體，即明確“學什么”。1.課程優化針對四門課程授課內容的特點，可以首先將電力工程課程中的繼電保護一節的內容移到電力系統繼電保護課程專門講授，而電力系統監測與控制的內容并入電力系統調度自動化課程中講授，與開關電器電弧、滅弧相關的原理及相應保護設備，則并入電氣控制技術的高低壓電器一節講授。此外，電力系統繼電保護的微機保護一節與電力系統調度自動化課程內容有較大的重復，特別是硬件部分有許多相同之處，因此可以考慮將其并入電力調度自動化課程中講授。由此，通過重新制訂教學大綱，根據教學內容重新安排學時，可以使每一門課程的學時數得到合理安排。2.實驗優化以往為促進學生理論與實踐相結合的能力，每一門課程都配以相應的實驗。該類實驗的特點是與教材內容結合較為緊密，但主要以驗證性及演示性實驗為主，實驗時間分散，實驗內容缺乏系統化。學生通過實驗只能片面地了解一部分課程內容，且只能了解部分設備的運行情況，缺乏對整個電力系統運行的深入理解。因此，有必要整合實驗內容，將單一分散的實驗課時整合為持續時間較長的整體的課程設計。以上述四門課程為例，可以強調四門課程綜合的課程設計，如要求學生設計某廠礦的變電所，從而考核學生電氣設備選擇、電氣主接線設計、負荷計算等方面的知識。同時，還可以在此基礎上增加繼電保護裝置的要求，并要求學生繪出遙信遙感的結構圖，從而考查學生綜合運用知識的能力，使學生能夠通過課程設計，達到整體了解變電所設計運行的基本方法以及注意點，從而提高學生系統學習能力的目的。此外，還可以安排學生到臨近變電站進行參觀實習，讓學生了解相關電氣設備具體的作用，增強學生的感官認識。相較于以往效率較低的課程實驗，這樣可以極大地提高學生的學習效率，并促進學生知識的整體消化吸收。3.考核優化課程內容的優化必然帶來考核內容的優化。以往由于課程知識點繁雜，學生在期末復習時需要記憶許多與本門課程內容關聯度不高的知識點，而課程的核心知識點卻由于復習時間緊而未能有效地掌握，從而影響了學生的成績。因此，通過課程群內容的整體優化，每一門課程都有相應的重點內容，這使得學生能夠在復習時能緊緊圍繞課程的核心知識點展開，而將關聯度并不高的內容放入課程群的其他課程中進行復習，從而提高每一門課程的學習和復習效率。這樣既能夠提高學生的學習成績，也能使學生掌握合理有效的學習方法。課程優化、實驗優化以及考核優化有效地改善了教師與學生的教學及學習情況，使得教師講授最優化，學生學習最優化，使學生在有效的時間內牢固掌握核心知識成為可能，從而實現了課程群建設的目標與意義。

三、結束語

本文針對建設的電力工程課程群，分析了課程群內不同課程的特點，從課程、實驗、考核三個方面提出了具體的優化方案，為進一步推動電氣工程本科生教育改革提供了參考。當然，相關優化方案還需在后續教學過程中根據實際教學效果不斷地完善改進，這樣才能使教學方法緊跟時展的腳步，使培養的學生能夠符合社會對人才發展的要求。

作者:牟龍華 李松峰 張 鑫 王伊健 單位:同濟大學

［參考文獻］

［1］丁守成，張愛華，黃瑞，等.電工電子實驗系列課程體系建設［J］.電氣電子教學學報，2015（6）：98-100，104.

［2］張濤，吳謹，熊慶國，等.電子電氣類工程教育的探索與實踐［J］.大學教育，2013（5）：30-31.

第2篇

關鍵詞：化工設計;課程群;工程應用;實踐

0引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中指出，當前的大學畢業生存在適應社會和就業創業能力不強的情況，創新型、實用型、復合型人才緊缺。化工設計課程目標是將化工過程從設想變成現實，以化學反應過程為設計核心，以成功生產具有經濟效益的產品為最終目標，該課程是培養化工創新人才重要的課程之一[1]。在這一過程中需要完成設備設計及選型，對工廠或車間進行平立面布置，進行自控設計和安全環保分析，進行工程經濟計算等，需要很多專業理論與之配合。然而，由于各門專業課程存在教學內容孤立割裂或重復雷同的弊端，致使教學效果大打折扣。化工設計課程群以化工專業核心能力和綜合素質培養為導向，發揮課程的綜合效應，調動骨干教師的積極性，促進教學資源的優化配置，其建設和完善具有非常迫切的需求。

1理論知識構建—有機結合化工專業課內容

在才培養方案中構建了通識教育平臺、專識教育平臺、CDIO（構思Conceive、設計Design、實施Implement、運作Operate）工程教育平臺體系，建立了公共基礎課、學科基礎課和專業課（基礎課、方向課、選修課）課程模塊，在專業課程模塊中設置了企業嵌入課程和化工職業選修課（化工總控工理論與實踐、煤制氣工理論與實踐），搭建職業教育平臺，將職業技能培養納入人才培養體系，形成專業素養與職業技能一體化的應用型人才培養模式。在課程教學中強調工程實踐性，建設化工課程群，進行教學團隊、課程大綱、課程內容、課程質量標準及評價體系等理論課程教學資源建設;建設特色專業教材，提升理論知識綜合水平。

2工程應用技能提升—化工軟件的學習和應用

計算機技術在化工設計中已成為一種必不可少的工具，貫穿于物料和熱量衡算、化工流程圖及設備裝配圖的繪制、編寫設計文件、3D展示設計方案等化工設計的各個環節[2]。將繪圖軟件AutoCAD、流程設計軟件AspenPlus、Pro/II、三維工廠設計軟件pdsoft、化工計算軟件MATLAB以及基本辦公軟件MicrosoftOffice納入課程體系中，綜合鍛煉學生的計算和設計能力，提高學生工程應用技能。

3課內外實踐—搭建化工專業課實踐平臺

建立和完善了三門課程設計，由單學科設計組成化工設計的實踐體系。例如化工原理課程設計主要針對單元操作進行相關的物料和熱量計算，化工儀表與自控課程設計重在對自控變量的選擇和控制方案的選擇、化工機械課程設計重在對機械強度的校核和設備結構設計等，化工過程設計偏重于裝置平立面設置及規范。建立“課程設計模塊—化工設計大賽—畢業設計”一體化、三層次的化工設計體系;建立不間斷、遞進式的認識實習機制，改革實習模式，將專業認識和職業教育貫穿始終;建立“仿真操作實訓—化工綜合訓練—生產實習”校內、校外相互結合、相互促進的實踐訓練體系，落實以產品為載體的工程能力培養。將教師科研問題引入，結合學生的化工實驗、化工見習、化工實習以及校內化工實訓鍛煉環節，給予學生一定的學習任務，通過課題作業或報告方式進行結果考核，引導學生提升發現問題和解決問題的素質能力;以全國大學生化工設計競賽為切入點，結合大學生創新創業項目，發揮學生的自主性和創造力，進一步聯系畢業設計課題，初步創建化工設計課程項目化教學課題資源庫。

4授課方式—對分課堂等教學模式引入

傳統教學為教師講授，通過作業和課堂的提問形式進行復習和檢測，教學方法單一[3-4]。對分課堂的操作程序包括教師課上講授(Presentation)、學生課外內化吸收(Assimilation)和學生課上討論(Discussion)三個環節，對分課堂又簡稱為PAD課堂[5]。在本課程的授課過程中，通過項目化教學的引導，將課堂交給學生，讓學生在討論過程中能發現問題、解決問題。教師將關鍵知識進行講解，每次上課將下節課的課題布置，通過組建團隊形式，將課題任務分解，引導學生進行資料查閱并總結成果，形成完整報告;課上進行相互切磋，由團隊演講、討論等形式展示成果，教師評分結合分學生評分進行結果考核;最后由教師對關鍵難點問題進行解疑答惑，拓展提高知識和能力。在這一過程中，逐步增強了學生的參與度，活躍了班級氣氛，提高了學生的學習興趣。

5化工設計課程評價體系

根據化工設計課程具有綜合性和實踐性強的特點，因此需要采用靈活的考核形式[6]。對化工設計課程的考核形式，還可采用了以下幾種方式:(1)學生參加全國大學生化工設計競賽，獲得全國二等獎及以上名次，該課程可予以免修，直接給予學分;(2)考試形式為開卷考試，如進行方案系統分析評價，作某些單元系統的工藝或系統設計，以考查學生分析和解決實際工程問題的能力，客觀地評價學生的課程學習效果。(3)案例教學，以學生為主體，學生講解設計成果，由學生進行評分并形成總評成績。

6結論及展望

以理論教學體系為中心，以實踐教學進行強化訓練，通過實習體系不斷開拓學生的視野，在工程設計體系進行系統設計訓練，形成了以應用技術工程教育為目標的化工設計課程群。學生在設計競賽及就業方面取得了一定的成果，在后續的實踐中，需要從以下幾個方面加強:（1）進一步加強課程團隊師資建設，一方面通過學校學院方面引進有工廠工程經驗的工程師，另一方面加強雙師型培訓，將教師外派進入工廠、設計院進行學習一定時間，或利用學生實習實訓過程，同時加強教師培訓，以提高教師自身的實踐能力。（2）課堂教學方式改革進一步深入，以項目驅動學生學習，發揮學生主觀學習能動性，理論聯系實際，提高學生的應用技能。

參考文獻:

[1]劉俊劭,陳培珍,范榮玉,等.應用型人才培養模式下的化工設計課程群建設初[J].化工高等教育,2017,(3):50-53.

[2]張帆,彭志遠,張燦.現代化軟件在化工設計教學中的應用現狀[J].化工設計通訊,2018,44(7):171-172.

[3]王歡,單譯.應用型高校《化工設計》課程改革與實踐[J].化工教學,2017,43(7):154-155.

[4]王戰輝,李瑞瑞.《化工容器設計》課程模塊化建設研究[J].價值工程,2018,37(10):248-249.

第3篇

工業設計是一門涉及技術、藝術、人文與社會的綜合性、交叉性學科，相應地，工業設計專業學生知識結構也應由社會構成、藝術構成和技術構成3方面組成，其中社會構成是基礎，藝術構成是特色，技術構成是核心。按照太原科技大學工業設計專業的人才培養目標和培養規格，基于本科畢業生應具備的能力界定，遵循課程群建設的相關性、獨立性、創新性和綜合性原則，并兼顧課程建設、課程群建設與課程體系建設3者之間的關系以及課程群建設與專業建設的關系，將核心課程群劃分為產品造型設計課程群、產品人因設計課程群、產品結構設計課程群和產品設計與開發課程群等4組。產品造型設計課程群教學的主要目的是培養學生分析產品成型條件和規律，運用設計思維和創意方法進行產品造型的能力。從對人造物造型美的認識到產品造型的自由塑造，學生的學習過程需經過認識到模仿到創新的多個階段。“形態設計基礎”、“產品形態設計基礎”和“產品造型設計”等3門課程循序漸進地培養學生形態塑造與創新的基本能力。產品人因設計課程群是工業設計核心課程群中的核心，主要培養學生生活方式的創造能力。具體的設計過程是以設計心理學為體驗設計的依據，通過對人的身、心、精神以及生活形態的調查、分析或測量，以產品為載體來推動生活方式的改變。產品結構設計課程群重點培養學生的材料使用和制造技術方面的知識，更重要的是工程設計與產品設計環節之間的銜接過程，通過將不同的制造技術與材料特性整合進產品設計中，設計才能成為真正的創新，否則只能算是構想。產品結構設計課程群內容涉及到材料、機械、電氣以及制造等知識。產品設計與開發課程群是以上3個課程群知識的綜合運用環節，其中“產品設計Ⅰ”也就是“產品造型設計”，“產品設計Ⅱ”是“產品人因設計”。該課程群以具體類別的產品設計為對象，“產品設計Ⅰ”和“產品設計Ⅱ”均以學生能經常接觸到的生活類產品為設計對象，便于設計調查和用戶研究的深入開展。“產品設計與開發Ⅰ”和“產品設計與開發Ⅱ”以太原科技大學側重的專業特色產品為對象，包括文化產品和重型機械產品，注重創意或創新思維的提升，同時注重產品功能和結構的實現。

二、教學內容優化

課程群建設是一個系統工程，其建設策略應以群內某門中心課程為基礎，以課程間內容整合為重點，理清課程間邏輯關系，劃清課程的知識界限，刪除課程間重復內容，構建起課程間的系統性。依此原則，針對核心課程群的教學內容優化提出以下幾點教改思路:

1．提升“設計思維”課程的重要性，更新其知識體系，并將其貫穿于所有設計基礎和綜合設計類課程

設計思維過程是工業設計實踐中最有價值的環節，工業設計問題解決過程實際就是設計思維過程，因此設計思維的重要性不言而喻。繼工業時代后信息時代的社會變化，工業設計知識的更新日新月異，其中設計思維作為工業設計知識的核心表現得更為明顯，而且其蘊含著大量的隱性知識，很難顯性表達。因此，“設計思維”課程的內容更新非常值得重視。為了提高學生設計能力，設計思維課程必須貫穿到所有設計基礎和綜合設計類課程，使得學生基本的專業素質得以提升。

2．深化“形態設計基礎”的內容提煉

在基礎形態設計能力培養的基礎上，加強工業產品形態設計基礎的課時量和教學深度，將工業產品形態設計基礎內容作為產品造型設計課程群的中心課程。工業設計專業學生相比產品設計專業學生的藝術造型基礎比較薄弱，要想短時間內提升到自由造型能力不太現實，再者工業設計造型有其自身規律，即形體具有工業加工特點。可以說，工業設計造型可以相對脫離純視覺藝術造型母體，具有其自身的成型條件和造型規律，因此從形體成型的理性層面進行“形態設計基礎”課程的內容提煉很有必要。

3．加強以用戶為中心的設計思想與能力以及用戶參與式設計思想與能力

IDEO(美國著名工業設計公司)為優秀的設計重新作了定義———優秀的設計創造的是美妙的體驗，而不僅僅是產品。IDEO通過大量設計實踐所探索出的設計思想和實踐形式正改變著企業創新的方法，高校應緊跟國際設計前沿，傳授前沿知識。重點對產品人因設計課程群引入行業內最新研究成果，包括先進的簡單有趣的設計方法、輕松自然的用戶研究實踐形式等等。

4．加強手動建模思考能力，推進設計思維的設計實踐方式

設計過程中通過手來思考是設計思維發展的重要手段，通過草模來推動想法是其重要一環。筆者主張課程體系中的所有設計實踐環節都應該加強草模制作過程，以此來反復推敲設計想法，真正提升學生的設計能力。手動建模方式有很多種，包括平面形式的剪貼、拼接等，還包括三維形式的快速原型，將其運用到以上4類核心課程群每門課程中，能起到充分刺激創意創新思維的作用。在課程群知識的歸屬方面，可以將其列為課內實踐環節，而且是輔質的作業手段，將不會影響到知識界限的劃分問題。

三、結語