首页 > 文章中心 > 课程设计的概念

课程设计的概念

课程设计的概念

课程设计的概念范文第1篇

【关键词】梯度;方向导数;高等数学

梯度概念是高等数学下册中的一个较难理解的概念,学生学习起来往往感到一头雾水。事实上梯度在解决实际问题时应用是非常广泛的,在进行本次课的课堂设计时可以结合实际问题引入,将复杂,枯燥的纯数学问题简单化,生活化,让学生在轻松愉悦的氛围中学到知识。

1 实际问题引入

现如今,在全世界日趋泛滥,它直接危害着人们的身心健康以及社会发展,因此禁毒缉毒变得尤为重要,当前贩运的方式趋于多样化,隐蔽化,而利用警犬来搜索已经成为公安机关破获案件的一种重要手段,现在某处藏有,一条警犬执行任务,搜索,提问:警犬会沿着一条怎样的路径来进行搜索才能最快的找到呢?

观看视频短片,引发学生积极思考,热烈讨论。在学生讨论几分钟后,加以分析:由于会在大气中散发一种特有的气味,警犬肯定是哪的气味越浓就往哪走,而所谓的“气味越浓的方向”用数学的语言该如何描述呢?这时学生的思考便有了方向,接着继续引导:如果已知气味浓度这一函数满足的关系式,那么气味越浓的方向,实际上也就是气味浓度这一函数变化最快的方向,什么能刻画函数的变化率呢?到此应该有一部分学生可以回答出来了:方向导数反映的是函数的变化率。因此要找函数变化最快的方向实际上也就是要找函数在一点处沿哪个方向的方向导数取得最值。由此层层递进,步步引导,得到本节课我们要解决的核心问题,即函数在一点处沿哪个方向的方向导数取得最值。而为了解决这个问题,就必须从方向导数的计算公式入手:

从这个关系式中不难发现,当θ=0时,也就是el方向与这个向量G的方向相同时,方向导数取得最大值,最大值就等于向量G的模,因此我们看到确实存在这样一个向量,它的方向是方向导数取得最大值的方向,而它的大小为方向导数的最大值,这个向量就是本节课的核心概念―梯度。

2 梯度的概念

[1]假设一个二元函数在平面区域D内具有一阶连续偏导数,则对于每一点P(x,y)∈D,都可定出一个向量fx(x,y)+fy(x,y),称此向量为函数z=f(x,y)在点P(x,y)的梯度。为了理解梯度这个概念,从以下两方面加以分析。

2.1 方向导数和梯度的关系

通过表格一目了然,梯度是这样一个向量,它的方向与取得最大方向导数的方向是一致的,它的模等于方向导数的最大值。这也就回答了我们刚才提出的问题,函数在一点处到底沿着哪个方向的方向导数可以取得最值呢?此时学生会异口同声:函数在已知点处梯度的方向或反方向就是方向导数取得最大值或最小值的方向。

为了更好的理解梯度这个向量,下面从几何的角度加以解释。

2.2 几何解释

预备知识:[1]等值线:一个二元函数z=f(x,y)表示一个曲面,这曲面被平面z=c(c为常数)所截得的曲线L的方程为z=f(x,y)

z=c,这条曲线L在xOy面上的投影是一条平面曲线L*,它在xOy平面直角坐标系中的方程为f(x,y)=c。对于曲线L*上的一切点,已给函数的函数值都是c,所以我们称平面曲线L*为函数z=f(x,y)的等值线。

下面通过等值线来认识梯度这个向量。

对等值线f(x,y)=c两边分别对x求导,由隐函数的求导法则,可得fx+fy=0,由此得到:k法=,即点p处的一个法向量为(fx(x,y),fy(x,y))=gradf(x,y),单位化即得gradf= 。

这个关系式就非常清晰的描述了方向导数,梯度,等值线这三者的关系,并且可以帮助我们从另一个角度来理解梯度这个向量的方向和大小,函数在一点的梯度方向与等值线在这一点的一个法线方向相同,它从数值较低的等值线指向数值较高的等值线,梯度的模就是沿着法线方向的方向导数。

现在有了以上这些理论为基础,我们就可以借助于梯度来解决警犬搜索的路线这一问题了。

3 梯度的应用

问题重述:地面上某处藏有,以该处为坐标原点建立直角坐标系,已知在大气中散发着特有的气味,设气味浓度在地表xOy平面上的分布为f(x,y)=e- (x2+2y2),一条警犬在点(x0,y0)(x0≠0)处嗅到气味后,沿着气味最浓的方向搜索,求警犬搜索的路线。

问题分析:设搜索路线为y=y(x),首先警犬在每一点都要沿着切线的方向行走,切向量可以用(dx,dy)来表示,而另一方面,警犬它要沿着气味最浓的方向搜索,因此运动曲线上每一点都是朝梯度方向的,也就是说在任一点(x,y)处的切向量与气味浓度这个函数在该点的梯度方向保持一致,所以这两个向量应该是平行的,下面通过建立数学模型求解。

最终我们解得搜索路线是一条抛物线,所以警犬沿着这条抛物线行走将最快的搜索到。虽然警犬并不懂得梯度,但是它会凭着嗅觉的反馈信号,沿着这样的路线来搜索。

实际上梯度理论应用非常广泛,在气象学中,军事地形学中[2],建筑学中等等,都渗透着梯度理论,课后让学生去查阅资料,找到梯度在其他方面的应用,拓宽学生的知识面。

4 结束语

利用提出问题,借助视频图片,建立数学模型,解决问题这样的教学模式,将晦涩难懂的数学概念与生活息息相关的实例联系起来,从而大大激发学生的学习兴趣,调动学生探究问题的积极性,使学生领悟数学的应用价值,达到潜移默化的培养学生应用数学的能力,使枯燥乏味的数学课堂教学变得生动活泼起来。

【参考文献】

课程设计的概念范文第2篇

关键词 数概念 课程设计 数学教育

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.07.034

1课程设计的理论依据与现实背景

心理学与教育学的理论表明:5~6岁是幼儿形成数概念的关键期。关键期指个体发展过程中环境影响能起最大作用的时期。在关键期内,机体对环境影响极为敏感,对微细刺激即能发生反应。如果在该期间内,成人没有引导或抑制孩子的这项能力发展,即取消相关刺激、甚至不进行任何刺激,会导致孩子这项能力不能发展或者以后再干预也达不到好的效果,严重情况下可能丧失该项能力。对5~6岁幼儿进行科学的数学教育是幼儿教师必须研究的一个课题。

目前,数学教育已受到幼儿园和家长的高度重视。但这种重视主要涉及方法改进与内容的加深两个方面,例如:引用珠心算、思维训练、蒙氏数学等形式的课程设计改造或代替传统的数学课;将小学的内容下移到幼儿园课程中,重视机械训练与强化训练等。在幼儿数概念形成初期,这样的变革起到一些积极作用,但又带来了许多新的问题,如:导致幼儿知识与技能建构不良,对数学产生厌恶的情绪体验,造成中小学阶段数学学习困难或成绩低下等。本文论述幼儿数学教育中幼儿能够学什么或者应该学什么,以及引导幼儿达到哪种程度,进而由此浅谈一些课程设计的原理与方法,希望对幼儿教师有一定的参考价值。

25~6岁幼儿数学课程内容范围与幼儿学习程度把握

2.1幼儿数学课程内容范围

(1)基数,包括:识数、数数、数的书写、数大小、多少的认识及奇偶数的认识。(2)序数,包括:认识序数、能够分类及参照不同标准排序。(3)量的认识,包括:能简单的使用量词,形成对单位的粗浅认识。(4)数位与十进制,包括:“十进制”进位与退位原理,对个十百千的位数认识。(5)认识四则运算,包括:知道“增加与减少”,“和与分”的概念及含义,认识抽象运算符号,掌握加法与减法的运算规则。(6)认识几何图形,包括:认识点线面体基本元素,认识平面几何图形与立体图像,能够用简单的元素构造图形、物体、建构立体图形,能够用简单的图形玩具组合、堆积、搭建和设计物品。

2.2幼儿学习程度的把握

《幼儿园教育指导纲要(试行)》和《3~6岁儿童学习与发展指南》是幼儿教师把握幼儿学习程度的标尺,但只有幼儿教师在实际活动过程中利用标尺,真正解决幼儿“应该学”与“能够学”的矛盾关系。就此许多教育学家从不同角度进行了研究,给予我们丰富的建议。其中,维果斯基的“最近发展区原理”,给我们提供很好解决矛盾的办法,“教学要走在发展的前面”“真正的教学是使得孩子可以踮起脚尖摘到苹果的教学”,而皮亚杰的“图式-同化-顺应-平衡”原理,给我们提供了怎么帮助幼儿学习和建构新知识体系的理论依据与方法指导。这样,幼儿教师就可以准确把握幼儿在什么时候学习什么,学习要达到的怎样的程度,借助哪种途径以及所要完成的阶段性目标是什么。例如,在《认识数字》课程中,幼儿学习就包括不同的层次:初步识数、数与实物的对应、阿拉伯数字和汉语数字的书写、数概念的抽象化、数的应用。幼儿教师怎么科学设计活动,就要看教师了解幼儿、调整课程难易的能力与组织活动的能力了。

35~6岁幼儿数概念形成和发展的课程设计与方法参考方案

3.1课程设计参考方案(表1)

3.2课程设计方案使用说明

第一,幼儿学习“十进制”略有争议。有的学者认为“十进制”应该作为小学生的学习内容,包括《3~6岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲要(试行)》都没有相关的表述。这里特别提出,有如下原因:首先,本人长期从事中小学数学学习困难学生课外辅导工作,发现数位概念建构不良是导致他们数学学习困难的原因之一,所以在幼儿教育中应加入对这一概念的认识;其次,中小学生在学习计算机过程中对“二进制”、“八进制”、“十六进制”的初步认识,既有赖于学习“十进制”方法的迁移,又会对“十进制”学习干扰,所以便有意识将位数与十进制移入幼儿数学课程中;再次,著名幼教学家蒙台梭利的数学教育也有类似进位的课程与教学;最后,幼儿园实验研究表明:只要方法合适,幼儿能够掌握“十进制”和位数关系;跟踪观察幼儿后续学习,没有产生负面影响。

课程设计的概念范文第3篇

在教学论和教学法著作中,对概念教学的过程一般都表述为:感知--理解--巩固--应用--系统化。这是从学生对概念的认识过程来理解数学概念教学过程的。

的确,数学概念的形成过程是一个由具体到抽象的过程,学生对于数学概念的认识和理解是一个从感性认识向理性认识过渡的过程。对于一个数学概念,学生要先认识其特殊、具体的形式,从具体、感性的认识逐步过渡到对概念的本质的认识。然后再运用概念解决问题,达到巩固和应用。但是对这个问题的理解和认识,不应该局限在某一节概念教学课上,也不应该孤立地看待教学过程的各个环节,而是应该用整体的观点,把一个(或一组)具有完整意义的概念作为一个整体,从整体上认识其形成的规律和教学中所应采取的对策,这就要求我们教师应从总体上把握教学目标,从整体上设计教学方法。下面结合“分数意义”的教学谈一谈对这个问题的认识。

一、总体把握概念的教学目标

概念教学的目标要与小学数学教学的总目标一致,应该包括知识、能力、思想教育等几个方面的内容。但这并不是说在每一节课上都简单地考虑这几个方面的目标,面面俱到地完成各项要求,而是应该在具体设计教学目标时,要从总体上全面把握大纲中所规定的各项目标。具体的落实到某一部分内容的教学时,就要在整体思考的前提下,分清层次,逐项落实。“分数意义”这部分内容的教学,从总体上看,作为一个单元教学的内容,应该达到使学生建立准确的分数概念,培养学生比较、分析、抽象概括等逻辑思维能力,认识分数与整数、小数等知识的联系,以及对学生进行包括学习目的、实践的观点、学习的习惯等方面内容的思想品德教育等。这就较为充分地体现了教学目的的完整性和全面性。在对这一单元教学内容进行研究和分析时,就要充分考虑这些教学目的,每一节课也都应该围绕这些总目标来设计。这些目标构成了一个相互联系、相互制约的整体。设计教学时,只有从总体上把握教学目标,才能使教学大纲中规定的总的教学目的得到落实。而具体一节课的教学目标既要服从于总体的目标,又应该具有一定的特殊性和差异性。要把总体设计的教学目标具体化,落实到每一节课之中,一节课教学目标就应该是有所侧重,即应突出某一个方面的内容。在“分数意义”教学中,开始认识分数意义时,重点是使学生通过具体问题,从具体到抽象认识什么是分数,分数是来自于生活和生产实践的,以后逐步使学生运用分数概念分析解决问题,了解分数与其他数学知识之间的联系,逐步达到灵活地运用和系统化。

二、整体设计概念的教学方法

概念教学方法,一般来说要经过感知、理解、巩固、应用、系统化等几个不同的阶段。但这也并不是说每一节课都要经过这样几个阶段,而是要从学生形成数学概念全过程的整体上看应该经过这样几个阶段。因此在设计概念教学方法时,就要从整体上思考,按照学生形成数学概念的不同阶段设计不同的教学方法。从整体上保证学生经历建立数学概念的几个阶段,才能很好地完成概念教学的任务,实现概念教学的总体目标。在整体思考的前提下,要按照教学内容的进度,根据学生对具体概念的理解和掌握的情况,按照不同的层次,组织概念教学。一节课可能只是概念教学全过程中的一个或几个阶段。在具体的教学中,要把概念的全过程看作是一个整体,把学生对于概念的形成过程看作是一个连续的,但又相对独立的一些课堂学习内容组成的整体。按照这样一个思考,具体地设计一个单元的概念教学时,就要做到整体设计、重点突出、前后联系、逐步深入。

1.整体设计。就是把每一节课都看作是整个概念教学的一个组成部分,从整体上设计教学的内容和方法,保证概念教学的总体目标的实现。在“分数意义”教学中,总体的目标是使学生形成完整、系统的关于分数的概念。这应该包括对概念的初步理解,对概念的深入理解,对概念的进一步巩固,以及概念的系统化等几个环节。这些任务不可能在一节课里完成,在设计时要把这些任务科学地安排分散到各节课的教学中。如第一课的主要任务是引导学生在对具体事物感知的基础上,形成分数的概念,用恰当的语言概括出什么是分数,以及认识分数各部分名称。而分数概念的巩固、应用和系统化的任务则要安排在后面各节课中来完成。

2.重点突出。就是在每一节课中重点体现和落实概念教学中的一项或几项具体的任务。这是设计每一节课所必须考虑的问题。每一节课都有一个重点内容。

而在概念教学中,一节课的重点内容是什么,应该从这节课在整个概念教学的全过程中的地位而定。抓住这节课所要解决的主要问题,就使一节课真正成为学生掌握一个完整的数学概念的有机组成部分。在“分数意义”教学中,学生初步理解了分数的意义后,接下来的课就是要学生重点巩固所学的概念。那么教学的重点就是采用各种“变式”的问题,让学生在不同的情况下认识分数,并学会用分数的意义解释一个具体的数是不是分数,其含意是什么,能够完成“在直线上表示一个分数”;“5/6是()个1/6,3个1/8是()”等等诸如此类的问题。

课程设计的概念范文第4篇

一、概念图

20世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出“概念?D”一词,它是用来表征和组织知识的一种工具。在教学活动中,利用概念图可以将学科知识层次化、结构化,通过有意义的连接展现相关命题,不但形象化知识网络,而且促进学生有意义学习。

概念图包括概念、命题、交叉链接和层级结构等四大要素。通常情况下,概念是描述某种属性或规则的专有名词,可以是某一主题或任务、操作对象或操作命令等;层级结构是对主题或对象等概念间层次关系的描述;命题是对概念间有意义联系的描述;交叉链接是对不同概念之间或不同知识领域之间的横向关系。

二、《计算机基础》课程概况

《计算机基础》课程作为卫生职业院校各专业必修的文化课之一,强调技术性和应用性。课程所用教材中明确提出“培养学习者使用计算机解决学习、生活和工作中的实际问题能力,逐步养成独立思考、主动探究、团结协作的学习方法和工作态度,为终身学习奠定坚实基础”。教学内容不仅包括计算机基础知识及办公软件的操作实践等显性知识,而且还包括解决实际问题的相关隐形知识。

通过教学实践与调查,发现目前在该课程教学过程中,多数教师强调操作实践,为学生演示操作步骤并提供繁杂的操作任务,内容多、步骤繁,不能有效地实现教学目标。针对此种情况,作者深入研究课程教学内容与教学目标,挖掘各章节的概念及联系,利用概念图开展教学相关设计,帮助信息技术教师进一步教学目标明确化、教学内容形象化,从而优化课堂教学效果。

三、利用概念图进行教学设计的实例

根据建构主义教学设计模式,教学设计包含教学内容、教学目标、学习者、教学活动与策略、教学评价等相关设计环节,在此以《数据处理---信息资料的管理与分析》一节为教学实践案例,重点阐述利用概念图设计教学内容、教学目标与教学评价等三个环节,设计环境为Camp Tools概念图绘制软件。

1.教学内容的设计

该节学习内容属于办公软件EXCEL2010应用中的核心操作内容,具体包括数据清单的排序、筛选、分类汇总和透视表等四大操作命令,在学习、工作中使用频率较高,但是操作步骤注意事项较多,需要帮助学生深入理解和掌握该内容的核心与联系。

根据该节内容特征,首先,确定关键概念为“数据清单的管理与分析”这一任务主题。第二,按照操作命令与操作对象确定相关一级概念为数据清单、排序、筛选、汇总;二级概念为记录、字段、关键字、自动筛选、高级筛选、分类汇总、透视表;三级概念为字段名、字段值、条件区域、分类字段、标签等。第三,布局所有概念,分别建立操作对象与操作命令概念间的层级联系和横向连接。第四,通过描述概念间的意义连接,形成操作命题,例如:数据清单的筛选包括自动筛选和高级筛选,高级筛选需要先建立条件区域,条件区域由符合条件的字段名和字段值构成。第五,进行修订与完善。

注意事项:概念布局遵循的原则为操作对象放置上层、操作命令放置下层,操作对象的连接方向由上至下,操作命令的连接方向为由下至上。绘制的教学内容概念图如图1所示。

2.教学目标的呈现

《计算机基础》课程的课堂教学目标分为知识目标、技能目标、情感目标。一般表述为:认识操作对象,熟悉操作命令的含义;掌握操作命令的操作步骤;体验操作命令的制作功能与效果,深入分析操作对象。

具体绘制过程为:第一,确定操作对象及操作命令等关键概念;第二,建立概念间的方向与连接;第三,描述意义连接形成教学目标;第四,进行修订与完善。

3.教学评价的策略

《计算机基础》课程的教学评价一般分为过程评价和结果评价,教师利用上机实践操作观察学生的操作过程、评价学生的操作结果。根据学习内容,结合学生接受的难易程度,在教学中概念图评价的方式可以采用口述式、选择式、填图式、创建式等四种方式。口述式:在使用概念图工具的初期,可以呈现教师制作好的概念图,有针对性地请学生进行口头复述。选择式:教师制定概念图,空出其中的重点概念或连接词,给出多个选项,请学生进行选择。填图式:展示教师制作好的概念图,并空出其中某概念或者连接词,请学生进行填写。创建式:教师给出相关主题的文字性说明,请学生在空白纸上写出概念,并建立连接。在以上四种评价方式中具体评分分值由教师从概念、连接词、意义指向、横向连接及命题描述等方面设定相应比例。

课程设计的概念范文第5篇

【关键词】CDIO 概念车制作 课程 教学 设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0107-02

一、引言

据麦肯锡咨询公司( McKinsey Global Institute) 的研究报告统计[1],我国的工科毕业生只有不到 10% 适合在跨国公司工作。高素质工程技术人才的缺乏是不适合跨国公司工作的关键。与欧洲等国家工程类大学毕业生相比,中国高等教育在培养高素质工程技术人才方面存在三大弊端:一是教育重理论、轻实践,工程教育的师资队伍普遍缺乏行业背景,二是课程设置僵硬,缺乏知识的融合与交叉,创新教育不足;三是缺乏对工程科技与创新的兴趣培养,缺少职业能力及职业道德教育。这样的状况导致培养的工程技术人才创新能力不足,缺乏动手和解决问题的能力,团队合作意识和人际沟通能力不强。中国提出在2020年前完成建立创新型国家的目标,这就需要培养出基于工程实践的新型工程技术人才,因此,更新教育观念、实施工程教育改革成为第一要务[2]。实现第一要务要从最基本的课程教学改革和创新开始,课程创新是教育改革的关键,没有课程教学创新,教育改革就是空中楼阁。

2000年,美国爱德华・克劳利教授研究组开始对工程教育改革进行研究。经过四年探索和实践,他们合作苑⒊隽说囊桓鲂滦偷墓こ探逃模式――CDIO[3]。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate),以CDIO教学大纲和标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力。CDIO模式为国际工程教育提供了一个新的思路和研究方向,也为我国的工程教育改革提供一些有益的借鉴[4]。

将CDIO模式应用到课程教学上进行改革和创新,是课程改革和创新的新尝试。“概念车制作”是新开设校级综合性专业校选课程,所涉及的内容是概念车制作的整个过程,教学方法采用学生主动研究和学习,教师指导方式。将CDIO模式应用到“概念车制作”课程中,以学生团队在工作室(课堂)针对概念车为情境的理论学习、分析、思考为重点,构建一个“构思-设计-实施-运行”的重理论又重实践的工程教育环境。

二、课程设置的目的

设置“概念车制作”课程,旨在培养学生综合运用专业知识的能力;培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广泛性,培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。该课程要求学生树立工程的概念,同时了解在完成工程的过程中,所涉及到的相关内容,使学生了解作为一名工程技术人员,不仅需要具有相关的技术技能,同时更重要的是具有良好的职业道德、团队合作能力、书面及口头交流能力、资料的使用及查阅能力等,还有自我学习和管理等相关能力。使学生在系统分析与设计、制作、调试、信息处理、文档写作和团队合作等方面的能力都有一个质的飞跃,为从事技术和管理工作积累实践经验,为造就出高素质工程技术人才打下良好的基础。

三、课程的组织

“概念车制作”是一个复杂的设计、制作和调试的过程,将概念车制作分成多项目(或系统)。该课程分成五组,每组学生 3~5人,包括车身组、传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组。要求汽车服务工程和车辆工程专业学生基本安排在传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组,成型专业学生安排在车身组,机械制造及自动化专业分派到各组承担零部件的制作。

四、CDIO模式下的课程

1.课程的构思(C)

概念车就是最先进、前卫、环保、最能代表造车工艺的技术与科技发展设计的未来汽车。教学内容的构思是以概念车制作为平台,课程教学内容包括技术和管理两个方面。

该课程技术内容构思是概念车的制作项目,制作概念车要求每循环教学都有创新,在汽车节能、环保,轻量化等方面进行改进和创新。概念车主要包括发动机、底盘、电器和车身四大部分,每循环教学创新都要从这四个方面考虑。基于比赛和教学规律的考虑,每循环教学项目都在变化,构思概念车的系统创新是关键,这就是项目任务书。如2015年是转向系统的优化,2016年是发动机电控系统的开发。

该课题管理内容构思以质量管理体系ISO9001进行管理,使学生团队受现代企业管理方式的熏陶。

2.课程的设计(D)

根据构思的项目任务书,对构思课程教学进行设计。

(1)教学过程的设计

“概念车制作”教学过程的设计与传统的课程教学过程有很大差别,时间不固定,按照项目计划时间运行。主讲教师不站在讲台上将知识或技术灌输给学生,深入到学生团队中去,引导学生去思考和解决问题。学生团队按照项目计划书去学习和研究,推动项目逐步接近技术指标。

(2)教学方法的设计

“概念车制作”授课在 CDIO 模式框架内进行,需将 CDIO 精神灵活地贯穿于教学活动中,突出以学生为中心的观念。采用以学生动手和自行思考为主,教师指导为辅的教学方式。在整个教学过程中学生学习、研究和思考自行完成,遇到问题,教师引导学生思考研讨,和学生一起寻找解决问题的方法和手段,最后解决问题。在教学过程中教师不仅要引入工程的概念,而且还要按照ISO9001质量管理体系严格要求学生。

(3)教学内容的设计

教学内容包括技术方面和管理方面的教学内容。技术方面包括,调研、构思、设计、制作、调试和比赛(若有比赛)或总结等内容;管理方面包括大学生日常管理、经费管理、数据管理、设备管理以及基地管理等。

(4)实训基地的设计

实训基地设计是按照ISO9001管理体系进行现场设计,将占地面积500平方米制作基地划分为车身成型区、学习区、加工区、组装台架调试区以及设备存放区。

3.课程的实施(I)

(1)技术方面的实施

实施过程按照项目计划时间进行。制作过程主要在实训基地。首先,学生团队调研和检索材料,了解和掌握该任务的技术动态和发展趋势。如2016年的主要任务是发动机电控系统的开发,就要了解发动机电控知识和技术,掌握电控技术动态和发展趋势。学生团队要出去调研,记录和撰写调研报告。

根据比赛和教学的要求,撰写项目任务书。首先,设定本学期概念车需要解决的关键问题。如2016年关键技术是发动机电控部分,其他系统进行优化。其次,对概念车进行总体布局,如2016年概念车采用三轮行驶系统,转向系统采用阿克曼转向方式,车架采用前一字后井字结构以及车身采用锥形流线型等。第三、零部件设计采用CAI设计并进行仿真车身强度、刚度进行有限元分析和计算。第四、按照已经学过的《机械零件》的知识,对零部件选型。

按照零部件的要求以及计算分析结果,对零部件进行绘制,设计零部件的加工工艺和工装夹具。根据图纸的内容进行制作,制作大部分都是学生团队在学院加工中心自行完成。

零部件全部制作完毕进行组装,组装后进行调试,调试先进行台架测试,台架测试通过后,再进行路试,如果有问题或效果不理想,再进行零部件优化,然后再调试,直到达到比较理想状态为止。学生团队在计算分析、制作以及调试过程中遇到技术问题查资料或看讲义以及教师指导。

课程技术内容讲义总计九章,主要包括车架设计与制作、车身设计与制作、转向系统的设计与制作、制动系统设计与选型、传动系统的设计与选型、电动车动力系统的设计与选择、燃油车动力系统的设计与选择、电动车测试过程以及燃油车测试过程。

(2)管理方面的实施

大学生日常管理、经费管理主要管理者是学生辅导员承担。数据管理、设备管理、以及管理实训基地的管理按照ISO9001质量管理体系实施,主要管理者由主讲教师或其助教承担。

4.课程的运行(O)

逐步建立较完善的“概念车制作”教学体系和实训体系,构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系(ISO9001),使“概念车制作”课程能够正常运行,并逐步完善,实现培养学生创新能力和人文素质的目标。

五、课程考核方法

考核方式按照平时考核、平时记录情况、月汇报情况、会议纪要、以及总结报告相结合考核方法实施。即每阶段或过程都有记录,记录作为考核的依据(20%);不定期或定期讨论问题和措施有会议纪要,纪要也作为考核的依据(20%);每月有各组汇报,汇报情况也是考核依据(20%);最后总结报告也是考核依据(20%)。平时有考核记录(20%),平时考核成绩由学生辅导员确定,其他考核由主讲教师确定。

六、结语

“概念车制作”课程经过2015年的试验,取得了一些成绩和效果,积累了一些课堂教学经验,为2016年正式确定校级选修课程打下良好的基础。2016年开课已经开始,制定了教学大纲和考试大纲,自编了课程讲义,制定了课程考勤管理办法以及定期汇报制度,基本建立了课程教学体系和实训体系,构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系(ISO9001)。仅一年的课堂教学经验只是雏形,持续的改进并逐步完善“概念车制作”课程,才能培养出更多的高素质工程技术人才。

参考文献

[1] 麦肯锡.Addressing China's Looming Talent Shortage,McKin-sey Global Institute,October 2005

[2] 查建中. 论“做中学”战略下的 CDIO 模式[J].武汉:高等工程教育研究,2008,(3).