加强课程设计 强化创新能力培养

加强课程设计强化创新能力培养

摘要：探讨了高校工科专业教学过程中课程设计环节对学生创新能力培养的作用与途径，并对课程设计的选题及实施过程进行了分析。

关键词：工科专业；课程设计；创新能力培养

实践教学是加强专业知识教育，增加学生的感性认识，培养学生实践知识、实践能力、综合素质、创新能力的重要综合性训练环节。实践性教学主要包括实验、实习、课程设计和毕业设计等教学环节，特别是其中的设计实践是高等学校培养创新人才的重要教学环节。

高校工科专业在整个教学过程中一般有两类设计实践：一类是调动学生的知识和技能去处理具体的工程技术课题，促进知识向能力转化的毕业设计；另一类是学生在学完一门主要的技术基础课或专业课之后，把所学到的知识进行综合训练，将学生从理论学习的轨道上逐渐引向实际，初步掌握工程设计的一般步骤和基本计算方法，培养学生的实际工作能力以及创新能力的课程设计。

一、课程设计的作用和地位

课程设计不同于毕业设计。毕业设计作为培养学生创新能力的一个重要环节，它的作用主要是：使学生受到综合运用所学知识解决实际问题的训练，进一步培养学生的独立工作能力；完成学生由学校到工作岗位之间的过渡。而课程设计是围绕一门课程以及有关的先修课程所学到的知识，通过一个课程的设计计算、设计绘图或者安装调试等，对学生进行的初次较全面的工程设计训练。它是该门课程的最后一个重要教学环节。它使学生开始从理论学习的轨道逐渐过渡到实际工作，把过去熟悉的定性分析、定量计算方法和工程估算、设计绘图、实验调试等手段相结合。通过课程设计，培养学生理论联系实际的正确设计思想，训练学生比较系统地运用所学的理论和生产实践知识去分析、解决问题的能力。要求对学生进行包括计算、绘图、查阅手册和资料、熟悉标准和规范的基本技能训练。

能力培养是多层次、多方面、有主有次的综合措施，各个教学环节既有自己的重点要求，也有自己应该担负的巩固和提高的任务。课程设计根据大纲要求进行构思、实验、分析计算，既有相应的理论，又有具体可行的设计方案，同时也进行实验验证，在这一过程中，充满了开发创新的思维。它从不同的学习阶段和不同的学习角度连续而有效地为学生提供了接触实际、动脑思考、动手实践的机会。这个教学环节有着很强的综合性和实践性，对培养学生的工作能力、综合运用知识能力、创造能力有很大益处，也可为进入更高层次的毕业设计打下基础。因此，担负培养能力作用的课程设计教学环节是重要和必不可少的。

二、课程设计与平时作业、基础实验的关系

课程设计与平时作业、基础实验等环节都是旨在培养学生的理论基础、技术基础和专业计算能力、文字和语言表达能力、绘图表达能力等专业能力。然而课程设计和平时作业完成的习题有明显的不同，它的题目比起平常的习题来，无论是在规模上还是在难度上，无疑要大得多，它涉及的知识面较广，需要综合运用课程的知识。它一般没有固定的答案，需要从实际出发，通过调查研究，查询资料、方案比较以及设计计算、绘图、试验调试等环节，选出符合设计任务要求的方案。例如：机械工程类的学生在机械零件课程结束后，通常要设计齿轮减速器或蜗轮蜗杆减速器；电气工程类的学生在电子技术课程结束后，或设计一个放大器、一个稳压电源，或设计一个模数转换器等。

课程设计也不同于一般的基础实验。基础实验着眼点是放在验证基本理论，学生通过这样的实验只能初步了解实验的步骤和基本方法，却很难训练学生动手解决工程问题的能力。而课程设计正是为学生创造一个动脑又动手、独立开展实践的机会。他们可以运用实验手段检验理论设计中的问题所在，使设计更加完善，从而使理论和实际有机结合起来，真正实现由知识向能力转化。

三、课程设计的选题

课程设计题目选择得是否得当，直接关系到这一环节的教学效果。课程设计选题首先要符合培养方案的要求，做到理论与实际相结合，继承与创新相结合，充分发挥学生的主观能动性。题目的深度、广度和难度要适当，应适合学生的知识和能力状况，使学生在规定的时间内既有饱满的工作量，又能经过努力完成任务。作为指导教师，如能不惜费力，着意命题，善于引导，因材施教，则不仅可以使一般学生得到基本功的充分训练，还可以使学生迸发创造的灵感。课程设计的选题可以是具有教学上优越性的传统课题；也可以是有利于激发学生设计兴趣和热情、来源于生产科研的真实工程设计题目，但要经过教学加工和整理，要编制出设计指导书，为学生提供一个完成课题任务的参考资料。显然，一个好的课题是指导教师教学水平的体现。

四、正确处理课程设计教学中的几个关系

经过几届学生的教学与管理实践，我们认为在进行课程设计教学中应该处理好以下几个关系：

1．参考与创新的关系。在进行课程设计时，首先要收集、熟悉和理解已有的资料、图纸，然后根据设计任务书的要求进行分析、比较，在吸取某一方案经验的基础上加以适当的创新和发展。参考是在分析、比较已有设计资料的基础上，进行适当的“模仿”；而创新也并非抛开原有设计方案完全另搞一套新的。结合具体条件和要求，要敢于提出新设想、新方案和新结构，即便是一些改进或发展也是一种提高。

2．理论计算与结构设计的关系。理论计算往往只是确定零件尺寸及器件数

值的依据之一，除此之外，还必须根据规范、标称值、工艺条件及结构设计综合地考虑各种因素加以调整最后确定。零件尺寸及器件的数据如不能得到时，就需要用经验公式做出估算，还有一些需要通过画图确定。因此在设计过程中，计算和估算、绘图是互相补充、交叉进行的，边画、边算、边修改是设计的正常过程。

3．指导与思考的关系。课程设计本身是学生进行的一次实实在在的工程技术训练，一般都是在教师的指导下完成的。在课程设计教学中，教师主要起组织、引导、检查、把关和解决一些疑难问题的作用。既不能包办代替、又不能放任自流。应抓住关键时机和关键环节进行指导和督查，提倡“多思勤思”的学风，深入钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、使设计精益求精的工作态度；反对不求甚解、照抄照搬、敷衍了事、容忍错误的做法。要求充分发挥学生的主动性和创造性，对于能力较差的学生要加强个别指导；而对于学习能力较强的学生则需要创造条件，发挥其潜力。要清楚地认识到，对学生能力的培养和训练应该贯穿设计的全过程。

4．防止反复与不怕反复的关系。反复是设计中出现原则错误或者工艺条件达不到要求、结构不合适，不得不返工，这是应该防止的。造成这种情况的原因一是设计者不认真，二是对已有设计方案没有仔细弄懂或者不考虑具体条件而盲目生搬照抄，三是不按合理的程序设计。有的学生不注意这方面的问题，到后来出了问题，不返工不行，返工时间紧不够用，影响了设计质量。这一点必须使学生认识清楚。

而设计过程中往往有些数值、元件参数等需要经过多次理论计算和实验修正等才能最后确定，也应该让学生清楚这是设计过程中的正常情况，不要因为怕麻烦、怕繁琐、怕反复而敷衍。

五、课程设计的管理与考核

鉴于各高校在师资水平、设备条件、教学行政人员素质等方面的差异，各高校应对课程设计教学环节加强管理，要有严格的评定标准和考核办法，考核的方式要从不同课程和不同要求的实际出发，精心设计和研究，分别采用口试、质疑、答辩等多种形式进行。

多年的实践证明，课程设计结束后，采用对部分学生或全部学生进行答辩是适宜的。利用这种考核方式，能够使各专业组织、实施课程设计的教学质量得以保证。同时，这种考核方式对评定教学效果也是很有意义的，应该提倡。

通过答辩准备，学生可以系统地分析所做设计的优缺点，发现今后在设计中应该注意的问题。通过答辩准备，学生可以搞清楚在设计过程中未来得及考虑或考虑不深的问题，可以把一些零碎知识条理化，从中找出规律性的东西，可以有所发现、有所提高。通过答辩还可以训练学生的概括能力、表述能力，这无疑是学生继续学习和提高的过程。

对于不进行答辩的部分学生，应该组织讨论，在讨论中指导教师可做总结性