关于课程设计培养高职学生综合能力的探讨

1、关于课程设计培养高职学生综合能力的探讨刘张榕（福建林业职业技术学院 信息工程系，福建 南平 353000）【摘要】 本文以课程MATLAB科学运算与工程应用为例，从课堂教学与课外辅导围绕课程设计；课程设计的选题、要求及时间安排；科学公正的课程设计评价体系三个方面，探讨了如何在课程设计中培养和提高学生综合能力，培养出面向社会、面向市场的、具有高职特色的高级技能型、创新型、能力型综合人才。【关键词】课程设计 综合能力课堂教学评价体系Research on Fostering the Comprehensive Ability of the Studentsin Higher & Vocat

2、ional Education by Course DesignLIU ZhangRong(Information Engineering Department, Fujian Forestry Vocational & Technical college, Nanping Fujian Province, 353000)Abstract This essay takes the course of the Scientific Operations and the Engineering Application to MATLAB for example, from three as

3、pects, namely, class teaching and instruction-after-class centers on the course design, the selected topics, demand and schedule of the course design and the evaluating system of scientific and fair course design, research how to foster and improve the students' comprehensive ability by means of

4、 the course design so as to succeed in the training of society-oriented and market-oriented talents, creative and capably comprehensive talents with advanced technology, the characteristics of higher & vocational education. Key wordsCourse design Comprehensive ability Class teaching Evaluating s

5、ystem 随着计算机技术的飞速发展，社会信息化要求的不断提高，需要大量从事计算机应用的创新性人才。实施综合素质教育，真正培养出面向社会、面向市场的应用型、技能型、能力型、创业型人才，是社会发展对职业教育提出的新问题和新挑战。通过在高职院校计算机专业课程教学中的课程设计教学环节，能够促进学生对课程内容的进一步消化和吸收；培养学生查找、管理和利用资源的能力；培养、锻炼学生综合运用所学知识和技能创造性地解决实际问题的能力；从而最有效地培养高职学生的创新能力、竞争意识、合作精神与协作能力等综合能力。本文以课程MATLAB科学运算与工程应用为例，从课堂教学与课外辅导围绕课程设计；课程设计的选题、要求及

6、时间安排；科学公正的课程设计评价体系三个方面，探讨了如何在课程设计中培养和提高高职学生的综合能力。一、课堂教学与课外辅导围绕课程设计，培养学生创新思维的能力1.课程设计成果展示,激发学生学习兴趣在讲授MATLAB科学运算与工程应用这门课程时，首先给学生介绍MATLAB强大的数据处理与数值计算功能、二维与三维的图形绘制及图像处理功能、Simulink仿真技术、还有许多成熟的算法和工具箱及其广泛的科学应用领域；向学生展示往届学生优秀的课程设计成果：从数据拟合与插值、动画的设计、GUI用户界面设计、MATLAB与外部程序接口的设计到实现等。这些成果吸引了学生，激发了学生的学习兴趣与强烈的求知欲。2.

7、典型实例讲解,启发学生的创新思维“兴趣是最好的老师”，教师在教学过程中，要善于应用典型实例，对学生进行开放性的思维训练,鼓励学生进行探索和新发现;要期待学生成功，使学生产生温暖和归属感，焕发自主学习的热情。在讲述使用MATLAB的对象方式产生动画时，我举的其中一个实例是这样的：一个小球沿着一条曲线的轨迹运动的实例。学生很感兴趣，我就启发他们思考：从一个小球到两个小球；从相同方向不同时间出发到两球同时相向而行；从颜色变化到形状变化；从静止的曲线到运动的曲线等等。这些为学生课后的作业设计提供了良好的思维源泉。3.层次式的作业设计,激发学生的创新行为我把课后作业分为两类：第一类是基础性作业，用于巩固

8、课堂所学内容，它包括书面作业与上机实验报告；第二类是综合性作业、开放性作业和探究性作业，是课堂知识的综合应用与衍伸，如“百变小球”、“变化的星空”、“运动的地球”等等。在作业设计中渗透创新意识，使作业形式新起来，可以促使学生主动学习、创造性地学习，提高学习效率；使学生在自我设计的过程中倍感学习的收获和进步；为学生下半学期的课程设计打下了良好基础。我要求全体学生必须完成第一类作业，让学生根据实际学习情况，自主选择第二类作业。这样的作业设计充分体现了以人为本，使得不同程度的学生都能在原有的基础上得到充分发展。我还要求学生在每次上交的作业与实验报告中，写下本周学习的收获、所遇到困难以及教学建议。在教

9、师认真批改学生作业的过程中，深入地了解学生的学习心理与发展需求、接受学生合理的建议、对学有困难的学生提供帮助、恰当地评价学生；对教学内容进一步再认识、再加工；为下一堂创造性、争对性地开展课堂教学做好充分的准备，以发挥最好的教学效果。4形式多样的辅导方式，促进学生实现创新学生在课程设计中经常会出现的许多不同问题，若不及时采取有效的辅导方式，学生会因遇到的困难无法解决，失去信心而无法完成课程设计。因此在课程设计的过程中，我根据不同情况采用不同的辅导方式，促进学生实现创新。(1)课堂集中辅导据观察，许多学生在代码设计完成之后，经过反复调试编写的函数文件(*.m)基本上能够实现预先设计的所有功能，但该

10、函数文件脱离MATLAB集成环境后无法运行。如何编译一个可以脱离MATLAB集成环境的独立可执行文件，这是许多学生在课程设计中遇到的共同问题。学生上网也很难找到相关的完整资料；有关这方面的参考书市场上也不多，即使有也很少有讲清的。为解决这个问题，我首先采用课堂辅导的方法。假设要将MATLAB中的函数文件"百变小球"ball.m，编译成脱离MATLAB环境下的独立可执行文件（系统必须已经安装Microsoft Visual C+6.0和MATLAB集成开发环境）。在MATLAB命令提示符下输入以下几个命令：配置或改变默认的C/C+编译器>>mex -setup配置

11、MATLAB编译器和MATLAB C/C+数学库>>mbuild -setup生成目标文件与MATLAB C/C+数学和图形库相链接的C+独立应用程序>> mcc -B sglcpp ball.m发布一个独立Windows应用即创建一个包含下列文件的包：可执行文件(ball.exe)；bin文件夹及其下的文件；应用程序用到的所有mex文件(*.dll)；MATLAB运行时库安装器文件mglinstaller.exe (该文件在安装盘的路径下,如C:MATLAB6p5externlibwin32)安装应用程序将第步所发布的一个独立Windows应用文件包的所有内容，复制到

12、指定目录，双击当前目录下mglinstaller.exe文件，安装MATLAB运行时库安装器。在当前目录中(如, d:lzr)，建立一个批处理文件(百变小球.bat)：echo offpath .binwin32ball通过双击文件"百变小球.bat"，运行该程序。以上操作步骤主要针对大部分学生，在不脱离MATLAB运行环境下的设置。如果这种方法还是解决不了问题，就使用运行时的服务器(Runtime Server)；如果想把这个功能集成到VB、VC中去，但不想重写代码，可以用COM生成器(COM Builder)把对应的m文件做成COM组件，然后集成。(2)上机现场指导学生

13、带着课程设计的任务上机实践，是目标明确、自主探究、人人主动参与、合作互动的过程。在课程设计的代码实现与调试阶段，学生会遇到各种各样难以解决的问题，靠自身与同学的帮助都无法解决，这时教师的上机现场指导是最好的解决办法，教师可以因人因材施教，满足不同学生的要求。在上机现场指导的过程中，着眼于中等生、鼓励优等生、帮助后进生，是一种充分体现学生的主体作用又能发挥教师主导作用的教学法。事实上，上机现场指导的时间非常有限，往往不能满足所有学生的需要，教师可以利用课外时间，启发、引领学生。(3)利用网络交流与沟通我校于1998年建成了校园网，高速畅通的校园网络有利于教师与学生之间的交流与沟通。这种开放式学习

14、环境为学生提供课堂以外的学习空间，丰富的网络教学资源、师生之间的及时在线交流或者不在线时的留言方式，有利于教师迅速及时地帮助学生解决学习上遇到的各种困难;有利于学生熟练地使用无限交流的网络空间进行协作学习，提高学生成功学习的机会。教师与学生之间是民主、平等、友好、合作、互动的新型师生关系；教师激发、引领学生深入地解决问题，学生积极主动参与，从而使学生真正成为学习的主体，让学生创造性的个性得到充分自由的发展。二、教学实习围绕课程设计，培养学生的综合能力（一）课程设计的时间安排课程设计从选题到上交所有相关材料，以及答辩的完成，一般需要56周的时间。然而在每学期的教学安排中,一门专业课程的教学实习周

15、通常只有一周。如何解决教学实习周的时间不足与课程设计所需时间的矛盾呢？我在时间上做了这样的安排：教学实习周主要完成课程设计中程序代码的编写、测试和排错，功能的实现与完善；课程设计说明书撰写等；其它的任务要求学生利用业余时间完成。1选题：时间约为12周假设一个学期有20周，我通常在12周布置课程设计的任务，学生可以根据自己的特长和爱好选择最合适自己的课程设计方向，查找相关的参考资料，启发思维，创造性获取知识、加工信息。在知识进一步丰富的同时能力也得到了提高。2需求分析、概要设计、详细设计：时间约为1周在选题完成之后，通过可行性研究、制定开发计划，完成了课程设计最重要的计划时期的任务，进入了课程设

16、计的关键开发时期。这个时期分为五个阶段：需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试和排错。其中前三阶段的任务在一周内完成。3功能实现，完善课程设计说明书：时间约为1周在教学实习周里，主要完成开发时期最后两个阶段的任务，进入课程设计的运行时期。根据软件运行情况，对软件进行适当修改，以适应新的要求，纠正运行中的错误。完善课程设计说明书。4答辩及成果展示：时间约为12周（二）课程设计的选题方向与具体要求课程设计所选课题要利于每个层次的学生发展自己的特长和学生之间协作学习，具有可操作性、开放性、收缩性；课程设计要有一定的难度，要求学生能够运用所学的新知识与超前自学相关知识、尽可能自己克服与处理在课程设计

17、中出现的困难和问题。1课程设计的选题方向我为MATLAB科学运算与工程应用这门课程的课程设计，提供了以下几个选题方向：(1)数据预处理与曲线拟合；(2)统计分析；(3)动画设计；(4)GUI用户界面设计；(5)MATLAB与外部程序设计接口；(6)优化问题求解；(7)Simulink仿真建模；(8)其它方向（学生自主选题）。2课程设计的具体要求(1)撰写课程设计说明书课程设计说明书的主要内容包括特色与创意、功能说明及主要实现的技术、开发流程说明、所有源代码及必要的注释、用户使用说明、存在的问题与不足及对策、参考文献等。我建议学生使用计算机辅助软件工程CASE工具撰写课程设计说明书，它能够减少课

18、程设计文档制作的工作量、提高开发质量、缩短开发周期。(2)上交材料与上交时间上交相关的材料包括所有源代码、打包后的安装文件和课程设计说明书及封面设计等书面材料。所有书面材料一律用16K纸排版打印，最迟于十七周上交所有的材料。3课程设计的成果展示课程设计完成后要进行成果展示，它能促进学生相互学习；师生共同评价课程设计的成果，体现公平竞争。例如，课程设计成果：摆动的鱼尾。学生利用MATLAB的二维及三维作图功能、以影片方式产生动画；使用MATLAB自带的GUI设计功能，让用户通过图形用户界面控制鱼尾摆动的方向、速度，实现了从任意角度来观察鱼的运动。在JAVA中调用MATLAB工具箱。学生利用VC+

19、作为桥梁，在JAVA中调用MATLAB的数据分析、矩阵运算、图形处理与显示功能，实现了JAVA与MATLAB的通信，能大幅度地缩短应用程序开发周期，提高编程效率。这些课程设计成果都体现了设计者学以致用，求实创新的作风；但由于课程设计的时间较短，实现的功能还比较简单，有待于进一步完善。通过课程设计，学生的学习主动性与积极性提高了，学生体验到课程设计的艰辛与乐趣；从而培养了学生创新能力、团结协作能力、承受挫折能力和适应社会发展的综合能力。三、科学公正的课程设计评价体系，促进学生公平竞争科学公正的课程设计评价体系应该以人为本，将学生的自我评价、小组评价、班级评价和教师评价等多个评价主体有机结合，合理地确定各评价主体的评分权重，从多个方面、多个角度对学生的课程设计过程进行全面、客观、公正、科学的评价。课程设计的成绩单列，各评价主体根据课程设计完成的质量、正确性和工作量综合评分，具体如下