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课程设计开放性和创新性的研究与实践
课程设计开放性和创新性的研究与实践王慧敏，张月蓉，郑耀臣，苏红军
（烟台大学化学化工学院，山东烟台 264005）
摘要：本文主要阐述了高分子材料与工程专业课程设计的现状和存在的问题，从培养适应社会需要的人才角度，对该课程的现状进行分析，并提出了开放性和创新性的思路、方法和实践：
关键词：课程设计；开放性；创新性；实践
课程设计是工科类本科教学的一个重要的教学环节，是针对某些课程所设置的实践性教学环节，是围绕所学专业的课程，结合工程设计而进行的综合训练。近年来随着新的人才培养方案的修订，课程设计环节在整个教学计划中的比重明显增大。有计划的、高质量的课程设计不仅有利于学生对基础理论课程的深入理解，而且可以提高学生的动手能力，有利于学生创新能力的培养，也有利于提高人才培养的质量。
一、课程现状以及存在的问题
（一）现状
目前，我校高分子材料与工程专业的课程设计安排在第六学期的最后三周，是学生在完成专业必修课和部分选修课的基础上进行必修的实践课程。课程设计的内容有两大块：一是工艺流程设计，包括高分子合成工艺和高分子材料加工工艺；二是模具设计，主要以塑料注射模具为主。在有限的三周内，先由教师提出题目，学生按照题目，在指定的时间内完成设计。高分子专业的课程设汁已经开设多年，积攒了很多的经验，但同时也发现存在的诸多问题。
（二）存在的问题
1.理论教学与课程设计结合不够紧密。专业理论教学和课程设计安排的时间虽然是连续进行的，但毕竟还是分开讲授。结果是学生对理论课程的理解比较空泛，记忆不够深刻，不会把学到的知识用到课程设计中，在接到课程设计任务后需要重新温习专业理论，实际上理论教学和实际的课程设计还是脱节的。
2.课程设计教学中学生比较被动。设计题目主要由指导教师指定，学生没有自主选择的余地，不能充分调动学生的学习兴趣和积极性，还属于被动学习。
3.时间紧，任务重。课程设计的时间为三周，即使设计题目比较简单也难以保证在限定的时间内完成课程设计工作（最终的作业为一份说明书和两份图纸），多数学生存在畏难情绪。
4.学生对课程设计不够重视。由于学生对能力培养的认知不足，加之这个期间还要安排期末考试等因素的冲击，使相当一部分学生不愿在课程设计上花费时间和精力，很多学生存在应付过关的心理，抄袭、复制设计文件现象比较普遍。
5.课程设计涉及的面比较窄。由于指导设计的教师只有2-3人，因此设计的题目有限，况且有些课程设计的题目又与实际脱离。这就造成设计的专业面很窄，当然对学生的学习兴趣、眼界的开阔都有不同程度的限制。
虽然课程设计存在一些问题，但是通过几年的实践，也着实感到该实践环节有很多值得我们关注的东西。
这门实践教学对很多学生在研究生复试或应聘工作时会有一定影响。曾经一位学生在2006年毕业的时候提到过他找工作的经历，那个公司经营的产品与他课程设计的题目的产品工艺非常接近，因此他在面试的时候非常从容而自信。这样的经历很多学生都有过，这也增加了我们对课程设计深入研究和改进的信心。
通过几年的实践，我们也发现课程设计对于后续的教学环节，特别是毕业环节的教学有着非常重要的影响。在毕业环节中，学生主要完成毕业论文和毕业设计，而课程设计是毕业设计的基础，这是不言而喻的，会对毕业设计有很大的帮助；而做毕业论文的同学，在毕业环节中对这方面的训练可以通过课程设计来弥补，增加工程意识，为今后的工作打下良好的基础。
基于这样的原因，我们重新对课程设计从课程体系以及课程内容、教学方法和思路进行了相应的调整，更适合学生的发展，更具有开放性和创新性。
二、调整思路和做法
高分子材料与工程专业所涉及的面比较宽，例如聚合物的合成，高分子材料的成型加工，其中高分子材料加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料的重要手段，是高分子材料学科的重要组成部分，已形成独特的理论体系和技术方法。
面对课程设计存在的问题，我们主要的调整思路一是增加指导教师的人数。我们专业的教师研究的方向比较多，如塑料、涂料、复合材料方向的，有做聚合物合成的、加工的、模具设计的等等，涉及的面非常广，大部分的教师有实际经验。如果有更多的教师参与课程设计的指导工作，指导教师的人数增加了，无形中提高了该课程的重要性，使学生对课程重视的程度增加了。其次，课程设计的题目面也会随着教师的参与加宽了，更重要的促进了教师的自身学习，提高了专业水准。二是提前下达设计题目。由于课程设计时间短，为了增加时间，可以提前下达任务。在第六学期中间阶段，专业理论课授课的同时就下达课程设计题目。因此课程设计的时间从此开始一直到期末，将近8~9周的时间。教师的指导工作需要在这段时间全程指导。
通过调整的思路，具体的做法如下：
1.收集设计题目：新颖实用的设计题目才能提高学生学习的兴趣，激发他们对课程设计的信心。因此我们主要收集近年来和工厂打交道积攒了的实际案例、与教师研究的科研项目有关的题目以及几年来设计比较成熟的题目供同学选择。按照2—3人一组，收集的题目要远远大于学生组数，学生可以根据自己的爱好和兴趣提前选择设计题目。
2.引入教学手段：既然课程设计是理论课的一个实际应用，因此我们在理论课的教学中适时的引入教学手段来支撑课程设计，比如生产工艺的录像，FLISH以及高分子素材库等等，利用实例来分析，加深理论的理解，利于课程设计的进行。
3.制定评价体系：制定评价课程设计改革的效果的体系，如设计题目的种类（新旧课题的比例），学生自主选题的数量，层次，指导教师工作的评价等等。
4.制定考核方法：如果仅凭学生平时的表现和最终提交的说明书和图来确定学生的成绩，成绩往往偏差比较大，因此在考核方法上给以细化。采用类似答辩的形式，每一组派一名同学代表对其设计的课题作讲述，不清楚的地方同学提问，同组的同学参与回答。再结合平时的表现最终给出成绩。这样做的结果也使同学了解自己没有参与设计的课题的一些知识。
通过对课程设计的教学体系以及开放性和创新性的研究，使调整后的课程设计更加利于学生的工程意识以及学生能力的培养。如果实施将能够使理论与实践更加有机的结合。学生在学习专业理论时能结合自己的设计工作，完善设计方案，加深对理论的理解和记忆，强化了理论学习效果，提高了学生综合运用专业理论解决实际问题的能力。
三、课程设计开放性和创新性的实践
我校2007级的课程设计我们按照全新的思路来进行，虽然刚刚起步，但是效果与往届完全不同。
在2010年5月我们讲授理论课的时候就下达课程设计的任务。课程设计题目主要分为加工工艺、合成工艺、模具设计三大块，涉及到的高分子材料的品种有塑料、橡胶、复合材料，也有聚苯乙烯、聚氯乙烯等树脂的合成，有各种塑料注射模具、挤出模具等等。这些的题目主要是指导教师根据多年的实际经验以及所作的课题来确定的，大部分是工厂的实际案例，真正的做到了理论联系实际。
下达题目后，让同学有充分的时间来了解思考审核题目。当然也可以根据自己的兴趣来自主选题或找题（教师把握其可行性），资料的查找是不可少的程序，通过资料的查找以及理论课程的内容大致了解相应的题目内容，然后确定自己的题目。例如腈纶的纺丝和后加工等就是学生自主确定的题目。
题目确定后5月中旬就查找相关的资料、着手进行设计，每周教师上课的时候指导答疑，大约在6月末基本完成了课程设计的主要内容，剩下的时间进行计算机绘图（也检验了化工制图的能力）和说明书的加工。
通过这种方式的课程设计，我们发现学生在以下几个方面的都有一定提高：
1.提高了课程设计的质量。很明显的一个方面就是图纸和说明书的质量提高了。
2.提高了理论课的成绩。《聚合物成型工艺学》、《聚合物合成工艺学》等理论课的成绩提高了。例如：《聚合物成型工艺学》每年出题的时候总有一些理论联系实际的题目，例如用理论解释实际出现的产品质量问题、产品（如塑料三通）的加工工艺等，这样的题目只有10%左右的同学能回答的全面，但是通过这种方式，至少有50%的同学回答的相当不错。
3.提高了理论联系实际的水平。课程设计的持续时间有将近两个月的时间，学生是边学习边实践，边实践边提出问题，真正把理论课和实践课有机结合起来。
学生在课程设计过程中，需运用所学知识，结合设计题目独立地进行思考和设计，巩固、提高和融合所学的课程知识，这些方面的提高只是表面的成绩，更重要的是能培养学生多方面的能力，如综合设计能力、动手能力、开拓创新能力、文献检索能力、计算机应用能力和市场调查能力等，其开放性也是显而易见。
通过我们的研究与实践，学生在理论课的学习中找实际生产的感觉，在课程设计中能把很多理论的东西融入其中，同时也促进理论课程教学的改进和提高。虽然是第一届实施，存在着一些问题，比如题目收集的不全面、部分教师准备的不充分、部分学生有抄袭现象等，但是总体的效果提高了许多。
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