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這篇建筑工程畢業(yè)設(shè)計的開題報告分析的關(guān)鍵詞是開題報告,建筑工程畢業(yè)設(shè)計,
1.課題名稱:
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)
2.項目研究背景:
所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計,建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。
編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》gb50010-xx,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gbj10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實施以來的實踐經(jīng)驗,借鑒了國外先進標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
3. 項目研究意義:
建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。
由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上,都客觀的需要計算機程序的輔助設(shè)計。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。
一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn),
4.文獻研究概況
在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯,計算機也是如此的。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時,可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量,使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于“概率設(shè)計法”,這是設(shè)計思想上的重要演進。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢,而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。
結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有:
1.內(nèi)力。
軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;
剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;
彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;
扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。
2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。
5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。
6.應(yīng)變:如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。
極限狀態(tài) 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類:
1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài):
(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;
(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。
2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):
(1)影響正常使用或外觀的變形;
(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);
(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù),是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價,使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個目的,人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點看,可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。
1.定值設(shè)計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強度、幾何參數(shù)、計算公式精度等)看作非隨機變量,而且采用以經(jīng)驗為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r(強度、剛度、抗裂度等),即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。
2.概率設(shè)計法:將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機變量,而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu),也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r(s>r)的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的,至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期,結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。
面向?qū)ο缶幊?/p>
使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊?,或oop。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建,它是程序的組成模塊。
幾個定義
控件 提供程序可見界面的可重用對象??丶氖纠形谋究颉?biāo)簽和命令按鈕。
事件 由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時間的限制,或從端口接收數(shù)據(jù)。
方法 嵌入在對象定義中的程序代碼,它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如,數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。
對象 程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性,定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法??丶痛绑w是visual basic中所有對象的示例。
過程 為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。
屬性 對象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀,有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。
5.設(shè)計主要內(nèi)容
本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計要完成的工作包括:
1.平面鋼架分析程序的改造
對結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進行修改和補充。要求:
(1) 編寫自動生成節(jié)點坐標(biāo)和單元節(jié)點編號的程序,或以圖形方式輸入計算簡圖。
(2) 修改程序,使之適合多工況內(nèi)力計算; (3) 根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點,設(shè)計適當(dāng)?shù)娜藱C界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。
2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序
(1) 根據(jù)有關(guān)的規(guī)范,應(yīng)明確計算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等)的計算方法,在次基礎(chǔ)上編寫自動生成各種荷載作用下的結(jié)點荷載和單元荷載的程序。
地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗公式確定。
(2) 計算各種荷載單獨作用時框架各桿件的內(nèi)力。計算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力(隨機)文件中。
對豎向荷載下的梁端彎距進行塑性調(diào)幅。
(3) 在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上,分別計算各種可能的荷載組合下,梁、柱控制截面的內(nèi)力。計算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>
(4) 從(3)生成的文件中選出最不利組合,同時給出截面配筋。
梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計的要求。
3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。
4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。
(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定,用auto-cad vba 繪制梁、柱配筋圖。
5.成果形式
本畢業(yè)設(shè)計的成果應(yīng)包括:
1.可運行的、并能給出正確計算結(jié)果的源程序
在存放源程序的軟盤中,應(yīng)至少有一個算例的數(shù)據(jù)文件,可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下,顯示正確地運行結(jié)果。
2.軟件使用手冊
這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。
3.軟件說明書
這是軟件作者的工作檔案,是軟件維護的基本資料。其中應(yīng)包括:
(1) 軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述,主要的計算公式及其使用的符號的含義,重要算法的文字說明:
(2) 程序的結(jié)構(gòu):模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能;
(3) 帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號)。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說明; (4) 為使他人根據(jù)軟件說明書讀懂你的程序所必需的其他資料。
(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。
4.對自己所編程序的評價
(1) 對算例計算結(jié)果的合理性進行必要的分析;
(2) 總結(jié)軟件設(shè)計過程中的經(jīng)驗和及教訓(xùn),提出設(shè)計改進意見。
以上各項資料處源程序文本以軟盤形式提交外,其余均用計算機打印。
6.進度計劃
第一周 畢業(yè)實習(xí),參觀工程,收集資料 。
第二周 需求分析:描述計算機模型,編些初步的軟件說明書。
第三周 軟件設(shè)計:選擇模塊劃分的方案
第四周 模塊設(shè)計:數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(梁柱截面數(shù)據(jù))
或 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(可視化圖形輸入)
第五周 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(框架數(shù)據(jù)、附加荷載)
第六周 模塊設(shè)計:荷載計算(恒載、活載),相應(yīng)的內(nèi)力計算
第七周 荷載計算(風(fēng)荷載、地震作用),相應(yīng)的內(nèi)力計算
第八周 模塊設(shè)計:梁配筋計算
第九周 梁荷載組合,確定梁配筋
第十周 梁荷載組合,確定梁配筋
第十一周 模塊設(shè)計:柱配筋計算
第十二周 柱荷載組合,確定柱配筋
第十三周 柱荷載組合,確定柱配筋
第十四周 軟件測試 或用autocad vba 繪制梁、柱配筋圖;
第十五周 軟件測試
第十六周 整理源程序,編寫軟件說明數(shù)和用戶手冊
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)
2.項目研究背景:
所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計,建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。
編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》gb50010-2002,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gbj10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實施以來的實踐經(jīng)驗,借鑒了國外先進標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
3.項目研究意義:
建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。
由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上,都客觀的需要計算機程序的輔助設(shè)計。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。
一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn),
4.文獻研究概況
在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯,計算機也是如此的。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84)該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時,可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量,使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于“概率設(shè)計法”,這是設(shè)計思想上的重要演進。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢,而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。
結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)常見的作用效應(yīng)有:
1.內(nèi)力。
軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;
剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;
彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;
扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。
2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。
3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。
4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。
5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。
6.應(yīng)變:如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。
極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類:
1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài):
(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載;(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;
(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。
2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):
(1)影響正常使用或外觀的變形;
(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);
(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù),是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價,使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個目的,人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點看,可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。
1.定值設(shè)計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強度、幾何參數(shù)、計算公式精度等)看作非隨機變量,而且采用以經(jīng)驗為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r(強度、剛度、抗裂度等),即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。
2.概率設(shè)計法:將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機變量,而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu),也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r(s>r)的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的,至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期,結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。
面向?qū)ο缶幊?/p>
使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊?,或oop。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建,
它是程序的組成模塊。
幾個定義
控件提供程序可見界面的可重用對象??丶氖纠形谋究颉?biāo)簽和命令按鈕。
事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時間的限制,或從端口接收數(shù)據(jù)。
方法嵌入在對象定義中的程序代碼,它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如,數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。
對象程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性,定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是visualbasic中所有對象的示例。
過程為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。
屬性對象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀,有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。
5.設(shè)計主要內(nèi)容
本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計要完成的工作包括:
1.平面鋼架分析程序的改造
對結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進行修改和補充。要求:
(1)編寫自動生成節(jié)點坐標(biāo)和單元節(jié)點編號的程序,或以圖形方式輸入計算簡圖。
(2)修改程序,使之適合多工況內(nèi)力計算;(3)根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點,設(shè)計適當(dāng)?shù)娜藱C界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。
2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序
(1)根據(jù)有關(guān)的規(guī)范,應(yīng)明確計算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等)的計算方法,在次基礎(chǔ)上編寫自動生成各種荷載作用下的結(jié)點荷載和單元荷載的程序。
地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗公式確定。
(2)計算各種荷載單獨作用時框架各桿件的內(nèi)力。計算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力(隨機)文件中。
對豎向荷載下的梁端彎距進行塑性調(diào)幅。
(3)在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上,分別計算各種可能的荷載組合下,梁、柱控制截面的內(nèi)力。計算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>
(4)從(3)生成的文件中選出最不利組合,同時給出截面配筋。
梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計的要求。
(5)部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定,用auto-cadvba繪制梁、柱配筋圖。
5.成果形式
本畢業(yè)設(shè)計的成果應(yīng)包括:
1.可運行的、并能給出正確計算結(jié)果的源程序
在存放源程序的軟盤中,應(yīng)至少有一個算例的數(shù)據(jù)文件,可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下,顯示正確地運行結(jié)果。
2.軟件使用手冊
這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。
3.軟件說明書
這是軟件作者的工作檔案,是軟件維護的基本資料。其中應(yīng)包括:
(1)軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述,主要的計算公式及其使用的符號的含義,重要算法的文字說明:
(2)程序的結(jié)構(gòu):模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能;
(3)帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號)。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說明;(4)為使他人根據(jù)軟件說明書讀懂你的程序所必需的其他資料。
(5)部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。
4.對自己所編程序的評價
(1)對算例計算結(jié)果的合理性進行必要的分析;
(2)總結(jié)軟件設(shè)計過程中的經(jīng)驗和及教訓(xùn),提出設(shè)計改進意見。
以上各項資料處源程序文本以軟盤形式提交外,其余均用計算機打印。
6.進度計劃
第一周畢業(yè)實習(xí),參觀工程,收集資料。
第二周需求分析:描述計算機模型,編些初步的軟件說明書。
第三周軟件設(shè)計:選擇模塊劃分的方案
第四周模塊設(shè)計:數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(梁柱截面數(shù)據(jù))
或數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(可視化圖形輸入)
第五周數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(框架數(shù)據(jù)、附加荷載)
第六周模塊設(shè)計:荷載計算(恒載、活載),相應(yīng)的內(nèi)力計算
第七周荷載計算(風(fēng)荷載、地震作用),相應(yīng)的內(nèi)力計算
第八周模塊設(shè)計:梁配筋計算
第九周梁荷載組合,確定梁配筋
第十周梁荷載組合,確定梁配筋
第十一周模塊設(shè)計:柱配筋計算
第十二周柱荷載組合,確定柱配筋
第十三周柱荷載組合,確定柱配筋
第十四周軟件測試或用autocadvba繪制梁、柱配筋圖;
第十五周軟件測試
第十六周整理源程序,編寫軟件說明數(shù)和用戶手冊
【關(guān)鍵詞】課程安排;VB;Access數(shù)據(jù)庫
一、模塊設(shè)計
模塊是軟件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),軟件結(jié)構(gòu)的好壞完全由模塊的屬性體現(xiàn)出來,把軟件模塊化的目的是為了降低軟件復(fù)雜性,使軟件設(shè)計,測試,調(diào)試,維護等工作變得簡易,但隨著模塊數(shù)目的增加,通過接口連接這些模塊的工作量也隨之增加。基于上述原因,在進行總體規(guī)劃的初步設(shè)想中,以中學(xué)各種資源和資源的分配為依據(jù),綜合多種相關(guān)因素,將該系統(tǒng)劃分成以下四個子功能模塊:用戶管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、排課管理子系統(tǒng)、課表查詢子系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計上,遵循“功能分離,數(shù)據(jù)共享”的原則。
二、功能分解
1.用戶管理子系統(tǒng)功能:用戶密碼的設(shè)置和修改,用戶權(quán)限的設(shè)置,用戶重新登陸。2.數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)功能:包括對教室、教師、班級和課表數(shù)據(jù)的保存、查詢、更新、刪除。3.排課管理子系統(tǒng)功能:包括手動排課、修改課表這一部分。4.課表查詢子系統(tǒng)功能:對于具體的班級、教師、進行課表查詢,打印。
三、數(shù)據(jù)庫設(shè)計
1.班級信息表。班級信息表負(fù)責(zé)維護班級信息,主要包括班級名稱、班級人數(shù)、所在教室、班主任(每一班只能有一個班主任)。
2.賬戶信息管理表。賬戶信息管理表包括用戶名稱、用戶密碼、用戶權(quán)限。管理員可以使用所有功能,但是普通用戶不能運行條件設(shè)置等功能,只能修改密碼和查詢課表。
3.教師信息表。教師信息表是維護教師的信息表,包括教師編號、教師姓名、所任年級及課程、電話、郵箱等。系統(tǒng)規(guī)定每個任課教師只能任一門課,不允許跨級代課,但是一個教師可以任多個班級的課程。此系統(tǒng)最終是按照老師名字來排課的,所以在教師所任課程這個字段里,年級和課程同時顯示,這樣排課的時候,沖突可以減少很多。
4.時間段信息表。時間段信息表負(fù)責(zé)維護學(xué)校每天的教學(xué)時間安排,包括節(jié)號、時間段。
5.排課信息表。排課信息表負(fù)責(zé)對課程進行安排,包括班級名稱、節(jié)號、星期一、星期二、星期三、星期四、星期五。因為一個老師是帶兩個班的,所以按老師名字來排課,這樣沖突就比較少。但是課程輸出時候課程名和老師名是同時顯示的。
四、用戶界面設(shè)計
1.登陸模塊的設(shè)計。登錄界面是用戶最先看到的系統(tǒng)的界面,所以直觀上給用戶的感覺很重要,所以做一個好的界面,提高軟件的親和力。
2.主窗體界面的設(shè)計。主窗體全部采用jcbutton按鈕過渡到其他窗體,是便于使用,清晰明了。
這張圖標(biāo)題顯示是super管理員,是因為是以管理員身份登錄的。
圖1-1系統(tǒng)主窗體界面
3.系統(tǒng)管理模塊的設(shè)計。出于安全考慮,此系統(tǒng)設(shè)置了訪問權(quán)限。不一樣的用戶的賬戶管理界面是不一樣的。此系統(tǒng)共設(shè)置了兩類用戶:普通用戶和管理員。普通用戶的賬戶管理僅限于修改密碼,管理員的賬戶管理包含密碼管理和用戶信息的管理。此外,普通用戶不能運用條件設(shè)置等功能,但管理員可以運用。
4.條件設(shè)置模塊的設(shè)計。條件設(shè)置模塊總共包含班級設(shè)置、教師設(shè)置、時間設(shè)置這三個子模塊。班級設(shè)置模塊負(fù)責(zé)班級信息的添加、刪除、查詢等操作;教師設(shè)置模塊負(fù)責(zé)教師信息的添加、刪除、查詢等操作;時間設(shè)置模塊負(fù)責(zé)時間的修改操作等。條件設(shè)置功能僅限于管理員使用,普通用戶沒有訪問權(quán)限。
五、系統(tǒng)總結(jié)
此排課系統(tǒng)是針對初中或者以下的學(xué)校,所以比較簡單。主要是排課算法的設(shè)計,這部分解決了,其他就相對簡單了。系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過測試,可以進行簡單的排課。但由于本人水平有限,系統(tǒng)還是存在一些缺陷,沒有方方面面都考慮到。比如說,像微機課這類課,一般都是全班學(xué)生去機房的,而不是在固定的教室上,那么排課的時候,就多了限制條件,都由于本人的水平有限而被忽略了。系統(tǒng)創(chuàng)新的地方是,在排課的時候考慮到,如果兩個班的某節(jié)課是自習(xí)課,也就是說不排課,那這不應(yīng)該算為課程重復(fù)。系統(tǒng)的設(shè)計過程經(jīng)歷了兩種方案,第一種方案是按照課程名來排課,后來發(fā)現(xiàn)如果以課程名來排課,那么課程沖突就比較厲害,達(dá)不到提高排課效率的目的。第二種方案,也就是現(xiàn)在這種,是以老師名字來排課,規(guī)定老師只能帶同一年級的多個班(一般情況下是兩個班),所任課程僅限一門,那么一個班的課表出來后,另一個班排課時沖突的地方就比較少。最后課表生成時,班主任以及課表和任課老師同時顯示。
參考文獻:
[1]李玉林.VB畢業(yè)設(shè)計指南與項目實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
【關(guān)鍵詞】就業(yè)市場;光電;光機電一體化平臺
隨著光電行業(yè)的快速發(fā)展,其已經(jīng)在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位,大力發(fā)展光電產(chǎn)業(yè)是國家高新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中的重要組成部分。光電專業(yè)旨在培養(yǎng)符合光電行業(yè)發(fā)展和企業(yè)需求的光電顯示技術(shù)方面的高級專業(yè)人才,但隨著社會的發(fā)展和科技的進步,要求高等院校培養(yǎng)的學(xué)生必須是基礎(chǔ)扎實、專業(yè)能力強、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神和國際視野的復(fù)合型人才。而傳統(tǒng)的高等教育模式,偏重專業(yè)理論學(xué)習(xí),弱化了實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生動手能力不強,發(fā)展后勁不足,難以滿足社會和企業(yè)的需求。因此,培養(yǎng)具有實踐能力和富有創(chuàng)新精神的高級專業(yè)人才,是企業(yè)期望,社會認(rèn)同,學(xué)校努力的共同目標(biāo)。如何在各門基礎(chǔ)和專業(yè)課程、實驗課程、課程設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、創(chuàng)新設(shè)計能力和工程實踐能力,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,也是眾多高校所面臨的共同課題之一。因此對光電專業(yè)的實踐進行研究,探索新型實踐教學(xué)內(nèi)容、方法及組織管理模式,可以進一步提高光電專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,培養(yǎng)出具有實踐能力和富有創(chuàng)新精神的高級人才。
“光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實訓(xùn)平臺”是依據(jù)上述要求而提出的。其要求測控實訓(xùn)接近實際工業(yè)生產(chǎn)測控現(xiàn)場,又要針對教學(xué)及實訓(xùn)目的進行理論及技術(shù)高度提升,強化光機電一體化測量與控制系統(tǒng)的工作原理分析,提高光、機、電、計單元設(shè)計、系統(tǒng)安裝與調(diào)試能力。
一、實踐動手能力的需求
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是光電專業(yè)教學(xué)中的一項重要內(nèi)容,在培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合動手能力方面起到至關(guān)重要的作用。江蘇省常州工學(xué)院光光電工程學(xué)院設(shè)立于2006 年,現(xiàn)有學(xué)院目前下設(shè)測控技術(shù)系、光電工程系、新能源工程系三個系,24個教學(xué)班,目前學(xué)院已有900余名本科畢業(yè)生活躍在各企事業(yè)單位從事光伏、測量與控制領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的工作。根據(jù)學(xué)生就業(yè)信息反饋和相關(guān)的市場調(diào)研,當(dāng)前就業(yè)市場對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求越來越高,不僅要求學(xué)生理論功底扎實,而且越來越看重實踐動手能力。光電專業(yè)學(xué)生一般具有較強的光伏、測控方面的理論知識,但缺乏電子技術(shù)類相關(guān)能力,而學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)需要各方面的訓(xùn)練條件和機會,因此對于實踐環(huán)節(jié)硬件建設(shè)提出了新的課題。這是當(dāng)前光電專業(yè)培養(yǎng)過程中必須要解決的課題,也是國內(nèi)其他學(xué)校同類專業(yè)所面臨的共同課題。
常州工學(xué)院在現(xiàn)有的實驗室硬件環(huán)境基礎(chǔ)上,整合資源,借助科研平臺,積極發(fā)揮教師主動性,研制出光機電一體化平臺,讓學(xué)生能夠更好的理論聯(lián)系實踐,學(xué)以致用。該平臺將研究與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合、充分發(fā)揮現(xiàn)有實踐教學(xué)硬件條件的實踐教學(xué)內(nèi)容體系和培養(yǎng)模式,是解決理論和實踐統(tǒng)一的有效途徑。
二、光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實訓(xùn)平臺
光電相關(guān)專業(yè)的課程既要求學(xué)生掌握傳感器、工程光學(xué)、控制工程、計算機控制技術(shù)、誤差理論與數(shù)據(jù)處理、信號分析與處理的基礎(chǔ)理論知識,又要求學(xué)生能夠利用測控儀器技術(shù)、光電測試技術(shù)、自動檢測技術(shù)解決一些實際問題。目前大多數(shù)高校光電專業(yè)學(xué)生都只停留在基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)上,缺少親自利用光電測控處理方法解決實際問題的訓(xùn)練環(huán)節(jié),更缺乏學(xué)生進行創(chuàng)新實驗的條件和環(huán)境,嚴(yán)重影響了教學(xué)的質(zhì)量和效果,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新思維能力。鑒于上述原因,在研究和技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,研制一種低成本、高精度、可擴展、基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性并舉的光機電一體化測控教學(xué)創(chuàng)新實驗平臺,對提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是十分必要的。
該實訓(xùn)平臺由激光測距裝置、二維可控傳送機構(gòu)、單片微機控制器、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)控信號驅(qū)動器、上位監(jiān)控計算機、系統(tǒng)測控軟件及下微機測控數(shù)顯器等組成。通過本系統(tǒng)實訓(xùn),讓學(xué)生可以掌握測控系統(tǒng)的全過程的綜合知識和技術(shù),包括信號測量技術(shù)、信號處理技術(shù)、運動驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)、上下位機通信技術(shù)、電子線路設(shè)計技術(shù)、計算機監(jiān)控界面設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)備安裝與調(diào)試技術(shù)。
1.平臺原理。光機電一體化測控技術(shù)綜合實訓(xùn)平臺基于激光三角的原理實現(xiàn),其通過激光三角測量能夠?qū)崿F(xiàn)微小位移的精密測量。該平臺采用非接觸式測量,可以方便無損地測量被測物的厚度。該技術(shù)開發(fā)的檢測儀器也可廣泛應(yīng)用于太陽能電池片測厚、印刷電阻測量、汽車四輪定位、造船、機械、石油、化工等行業(yè)的精密測量。
2.平臺組成和各部分功能。光機電一體化測控技術(shù)綜合實訓(xùn)平臺主要由C型支架、激光測量裝置、二維可控傳送機構(gòu)、測控箱、下位機測控數(shù)顯器、計算機及系統(tǒng)測控軟件等組成。C型支架主要支撐傳感器測量裝置往復(fù)掃描運動,由絲杠帶動。激光測量裝置安裝于C型機構(gòu)上下兩端。二維可控傳送機構(gòu)主要模擬實際鋰電池生產(chǎn)線薄膜的平面運動,控制被測物移動,由絲杠帶動,光柵位移實現(xiàn)測量。測控箱內(nèi)包含下位機控制器、電源、傳動電機驅(qū)動、傳感器信號驅(qū)動和上下位機數(shù)據(jù)采集卡通訊接口。下位機測控數(shù)顯器能在脫離上位機時,實現(xiàn)系統(tǒng)測控與液晶顯示。計算機包括數(shù)據(jù)采集卡和人機界面軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量、分析和顯示。
3.平臺主要技術(shù)指標(biāo)。測量范圍:26-34mm;測量精度:1%;顯示分辨率:1um;傳感器測量掃描行程:0-450mm;被測物體傳送行程: 0-350mm;傳送裝置光柵位移數(shù)字測量:0~300mm;具有上下位機獨立的測控與顯示:被測物平均厚度、被測物瞬間厚度、實時測量曲線顯示、報警等功能;帶有系統(tǒng)仿真、數(shù)據(jù)處理模塊;提供測量及監(jiān)控系統(tǒng)軟件源代碼;供電要求:額定電壓交流220V;額定功率小于2kW。
此外,平臺間通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),可自動生成實驗報告、保存實驗數(shù)據(jù)、管理和考評成績。
4.平臺實訓(xùn)項目。本平臺提供7個難易程度不同的實訓(xùn)項目。實驗一為基于Visual Basic/Matlab的串口通信。主要實現(xiàn)上下傳感器采集數(shù)字信號和計算機之間的串口通信,并通過相關(guān)工具軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和實時顯示。實驗二為基于Matlab GUI實現(xiàn)上位機監(jiān)控界面的編程設(shè)計。該實驗需要學(xué)生掌握Matlab的基本功能和人機界面的實現(xiàn)。需要學(xué)生合理布局并設(shè)計完整、合理、直觀、漂亮的人機界面圖。實驗三為靜態(tài)厚度高精度測量和控制。主要讓學(xué)生掌握差動式激光傳感器靜態(tài)測厚原理、了解靜態(tài)測量誤差的來源和抑制方法并采用Matlab人機界面實現(xiàn)靜態(tài)被測物的厚度測量。實驗四為二維動態(tài)厚度高精度測量和控制。主要讓學(xué)生掌握差動式激光傳感器動態(tài)測厚原理、了解動態(tài)測量誤差的來源和抑制方法并采用Matlab人機界面實現(xiàn)C型機構(gòu)不同掃描速度下動態(tài)被測物的厚度測量。實驗五為多種測量數(shù)據(jù)軟件的處理設(shè)計。主要讓學(xué)掌握Matlab常規(guī)濾波方法:比如算術(shù)平均法、中位值濾波法、滑動平均法和中位值平均等濾波法。實驗六為二維高精度絲桿傳動和步進電機驅(qū)動控制。該實驗主要基于匯編語言和C語言實現(xiàn)單片機對絲杠和步進電機驅(qū)動控制。實驗七為下位機測控與顯示界面設(shè)計。學(xué)生主要掌握單片機C語言的編程,圖形液晶驅(qū)動程序的編寫、步進電動機驅(qū)動控制原理和按鍵掃描程序的編寫。
通過實驗一到五使學(xué)生能夠深入理解和扎實掌握有關(guān)傳感器測量、單片機控制、串口通信和軟件實現(xiàn)等方面的基礎(chǔ)理論知識,同時也使學(xué)生對工業(yè)自動生產(chǎn)線的產(chǎn)品檢測判定模擬過程有直接的感受;實驗六到七可以培養(yǎng)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)光機電一體化平臺的技術(shù)難題,提高學(xué)生獨立解決技術(shù)難題的能力,從而增強學(xué)生的探索興趣和創(chuàng)新意識。
三、總結(jié)
光電專業(yè)學(xué)生一般具有較強的光伏、測控方面的理論知識,但缺乏電子技術(shù)類相關(guān)能力,而從就業(yè)信息反饋和市場需求來看,要求學(xué)生在學(xué)校的實踐能力適應(yīng)未來工作崗位的需求,上述對于學(xué)校實踐環(huán)節(jié)硬件建設(shè)提出了新的課題。結(jié)合與企業(yè)的科研項目,通過構(gòu)建“光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實訓(xùn)平臺”,既模擬實際工業(yè)生產(chǎn)測控現(xiàn)場,又可針對教學(xué)進行理論和技術(shù)高度提升,強化光機電一體化測量與控制系統(tǒng)的工作原理,并提高學(xué)生分析、光、機、電、計單元設(shè)計、系統(tǒng)安裝與調(diào)試能力。通過實際實踐課程、畢業(yè)設(shè)計課程的實施效果來看,學(xué)生在較短的時間內(nèi)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了光機電軟件等相關(guān)知識,大幅提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,提升了學(xué)生在后續(xù)理論學(xué)習(xí)的興趣。此外該平臺不僅適合光電專業(yè)學(xué)生實踐操作的實施,也適合于電子技術(shù)類和機電專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
一、人才培養(yǎng)要“專而精”
重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計專業(yè)根據(jù)市場和企業(yè)用人需求、設(shè)計類行業(yè)的發(fā)展和變化,確定本專業(yè)的主修方向為室內(nèi)設(shè)計方向。室內(nèi)設(shè)計專業(yè)是一門綜合性較強的學(xué)科專業(yè),涵蓋空間、材料、色彩、心理和設(shè)備的設(shè)計與規(guī)劃,設(shè)計種類分為住宅、辦公、娛樂、餐飲和商業(yè)等空間設(shè)計,還可以延伸到展廳、家具和櫥柜等設(shè)計種類。同時,課程體系中包含了素質(zhì)教育課程、基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程,而且專業(yè)核心課程只占整個課程體系的30%左右,因此,要在三年時間里,讓學(xué)生熟練掌握多種類型的設(shè)計顯然使不現(xiàn)實的,因此,我們需要根據(jù)企業(yè)的用人需求,將室內(nèi)設(shè)計相關(guān)設(shè)計技能進行精簡,突出培養(yǎng)作為室內(nèi)設(shè)計師的最核心技能,通過走訪企業(yè),與企業(yè)負(fù)責(zé)人進行座談,并對畢業(yè)生進行信息反饋的方式,我們了解到企業(yè)要求員工必須具備專業(yè)技能主要體現(xiàn)在能溝通、懂設(shè)計、會畫圖等。在人才培養(yǎng)過程中,我們始終將這幾種能力作為人才培養(yǎng)目標(biāo)?!澳軠贤ā奔匆髮W(xué)生具備與客戶溝通設(shè)計方案的能力,在每門專業(yè)課程中都設(shè)置了學(xué)生方案闡述環(huán)節(jié),要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)能夠完整闡述設(shè)計方案,培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和方案表現(xiàn)能力;“懂設(shè)計”要求學(xué)生具備各種空間設(shè)計能力,我們將室內(nèi)設(shè)計根據(jù)設(shè)計特點將各個空間設(shè)計進行整合分成兩大模塊,分別是住宅空間設(shè)計模塊和公共空間設(shè)計模塊,其中住宅空間設(shè)計模塊又分為小戶型住宅、大戶型住宅和別墅空間設(shè)計,這三個小模塊分三個學(xué)期來實施,課程安排由簡到難,技能水平逐步提高,畢業(yè)設(shè)計階段完成別墅空間設(shè)計;公共空間設(shè)計模塊又分為辦公空間設(shè)計、餐飲空間設(shè)計和娛樂空間設(shè)計,這三個小模塊分二個學(xué)期來實施,學(xué)生根據(jù)興趣和個人專業(yè)能力自主選擇其中兩個模塊來學(xué)習(xí),此目的是使設(shè)計課程更加具有系統(tǒng)性、延續(xù)性,更能體現(xiàn)職業(yè)崗位技能教學(xué),同時,也能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自主性,幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和專業(yè)能力,打造專業(yè)的核心競爭力;“會畫圖”即要求學(xué)生能夠畫出標(biāo)準(zhǔn)的施工圖紙,每門專業(yè)設(shè)計課程都要求學(xué)生繪制出一套完整的設(shè)計施工圖紙,而且施工圖紙必須符合國家裝飾工程制圖標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生既會做設(shè)計又會畫施工圖。各個用人單位紛紛評價學(xué)生畢業(yè)進入工作崗位以后,上手比較快,專業(yè)基礎(chǔ)能力扎實,能很快地適應(yīng)工作。這種培養(yǎng)模式更加注重職業(yè)教育的特色,注重培養(yǎng)高職學(xué)生的基本操作技能,將人才培養(yǎng)定位與普通本科院校的教育方式分開來。
二、上課就是“工作”
關(guān)鍵詞:合作辦學(xué);實踐教學(xué);創(chuàng)新教育
0.引言
國家的“十二五”規(guī)劃強調(diào)“提高教育現(xiàn)代化水平,增強自主創(chuàng)新能力,壯大創(chuàng)新人才隊伍,推動發(fā)展向主要依靠科技進步、勞動者素質(zhì)提高、管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,加快建設(shè)創(chuàng)新型國家”?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》也把創(chuàng)新教育列入其中,并把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)的全過程。高等院校是實施創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主體,擔(dān)負(fù)著為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供人才保障和智力支持的重任。值得注意的是,隨著高等教育規(guī)模迅速擴張,大學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量令人擔(dān)憂,突出表現(xiàn)為高校畢業(yè)生實踐能力和創(chuàng)新能力弱。如何使我國的高等學(xué)校培養(yǎng)出既具有豐富的理論知識,又具備較強的實踐和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才,已成為一個亟待解決的問題。
1.中法合作辦學(xué)項目
眾所周知,發(fā)達(dá)的西方國家在對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上積累了豐富的實踐經(jīng)驗。我國引進中外合作辦學(xué)項目,目的是利用國外先進的教育資源、教學(xué)方法和教育理念促進我國高等教育的發(fā)展。
經(jīng)教育部批準(zhǔn),江蘇科技大學(xué)于2003年與法國巴黎高等計算機學(xué)院(SUPINFO)合作開辦計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(中法合作辦學(xué)項目),培養(yǎng)高素質(zhì)的計算機專業(yè)工程技術(shù)人才。該合作辦學(xué)項目的培養(yǎng)方案由中法雙方的教師共同制訂,全套引進了SUPINFO的教育資源,專業(yè)核心課程由SUPINFO派遣有工程經(jīng)驗的外籍教師任教,學(xué)生享有SUPINFO的電子圖書館、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)實驗室等優(yōu)質(zhì)教育資源。課程體系包含計算機專業(yè)核心課程、工程實踐項目、經(jīng)管、法律類課程等。其中專業(yè)核心課程有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理和體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、JAVA、,NET等;經(jīng)管、法律類課程有IT管理、IT經(jīng)濟、IT法律、軟件質(zhì)量管理等;工程實踐方面包括專業(yè)課的課程設(shè)計、個人項目和分組項目、全職企業(yè)實習(xí)、兼職實習(xí)、社團組織活動等。
經(jīng)過近十年的發(fā)展,該項目培養(yǎng)了一批既掌握本專業(yè)的國際化知識,又熟悉跨文化溝通,并具有較強的實踐能力和創(chuàng)新意識的專業(yè)工程技術(shù)人才。從大四開始,學(xué)院根據(jù)出國深造、國內(nèi)讀研、自主創(chuàng)業(yè)和工作就業(yè)等各種情況,設(shè)置不同的課程組合,為學(xué)生提供寬口徑的升學(xué)與就業(yè)渠道。已畢業(yè)的4屆學(xué)生共234人全部通過中方的畢業(yè)設(shè)計,修滿相應(yīng)學(xué)分,并獲得中方本科學(xué)士學(xué)位,其中178人,修滿SUPINFO規(guī)定學(xué)分,獲得法方學(xué)士學(xué)位;84人赴法國、美國、澳大利亞、日本等國攻讀碩士學(xué)位,讀研率近40%,國內(nèi)就業(yè)涵蓋政府部門、事業(yè)單位、國企、外企等,就業(yè)率達(dá)98.8%,用人單位評價學(xué)生“專業(yè)技術(shù)精湛,綜合素質(zhì)強,具有團隊協(xié)作精神”。2007年12月,在江蘇省首屆中外合作辦學(xué)經(jīng)驗交流會上,江蘇科技大學(xué)作為特邀代表介紹經(jīng)驗,并在2009年的教育部中外合作辦學(xué)項目評估中獲得好評,辦學(xué)效果得到了江蘇省教育廳主管部門的肯定,并受到新華社等媒體的關(guān)注。
為什么入選中法合作項目學(xué)生的就業(yè)能力、工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與普通專業(yè)學(xué)生的相比具有明顯優(yōu)勢呢?課題組成員多年來一直從事中法合作辦學(xué)項目的一線教學(xué)和管理工作,非常熟悉法方教師的教學(xué)方式、課程設(shè)置、課程內(nèi)容和考核方式。經(jīng)過多次研討和深入分析,課題組成員一致認(rèn)為,在法方的培養(yǎng)方案中,對學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)不僅僅來自于課堂教學(xué)的理論學(xué)習(xí),更多的是在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)上。
2.合作辦學(xué)項目的實踐教學(xué)
實踐教學(xué)是指在教學(xué)計劃內(nèi),以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力為主而獨立設(shè)置的,以學(xué)生活動為主、教師輔導(dǎo)為輔的教學(xué)活動。實踐教學(xué)內(nèi)容主要包括教學(xué)計劃內(nèi)的課程實驗、課程設(shè)計、社會實踐、畢業(yè)設(shè)計(論文)、實習(xí)、實訓(xùn)、學(xué)年論文等,也包括軍訓(xùn)、創(chuàng)業(yè)活動以及納入教學(xué)計劃的社會調(diào)查、科技制作、學(xué)科競賽活動等。
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是鞏固理論知識和加深對理論認(rèn)識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺。
筆者從以下5個方面分析闡述中法合作辦學(xué)項目的計算機專業(yè)在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置。
2.1課程實驗
以計算機組成原理課程為例,國內(nèi)課程通常為72學(xué)時,實驗為16學(xué)時,由5~6個實驗項目組成,由實驗室老師集中指導(dǎo),在固定地點開展實驗項目。該課程成績主要取決于期末的筆試成績,實驗成績僅作為參考。在課程中,實驗常被看作理論教學(xué)的補充,輔助學(xué)生理解課程的核心知識點。
合作辦學(xué)項目開設(shè)的專業(yè)課程幾乎每門都有一個project作為課程實驗,要求學(xué)生利用本課程介紹的開發(fā)工具、知識要點等獨立設(shè)計并完成。任課老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)并規(guī)定項目完成時間,具體實施由學(xué)生自行安排。每學(xué)期都有幾門專業(yè)課的projiect要完成,學(xué)生獲得該門課程的成績一般由筆試、項目報告和答辯3部分組成,如果某兩個project設(shè)計內(nèi)容雷同,則均被判為cheat,該課程成績?yōu)?且計入誠信檔案。如ASP課程的project是需要設(shè)計一個飛行俱樂部的信息管理系統(tǒng),學(xué)生通常會借鑒網(wǎng)絡(luò)資源或其他同學(xué)的代碼,因為誠信檔案會直接導(dǎo)致不良信用記錄,學(xué)生一般不會、也不敢相互抄襲,都會在理解他人成果的基礎(chǔ)上加以修改和完善,最終轉(zhuǎn)化成自己的成果。這對于培養(yǎng)學(xué)生的知識產(chǎn)權(quán)意識,自主創(chuàng)新意識起到了非常重要的促進作用。通過每學(xué)期的多個proiect,學(xué)生的工程實踐能力、檢索文獻資源獨立解決實際問題的能力都得到了很大提高,經(jīng)過4年潛移默化的培養(yǎng),逐漸形成一種良好的解決工程問題的習(xí)慣。
2.2課程設(shè)計
國內(nèi)計算機專業(yè)課程設(shè)計,如“網(wǎng)站設(shè)計課程設(shè)計”時間為2~3周,集中在實驗室編寫一個軟件項目,或集中在實驗室利用實驗箱、開發(fā)板等實現(xiàn)一個應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方案。學(xué)生獨立或通過分組協(xié)作,在固定的時間內(nèi)完成一個工程項目。學(xué)生的最終成績由出勤情況、實驗表現(xiàn)和設(shè)計報告決定。學(xué)生為了應(yīng)付檢查,通常整個班級的設(shè)計報告只有幾個版本,很多學(xué)生得不到真正意義上的實踐訓(xùn)練。
合作辦學(xué)項目每學(xué)年都會有1-2門的課程設(shè)計,主要是綜合幾門課程的知識解決一些實際應(yīng)用問題,時間跨度為一個學(xué)期,由法方教師提供課程設(shè)計的題目、內(nèi)容和要求。課程設(shè)計的綜合性比較強,需要運用程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫、Web頁面或圖形界面設(shè)計等,而這些在課程實驗的projiect都訓(xùn)練過,學(xué)生將這些proiect有機整合,基本可以實現(xiàn)課程設(shè)計的基本功能。課程設(shè)計由學(xué)生分組協(xié)作完成,項目演示和答辯通過后可獲得成績,考核主要關(guān)注學(xué)生設(shè)計方案的新穎性、可靠性和實用性。
2.3企業(yè)實習(xí)
國內(nèi)計算機專業(yè)學(xué)生因為涉及交通費用、食宿安全、企業(yè)接收意愿等因素很少參加企業(yè)實習(xí)。合作辦學(xué)項目非常重視企業(yè)實習(xí),并設(shè)置了很多學(xué)分。每學(xué)年一次全職實習(xí)設(shè)置10個學(xué)分(國內(nèi)通常為3-4學(xué)分),每學(xué)期一次兼職實習(xí)設(shè)置3個學(xué)分,學(xué)校根據(jù)企業(yè)評價、學(xué)生提交的實習(xí)報告或總結(jié)等給予相應(yīng)的學(xué)分。合作辦學(xué)項目在大一學(xué)年即開設(shè)了IT管理課程,主要內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生如何參加企業(yè)面試、寫推薦信、如何與企業(yè)溝通并獲得實習(xí)機會等。由于參加企業(yè)實習(xí)的學(xué)分非常高,學(xué)生在“胡蘿卜+大棒”政策的引導(dǎo)下,一般都可以獨自找到實習(xí)機會(低年級的實習(xí)通常是非技術(shù)性的,而高年級通常能獲得需要專業(yè)技能的實習(xí)機會)。經(jīng)過大學(xué)四年的實習(xí)訓(xùn)練,學(xué)生得到了豐富的企業(yè)實習(xí)經(jīng)驗,這對于他們以后的就業(yè)或創(chuàng)業(yè)都有著非常重要的意義。
2.4技能認(rèn)證
國內(nèi)計算機專業(yè)的學(xué)生在校期間很少能得到技能認(rèn)證培養(yǎng)的機會,而合作辦學(xué)項目的課程體系中有多種企業(yè)技能認(rèn)證的設(shè)置,如微軟認(rèn)證、思科認(rèn)證、Oracle認(rèn)證等。由于國外的高校和國際知名的大企業(yè)都有合作協(xié)議,可以免費獲得最新的開發(fā)工具,學(xué)生在校期間每個學(xué)期都可以學(xué)習(xí)微軟、思科、Oracle等公司的最新技術(shù)和開發(fā)工具,并使用最新的工具開發(fā)工程項目等。當(dāng)學(xué)生通過企業(yè)的認(rèn)證考試并獲得證書時,法方教師會認(rèn)定其取得相應(yīng)的學(xué)分。
2.5社團服務(wù)
國內(nèi)計算機專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)期間一般不會到社團服務(wù),因為學(xué)校一般不將社團服務(wù)作為指標(biāo)考核學(xué)生。而合作辦學(xué)項目在課程體系中明確規(guī)定,學(xué)生在校期間每學(xué)期需參加3次以上的社團活動,以獲取3學(xué)分的校園活動或社會服務(wù)學(xué)分等。
工程教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)是工業(yè)工程人才培養(yǎng)極其重要的必修環(huán)節(jié)。通過實驗室建設(shè)為加強教學(xué)實驗和項目訓(xùn)練提供基本條件,通過大量的實踐訓(xùn)練,使工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生能夠加深對基礎(chǔ)理論和工程基礎(chǔ)知識的理解提高綜合運用多種工業(yè)工程手段(工程的或管理的)解決實際問題的能力,以適應(yīng)培養(yǎng)高層次應(yīng)用型、復(fù)合型人才的要求。
1.工業(yè)工程專業(yè)實驗室的規(guī)劃
為了建設(shè)高水平的工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)實驗室,我們進行了精心的規(guī)劃和反復(fù)論證。我們對國內(nèi)外多所名校的工業(yè)工程系實驗室進行了調(diào)查和網(wǎng)上查詢,此外還重點請教了多位國際知名的工業(yè)工程專家。目前,各學(xué)校工業(yè)工程系由于各自的研究側(cè)重點不同,實驗室建設(shè)側(cè)重情況都有所不同??紤]到我系學(xué)生的培養(yǎng)需求以及今后的學(xué)科發(fā)展方向,以及我們現(xiàn)有的情況,發(fā)揮工科背景的后發(fā)優(yōu)勢,取其它學(xué)校之長,制定了比較符合時展要求和我校特點的建設(shè)方案。
我們決定重點建設(shè)3個專業(yè)實驗室:先進制造及數(shù)字化企業(yè)實驗室,人因工程實驗室,物流工程實驗室。此外,我們不可能將工業(yè)工程面臨的各種系統(tǒng)都在實驗室建立物理模型,因此利用信息技術(shù)和現(xiàn)代展示技術(shù)彌補這一不足是一個重要解決方法。因此,我們建設(shè)一個全面支持系統(tǒng)仿真與展示的綜合體驗演示中心。利用信息技術(shù)將仿真結(jié)果更加逼真地展示出來,便于學(xué)生理解復(fù)雜企業(yè)大系統(tǒng)的運行情況,同時可支持各類系統(tǒng)的遠(yuǎn)程體驗和演示,演示中心與三個分實驗室用內(nèi)部高速網(wǎng)絡(luò)連接起來。
這些專業(yè)實驗室總面積約600m2,特點在于:一是著重于企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)活動的整體;二是立足于教學(xué),每個實驗室都考慮教學(xué)實驗和案例的建設(shè);三是可為全校學(xué)生進行工業(yè)工程方面知識的教學(xué)和實踐培訓(xùn);四是可為工業(yè)工程系學(xué)科的發(fā)展提供基本平臺,服務(wù)于長遠(yuǎn)科研基本需求。
2.工業(yè)工程專業(yè)實驗室的建設(shè)情況
2.1 先進制造及數(shù)字化企業(yè)實驗室
“先進制造及數(shù)字化企業(yè)實驗室”在國家211和清華大學(xué)985有關(guān)經(jīng)費資助下已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模。設(shè)有先進制造實驗分室和數(shù)字化企業(yè)實驗分室,面積約30cm2。目的在于全面培養(yǎng)學(xué)生對工廠、企業(yè)車間層的有關(guān)工程知識和實踐技能。為工業(yè)工程系學(xué)生開設(shè)制造、生產(chǎn)系統(tǒng)方面的專業(yè)課以及為全校學(xué)生開設(shè)制造系統(tǒng)方面選修課,并支持有關(guān)課題研究。
實驗室目前擁有一套教學(xué)用微型CIMS系統(tǒng)(包括車中心、銑中心、立體倉庫、自動導(dǎo)引小車、三坐標(biāo)測量機、機器人、物料傳輸線)7臺教學(xué)型數(shù)控機床以及40臺微機。擁有CAD/CAM軟件和數(shù)字化企業(yè)建模與仿真軟件,如Pro/E、I-DEAS、AutoCAD、FACTO-RY、Flexsim等。全部計算機、設(shè)備聯(lián)網(wǎng),并與校園網(wǎng)相連,實現(xiàn)資源共享,形成協(xié)同學(xué)習(xí)的環(huán)境。
利用實驗室條件,學(xué)生可以進行CAD/CAM技術(shù)、CNC技術(shù)、NC編程、物流系統(tǒng)控制、FMS技術(shù)、CIMS技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí),可以進行實際操作的訓(xùn)練,實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一,教與學(xué)一體化。
2.2 人因工程實驗室
人因工程是工業(yè)工程主要的專業(yè)方向之一。建設(shè)人因工程實驗室的目的在于綜合運用人因工程方面的設(shè)備和技術(shù),教學(xué)上支持人因工程、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用。協(xié)同設(shè)計與制造等方面的工業(yè)工程和制造工程課程實驗,提供學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基本環(huán)境和設(shè)備技術(shù)實施手段,同時支持在虛擬設(shè)計制造、產(chǎn)品快速開發(fā)、勞動作業(yè)安全、人機系統(tǒng)設(shè)計與仿真等方面的研究。
人因工程實驗室面積約156m2,分為4部分:人因工程基礎(chǔ)教學(xué)實驗室、人體測量與生物力學(xué)實驗室、可用性評測與人機交互實驗室和虛擬現(xiàn)實與人機界面技術(shù)實驗室。
1)人因工程基礎(chǔ)實驗室建設(shè)
此實驗室主要應(yīng)用是人體和環(huán)境基本測量與分析,工作地設(shè)計等。
主要滿足人因工程基礎(chǔ)實驗教學(xué)要求。主要實驗內(nèi)容包括人體基本測量(形體尺寸、生理參數(shù)、認(rèn)知特性等)、環(huán)境基本測量(溫度、濕度、光照、噪聲、輻射、空氣等)以及工作地基本測量(幾何、物理測量等)等。目的是讓學(xué)生掌握基本的人因?qū)W測量手段和測量概念,強化人因工程的概念,并且能在今后的實際工作中自覺地考慮“人-機-環(huán)境”的互動關(guān)系,提高工程設(shè)計的人性化水平。結(jié)合這些實驗,本實驗室建設(shè)內(nèi)容主要包括人體生理計測儀器、環(huán)境計測儀器等儀器的購置以及設(shè)計基礎(chǔ)實驗。
2)人體測量與生物力學(xué)實驗室建設(shè)
此實驗室主要應(yīng)用是三維人體測量、建模、應(yīng)用與分析等。
主要針對現(xiàn)代三維無接觸人體測量技術(shù)及應(yīng)用,滿足人因工程高等專題實驗教學(xué)項目要求。建設(shè)內(nèi)容主要包括三維無接觸人體測量設(shè)備的購置、配套硬件建設(shè)和數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用軟件的研究與開發(fā)等。目的是讓學(xué)生掌握先進的人體測量手段,了解三維人體數(shù)據(jù)的應(yīng)用,結(jié)合專題設(shè)計實驗或項目充分領(lǐng)會人因工程在工程設(shè)計中的重要性。
3)可用性評測與人機交互實驗室建設(shè)
此實驗室主要應(yīng)用是用戶研究、心理測試、計算機人機交互評測等。
主要針對以下3個方面的內(nèi)容,產(chǎn)品的可用性(易用性)、用戶需求分析及用戶研究以及計算機人機交互測評等實驗內(nèi)容。重點針對現(xiàn)代信息產(chǎn)品的可用性測評;如何運用工程手段把握用戶的特征和需求(顯性需求和隱性需求)以保證產(chǎn)品開發(fā)的成功率;針對軟件的界面設(shè)計以及移動商務(wù)、移動設(shè)備進行實驗研究。通過這3個方面的實驗,希望能培養(yǎng)學(xué)生運用技術(shù)手段把握客戶需求,特別是針對當(dāng)前流行的電子商務(wù)、軟件和移動設(shè)備進行人性化設(shè)計的綜合能力。建設(shè)內(nèi)容包括:用戶測試室和研究觀察室的監(jiān)控設(shè)備集成、人機交互設(shè)備、移動電子產(chǎn)品評測樣本以及相應(yīng)的記錄和分析軟硬件。
4)虛擬現(xiàn)實與人機界面技術(shù)實驗室建設(shè)
此實驗室主要應(yīng)用是多通道復(fù)雜人機交互系統(tǒng)仿真與分析、虛擬體驗教學(xué)實驗、操作行為測評與分析、人體運動跟蹤與仿真等。
主要針對以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)的復(fù)雜“人-機-環(huán)境”交互系統(tǒng)進行模擬、仿真、測評和研究,立足于構(gòu)建各種人機界面進行近似真實場景的測評,并運用多通道人機界面技術(shù)開展部分虛擬體驗教學(xué)研究,通過“視覺、聽覺、觸覺”的集成體驗來加深理論知識的學(xué)習(xí)并“感知”復(fù)雜的系統(tǒng)或理論。本實驗將作為高等人因工程專題實驗和一系列研究類專題實驗的重要部分,培養(yǎng)學(xué)生運用新技術(shù)解決復(fù)雜問題的思路和基本能力,特別是自己動手進行研究類實驗的設(shè)計、運行、總結(jié)、提高的能力。同時本實驗室還作為工業(yè)工程系其他專業(yè)方向教學(xué)和研究用實驗平臺,開展體驗類教學(xué)實驗和成果展示。主要建設(shè)內(nèi)容包括三通道虛擬現(xiàn)實立體投影系統(tǒng)、觸覺人機交互裝置研制、虛擬現(xiàn)實軟件平臺購置、駕駛行為仿真測試系統(tǒng)研究以及專題實驗設(shè)計。
2.3 物流工程實驗室
物流(廣義包括企業(yè)內(nèi)部物資流動和企業(yè)外部供應(yīng)鏈管理)在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)活動中占據(jù)日益重要的地位,并已經(jīng)引起政府和工業(yè)界的高度重視。物流實驗室建設(shè)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜的物流系統(tǒng)進行設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計、過程優(yōu)化以及流程管理的實際能力。滿足相關(guān)的教學(xué)和科研的需求。利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)、仿真技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)等多種技術(shù)手段,使實驗室充分體現(xiàn)和展示現(xiàn)代物流技術(shù)。物流實驗室面積約9cm2,硬件設(shè)備主要是二個方面:混流裝配生產(chǎn)線(企業(yè)內(nèi)部物流)物流實驗室商業(yè)物流。
1)混流裝配生產(chǎn)線(企業(yè)內(nèi)部物流)
該生產(chǎn)線是裝配生產(chǎn)線,有8個工位,傳送帶可以連續(xù)移動或節(jié)拍移動。在生產(chǎn)實驗過程中教師可以生產(chǎn)指令、監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)、控制裝配線的運轉(zhuǎn),讓學(xué)生直觀地看到企業(yè)實際加工的裝配生產(chǎn)線,讓學(xué)生了解和熟悉企業(yè)內(nèi)物流。同時可以進行產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)分析與裝配流程規(guī)劃、裝配線配置與布局、裝配線平衡、裝配作業(yè)動作分析時間研究、在線庫存管理與生產(chǎn)現(xiàn)場物流、MRP與JIT生產(chǎn)模式對比、JIT方式下停線實驗、裝配質(zhì)量控制、基于MES實時計劃調(diào)度等實驗。
2)物流實驗室商業(yè)物流部分
物流實驗室商業(yè)物流部分主要由40個貨位的自動倉庫、貨柜、電子標(biāo)簽系統(tǒng)、電動傳輸帶、條形碼系統(tǒng)組成。學(xué)生根據(jù)老師提出的物流系統(tǒng)的需求,自行設(shè)計、分析、建立一個配送中心(倉儲、分揀、搬運、進出庫等)規(guī)劃物流系統(tǒng)。提高其運用理論解決實際問題能力,同時,對于現(xiàn)代物流配送有基本認(rèn)識,了解和熟悉庫存管理。對于可以進行實驗室實驗、設(shè)計、實施的配送中心部分,在實驗室進行,對于不便進行實驗室分析、實施的送貨線路部分,采用規(guī)劃及仿真軟件進行。
3.工業(yè)工程專業(yè)實驗室的建設(shè)成果
目前,先進制造及數(shù)字化企業(yè)實驗室中的先進制造實驗分室在原有的基礎(chǔ)上繼續(xù)完善,開發(fā)實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件,増加新的實驗內(nèi)容,擴大效益。學(xué)生可在實驗室里進行數(shù)控編程及加工,CAD/CAPP/CAM、FMS、機器人、CIMS、生產(chǎn)調(diào)度及仿真優(yōu)化等反映先進制造技術(shù)的單元或系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練。除為我校學(xué)生提供教學(xué)實踐服務(wù)外,每年都有其他院校(北京農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北方交通大學(xué)等)來我系實驗室做實驗和實習(xí)。數(shù)字化企業(yè)實驗分室已經(jīng)實現(xiàn)從零件設(shè)計、工藝分析、工廠設(shè)計、企業(yè)管理到企業(yè)運作仿真的系統(tǒng)集成。學(xué)生可以在實驗室學(xué)習(xí)數(shù)字化時代與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營有關(guān)的幾乎所有軟件系統(tǒng),進行企業(yè)知識的全方位訓(xùn)練。
已經(jīng)建成的人因工程實驗室,是國內(nèi)高校中建設(shè)比較完備的一個人因工程教學(xué)實驗室,而且建設(shè)內(nèi)容突出反映了國際上人因工程專業(yè)方向的發(fā)展趨勢,融入了較多的新技術(shù)和新思路,如信息產(chǎn)品的可用性及用戶研究、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在復(fù)雜人機界面方面的應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實體驗與展示等。實驗室建設(shè)規(guī)劃內(nèi)容被許多國內(nèi)兄弟院校的工業(yè)工程系索取和參考,為國內(nèi)工業(yè)工程系人因工程方向的教學(xué)改革提供了先例。
物流工程實驗室各個部分設(shè)備已基本建成。物流實驗室的軟件建設(shè)正在進行,軟件建設(shè)主要以科研成果為基礎(chǔ)進行開發(fā),形成與實驗設(shè)備配套的軟件,如倉儲管理系統(tǒng)、運輸管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)等。這些軟件補充物流實驗室的教學(xué)功能,通過該系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠使學(xué)生了解先進的物流管理信息技術(shù),而且通過模擬操作,能夠培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。同時把實驗內(nèi)容同企業(yè)的實際需要相結(jié)合,能夠大大提高學(xué)生參與實驗的積極性。
通過實驗室建設(shè),培養(yǎng)和鍛煉了一批研究生和有關(guān)實驗技術(shù)人員。實驗技術(shù)人員結(jié)合實踐教學(xué)基地建設(shè),包括軟硬件建設(shè)和教學(xué)實驗建設(shè),熟悉了工業(yè)工程新的學(xué)科方向,主動參與了所有實驗教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備。研究生通過參與開發(fā)教學(xué)實驗,特別是研制實驗系統(tǒng),不僅為學(xué)校節(jié)省了巨額的資金,而且也培養(yǎng)了獨立從事科學(xué)研究的能力。同時,實驗室的建設(shè)也推動了國際交流與合作,目前承擔(dān)了六項大型國際合作項目,總經(jīng)費約300多萬元。
4.工業(yè)工程專業(yè)實驗室的運行和管理
目前,年輕教師和實驗技術(shù)人員共同參與管理專業(yè)實驗室,以教學(xué)與研究互動的原則運行和發(fā)展實驗室。在教學(xué)實驗的設(shè)計階段是教師、研究生和實驗技術(shù)人員共同策劃開發(fā),一旦成熟就完全交給實驗技術(shù)人員負(fù)責(zé)運行。
利用現(xiàn)有的專業(yè)實驗室,以教學(xué)計劃為依據(jù),對學(xué)生進行實踐動手能力、協(xié)同合作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力等全面素質(zhì)的培養(yǎng)。針對不同的實驗對象,我們精心設(shè)計實驗內(nèi)容,包括基礎(chǔ)實驗和提高實驗,單元實驗和系統(tǒng)實驗,以及研究類專題實驗和新技術(shù)含量的專題實驗。采用多種實驗教學(xué)方式,比如看錄相、現(xiàn)場操作演示、學(xué)生動手實踐、計算機仿真等。與此同時,也將新研究成果引入教學(xué),不斷更新和豐富教學(xué)實驗內(nèi)容,使實驗教學(xué)始終能夠緊跟學(xué)科的發(fā)展,具有一定的先進性和代表性。針對19門課程,我們已新開設(shè)實驗40多個,年接納學(xué)生人數(shù)1000多人次。
配合專業(yè)課程和教學(xué)實驗,實驗室還開發(fā)制作了豐富的多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)課件,供學(xué)生自學(xué)。同時實驗室接納本科生的生產(chǎn)認(rèn)識實習(xí),畢業(yè)設(shè)計(綜合論文訓(xùn)練)SRT項目和研究專業(yè)技術(shù)的研究生論文工作。此外,還對工廠企業(yè)工程技術(shù)人員、大學(xué)、大中專教師進行工業(yè)工程專業(yè)相關(guān)技術(shù)的繼續(xù)教育培訓(xùn)。
數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用是與各專業(yè)應(yīng)用結(jié)合比較緊密的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程,是一門工程性和實踐性都非常強的課程,因此我們主要以工程化實踐教學(xué)模式進行數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué),根據(jù)“初步體驗、獨立項目實踐、從業(yè)實踐與實訓(xùn)”3個層次實行漸進式實踐教學(xué)訓(xùn)練。在教學(xué)過程中,我們注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,強化學(xué)生的工程實踐意識,從教學(xué)內(nèi)容的組織和實驗環(huán)節(jié)的設(shè)計到課堂教學(xué)案例和實驗教學(xué)的開展,都圍繞工程素養(yǎng)的培養(yǎng)進行遴選。
1.1采用工程案例驅(qū)動的理論教學(xué)模式
在理論課講授方面,我們以工程案例驅(qū)動模式進行教學(xué),以網(wǎng)上書店的開發(fā)案例貫穿教學(xué)全過程,將數(shù)據(jù)庫基本原理和設(shè)計技術(shù)融于案例教學(xué)過程。同時,根據(jù)浙江傳媒學(xué)院電子信息工程專業(yè)的傳媒行業(yè)特色,對教材的內(nèi)容進行優(yōu)化整合,增加與新媒體應(yīng)用相關(guān)的多媒體數(shù)據(jù)庫等新技術(shù)內(nèi)容,加強數(shù)據(jù)庫工程應(yīng)用設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)能力的培養(yǎng)。在各章的教學(xué)中,我們用案例進行分析,逐層引導(dǎo),全過程地闡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用中的各類概念和技術(shù)問題。
1.2實行漸進式的工程化實踐教學(xué)過程
1)初步工程訓(xùn)練體驗。課程的教學(xué)除了理論教學(xué)外,還有相應(yīng)的課內(nèi)實驗教學(xué)。實驗內(nèi)容分成兩部分,一部分是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本實踐,主要包括特定DBMS的使用、SQL語言的編程練習(xí)以及數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù);另一部分是小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),采用工程化的基本思想,組織學(xué)生分組設(shè)計實現(xiàn)一個初步的工程項目,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、主動學(xué)習(xí)能力、團隊協(xié)作能力以及初步的工程實踐能力。在初步工程訓(xùn)練體驗階段,教師提出工程設(shè)計的基本功能和性能要求,包括系統(tǒng)界面設(shè)計、基本的數(shù)據(jù)操作和查詢統(tǒng)計功能設(shè)計、性能指標(biāo)設(shè)計等基本要求。學(xué)生可自由組成小組,根據(jù)教師要求自主選題并自主選擇開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫環(huán)境,在完成基本功能要求的前提下,可以結(jié)合自己的工程項目設(shè)計實現(xiàn)一些特色功能模塊,然后完成項目設(shè)計的總結(jié)報告。最后,教師對每個小組的作品進行項目驗收,要求每個小組制作PPT進行項目工作匯報并演示所設(shè)計的作品,由學(xué)生推選出的若干學(xué)生評委負(fù)責(zé)項目評分。工程項目設(shè)計成績作為該小組成員平時成績的主要評分依據(jù)。
2)獨立工程訓(xùn)練實踐。獨立工程訓(xùn)練實踐要求學(xué)生在課程設(shè)計階段完成。該階段要求每個學(xué)生自主完成一個真實的或模擬的項目開發(fā)實踐,以著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、獨立從事工程實踐的能力、基本的分析問題和解決問題能力。課程設(shè)計階段要求學(xué)生自學(xué)數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具和環(huán)境,強調(diào)獨立設(shè)計,強化學(xué)生查閱資料能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新設(shè)計和實踐能力的培養(yǎng)。在此課程設(shè)計階段,教師除了提出項目設(shè)計的基本能力訓(xùn)練要求和設(shè)計作品的基本功能和性能要求外,還給出一系列參考選題讓學(xué)生選擇。學(xué)生也可以自主選題,但需征得教師同意,以保證選題的質(zhì)量。為避免抄襲等行為的發(fā)生,每個學(xué)生的題目和內(nèi)容必須不同。同時,課程設(shè)計階段會要求學(xué)生采用與上一次設(shè)計不同的工作模式(C/S或B/S),采用工程化的手段和方法完成基本的設(shè)計實現(xiàn)工作。課程設(shè)計完成后,指導(dǎo)教師組織學(xué)生評委(7人)對學(xué)生作品和設(shè)計方案進行檢查,最后通過匯報答辯的形式評定作品設(shè)計成績。作品設(shè)計和匯報答辯成績由學(xué)生評委給定,教師在設(shè)計過程中負(fù)責(zé)答疑,在答辯過程中負(fù)責(zé)點評,但教師有權(quán)對成績進行微調(diào)。另外,在課程設(shè)計結(jié)束后,學(xué)生要完成課程設(shè)計報告,教師對課程設(shè)計報告批注評語并給出成績,課程設(shè)計的最終成績由作品設(shè)計成績和設(shè)計報告成績組成。經(jīng)若干次實踐證明,上述實踐教學(xué)方法既減輕了教師的工作任務(wù),同時又促使學(xué)生相互學(xué)習(xí)并取長補短,在促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和實踐的同時,也提高了學(xué)生的表達(dá)能力;通過課程設(shè)計報告,學(xué)生提高了撰寫規(guī)范的項目設(shè)計方案的能力和設(shè)計總結(jié)報告的水平。
3)從業(yè)工程訓(xùn)練實踐。從業(yè)工程訓(xùn)練實踐主要指學(xué)生在企業(yè)實習(xí)期間,以行業(yè)一線的真實工程項目為背景,參與并完成相應(yīng)的工程項目設(shè)計實現(xiàn)工作(或作為其畢業(yè)設(shè)計),培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫工程應(yīng)用實踐開發(fā)和運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)從事服務(wù)外包等實際應(yīng)用開發(fā)能力。第3階段主要是結(jié)合實際數(shù)據(jù)庫工程項目,尤其是與傳媒應(yīng)用密切相關(guān)的數(shù)據(jù)庫工程項目的設(shè)計與實現(xiàn)工作,如電視節(jié)目查詢點播系統(tǒng)、媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)、影視資料編目系統(tǒng)等。這一階段的實踐主要培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力,幫助其盡快適應(yīng)社會需求,在離校前具備應(yīng)對復(fù)雜工程實踐的基本能力。通過3個階段的實踐教學(xué),學(xué)生能夠初步具備到一線從事數(shù)據(jù)庫工程及服務(wù)外包等項目開發(fā)的基本能力。
二、以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的考核評價機制
教學(xué)方法和手段中的一些不足之處,不可避免地會導(dǎo)致考核評價機制不科學(xué)和不公平現(xiàn)象的發(fā)生。多數(shù)課程的考試都采用期末筆試形式,課程考試無法真正做到考核學(xué)生的實際工程能力,為此改革評價方式宜與教學(xué)模式改革相配套。為使實踐訓(xùn)練能落到實處并能給出客觀公正的實踐評價,我們對于C語言、Java課程以機考為主,采用具有自動評價學(xué)生程序功能的程序設(shè)計上機練習(xí)及考試系統(tǒng),改變期末筆試的考試形式,在開學(xué)半學(xué)期后每兩周組織一次機考,采用多次開卷機考的方式進行課程考核。通過考試的學(xué)生如果不滿意成績,還可以在學(xué)期結(jié)束前的任何一次考試中重考。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程考核分為筆試和機考兩部分,期末總評成績建議按照平時成績占20%、筆試成績占40%、機考成績占40%的比例計算。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用課程的成績由理論考試成績和工程項目設(shè)計成績兩部分組成,理論考試和工程項目設(shè)計各占總成績的50%,其中設(shè)計作品占40%,設(shè)計報告占10%,不再單獨設(shè)置平時成績,而以初步的工程項目實踐成績作為平時成績。課程成績的評價采用理論學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)并重的方式。
三、結(jié)語
通過組建由C程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用4門課構(gòu)成的計算機類課程,我們從以下幾個方面對教學(xué)模式尤其是實踐教學(xué)模式進行改革和探索。
(1)以案例驅(qū)動方式深化C語言課程的教學(xué)改革,完全由學(xué)生自學(xué)C語言語法,突出專業(yè)層面的基本程序設(shè)計能力訓(xùn)練。
(2)以案例驅(qū)動和項目驅(qū)動并重的方式深化Java語言課程的教學(xué)改革,前半學(xué)期主要采用案例教學(xué)法,讓學(xué)生學(xué)會Java語言的語法規(guī)則和調(diào)試方法,熟悉Java特性和程序架構(gòu),特別是熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的理念;后半學(xué)期主要通過項目驅(qū)動教學(xué)方法,強化學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),突出項目設(shè)計實現(xiàn)能力訓(xùn)練。
(3)以理論與實踐并重的模式開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學(xué),以學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的、經(jīng)典的數(shù)據(jù)處理方法為核心,以掌握算法設(shè)計基本功能為目標(biāo),通過課堂教學(xué)與OJ系統(tǒng)中相應(yīng)的配套練習(xí),基本達(dá)到工程設(shè)計必需的基本技能要求。
關(guān)鍵詞:能力;高職;軟件技術(shù);改革
中圖分類號:G642文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)26-6334-05
Reform and Practice of Vocational Software Technology Professional of“Capacity Progressive, Dual-Line Training”
ZHANG Li-jing, ZHOULi-min
(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Lanzhou 730060, China)
Abstract: The article focuses on the reform measures, specific practices and effectiveness of the vocational colleges software tech? nology professional. Industry background, professional demonstration, personnel training mode of ability progressive and tworun curriculum system, described the ideas and personnel training program design, rationality and advancement of the professional building. Practice has proved that the software technology professional really have made great progress, graduates of vocational skills, professional quality, has a full range of improved, Greatly improve the professional counterparts in employment rate and quality of employment. Finally, some thoughts and suggestions for the construction of long-term professional.
Key words: capacity; vocational; software technology; reform
近年來,隨著高職教育教學(xué)改革不斷深入,軟件技術(shù)專業(yè)作為學(xué)院示范性建設(shè)時期地方財政重點支持的專業(yè),得到了較大發(fā)展和長足進步[1]。面對IT行業(yè)西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的現(xiàn)狀,立足實際,本著“開放、合作、共贏”的軟件技術(shù)專業(yè)建設(shè)理念,始終堅持“專業(yè)對接產(chǎn)業(yè)、教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)IT職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)過程對應(yīng)軟件開發(fā)工作過程”的建設(shè)思路,從人才培養(yǎng)模式研討、課程體系重構(gòu)、人才培養(yǎng)方案修訂等諸多方面,逐年深化專業(yè)建設(shè)與改革,多渠道進行專業(yè)辦學(xué)合作,工學(xué)交替。取得了很好的應(yīng)用效果,獲得了行業(yè)專家的一致認(rèn)可。
自2000年以來,國務(wù)院和國家各相關(guān)部委連續(xù)出臺多項政策,為我國軟件業(yè)的發(fā)展和推廣營造良好的市場環(huán)境,許多省區(qū)也相繼采取措施,積極扶持、壯大本地區(qū)的軟件產(chǎn)業(yè)。作為西部欠發(fā)達(dá)省份,與全國軟件產(chǎn)業(yè)同時起步的甘肅軟件業(yè),經(jīng)過多年頭的探索和發(fā)展,規(guī)模不斷擴大,取得了一定的成績。但是,與國內(nèi)其他省市的發(fā)展速度和整體行業(yè)水平相比,存在規(guī)模小,從業(yè)人員少,所占工業(yè)產(chǎn)值小等問題;而且布局嚴(yán)重失衡,除蘭州市外,其余市州軟件業(yè)發(fā)展非常薄弱,有的市州甚至沒有一家軟件企業(yè)。另外,從行業(yè)結(jié)構(gòu)看,目前省內(nèi)軟件業(yè)仍以應(yīng)用軟件和嵌入式軟件為主,自主研發(fā)企業(yè)相對較少,無論行業(yè)規(guī)模還是整體技術(shù)水平,都與發(fā)達(dá)省區(qū)相去甚遠(yuǎn)。這也為我院軟件技術(shù)專業(yè)及其專業(yè)群的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展前景,為我們服務(wù)社會、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟提供了機遇,為緩解區(qū)域技能型人才缺乏的問題來做出自己的貢獻。
1專業(yè)論證
高職軟件技術(shù)專業(yè)不同于學(xué)科本位的建設(shè),更有別于社會培訓(xùn)機構(gòu)的速成教學(xué)。其人才規(guī)格的確立是專業(yè)建設(shè)是否成功的重要標(biāo)志。我們?yōu)榇俗隽舜罅康氖袌稣{(diào)研,通過走訪企業(yè)、行業(yè)協(xié)會以及與同類院校的行業(yè)專家進行交流、對其崗位能力進行詳細(xì)分析。我們得知,目前企業(yè)、社會急缺位于IT人才結(jié)構(gòu)“金字塔”底部的初級程序設(shè)計人員、一線銷售人員和測試人員。也就是我們通常說的“軟件藍(lán)領(lǐng)”。他對應(yīng)的崗位群主要有以下兩類:一類是面向軟件外包服務(wù)企業(yè),主要從事程序設(shè)計、軟件編碼、測試等工作,完成模塊項目任務(wù);另一類面向中小型軟件開發(fā)企業(yè),崗位涉及軟件開發(fā)過程的各個領(lǐng)域,包括需求分析、設(shè)計、編碼、測試和維護等。技術(shù)方向以java和.Net為主,學(xué)歷要求層次不高。
所以,在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,我們更加明確了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)層次及培養(yǎng)方向的準(zhǔn)確定位。以培養(yǎng)職業(yè)素質(zhì)良好,專業(yè)知識全面,崗位能力扎實的高技能人才為目標(biāo),著力培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德和科學(xué)素養(yǎng),溝通力和學(xué)習(xí)力;使其熟悉軟件開發(fā)環(huán)境、掌握開發(fā)工具、知道項目開發(fā)流程及規(guī)范,掌握主流操作系統(tǒng)的使用、數(shù)據(jù)庫管理和常見軟件文檔的編寫,具有良好的崗位適應(yīng)性。
2能力遞進人才培養(yǎng)模式的確立
示范性建設(shè)時期,作為地方財政重點支持的專業(yè),依托學(xué)院提供的大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基地,我們系圍繞專業(yè)開辦了蘭州智博信息科技有限公司,提出了一整套“專業(yè)+公司”能力遞進的“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式改革方案,方案模型如圖1所示。
圖1能力遞進人才培養(yǎng)方式
該方案依托智博軟件公司和校內(nèi)建立的模擬“軟件工廠”[2],將學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)按軟件公司開發(fā)軟件項目的流程來進行,圍繞軟件技術(shù)專業(yè)群在公司內(nèi)部設(shè)立軟件開發(fā)部、軟件銷售部及市場部等業(yè)務(wù)部門。公司員工由值班經(jīng)理(老師)和第五學(xué)期的頂崗實習(xí)學(xué)生組成,負(fù)責(zé)承接中小型軟件項目,開展多種形式的軟件營銷培訓(xùn)、項目團隊合作以及應(yīng)用軟件測試等。實踐證明,堅持“專業(yè)+公司”辦學(xué)理念的能力遞進的人才培養(yǎng)模式是正確的。它把學(xué)生的技能培養(yǎng)劃分為技能積累、能力發(fā)展和綜合實踐三個階段,學(xué)生在校內(nèi)基礎(chǔ)平臺和公司市場化、項目化的環(huán)境中交替完成了真題實作,順利完成從單項職業(yè)能力到綜合職業(yè)能力,經(jīng)過職業(yè)能力遷移形成崗位職業(yè)能力的遞進過程,增加了就業(yè)砝碼,做到面向IT企業(yè)就業(yè)經(jīng)驗和能力的“零適應(yīng)”期與零距離[3]。
3課程體系的倒推構(gòu)建
課程體系的構(gòu)建是專業(yè)建設(shè)的核心,經(jīng)過前期的市場調(diào)研,我們首先得到了軟件行業(yè)的主要崗位及崗位群,根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),篩選出了軟件開發(fā)和軟件服務(wù)2個就業(yè)方向,及初、中級軟件程序員、需求分析員、人機界面設(shè)計師、軟件銷售員等16個應(yīng)職崗位。如表1所示。
同時,結(jié)合崗位能力和知識結(jié)構(gòu)要求,進一步確定了如:數(shù)據(jù)庫操作員、.Net程序員、IBM Java程序員、軟件測試員等軟件技術(shù)專業(yè)職業(yè)資格取證證書,實行課程置換和考試改革,以證代考,計入學(xué)分。要求專業(yè)學(xué)生必須獲取一個以上的中級職業(yè)資格證書,鼓勵并支持學(xué)生獲取高級證書及不同科目證書。
緊接著,采用“倒推方法、據(jù)崗設(shè)課”。先根據(jù)專業(yè)確定的2個崗位群和16個應(yīng)職崗位,對應(yīng)軟件產(chǎn)品開發(fā)工作過程,分析每個階段的典型工作任務(wù),獲取職業(yè)崗位的能力要求,并對其進一步分類,劃分為崗位基礎(chǔ)能力和崗位核心能力;基礎(chǔ)能力要求學(xué)生具有良好的IT職業(yè)素養(yǎng)、溝通交流、團隊合作及扎實的計算機基本操作和程序編碼能力;核心能力要求學(xué)生具有軟件項目的設(shè)計開發(fā)、產(chǎn)品測試、文檔編制及項目服務(wù)和管理能力。如表2所示。
表2軟件技術(shù)崗位能力要求
以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)社會為宗旨,以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,是職業(yè)院校課程體系建設(shè)的指導(dǎo)思想,是課程設(shè)置的依據(jù),也是職業(yè)技術(shù)院校貫穿整個教育教學(xué)全過程的主線[4]。這個環(huán)節(jié)稱為據(jù)崗設(shè)課,是課程體系的內(nèi)容核心。我們根據(jù)獲取的崗位能力要求,分別設(shè)置平臺課程和核心課程;平臺課程包括職業(yè)素質(zhì)課程和專業(yè)知識課程;核心課程包括崗位能力課程和技能拓展課程。以推演架構(gòu)中顯示的專業(yè)知識課程為例,如圖2所示。其他不在贅述。
接下來,我們根據(jù)高技能軟件開發(fā)人才的成長規(guī)律組合課程,使入門學(xué)習(xí)階段的課程與編碼員的特點相對應(yīng);專項學(xué)習(xí)階段的課程與初級程序員的特點相對應(yīng);綜合學(xué)習(xí)階段的課程與程序員的特點相對應(yīng)。也就是說把學(xué)校學(xué)習(xí)的階段和高技能型軟件開發(fā)人才成長的過程相關(guān)聯(lián)。最后,考慮各課程之間的銜接關(guān)系及專業(yè)教學(xué)資源的配置與均衡,我們對同一階段的課程進行排序,最終形成了軟件技術(shù)專業(yè)新的課程體系。
4雙線培養(yǎng)方案的實現(xiàn)
人才培養(yǎng)方案是指導(dǎo)教育教學(xué),培育高端、高技能人才的綱領(lǐng)性文件,明確指出了專業(yè)建設(shè)改革的具體措施和做法,專業(yè)教學(xué)的所有活動都要圍繞這一方案開展。通過近幾年的發(fā)展,軟件技術(shù)專業(yè)改革搶抓學(xué)院示范性建設(shè)的有利機遇,深入走訪企業(yè),調(diào)研市場,基于“2.5+0.5”能力遞進的人才培養(yǎng)模式,采用倒推方法,確立了專業(yè)核心課程的主導(dǎo)地位及專業(yè)平臺課程的開設(shè)依據(jù)。
在深入實踐的過程中,逐年微調(diào)修訂,不斷擴大企業(yè)兼職教師的參與力度。從專業(yè)建設(shè)條件、實訓(xùn)保障等方面,校企共同制訂核心課程標(biāo)準(zhǔn)、共同開發(fā)特色教材(講義)、建立軟件技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫。逐步擴改建了軟件技術(shù)校內(nèi)外實訓(xùn)基地,進一步增強專業(yè)核心競爭力,圍繞java和.Net兩大主流技術(shù)方向,形成了一套教學(xué)資源豐富、教學(xué)團隊突出、校內(nèi)外實訓(xùn)基地相互補充的雙線培養(yǎng)、立體化運行的人才培養(yǎng)方案,方案中注重了學(xué)生的全面發(fā)展,尤其是職業(yè)能力的遞進和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng),實現(xiàn)了職業(yè)能力、專業(yè)課程、職業(yè)素質(zhì)和技能證書的四位一體。方案模型如圖3所示。
圖3雙線培養(yǎng)的軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案
從圖中看出,我們將專業(yè)平臺課程和核心課程有序分布在第一至第五學(xué)期;以C語言程序設(shè)計課程作為開發(fā)技術(shù)的起點,順序平行開設(shè)了Java程序設(shè)計和C#程序設(shè)計以及Java Web開發(fā)和開發(fā)等課程,同時,軟件開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等相關(guān)支撐課程同步開設(shè),第四學(xué)期末,學(xué)生可以根據(jù)自己的技術(shù)特長完成校內(nèi)模擬環(huán)境下的軟件實訓(xùn)項目開發(fā),最終將基于B/S企業(yè)級項目開發(fā)實訓(xùn)課程作為兩大技術(shù)路線的落腳點。
第五學(xué)期,在指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的同時,開設(shè)了TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、圖形圖像處理等技能拓展課程。提高學(xué)生適應(yīng)IT行業(yè)發(fā)展變化的轉(zhuǎn)崗能力。在課程遞進開展的過程中,學(xué)生同步取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書。在注重學(xué)生技能培養(yǎng)的同時,職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)也貫穿了課程體系的全過程。
5思考與總結(jié)
這幾年,軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)率均保持在97%以上,對口率達(dá)到了70%,先后有60余名學(xué)生在上海、無錫、杭州等大中IT企業(yè)高薪就業(yè),截止目前有12名學(xué)生已經(jīng)走出國門,開展國際軟件外包業(yè)務(wù)的研發(fā)實踐。欣慰的同時,我們也進行了如下思考:
1)“知識精、教學(xué)優(yōu)”的雙師教學(xué)團隊是方案執(zhí)行的關(guān)鍵。作為高職院校的教師,不但要有扎實的理論功底,更要具有較強的實踐能力[5]。換句話說,軟件技術(shù)行業(yè)本身更新速度就比較快,這要求教師要不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù);要親自承接項目開發(fā)、積累項目經(jīng)驗;要創(chuàng)造條件鼓勵教師參加國內(nèi)外培訓(xùn),開闊思路,保持教學(xué)團隊教學(xué)水平的先進性和技能的不斷提升。
2)“經(jīng)驗足、技能強”企業(yè)兼職教師是方案修訂的源泉。企業(yè)兼職教師始終活躍在企業(yè)軟件研發(fā)的一線,親自主持和參與的項目很多,項目經(jīng)驗豐富;對新技術(shù)駕馭能力強,市場用人要求變化的嗅覺靈敏。要拓展渠道,大力聘用兼職教師,靈活安排授課內(nèi)容、時間和地點,使其真正參與課程資源的開發(fā)和教學(xué)工作;另外,鼓勵校內(nèi)教師與兼職教師一起參與實際項目開發(fā),提煉教學(xué)案例,培養(yǎng)軟件開發(fā)的規(guī)范意識和實戰(zhàn)能力,來一同參與人才培養(yǎng)方案的修訂。
3)“設(shè)施好、功能多”的教學(xué)條件是專業(yè)建設(shè)的有利保障。在學(xué)院的大力支持下,建成的校內(nèi)基礎(chǔ)實訓(xùn)平臺主要有軟件開發(fā)實訓(xùn)室和軟件技術(shù)綜合實訓(xùn)室,主要完成軟件開發(fā)語言或工具教學(xué);2009年學(xué)院與IBM共建了50工位的IBM J2EE實訓(xùn)室,在模擬企業(yè)環(huán)境中,反復(fù)鍛煉學(xué)生的項目開發(fā)和編碼能力。校外實訓(xùn)基地是校內(nèi)實訓(xùn)基地的有利補充,依托蘭州智博信息科技有限公司營造職業(yè)環(huán)境,引進企業(yè)項目,開展項目實戰(zhàn)。最后學(xué)生進入校外實訓(xùn)基地,進行頂崗實習(xí),融入企業(yè)團隊,實現(xiàn)頂崗就業(yè)合一。因此軟件技術(shù)專業(yè)的成功很大程度上得益于好的教學(xué)實訓(xùn)條件。
總之,好的方案,要有強大的執(zhí)行力來保證實施,要取得最佳的實踐效果才是真的好,那樣的改革才是有效的,才是成功的。事實證明,學(xué)院地處西部欠發(fā)達(dá)地區(qū),通過不斷擴大專業(yè)技術(shù)交流,廣泛與沿海IT培訓(xùn)機構(gòu)、企業(yè)開展校企合作等途徑,已經(jīng)成功探索出了一條適合自己發(fā)展的“能力遞進、雙線培養(yǎng)”的專業(yè)建設(shè)之路,但IT領(lǐng)域日新月異,我們一刻都不能放松,在信息化時代的大潮中,仍舊任重道遠(yuǎn)。
參考文獻:
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