摘要:本文闡述了在非計算機專業(yè)畢業(yè)設計中,將畢業(yè)設計與計算機編程、輔助設計及多媒體設計有機結合,通過合理地選題、前期準備工作、改進畢業(yè)設計指導方法等措施,取得了較好的成效。既鍛煉了學生運用專業(yè)知識分析問題與解決問題的能力,又提高了學生在本專業(yè)畢業(yè)設計中的計算機應用能力。
關鍵詞: 非計算機專業(yè);畢業(yè)設計;計算機應用
中圖分類號:G文獻標識碼: B
文章編號:1672-5913(2007)03-0024-03
提高非計算機專業(yè)學生的計算機應用能力,除了改革現(xiàn)在的計算機教學模式,更關鍵的一步就是加強實踐性教學中的一個重要環(huán)節(jié):畢業(yè)設計。它是高校教學工作中十分重要的環(huán)節(jié),隨著時代的發(fā)展,對高校畢業(yè)生的要求越來越高,畢業(yè)設計的內容也在不斷地充實和更新。在計算機應用日益普及的今天,計算機應用已成為畢業(yè)設計的組成部分。
1 非計算機專業(yè)計算機課程教學目標和課程體系
國家教育部對于高校非計算機專業(yè)學生的計算機教育提出了明確的目標[1] :使學生掌握計算機軟、硬件技術的基本知識,培養(yǎng)學生在本專業(yè)與相關領域中的計算機應用開發(fā)能力,培養(yǎng)學生利用計算機分析問題、解決問題的意識,提高學生的計算機文化素質。為達到國家教育部確立的基本目標,除常規(guī)的計算機教學之外,在畢業(yè)設計中加強計算機應用,有利于培養(yǎng)學生在本專業(yè)領域中的計算機應用開發(fā)能力,有利于提高畢業(yè)生的綜合素質。
為了提高學生掌握計算機應用的技能,從專業(yè)應用和學生的實際情況出發(fā),非計算機專業(yè)課程體系基本上可以分為必修課和選修課。必修課具體分三類課程:計算機文化基礎、計算機語言、本專業(yè)領域相關的應用軟件。意圖在于形成非計算機專業(yè)學生計算機知識技術的公共基礎和專業(yè)領域的應用基礎。選修課開設流行軟件知識和使用,以擴大和延伸學生計算機知識及技術的應用能力空間,并跟隨計算機應用軟件的潮流。開設的必修課和選修課為非計算機專業(yè)學生在畢業(yè)設計中應用計算機進行本專業(yè)領域的開發(fā)設計工作奠定了良好的基礎。
2 畢業(yè)設計中計算機應用存在的主要問題
由于多方面的原因,在畢業(yè)設計中應用計算機進行輔助設計的做法目前還很不平衡,在畢業(yè)設計中應用計算機的方式存在一些問題。
2.1 只注重專業(yè)知識綜合運用而將計算機應用簡單化
畢業(yè)設計以專業(yè)知識綜合運用為主,而計算機的應用僅是圖表文檔處理等。這種畢業(yè)設計雖然使學生在專業(yè)知識綜合運用方面得到了較好的鍛煉,但由于計算機應用與專業(yè)實踐的結合程度低,學生在這方面收獲不大,不利于提高學生在本專業(yè)領域中的計算機應用開發(fā)能力。盡管學生經(jīng)過四年的本科學習掌握了一定的計算機應用能力,但這種應用能力沒有或很少與實踐相結合,未能在與專業(yè)實踐相結合的應用中得到深化、拓寬和提高,一旦學生走上專業(yè)工作崗位仍需要一個再學習、再提高的過程,這勢必延長其進入“角色”的時間。
2.2 過分強調計算機的應用而忽視專業(yè)知識綜合運用
畢業(yè)設計的選題、設計內容、時間安排、設計成果等,都是以計算機應用技術的實踐為主,而專業(yè)知識的綜合運用所占的比重較低,且計算機應用技術與專業(yè)知識的結合也屬于淺層次的。如以計算機為手段對專業(yè)知識進行一般性的介紹,包括圖片顯示、多媒體演示等,沒有涉及所學專業(yè)的結構設計、計算等深層次的問題,這種畢業(yè)設計從形式到內容更像是計算機在某一方面的應用技能訓練。由于沒有得到專業(yè)知識綜合運用的實踐鍛煉,學生運用專業(yè)知識解決實際工程問題的能力并沒有得到實質性的提高。
以上兩種畢業(yè)設計方式都存在片面性:前者沿用多年一貫的傳統(tǒng)畢業(yè)設計形式,與計算機應用結合不夠,不利于學生全面提高工作能力;后者喧賓奪主,把專業(yè)知識的綜合運用簡單化,偏離了畢業(yè)設計的初衷。究其原因,都是未能把握好在畢業(yè)設計中專業(yè)知識的綜合運用與計算機應用技能相結合的尺度。我們認為,要提高畢業(yè)設計的效果,達到畢業(yè)設計的基本目的,體現(xiàn)時代賦予畢業(yè)設計的新內涵,必須做到畢業(yè)設計與計算機應用有機結合,必須堅持以綜合運用專業(yè)知識為主,同時強化計算機應用技能培養(yǎng)的原則。
3 綜合運用專業(yè)知識,緊密配合計算機應用進行畢業(yè)設計
基于對畢業(yè)設計中把握計算機應用尺度的認識,我們在非計算機專業(yè)學生畢業(yè)設計教學實踐中進行了嘗試,并取得了一定的成效。為了搞好畢業(yè)設計,做到畢業(yè)設計與計算機應用有機結合,我們圍繞畢業(yè)設計的主題,積極尋找設計內容與計算機應用的結合點,把握計算機應用在畢業(yè)設計中的尺度。在指導學生畢業(yè)設計過程中我們做了以下幾方面的工作:
3.1 科學選題
畢業(yè)設計的課題應能使本專業(yè)所學的理論知識進一步深化,換句話說,設計應盡可能包括多門專業(yè)基礎課和專業(yè)課的綜合運用。并且緊密結合計算機應用,有利于學生的全面訓練。在去年我校的應用電子專業(yè)畢業(yè)設計中,從以綜合運用專業(yè)知識為主,同時強化計算機應用技能培養(yǎng)的目標出發(fā),結合應用電子專業(yè)的特點,此次畢業(yè)設計將本專業(yè)的實際問題的應用設計與計算機應用有機地結合在一起,把計算機應用作為設計內容的組成部分。為此,我們從應用實例中抽選出多個設計題目,經(jīng)過篩選,最終確定畢業(yè)設計的題目是“傳感器探頭及信號轉換電路設計”。設計的目的在于讓學生綜合運用所學的專業(yè)知識,根據(jù)自動檢測技術課程中所學的傳感器原理和綜合電路知識,在計算機的輔助下完成傳感器探頭及信號轉換電路設計、調試工作。從而達到培養(yǎng)和提高學生綜合能力和產(chǎn)品開發(fā)意識之目的。該設計內容充實,專業(yè)知識覆蓋面寬,且涉及基于Multisim 2001仿真軟件和EDA(Electronic Design Automation即“電子設計自動化”)設計工具Protel-Nexar 2004的使用。
3.2 做好前期準備工作
考慮到畢業(yè)設計的需要,我們根據(jù)學生對Protel和Multisim這兩個應用軟件掌握的程度,在畢業(yè)設計之前,利用課余時間有針對性地舉辦了應用軟件短期輔導班。在通過教師畢業(yè)設計前的輔導,同學上機操作練習,熟練掌握這兩個應用軟件的操作技能。該學習班深受同學歡迎,大家對學習應用軟件表現(xiàn)出很高的熱情。該學習班的舉辦對畢業(yè)設計起到了很好的促進作用,參加學習的同學在畢業(yè)設計中表現(xiàn)突出,他們不僅利用應用軟件出色地完成了設計任務而且還影響其他同學,起到了傳、幫、帶的作用。
3.3 指導方法的改進
本次畢業(yè)設計任務較重,若在有限的畢業(yè)設計時間內(共12周)完成全部設計任務,并開模、組裝與調試,顯然不現(xiàn)實。因此,我們在畢業(yè)設計中突出重點,注重設計思路、設計框架的完整性,對某些細節(jié)問題或重復性的設計計算內容不作要求。具體做法是把電路原理圖設計、元器件技術參數(shù)的計算、位號設計、印制版電路圖和組裝平面圖等作為重點內容,而氣敏、熱敏、光敏、濕敏、壓敏探頭的選擇和開模與制作等省略,從而節(jié)省了時間,確保計算機應用的可能性。
4 計算機應用在畢業(yè)設計中的主要體現(xiàn)
4.1 編程計算元器件技術參數(shù)可視化
設計當中所需要元器件種類和數(shù)目相當多,元器件技術參數(shù)的計算復雜,計算量大、重復計算多,用常規(guī)的計算方法耗費大量時間,且計算累積誤差較大。利用VB語言按照理論要求編程計算設計當中所有需要元器件的參數(shù),通過編程計算節(jié)省了時間,提高了計算精度,對計算結果的可視化處理更為形象直觀。
4.2 計算機輔助設計
Multisim 2001仿真軟件和Protel是應用電子專業(yè)的常用應用軟件。根據(jù)大學生的計算機能力結構和應用電子專業(yè)學生的一般特點,考慮計算機技術在電子電氣領域的現(xiàn)實狀況,目前應用電子專業(yè)學生(本、???的計算機知識和能力培養(yǎng)的層次,側重在“使用”計算機和“運用”計算機的能力層次上的培養(yǎng)[2]。因此我們要求全體同學都熟練掌握這兩個軟件的使用。設計中用Multisim 2001仿真軟件進行電路原理圖設計及計算機仿真實驗。對于Protel計算機輔助設計軟件,學生們有一定基礎,通過畢業(yè)設計實踐,使大家進一步熟悉Protel的基本繪制電路圖命令,并能操作繪圖儀等設備,提高運用EDA工具Protel進行電路板圖設計的能力,滿足今后從事工程設計的需要。
4.3 多媒體科研匯報、設計原理和設計說明書演示
PowerPoint軟件較易掌握,設計組的同學都采用了PowerPoint幻燈片進行設計成果匯報。畢業(yè)答辯時,計算機演示與口頭陳述相結合,生動形象,效果好,使學生體會到了計算機技術在科研匯報中應用的優(yōu)越性。一些掌握了多媒體軟件應用的同學還將畢業(yè)設計中較抽象的設計原理:非電信號轉換成電信號原理、信號的探測和轉換,運用二維動畫軟件flash轉化為直觀新穎的動畫,以增強設計的效果。同時將文字和插圖等多媒體信息做成具有超鏈接功能的說明文檔,使得評閱者對畢業(yè)設計說明書的查閱變得有趣生動。
5 畢業(yè)設計效果分析
從畢業(yè)設計的實踐來看,此次畢業(yè)設計選題、定位適宜,時間安排合理,畢業(yè)設計和計算機的應用既相互滲透,又彼此獨立;既突出了畢業(yè)設計的主題,又充分體現(xiàn)了計算機的應用,達到了預期的目的。在教師和學生的共同努力下,經(jīng)過12周緊張有序的工作,學生如期完成設計任務。畢業(yè)答辯時,每人提交的成果設計說明書、電路設計圖、元件清單和具有計算功能的程序以及多媒體幻燈片報告,經(jīng)考核評比,該設計組獲校優(yōu)秀畢業(yè)設計組。通過畢業(yè)設計,學生不僅掌握了傳感器探頭及信號轉換電路設計的基本程序和方法,鍛煉了運用專業(yè)知識獨立分析和解決實際問題的能力,同時在設計中應用計算機的技能得到了提高,為今后從事實際工作奠定了良好的基礎。
參考文獻:
[1] 周毅靈.服裝設計專業(yè)學生計算機應用能力的培養(yǎng)[J].紡織學報,2005,(26).
[2] 宋旭明,王啟智.構思:21世紀大學生“計算機能力結構”[J].計算機教育,2004,(5):10-11.
搞稿日期:2006-12-1
作者簡介:洪月華,女,玉林師范學院數(shù)學與計算機科學系講師,大連理工大學在讀碩士主要研究領域計算機理論與應用。
基金項目:廣西教育科學“十五”規(guī)劃立項課題(編號:2005C080)
玉林師范學院重點科研課題(編號:05ZDSJ10)