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在高校教育的工科课程学习中，课程设计是大学生从理论知识到知识运用的过渡过程，同时也能检查学生对于理论知识的掌握。在课程设计的过程中遇到的各类问题也有助于提高学生对于相关专业知识的理解和掌握。本文将以太阳能及其利用技术课程设计为例，分析介绍高校工科教育教学活动中课程设计内容的安排。同时也对课程设计安排者提出了课程设计过程中的建议。
课程设计专业知识知识运用一、引言
学习是一个积极主动的建构过程，最好的学习是个性化学习，最好的教育是自我教育，学生不是被动地接受教师传授来的信息，而是在个人原有经验和知识的基础上通过师生、生生互动，主动地和有选择性地建构属于他们自己的新经验和新知识；因此，教师安排的课程设计十分重要，使学生能够更好地自主学习，主动地建构经验和知识体系。从培养高素质技能型专门人才的目标出发，课程设计既符合高职院校的培养目标和学生实际水平，又突出大学生思想政治素质培养的普遍性要求。因此，课程设计理念是教书和育人相结合，学习知识和培养能力相结合，使相关课程成为学生喜爱并终身受益的一门课。在安排课程设计的过程中，老师一定要把握“够用”和“会用”的原则。“够用”即理论上不必过于看重“高、深、全”，讲清基本理论就行；“会用”则强调理论联系实际，会分析和解决现实问题，通过安排相关科目的课程设计，可以使学生熟知相关科目要素的最系统、最有效的组织形式，通过学习有组织的题材体系，学生就能有效而经济地构建自己的知识体系，实现知识的学以致用。
并且，课程设计的安排使得学生在“课程内容”的学习主题中增添了“活动与探究建议”，有利于转变学生的学习方式，促进学生参加实践活动，使学生积极主动地获取相关科目或专业知识，培养创新精神和实践能力。实践是学生学习专业知识、进行科学探究的重要途径，观察、调查、资料收集、阅读、讨论和辩论等都是积极的学习方式。这些活动本身也是课程设计目标和课程内容的有机组成部分。
本文就将以太阳能及其利用技术这一课程谈谈关于如何安排课程设计的相关内容。
二、课程简介
进入21世纪以来，能源越来越成为全世界的焦点，能源短缺也成为全世界面临的问题，新能源的开发和利用迫在眉睫，而太阳能的利用是开发新能源与可再生能源的重要内容。目前中国众多的工科院校都设置有热能与动力工程这一专业，并开设有太阳能及其利用技术这一课程。这一课程对太阳能光热转换和光电转换两大领域进行了叙述；包括太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电及光伏发电系统等，对上述内容分别从原理、类型、结构设计、安装施工、运行管理和国内外典型实例进行介绍和分析。而相关课程的课程设计的安排有利于学生对相关专业知识有更深入的了解。
三、课程设计内容的安排
优秀的课程设计内容的安排，不仅有利于教学质量的提升，更有利于学生在较短的时间内完成相关任务，达到事半功倍的效果。作者认为，优秀的课程设计内容的安排，主要包括以下几个部分：
1.课程设计的目的和要求
课程设计是相关课程的一个总结新的教育教学环节，是培养学生综合运用本门课程及相关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次教训。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要性。
课程设计不同于平时的作业，在设计中学要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计时培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计，学生应该注重以下几个能力的训练和培养：
（1）查阅资料，选用公式和搜集数据（包括从已发表的文献中河从生产现场中搜集）的能力；
（2）树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，在这种设计思想的指导下去分析解决实际问题的能力；
（3）迅速准确的进行工程计算的能力；
（4）用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力；
（5）团队协作的能力。
2.设计任务
对于不同的课程，其课程设计任务的安排也不相同，但其目的都是一致的，那就是要求相关专业的学生能够熟练地运动本专业的知识和相关的工具软件以及查阅相关的文献质料，学会优秀的团队合作来完成布置的课程设计任务。而在高校工科的课程设计中，其任务大体上主要包括以下几点：
（1）进行数值计算，确定所需的设备和方案的布置，进行小组讨论，拟定可行的系统或者方案；
（2）利用相关软件（CAD，Solidwork等）画出系统图；
（3）简要介绍设备的名称、用途、基本结构、动作原理及工艺过程；
（4）运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求；
（5）对设计的方案或系统进行效益评估；
（6）编制说明书。
在太阳能及其利用技术的課程设计中，本课程设计分为三组进行，第一组课题为太阳能浴室热水系统的设计，其中第一组的设计要求：进行系统热负荷计算，确定太阳能集热器规格、数量和布置方案，确定管路的布置方案，进行管路选型设计和阻力计算，确定储热水箱、水泵、喷头等的选型设计，进行辅助热源的选型计算，进行管路的保温设计，对系统的节能效益进行评估。要求编制设计说明书，绘制该浴室热水系统的设计方案图和集热器的摆放布置方案图。
3.课程设计说明书的要求
课程设计说明书是设计的书面总结，也是后续设计工作的主要依据，通过说明书，可以清晰地反映本次课程设计的工作量和成果以及参数等的准确性，一份完整的课程设计说明书应包括以下主要内容：
（1）封面（课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间）； （2）目录；
（3）设计任务书；
（4）相关参数的计算过程和系统设计。
在太阳能及其利用技术的课程设计第一组课题中，相关参数的设计包括：工程概况、热水系统负荷计算、集热系统的设计、辅助热源设计、管网设计、保温设计、热水系统节能效益评估、系统设计方案图和集热器摆放布置图、参考资料。
4.课程设计的步骤
在中国高校的工科教育教学中，课程设计的步骤主要可以概括为：动员和布置任务，阅读指导书和查阅资料，设计计算、绘图和编写说明书，考核和答辩。一般工科的课程整个设计是由论述、计算和绘图三部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的后果。设计后期的答辩，及时了解学生能力的
补充过程，也是提高设计水平、交流心得和扩大收获的重要过程。
5.课程设计时间要求
鉴于好多高校的课程设计教育教学这一模块都安排在学期的期末部分，考虑到高校的期末考试等诸多因素，因此课程设计的安排者应该根据课程设计的难度和学生的时间做出课程设计的时间安排和调整，课程设计期间其时间段主要包括课程设计启动、中期检查（分组进行）、上交课程设计报告和答辩考核四个时间段。
四、课程设计注意事项
在课程设计的安排过程中，指导老师应该注意以下几个方面：
1.思考有关信息，兴趣与课题相结合
课程规划工作者在确定课程目标和课程领域时，需要思考社会的目标和需求、学习者和学习过程、知识要求等信息。在课程设计过程中，他们同样需求思考这些信息。在掌握和了解这些宏观的信息的基础上，课程规划工作者还需要进一步集中掌握和了解有关某一课程领域和某一学生群体的专门信息。例如，学校教师把“太阳能及其利用技术”作为一项主要的课程目标，于是，教师们就要进一步思考下列问题：我们这个学生群体已经具备了哪些特殊兴趣？在已有的和可能形成的特殊兴趣中，哪些特殊兴趣可能影响学生未来的学术性向、就业方向或休闲方式？在我们的学校和社会中，哪些特殊兴趣可能得到發展？因此，老师必须把学生的兴趣、课程设计的题目以及课题的社会实用性相结合起来安排课程设计课题。
2.确定课合适的程设计方案
课程规划工作者首先要熟悉各种课程设计方案，其次才能确定恰当的课程设计方案。在确定课程方案时，课程规划工作者不应该只考虑和选择一种课程设计方案，因为任何一种课程设计方案都不可能涵盖广泛的课程内容和课程类型。以“太阳能及其利用技术”为例，课程规划工作者必然制定许多与此有关的次要目标和课程类型，因此要针对性地确定若干恰当的课程设计方案。
3.及时了解课程设计进度，正确指导的督促
在学生进行课程设计的过程中，会面临各种各样的以前理论知识学习过程中没有见过的困难，而有一些他们往往不能依靠自己来解决，这不仅仅会影响课程设计的进度，还会打击学生课程设计的自信心和积极性。因此老师在学生进行课程设计的过程中要注意和学生进行沟通，发现问题所在，并帮助解决。另外，在课程设计的过程中，有的学生态度不端正，依赖其他的小组成员，甚至出现只挂名不参与的情况，因此，老师的及时抽查也能督促学生积极的参与其中，减少消除以上不良的行为。
五、结束语
课程设计是理论学习的补充环节，是对所学知识的综合运用能力的检验，也是提高分析问题解决问题能力的大好实践时机。通过课程设计，接触社会，深入实际，亲自动手运用所学的专业知识和技巧，去分析、研究、解决这些实际问题，从而灵活运用所学知识，增强实际工作能力，为顺利走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献：
[1]钟启泉，李雁冰.课程设计基础[M].山东：山东教育出版社，2000.
[2]吕立杰.课程设计的范式与方法[D].黑龙江：东北师范大学，2004.
[3]张磊.科学课程设计的认识论考察[D].山东：山东师范大学，2013.
[4]王斌华.课程设计的步骤、方案和选择[J].外国教育资料，2004，（5）：20-25.
[5]吴玉庭，苑中显.太阳能及其利用技术[Z].北京：北京工业大学，2013.
课程设计专业知识知识运用一、引言
学习是一个积极主动的建构过程，最好的学习是个性化学习，最好的教育是自我教育，学生不是被动地接受教师传授来的信息，而是在个人原有经验和知识的基础上通过师生、生生互动，主动地和有选择性地建构属于他们自己的新经验和新知识；因此，教师安排的课程设计十分重要，使学生能够更好地自主学习，主动地建构经验和知识体系。从培养高素质技能型专门人才的目标出发，课程设计既符合高职院校的培养目标和学生实际水平，又突出大学生思想政治素质培养的普遍性要求。因此，课程设计理念是教书和育人相结合，学习知识和培养能力相结合，使相关课程成为学生喜爱并终身受益的一门课。在安排课程设计的过程中，老师一定要把握“够用”和“会用”的原则。“够用”即理论上不必过于看重“高、深、全”，讲清基本理论就行；“会用”则强调理论联系实际，会分析和解决现实问题，通过安排相关科目的课程设计，可以使学生熟知相关科目要素的最系统、最有效的组织形式，通过学习有组织的题材体系，学生就能有效而经济地构建自己的知识体系，实现知识的学以致用。
并且，课程设计的安排使得学生在“课程内容”的学习主题中增添了“活动与探究建议”，有利于转变学生的学习方式，促进学生参加实践活动，使学生积极主动地获取相关科目或专业知识，培养创新精神和实践能力。实践是学生学习专业知识、进行科学探究的重要途径，观察、调查、资料收集、阅读、讨论和辩论等都是积极的学习方式。这些活动本身也是课程设计目标和课程内容的有机组成部分。
本文就将以太阳能及其利用技术这一课程谈谈关于如何安排课程设计的相关内容。
二、课程简介
进入21世纪以来，能源越来越成为全世界的焦点，能源短缺也成为全世界面临的问题，新能源的开发和利用迫在眉睫，而太阳能的利用是开发新能源与可再生能源的重要内容。目前中国众多的工科院校都设置有热能与动力工程这一专业，并开设有太阳能及其利用技术这一课程。这一课程对太阳能光热转换和光电转换两大领域进行了叙述；包括太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电及光伏发电系统等，对上述内容分别从原理、类型、结构设计、安装施工、运行管理和国内外典型实例进行介绍和分析。而相关课程的课程设计的安排有利于学生对相关专业知识有更深入的了解。
三、课程设计内容的安排
优秀的课程设计内容的安排，不仅有利于教学质量的提升，更有利于学生在较短的时间内完成相关任务，达到事半功倍的效果。作者认为，优秀的课程设计内容的安排，主要包括以下几个部分：
1.课程设计的目的和要求
课程设计是相关课程的一个总结新的教育教学环节，是培养学生综合运用本门课程及相关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次教训。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要性。
课程设计不同于平时的作业，在设计中学要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计时培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计，学生应该注重以下几个能力的训练和培养：
（1）查阅资料，选用公式和搜集数据（包括从已发表的文献中河从生产现场中搜集）的能力；
（2）树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，在这种设计思想的指导下去分析解决实际问题的能力；
（3）迅速准确的进行工程计算的能力；
（4）用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力；
（5）团队协作的能力。
2.设计任务
对于不同的课程，其课程设计任务的安排也不相同，但其目的都是一致的，那就是要求相关专业的学生能够熟练地运动本专业的知识和相关的工具软件以及查阅相关的文献质料，学会优秀的团队合作来完成布置的课程设计任务。而在高校工科的课程设计中，其任务大体上主要包括以下几点：
（1）进行数值计算，确定所需的设备和方案的布置，进行小组讨论，拟定可行的系统或者方案；
（2）利用相关软件（CAD，Solidwork等）画出系统图；
（3）简要介绍设备的名称、用途、基本结构、动作原理及工艺过程；
（4）运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求；
（5）对设计的方案或系统进行效益评估；
（6）编制说明书。
在太阳能及其利用技术的課程设计中，本课程设计分为三组进行，第一组课题为太阳能浴室热水系统的设计，其中第一组的设计要求：进行系统热负荷计算，确定太阳能集热器规格、数量和布置方案，确定管路的布置方案，进行管路选型设计和阻力计算，确定储热水箱、水泵、喷头等的选型设计，进行辅助热源的选型计算，进行管路的保温设计，对系统的节能效益进行评估。要求编制设计说明书，绘制该浴室热水系统的设计方案图和集热器的摆放布置方案图。
3.课程设计说明书的要求
课程设计说明书是设计的书面总结，也是后续设计工作的主要依据，通过说明书，可以清晰地反映本次课程设计的工作量和成果以及参数等的准确性，一份完整的课程设计说明书应包括以下主要内容：
（1）封面（课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间）； （2）目录；
（3）设计任务书；
（4）相关参数的计算过程和系统设计。
在太阳能及其利用技术的课程设计第一组课题中，相关参数的设计包括：工程概况、热水系统负荷计算、集热系统的设计、辅助热源设计、管网设计、保温设计、热水系统节能效益评估、系统设计方案图和集热器摆放布置图、参考资料。
4.课程设计的步骤
在中国高校的工科教育教学中，课程设计的步骤主要可以概括为：动员和布置任务，阅读指导书和查阅资料，设计计算、绘图和编写说明书，考核和答辩。一般工科的课程整个设计是由论述、计算和绘图三部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的后果。设计后期的答辩，及时了解学生能力的
补充过程，也是提高设计水平、交流心得和扩大收获的重要过程。
5.课程设计时间要求
鉴于好多高校的课程设计教育教学这一模块都安排在学期的期末部分，考虑到高校的期末考试等诸多因素，因此课程设计的安排者应该根据课程设计的难度和学生的时间做出课程设计的时间安排和调整，课程设计期间其时间段主要包括课程设计启动、中期检查（分组进行）、上交课程设计报告和答辩考核四个时间段。
四、课程设计注意事项
在课程设计的安排过程中，指导老师应该注意以下几个方面：
1.思考有关信息，兴趣与课题相结合
课程规划工作者在确定课程目标和课程领域时，需要思考社会的目标和需求、学习者和学习过程、知识要求等信息。在课程设计过程中，他们同样需求思考这些信息。在掌握和了解这些宏观的信息的基础上，课程规划工作者还需要进一步集中掌握和了解有关某一课程领域和某一学生群体的专门信息。例如，学校教师把“太阳能及其利用技术”作为一项主要的课程目标，于是，教师们就要进一步思考下列问题：我们这个学生群体已经具备了哪些特殊兴趣？在已有的和可能形成的特殊兴趣中，哪些特殊兴趣可能影响学生未来的学术性向、就业方向或休闲方式？在我们的学校和社会中，哪些特殊兴趣可能得到發展？因此，老师必须把学生的兴趣、课程设计的题目以及课题的社会实用性相结合起来安排课程设计课题。
2.确定课合适的程设计方案
课程规划工作者首先要熟悉各种课程设计方案，其次才能确定恰当的课程设计方案。在确定课程方案时，课程规划工作者不应该只考虑和选择一种课程设计方案，因为任何一种课程设计方案都不可能涵盖广泛的课程内容和课程类型。以“太阳能及其利用技术”为例，课程规划工作者必然制定许多与此有关的次要目标和课程类型，因此要针对性地确定若干恰当的课程设计方案。
3.及时了解课程设计进度，正确指导的督促
在学生进行课程设计的过程中，会面临各种各样的以前理论知识学习过程中没有见过的困难，而有一些他们往往不能依靠自己来解决，这不仅仅会影响课程设计的进度，还会打击学生课程设计的自信心和积极性。因此老师在学生进行课程设计的过程中要注意和学生进行沟通，发现问题所在，并帮助解决。另外，在课程设计的过程中，有的学生态度不端正，依赖其他的小组成员，甚至出现只挂名不参与的情况，因此，老师的及时抽查也能督促学生积极的参与其中，减少消除以上不良的行为。
五、结束语
课程设计是理论学习的补充环节，是对所学知识的综合运用能力的检验，也是提高分析问题解决问题能力的大好实践时机。通过课程设计，接触社会，深入实际，亲自动手运用所学的专业知识和技巧，去分析、研究、解决这些实际问题，从而灵活运用所学知识，增强实际工作能力，为顺利走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献：
[1]钟启泉，李雁冰.课程设计基础[M].山东：山东教育出版社，2000.
[2]吕立杰.课程设计的范式与方法[D].黑龙江：东北师范大学，2004.
[3]张磊.科学课程设计的认识论考察[D].山东：山东师范大学，2013.
[4]王斌华.课程设计的步骤、方案和选择[J].外国教育资料，2004，（5）：20-25.
[5]吴玉庭，苑中显.太阳能及其利用技术[Z].北京：北京工业大学，2013.