基于項目驅(qū)動的應(yīng)用型本科自動化專業(yè)課程設(shè)計

楊福廣?肖海榮?王旭光

摘要：針對應(yīng)用型本科多門課程的課程設(shè)計環(huán)節(jié)存在的設(shè)計內(nèi)容發(fā)散等問題，提出了一種考慮多門課程設(shè)計內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)性的方法——基于項目驅(qū)動的課程設(shè)計內(nèi)容安排方法。該方法將后期綜合性較強(qiáng)的課程設(shè)計內(nèi)容作為項目，把項目進(jìn)行模塊化分解，將模塊作為前期課程設(shè)計的內(nèi)容。結(jié)合應(yīng)用型本科自動化專業(yè)電氣傳動方向，給出實施實例。

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動；課程設(shè)計；應(yīng)用型本科；自動化專業(yè)

作者簡介：楊福廣（1974-），男，山東龍口人，山東交通學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院，副教授；肖海榮（1969-），女，山東濰坊人，山東交通學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院院長，教授。（山東 濟(jì)南 250037）

基金項目：本文系山東交通學(xué)院教改基金項目（項目編號：JG201217）、山東省高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目（項目編號：2012314）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0180-02

應(yīng)用型本科在培養(yǎng)上要注重學(xué)生的工程實踐能力，使學(xué)生能夠較快適應(yīng)用人單位的需求。應(yīng)用型本科工程實踐能力的提高主要通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)，[1]而課程設(shè)計是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，[2]對增強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力、促進(jìn)整體教學(xué)水平提高有至關(guān)重要的作用。

作為教育部的“應(yīng)用科技大學(xué)改革試點戰(zhàn)略研究”在山東省的三所試點學(xué)校之一，山東交通學(xué)院對本科培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。本文結(jié)合這次培養(yǎng)方案的修訂對應(yīng)用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向的課程設(shè)計內(nèi)容安排進(jìn)行探討，借鑒應(yīng)用于理論教學(xué)、實驗教學(xué)以及創(chuàng)新教育中的“項目驅(qū)動方法”，[3-5]提出了一種“基于項目驅(qū)動的應(yīng)用型本科自動化專業(yè)課程設(shè)計內(nèi)容安排方法”。

一、應(yīng)用型本科自動化專業(yè)電力傳動方向課程設(shè)計概況及存在的問題

新一輪的培養(yǎng)方案修訂工作中，自動化專業(yè)實踐教學(xué)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)分比例由原來的約20%：80%變?yōu)榧s40%：60%，其中課程（畢業(yè)）設(shè)計環(huán)節(jié)學(xué)分占總學(xué)分約24%，伴隨學(xué)分的增加實際上是課程設(shè)計環(huán)節(jié)學(xué)時的增加（如表1所示）。如何合理安排這些課程設(shè)計的內(nèi)容是能否實現(xiàn)應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。

表1 山東交通學(xué)院自動化專業(yè)課程設(shè)計一覽表

傳統(tǒng)的課程設(shè)計內(nèi)容是從本門課的教學(xué)內(nèi)容和重點出發(fā)，強(qiáng)化學(xué)生對本門課程的理解和應(yīng)用，這種安排存在一些缺陷，主要表現(xiàn)在：

（1）課程設(shè)計內(nèi)容的發(fā)散性，沒有考慮本門課程與其他課程之間的有機(jī)聯(lián)系，這樣導(dǎo)致每門課程設(shè)計取得的成果都是獨立的，各門課程之間設(shè)計成果不能夠相互借用。

（2）沒有考慮本門課程內(nèi)容在不同專業(yè)中的具體“工程應(yīng)用”側(cè)重點，使得不同專業(yè)的學(xué)生做相同內(nèi)容的課程設(shè)計。

（3）到了綜合性較強(qiáng)的課程設(shè)計階段，比如自動化專業(yè)電力傳動方向的“運動控制系統(tǒng)”課程設(shè)計，讓學(xué)生在沒有任何軟硬件儲備的基礎(chǔ)上在兩個周內(nèi)完成一個實際系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試，難度非常大，最終只能“紙上談兵”，這對于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力十分不利。

二、項目驅(qū)動的課程（畢業(yè)）設(shè)計內(nèi)容設(shè)計

針對傳統(tǒng)課程設(shè)計中設(shè)計內(nèi)容安排上存在的缺陷，本文探討按照“自頂向下的項目驅(qū)動法”設(shè)計各個課程設(shè)計的內(nèi)容。即將綜合性的課程設(shè)計題目作為項目，然后將項目分解成模塊，分解后的模塊作為前期課程設(shè)計的題目。通過這種方式的安排，使學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)進(jìn)程中總體目標(biāo)明確，階段性目標(biāo)清晰，每門課的課程設(shè)計環(huán)節(jié)的成果最后會“總結(jié)”成為一個標(biāo)志性的“項目”成果，鍛煉了學(xué)生的實踐能力和工程應(yīng)用能力，幫助學(xué)生完成所學(xué)知識的系統(tǒng)性整合，同時也會極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

下面通過一個實例對此設(shè)計思想進(jìn)行說明。“運動控制系統(tǒng)”課程是自動化專業(yè)電氣傳動方向的一門主干專業(yè)課程。該課程有2周的課程設(shè)計時間，主要是設(shè)計交直流調(diào)速系統(tǒng)。為此提出“直流電動機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項目，該項目涉及的課程內(nèi)容有：模擬電子技術(shù)、電機(jī)與拖動、計算機(jī)控制、自動控制原理、電力電子、單片機(jī)原理與應(yīng)用、PLC、VHDL、嵌入式系統(tǒng)等。針對此項目，將其繁多的內(nèi)容分解成（模擬/數(shù)字）控制器模塊、功率放大器模塊、信號檢測模塊等模塊（結(jié)構(gòu)框圖如圖1），并將模塊分解到前期的模擬電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、電力電子、自動控制原理和計算機(jī)控制等課程的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，形成表2中與項目相關(guān)的每門課程的2～3個設(shè)計題目。

表2 基于項目分解的課程設(shè)計題目及其關(guān)聯(lián)性

表2中所有題目都與“直流電動機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項目關(guān)聯(lián)，將表中的課程設(shè)計題目通過組合就可以形成“直流電動機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項目的內(nèi)容，比如題目（1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3）等組合可構(gòu)成直流電機(jī)的模擬速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而（1.2、1.3、4.1、4.2）、（1.2、1.3、7.2、7.3）、（1.1、1.3、8.1、8.2）等三種組合再結(jié)合5.1、6.1、6.2的知識可構(gòu)成三種直流電機(jī)的數(shù)字速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。實際上，上述題目不改動或稍加改動后，即可組合出若干種設(shè)計方案不同的直流電機(jī)速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

三、結(jié)語

將后期綜合程度較高的課程設(shè)計內(nèi)容考慮為項目，對項目中用到的前期課程內(nèi)容進(jìn)行分解，考慮前后課程設(shè)計環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性，合理安排前期各課程設(shè)計內(nèi)容。通過這種方式，使學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)進(jìn)程中總體培養(yǎng)目標(biāo)明確，階段性目標(biāo)清晰，前期課程設(shè)計環(huán)節(jié)的“成果”最后會“組合”成為一個標(biāo)志性的“項目成果”，既鍛煉學(xué)生的實踐能力和工程應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實際，又幫助學(xué)生完成所學(xué)知識的系統(tǒng)性整合，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紅，孟祥萍，王暉.基于應(yīng)用型能力培養(yǎng)的自動化專業(yè)課程改革的研究與實踐[J].中國電力教育，2008，（17）：83-84.

[2]徐林，關(guān)守平，等.自動化專業(yè)課程設(shè)計考核模式改革與實踐[J]實驗室研究與探索，2011，30（10）：354-356.

[3]柯勝男，黃明和，雷剛.基于“項目驅(qū)動”的教學(xué)研究與探索[J].教育與教學(xué)研，2007，（4）：25-28.

[4]熊凡，李偉波.項目驅(qū)動的軟件工程實驗教學(xué)探討[J].中國電力教育，2012，（2）：77-79.

[5]王成勇，周慧杰，朱曉勇.基于科研項目驅(qū)動的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)新途徑[J].高教論壇，2011，（10）：23-25.

（責(zé)任編輯：王祝萍）