項目驅動法在專業綜合實習中的應用

賈宇琛　任力生　肖珂

摘 要： 專業綜合實習是電子信息、網絡工程、計算機等專業的重要教學實踐環節，一般安排在第7學期，是對前6學期專業知識的應用，綜合性和實踐性很強。專業綜合實習以完成項目為實施方法，有利于培養學生對知識的綜合應用能力，可以使學生在綜合實習環節增強知識運用能力，提高綜合素質。

關鍵詞： 專業綜合實習 項目驅動法 實踐教學

專業綜合實習是順應當前社會對“應用型”人才的需求而設計的一個教學實踐環節，一般安排在第7個學期，為期6周，旨在引導學生總結3年來學習的專業知識，以及如何靈活運用于實際工程，以期培養學生的綜合應用能力和電子設計能力。

項目驅動法是以“項目”的形式進行教學，其主要特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，使學生主動參與、自主協作、探索創新[1]。

1.實習項目的確定實施

專業綜合實習目標是培養學生運用所學本專業知識分析解決實際問題的能力、獨立工作能力、創新意識和協作精神，要實現這一目標，首要任務是確定一個合適的項目[2]。設置一個覆蓋大部分專業課程、又有連貫性的項目既是挖掘學生綜合應用能力的工具，又能幫助學生建立知識體系，提高實踐能力，增強自信心，培養協作精神[3]。

1.1實習項目的確定

設置一個合適的項目是“項目驅動法”實踐教學的前提[4]。從對信號的處理角度分析，實習前專業課程包含信號采集、加工、放大、計算、處理、顯示、傳輸、控制等環節。通過研究、調研和討論，專業綜合實習項目圍繞信號的處理確定。

第一，選擇信號處理核心器件，學生的儲備知識有計算機、單片機和DSP，由于實習周期短，要實現實習目標，選擇可擴展性強、規模不大并且實用的單片機作為項目的核心處理器件；第二，選擇處理什么信號，因為項目的實施辦法確定為Proteus仿真，其元件庫當中常用的信號采集元件是壓力傳感器和溫度傳感器，由于學生對溫度有比較深刻的感官認識，因此選擇溫度信號作為項目的處理內容；第三，選擇顯示方式，由于采集的是溫度信號，因此確定為數碼管動態顯示溫度；第四，選擇控制方式，輸入控制采用按鍵，這是應用最廣泛的一種輸入控制方式，對應的輸出顯示采用不同顏色的LED提示燈；第五，選擇傳輸模式，由于此項目僅用于教學，不會在復雜環境下使用，因此設計為應用串口通信傳輸給PC機，PC機接收信號、顯示并給出相應指令。

基于以上分析，擬定了一個接近實際應用的實習項目“電熱水器自動控溫系統的設計與實現”。項目的具體要求是：（1）由按鍵設置四個對應不同溫度范圍的溫度檔位，同一時刻只有一檔有效；（2）由溫度傳感器采集水溫信號，經過濾波處理、幅值運算、A/D轉換之后送到單片機，與此刻有效的檔位溫度相比較；（3）單片機根據比較的結果發出加熱或者等待的命令；（4）溫度信號經過單片機計算、處理之后，由LCD或者LED顯示溫度值；（5）除了設置按鍵調節檔位之外，還設置了語音調節和PC機調節，應用VB工具制作的人機交互界面上也有相應的按鈕，通過串口通信可以控制檔位，通過語音調節模塊控制檔位，這一部分是由matlab仿真完成的；（6）擴展自動恒溫模塊，通過開關控制電路控制出水溫度恒定。

1.2實習項目的實施辦法

針對項目制定一套行之有效的實施辦法，是“項目驅動法”實踐教學的主體[5]。

1.2.1知識檢查與小組劃分

知識檢查有兩個途徑，一是調取歷史資料，二是現場考試。實習之前指導教師調取每一個學生三年來所有專業課的成績，并按成績分類；根據項目所需知識點出一份試卷，組織學生考試，按照此次考試成績對學生進行分類。

試卷中除了包含如“單片機的種類、TTL電路與CMOS電路的特點”等常識性知識點之外，還包含如“描述‘單片機控制交通信號燈的設計思路”等綜合分析題目，考查學生的邏輯思維能力與全局意識。另外，為了考查學生人格、心理素質、協作能力等方面，出一部分相關測試題進行測試，作為教師進行指導時的參考。

項目的實施采用分組教學制的方法，分組方式有以下三種：第一種是按照三年來的學習成績將學生分為高水平類、中偏高類、中偏低類、低水平類四類，然后每一類選擇1到2人作為一組。第二種是根據實習之前摸底考試的成績將學生分為高水平類、中偏高類、中偏低類、低水平類四類，每一類選擇1到2人作為一組。第三種是隨機分組方法，學生根據自己的情況自由結組，指導教師做適當調配，各組人數定為3到5人。

采用不同方式進行分組的目的是找到一種理想的分組方式并沿用。選取2009的三個班分別采用第一、第二、第三種方式進行分組，對其首次考試與末次成績差值進行統計分析，如表1所示，顯示分組方式不是促進學生成績提高的顯著因素。為了避免偶然性，2010年選取了三個班分別采用第一、第二、第三種方式進行分組，對其首次考試與末次考試成績差值進行統計分析，如表2所示，同樣顯示分組方式不是促進學生成績提高的顯著因素。因此，專業綜合實習的分組方式可以視情況選取三種當中的任意一種。

表1 2009年成績差值方差分析表

取a=0.05，F=3.15；1.77419<3.15

表2 2010年成績差值方差分析表

取a=0.05，F=3.23；0.822222<3.23

1.2.2項目分析與模塊分配

通過對項目“電熱水器自動控溫系統的設計與實現”的分析，可以將該項目分為五個模塊分別設計和實現，分別是：溫度采集模塊、顯示模塊、通信模塊、語音識別模塊、自動恒溫模塊，五個模塊既相互獨立又有聯系，實現各模塊功能所需知識點對應的主要專業課程，如表3所示。

表3 項目各模塊所需知識點對應的專業課程

將項目的上述分析公布給學生，同時安排相應的講座，讓學生開始“認識項目”；給學生時間思考和查閱資料，繼而“了解項目”；最后學生根據自身對知識的掌握程度，選擇項目中的一個模塊作為主要任務，達到“完成項目”的目的。

1.2.3實習期檢驗與考核

每一個模塊的完成無外乎“系統分析、繪制原理圖、程序流程、程序編輯、仿真調試”，因此對于實習期的檢驗采取“分階段單項檢查”的方案。對于各個模塊的每一部分都有特定的知識點與實踐方案，所以采取“分散考核”的考查辦法。對考核當中出現的共性問題，組織專題講座解決。每一次考核的分數在綜合考評中都占有一定比例。實習期的檢驗考核辦法對學生既有約束作用，又有激勵作用，有利于學生回顧舊知識、掌握新知識，提高知識運用能力。

1.2.4成果檢驗與報告檢查

對項目成果的檢驗，既是檢驗學生運用知識解決問題的能力，又是檢驗學生的協作能力和團隊精神。檢驗時要求每一個學生介紹本人負責的模塊是怎樣實現的，有什么重要的技術指標，在設計和實現的過程中遇到了什么困難，是怎樣解決的；介紹本模塊與其他模塊之間制約關系、本模塊的功能強弱對其他模塊的影響等與組內其他成員的工作相關的內容。指導教師給每人判定一個分數，同時給這個組判定一個分數，按7：3的比例給出檢驗總評成績。

實習報告的撰寫培養學生的邏輯思維能力和語言組織能力，指導教師會給出報告的具體格式，會組織針對實習報告撰寫的專業講座，有時還會請一些公司的工程師來講座或者輔導。對實習報告的檢查遵循“形式為主、內容為輔”的原則，實習報告判定的分數占總評成績的比例比較小，通常在10%左右。

2.項目驅動作用的分析

通過總結四年近30個班電子信息科學與技術專業綜合實習的實施效果，顯示應用項目驅動法能有效激發學生的學習熱情，將專業課程的大部分知識點有機結合，提高學生對知識的綜合應用能力，增強學生的創新意識。

每次完成實習之后都對實習效果做一系列跟蹤調查。首先考查學生的知識鞏固情況，做一次與實習前的“知識檢查”類似的考試，兩次考試成績相比較，對成績增量情況進行統計的結果如表4所示。

表4 專業綜合實習首次與末次知識檢查成績增量統計表

上表顯示，絕大部分學生的成績有所提高，說明通過項目的實施，學生能夠進行專業知識的查漏補缺，增加知識儲備。

其次，利用問卷調查學生對專業綜合實習的主觀認識、看法與建議。調查表都是主觀問題，例如：“你認為專業綜合實習項目是否有利于鞏固專業知識，為什么？”、“專業綜合實習對你找工作是否有幫助？”、“你希望做幾次專業綜合實習，分別是什么時間？”，等等。學生的答案不盡相同，甚至有回答“我希望每個學期都有一次實習”的。大部分學生認為這樣執行專業綜合實習環節對于自身知識的增長和能力的提高有一定作用。

最后，跟蹤畢業設計和就業兩個環節，客觀分析其“長效作用”。帶畢業設計教師普遍反映做過專業綜合實習的四屆學生和以前沒有參加過此環節的學生比較，實踐能力和綜合應用能力都有所提高。來我校招聘的很多企業在看簡歷時都很留意“實踐經歷”這一欄，學生也將專業綜合實習的項目顯示，因此獲得了就業機會。對部分錄用我校學生的企業和單位進行了調查，普遍認為這些學生有較高的綜合技能、較強的自學能力，并且能夠很快適應工作環境。

3.總結與展望

項目驅動法在專業綜合實習中的成功運用，調動了學生的學習積極性，使學生在實踐中掌握了知識，在工作中積累了經驗，懂得了“團隊精神和大局意識”，提高了綜合素質，具有從學校到就業的“長效作用”。同時為教師的實踐教學工作提供了一個模板，有利于教師在其他教學實踐環節借鑒經驗。

參考文獻：

[1]童相海，顧健.在電工基礎課程中應用項目教學法的思考[J].教育與職業，2011（6）：156-157.

[2]宋菲，智海素，張翠明.高職電類專業技術基礎課程項目教學法的探索[J].教育與職業，2012（3）：149-150.

[3]陳遇春，王軍.高等學校教學任務約定制度的實踐探索[J].中國高教研究，2011（3）.

[4]艾月霞.高等教育專業實習教學改革的探索[J].實驗室研究與探索，2010（8）.

[5]宋菲，智海素，張翠明.高職電類專業技術基礎課程項目教學法的探索[J].教育與職業，2012（3）.

[6]李錄平，張擁華，周健，傅湘玲.高等學校實踐教育多維度理念探析[J].中國大學教育，2011（11）.

基金項目：1.河北省教育廳教改項目“計算機學科相關專業‘專業綜合實習實踐教學環節的改革與實踐”（項目編號：2012GJJG056）。2.河北農業大學重點建設課程項目（項目編號：k13-04）。