基于工程應用能力培養的智能終端課程改革與實踐

陳錫愛等

【摘 要】將項目教學應用于卓越工程師培養計劃智能終端課程的教學，以工程應用能力的培養為導向，以智能終端設備的控制和智能終端設備的遠程監控為實驗對象，在項目整體設計和拆分實現的過程中有效鍛煉學生的系統設計能力、系統原型快速驗證能力和系統調試能力。

【關鍵詞】系統設計；工程應用能力；智能終端；課程改革；項目教學

1 項目背景

本教改項目所應用的課程《智能控制終端技術》是由自動化專業智能控制終端類核心課程《嵌入式技術》、《DSP技術》和《現場總線技術》合并而成。其教改目標是通過項目導向的方法將課程知識點融合在一起，充分調動學生的學習積極性，綜合有效鍛煉學生的工程應用能力。

本項目涉及的核心為：“智能控制終端課程”、“卓越工程師班級”、 “工程應用能力”，其概念界定如下：

（1）“智能控制終端課程”是指將自動化專業課程中屬于智能控制終端類應用骨干課程的三門課《現場總線技術》、《嵌入式技術》和《DSP技術》進行合并改革，成為一門大類專業課程，學時數為64學時。

（2）“卓越工程師班級”是指本次教改的授課對象“卓越工程師培養計劃自動化專業”。

（3）“工程應用能力”是指學生獨立或參與實際工程應用開發的能力，主要包括：系統設計能力、系統原型快速驗證能力和系統調試的能力。

隨著高校畢業生就業競爭的加劇和用人單位對人才要求的不斷提高。對于自動化專業的畢業生，越來越多的就業單位希望學生在本科階段具有項目開發和實施經驗，就業后能迅速融入開發團隊，為企業創造經濟價值。因而以項目教學的形式培養學生的系統設計能力、系統原型快速驗證能力和系統調試能力，培養優秀的應用型工程師有著迫切的市場需求。

2 主要內容

本教改項目于2013-2014-2學期，針對2011自動化普通班的《現場總線技術》課程和自動化2011（三本）的《現場總線技術》課程實施了第一輪教改，并于2014-2015-2針對2012自動化卓越班實施了第二輪教改。在教改的實施過程中，針對授課對象不同的學習基礎，采用了不同難易程度的授課內容和項目，取得了較好的授課效果。

2.1 項目分組

在課程內容的講解上，針對本課程的自動化專業背景，以項目為導向，以工程實踐內容為載體，圍繞本課程的教學目標，精心設計“教學項目”，以項目整體目標的實現為導向，綜合有效鍛煉學生的動手能力。在課程的教改實施過程中共制定了8個分組項目，如下表所示。

2.2 項目實施監控

為了有效實施本課程教改，隨時發現問題，持續改進，促使學生在本課程的授課過程中真正受益。本項目的實施過程對上述授課過程進行了細化，按以下五個環節進行：

2.2.1 學情調研

為了全面了解學生的思想動態，學習現狀和學習條件現狀，本次教改從2014年1月份開始，通過走訪、談話和發放課程調查表的形式進行了多渠道調研。

2.2.2 學生項目分組

為了有效實施項目教學，發揮學生的主觀能動性，本課程在授課過程中依據項目內容對學生進行了分組。由于選課學生、項目經費和課程學時等多種因素的限制，在項目的分組中，根據學生意愿將自動化普通班級學生7～10人分為一組，自動化三本學生5～7人分為一組， 自動化卓越學生2～3人分為一組。。

2.2.3 項目保障（監控、支持和難度調整）

在前期學生情況調研的基礎上，為了有效保證項目的實施，本項目的實施過程中采用了以下幾個方面的項目保障：（1）充分調動了授課老師的技術和課程知識支持，學生可隨時進授課教師的實驗室答疑和調試；（2）優秀學生代表在項目前期進行探索和測試，提前發現項目實施過程中可能存在的問題和技術細節難點；（3）項目組組長定期向授課教師匯報項目進展；（4）授課教師所帶研究生全天候提供答疑和技術輔導；（5）根據每個項目組的實際項目實施情況，適時調整項目難度。

2.2.4 項目匯報

為了進一步提高學生的項目組織能力和工程文檔撰寫能力，本項目的實施過程中要求每組學生在項目結束時在課堂匯報項目的完成情況，并回答其它學生和教師所提出的相關問題。

2.2.5 學生反饋調查

同時，本課程在授課完成環節實施了對學生的匿名調查反饋，以便于下一輪教改的持續改進。

3 授課組織方式

3.1 最大綜合收益授課方式

在本教改的實施過程中，將始終遵循所有學生的綜合最大收益的原則。一個學生100%的學習成果，不如10個學生60%的學時成果。為了實現所有學生綜合最大收益的目標，在本次教改在組織過程中所有的教學項目都基于以下課程教學內容主線，由淺入深的將整個課堂的知識點學習和項目的實施有效結合起來，從而確保所有參與項目的學生均能學到智能終端控制器設計的相關知識、有效鍛煉工程應用能力。

3.2 教學效果評價

在教學效果的評價方面。本課程教改變了以往主要依據筆試成績評判學生學習成果的做法，強調各“項目”教學的成果，鼓勵學生探索新知識的經歷和獲取新知識的體驗。學生的期末成績分為：項目成績40%，平時成績20%，考試成績40%。

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[責任編輯：劉展]