本科自動(dòng)化專業(yè)項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)改革初探

黃躍娟　程然　張娜

摘 要：實(shí)踐教學(xué)模式直接影響學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。本文結(jié)合 CDIO 工程教育理念，提出項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)。項(xiàng)目式教學(xué)法以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目載體，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力及工程創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式教學(xué)法；實(shí)踐教學(xué)；CDIO；可編程控制器原理與應(yīng)用

文章編號(hào)：1004-7026（2017）18-0154-01 中國(guó)圖書分類號(hào)：TM1-4；TM76-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，工程教育不斷進(jìn)行改革和實(shí)踐，具代表性成果之一是CDIO，CDIO模式是以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作為主線，以學(xué)生為主體，在項(xiàng)目的引導(dǎo)和任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下完成工程項(xiàng)目的同時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，提高學(xué)生解決問題能力。哈爾濱華德學(xué)院本科自動(dòng)化專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，針對(duì)實(shí)踐教學(xué)采用項(xiàng)目式教學(xué)模式探索與實(shí)踐，逐步探索出一條適合實(shí)踐教學(xué)的可行之路。

1 項(xiàng)目式教學(xué)的理論基礎(chǔ)及其發(fā)展

1918年9月美國(guó)學(xué)者基爾帕特里克首次提出 “項(xiàng)目教學(xué)法”，此方法引起從事教育工作的人們的關(guān)注。

1997年的美國(guó)富蘭克林.歐林工學(xué)院之所以能“歐林三角”這一獨(dú)特的課程理念和跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)貫通到人才培養(yǎng)方案中，只要依托項(xiàng)目式教學(xué)。

自2012年起，上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院對(duì)機(jī)械工程課程體系的改革中將項(xiàng)目式教學(xué)引入到課程教學(xué)。

2015年廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)器人學(xué)院，采用全程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)等手段，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

2 本科自動(dòng)化專業(yè)項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)改革

2.1 項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)過程

2.1.1 理解任務(wù)書。教師針對(duì)項(xiàng)目制定項(xiàng)目任務(wù)書，學(xué)生研討項(xiàng)目任務(wù)書，明確項(xiàng)目要求。

2.1.2 制定方案。學(xué)生針對(duì)項(xiàng)目任務(wù)要求制定項(xiàng)目實(shí)施方案，確定項(xiàng)目實(shí)施步驟。

2.1.3 方案實(shí)施。學(xué)生自由分組，團(tuán)隊(duì)合作，并確定各自要完成的任務(wù)，按制定的實(shí)施方案完成項(xiàng)目要求。

2.1.4 檢查評(píng)估。學(xué)生先對(duì)自己的完成情況進(jìn)行自我評(píng)分，再由其他小組同學(xué)對(duì)其完成情況進(jìn)行互評(píng)，最后教師進(jìn)行檢查評(píng)分。

2.1.5 項(xiàng)目成果。學(xué)生完成項(xiàng)目后需要寫一份說明書作為項(xiàng)目成果。

3 項(xiàng)目教學(xué)法在《可編程控制器原理與應(yīng)用》實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)施

根據(jù)《可編程控制器原理與應(yīng)用》課程的教學(xué)大綱和授課計(jì)劃要求，結(jié)合工業(yè)實(shí)際， 項(xiàng)目教學(xué)法在哈爾濱華德學(xué)院本科自動(dòng)化專業(yè)1401711班及1401712班的實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行了應(yīng)用。

3.1 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

在課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)中設(shè)置了幾個(gè)項(xiàng)目，如樓梯燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、電機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目等。每個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括學(xué)時(shí)、內(nèi)容、目的要求、考核要求等。

3.2 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目介紹

教師針對(duì)項(xiàng)目制定項(xiàng)目任務(wù)書，并下發(fā)給學(xué)生，項(xiàng)目任務(wù)書中包括控制要求、實(shí)現(xiàn)功能、成果形式、考核方式等，讓學(xué)生通過項(xiàng)目任務(wù)書明確要完成的任務(wù)。

3.3 項(xiàng)目實(shí)施

3.3.1 制定實(shí)施方案。每個(gè)小組根據(jù)任務(wù)書中的控制要求和實(shí)現(xiàn)功能，自主查找資料，制定實(shí)施方案。比如在制定“基于PLC的樓梯燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目”實(shí)施方案時(shí)，小組成員查教材看實(shí)例，上網(wǎng)查找設(shè)計(jì)方案，最后集體討論，確定按鈕的數(shù)量、燈的數(shù)量、PLC接線圖、梯形圖程序，然后再制定詳細(xì)的實(shí)施方案。

3.3.2 自主學(xué)習(xí)與項(xiàng)目實(shí)施。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生們遇到困難時(shí)，都積極主動(dòng)去想解決辦法，針對(duì)問題主動(dòng)去學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，制定解決方案。比如進(jìn)行“電動(dòng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目”的“梯形圖程序”環(huán)節(jié)時(shí)，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編寫梯形圖程序，當(dāng)編寫的梯形圖不能完全實(shí)現(xiàn)控制功能時(shí)，同學(xué)們主動(dòng)查看梯形圖，找到問題所在，針對(duì)問題修改梯形圖。可見，項(xiàng)目實(shí)施過程就是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力過程。

3.3.3 總結(jié)與交流。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作過程中，要注意階段性檢查。到一定階段既要進(jìn)行小組內(nèi)總結(jié)，也要進(jìn)行小組間的交流。比如在“樓梯燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目”實(shí)訓(xùn)過程中，在每個(gè)小組完成項(xiàng)目制作時(shí)，各小組之間就可以互相參觀、交流做法。

3.4 成果提交、評(píng)價(jià)

由于課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，每個(gè)項(xiàng)目都能按時(shí)出成果，因此，實(shí)訓(xùn)成績(jī)的考核共分操作過程、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、最終結(jié)果三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)判。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧艷軍.項(xiàng)目式專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育.2016（1）：67-70.