梁淑芬+郭敏+李澄非
摘要:過程控制系統(tǒng)是一門綜合應用學科,是自動化專業(yè)的主要專業(yè)課之一。針對該課程的綜合性提出綜合項目教學法,以綜合項目為主線,整合過程控制系統(tǒng)和其他涉及到的學科,既能培養(yǎng)學生的綜合應用力,又能培養(yǎng)學生的實際工作能力,有效地為社會培養(yǎng)了大量的應用型人才。本文從綜合項目教學法的實施情況來看,該教學方法有效地提高了學生的學習積極性,培養(yǎng)了學生的綜合能力,取得了良好的教學效果。
關鍵詞:過程控制系統(tǒng);綜合項目教學法;教學改革;綜合知識技能
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)23-0109-03
一、引言
近年來教師從不同方向對教學改革進行創(chuàng)新,文獻[1]中“問題式教學”的教學模式是直接從問題入手組織教學,將專業(yè)知識隱含在解決問題的過程中,讓學科知識服務于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。文獻[2]基于體驗學習的“過程控制”實驗教學,強調個體,強調實踐,強調學習者的反思,通過學習者與現(xiàn)實世界的溝通與聯(lián)系,不斷促進學習者自身的發(fā)展,同時也促進了社會的發(fā)展,實現(xiàn)了人的發(fā)展和社會發(fā)展的統(tǒng)一。
過程控制是自動化專業(yè)的重要專業(yè)課,是與現(xiàn)實工程技術最接近的一門課程,針對該課程的綜合性提出綜合項目教學法,旨在檢驗學生的知識掌握水平和綜合應用能力。
二、綜合項目教學法
項目教學法的實施以學生活動為中心,教師扮演組織者、引導者的角色。為了跳出學校實驗室的單一性實驗,本文提出綜合項目教學法,讓項目包含更多的學科。在企業(yè)生產過程中,一個項目的制定與實施,都有一個團隊進行計劃和操作,項目所涉及的學科不止一個,每個成員側重于某一方面,到最后弄清楚整個項目的原理,實現(xiàn)共同學習。所以,綜合項目教學法是采用分小組的形式,一個項目組的成員按照共同制定的項目目標,共同起草學習工作計劃,并予以實施,展示與評價。按照教師與學生在整個教學過程中的角色,綜合項目教學法的一般流程如圖1所示。
圖1中按照教學過程中的兩個角色,分別描述了各自的職責,以及教學與接受教學的一般流程。
1.項目探索。項目探究包含兩個方面,一個是項目的制定,另一個是項目的探究實施。項目探索是項目教學的核心部分,是為了學生完成項目,通過各種途徑和方法進行問題解決的活動。在項目探究的進程中,學生要細化教學內容和項目主題,發(fā)現(xiàn)問題,并小組協(xié)作解決問題。(1)制定計劃。對一個項目進行探索,首先需要一個綱要進行引導,那么就需要制定一個項目計劃。從學生角度來說,需要制定項目的實施方案、時間計劃,對任務進行合理分工。此環(huán)節(jié)有利于學生在后期的項目進行中掌握并調節(jié)活動進度。教師在整個項目中的作用是引導和提供輔助作用,教師可以提供給學生一些相關的學習資料,也不會讓學生花費太多的時間在資料的查找上面,但適當的留給學生一些搜索任務是必要的,可以鍛煉他們的文獻檢索、網絡資料檢索能力。學校的網絡教學是一種很好的可以分享資料與教學的一個平臺,并且該平臺可以讓學生在課余時間也能學習到課程,同時也能記錄學生的學習時間與次數。一節(jié)45分鐘的課程是有限的,教師的講解不能很深入,這需要學生按照老師的要求去進行深入學習。本課程建設相應的教學網站,可以將教學資源上傳至該平臺,同時也可放置相關的測驗,讓學生在學習后進行測試,看看自身掌握知識的情況,這也給教師的教學帶來很大的方便。(2)項目的探索實施。綜合項目教學法,讓學生在平時的學習中參與老師的科研活動,在見習、實習時參與工廠的工程項目,將短時間的課堂教學變?yōu)殚L期的專業(yè)培訓。這樣學生培養(yǎng)了學習興趣,鍛煉了自學能力,可以對所學知識進行整理補充。這種集創(chuàng)新教育與基礎教育于一體的教學模式,能在循序漸進的研究性課題教學中培養(yǎng)學生的探索精神與創(chuàng)新能力。
2.后期成果展示與評價。經過一段時間的學習和實踐,在小組成員的潛心計劃和努力下,對所完成的項目成果在大的范圍內進行展示與交流是很有必要的,這是對學生的付出和能力的肯定。
成果交流的形式多樣,可根據實際教學的需要選擇合適的交流形式。匯報的內容有項目的背景和意義、項目流程、小組成員的分工、項目工作中組內成員的交流和感想記錄、作品的演示等。對于大的項目,教師可以規(guī)定學生定期展示項目的階段性成果,對于學生來說,可以通過作品反映學生已掌握的知識和技能,教師也可以根據階段性成果了解教學效果,記錄教學中學生一般會遇到的問題,進行教學反思,改進教學方法。
三、綜合項目教學法在教學中的應用效果
通過教學過程中綜合項目教學的應用舉例,從而看到所取得的教學效果。所選取的項目課題是基于STM32單片機的自動孵化系統(tǒng)。從字面上來看,所涉及到的學科包含單片機、過程控制系統(tǒng)、傳感器技術與應用、計算機軟件程序設計等學科。經過學生調研收集到相關信息,能夠比較清楚地看到多個模塊。
在設計完外部電路后,就需要用軟件來進行控制,控制方面需要用相關的程序進行驅動。采用的是RVMDK 3.80A軟件基于C語言進行編程,使得該部分對學生的編程能力也會有所提高。
這一套系統(tǒng)的設計與完成,幾乎涵蓋了學生所學專業(yè)課的大部分科目。真正的培養(yǎng)了學生的綜合學習能力。圖2所示為學生所完成項目成果。
四、結論
綜合項目教學法以學生完成項目為中心,綜合各學科的基礎知識,學生自己制定項目計劃。項目完成過程中需要的資源由學生自己去搜集,需要用到的知識由學生自己組織,由學生自己確定解決方案,充分調動學生的主觀能動性。學生需要對自己的學習過程負責,自己管理學習進度和計劃、用各種途徑進行信息收集、單獨地分析自己分配的活動任務、運用新建構的知識解決復雜而實際的問題,創(chuàng)造性地生成作品,并對問題的解決過程進行反思和記錄。該方法增強了學生學習的獨立性和責任心,使學生真正地獨立自主。經過教學實施發(fā)現(xiàn),該教學方法取得了較好的教學效果,提升了學生的積極性,學生的綜合技能得到了很大提高。
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The Teaching Reform of Process Control System Based on Integrated Project Teaching Method
LIANG Shu-fen,GUO Min,LI Cheng-fei
(School of Information Engineering,Wuyi University,Jiangmen,Guangdong 529020,China)
Abstract:Process control system is a comprehensive applied subject,as a main course of automation major,integrating control theory,computer technology,pr