近年来, 工程教育不断进行改革和实践, 具代表性成果之一是CDIO, CDIO模式是以构思、设计、实现和运作为主线, 以学生为主体, 在项目的引导和任务的驱动下完成工程项目的同时学习知识和技能, 提高学生解决问题能力。哈尔滨华德学院本科自动化专业结合专业特点, 针对实践教学采用项目式教学模式探索与实践, 逐步探索出一条适合实践教学的可行之路。
1 项目式教学的理论基础及其发展
1918年9月美国学者基尔帕特里克首次提出“项目教学法”, 此方法引起从事教育工作的人们的关注。
1997年的美国富兰克林.欧林工学院之所以能“欧林三角”这一独特的课程理念和跨学科教学设计贯通到人才培养方案中, 只要依托项目式教学。
自2012年起, 上海交通大学机械与动力工程学院对机械工程课程体系的改革中将项目式教学引入到课程教学。
2015年广东工业大学机器人学院, 采用全程项目驱动教学等手段, 培养创新创业人才。
2 本科自动化专业项目式实践教学改革
2.1 项目式实践教学过程
2.1.1 理解任务书。教师针对项目制定项目任务书, 学生研讨项目任务书, 明确项目要求。
2.1.2 制定方案。学生针对项目任务要求制定项目实施方案, 确定项目实施步骤。
2.1.3 方案实施。学生自由分组, 团队合作, 并确定各自要完成的任务, 按制定的实施方案完成项目要求。
2.1.4 检查评估。学生先对自己的完成情况进行自我评分, 再由其他小组同学对其完成情况进行互评, 最后教师进行检查评分。
2.1.5 项目成果。学生完成项目后需要写一份说明书作为项目成果。
3 项目教学法在《可编程控制器原理与应用》实践教学中的实施
根据《可编程控制器原理与应用》课程的教学大纲和授课计划要求, 结合工业实际, , 项目教学法在哈尔滨华德学院本科自动化专业1401711班及1401712班的实践教学中进行了应用。
3.1 实训项目设计
在课程的实践环节中设置了几个项目, 如楼梯灯PLC控制系统设计项目、电机PLC控制系统设计项目、自动生产线控制系统设计项目等。每个项目设计包括学时、内容、目的要求、考核要求等。
3.2 实训项目介绍
教师针对项目制定项目任务书, 并下发给学生, 项目任务书中包括控制要求、实现功能、成果形式、考核方式等, 让学生通过项目任务书明确要完成的任务。
3.3 项目实施
3.3.1 制定实施方案。
每个小组根据任务书中的控制要求和实现功能, 自主查找资料, 制定实施方案。比如在制定“基于PLC的楼梯灯控制系统设计项目”实施方案时, 小组成员查教材看实例, 上网查找设计方案, 最后集体讨论, 确定按钮的数量、灯的数量、PLC接线图、梯形图程序, 然后再制定详细的实施方案。
3.3.2 自主学习与项目实施。
在项目实施过程中, 学生们遇到困难时, 都积极主动去想解决办法, 针对问题主动去学习相关知识, 制定解决方案。比如进行“电动机PLC控制系统设计项目”的“梯形图程序”环节时, 根据控制系统的要求编写梯形图程序, 当编写的梯形图不能完全实现控制功能时, 同学们主动查看梯形图, 找到问题所在, 针对问题修改梯形图。可见, 项目实施过程就是提高学生自主学习能力过程。
3.3.3 总结与交流。
在项目设计制作过程中, 要注意阶段性检查。到一定阶段既要进行小组内总结, 也要进行小组间的交流。比如在“楼梯灯PLC控制系统设计项目”实训过程中, 在每个小组完成项目制作时, 各小组之间就可以互相参观、交流做法。
3.4 成果提交、评价
由于课程的实践性很强, 每个项目都能按时出成果, 因此, 实训成绩的考核共分操作过程、实训报告、最终结果三个方面进行评判。
摘要：实践教学模式直接影响学生的工程实践能力和创新能力。本文结合CDIO工程教育理念, 提出项目式实践教学。项目式教学法以学生为主体, 以项目载体, 引导学生主动学习, 培养学生自主学习能力和动手实践能力及工程创新能力。
关键词：项目式教学法,实践教学,CDIO,可编程控制器原理与应用
参考文献
[1] 卢艳军.项目式专业实践教学模式改革探索[J].计算机教育.2016 (1) :67-70.