基于综合项目教学法的过程控制系统教学改革

　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0109-03

　　一、引言

　　近年来教师从不同方向对教学改革进行创新，文献[1]中“问题式教学”的教学模式是直接从问题入手组织教学，将专业知识隐含在解决问题的过程中，让学科知识服务于培养学生解决实际问题的能力。文献[2]基于体验学习的“过程控制”实验教学，强调个体，强调实践，强调学习者的反思，通过学习者与现实世界的沟通与联系，不断促进学习者自身的发展，同时也促进了社会的发展，实现了人的发展和社会发展的统一。

　　过程控制是自动化专业的重要专业课，是与现实工程技术最接近的一门课程，针对该课程的综合性提出综合项目教学法，旨在检验学生的知识掌握水平和综合应用能力。

　　二、综合项目教学法

　　项目教学法的实施以学生活动为中心，教师扮演组织者、引导者的角色。为了跳出学校实验室的单一性实验，本文提出综合项目教学法，让项目包含更多的学科。在企业生产过程中，一个项目的制定与实施，都有一个团队进行计划和操作，项目所涉及的学科不止一个，每个成员侧重于某一方面，到最后弄清楚整个项目的原理，实现共同学习。所以，综合项目教学法是采用分小组的形式，一个项目组的成员按照共同制定的项目目标，共同起草学习工作计划，并予以实施，展示与评价。按照教师与学生在整个教学过程中的角色，综合项目教学法的一般流程如图1所示。

　　图1中按照教学过程中的两个角色，分别描述了各自的职责，以及教学与接受教学的一般流程。

　　1.项目探索。项目探究包含两个方面，一个是项目的制定，另一个是项目的探究实施。项目探索是项目教学的核心部分，是为了学生完成项目，通过各种途径和方法进行问题解决的活动。在项目探究的进程中，学生要细化教学内容和项目主题，发现问题，并小组协作解决问题。（1）制定计划。对一个项目进行探索，首先需要一个纲要进行引导，那么就需要制定一个项目计划。从学生角度来说，需要制定项目的实施方案、时间计划，对任务进行合理分工。此环节有利于学生在后期的项目进行中掌握并调节活动进度。教师在整个项目中的作用是引导和提供辅助作用，教师可以提供给学生一些相关的学习资料，也不会让学生花费太多的时间在资料的查找上面，但适当的留给学生一些搜索任务是必要的，可以锻炼他们的文献检索、网络资料检索能力。学校的网络教学是一种很好的可以分享资料与教学的一个平台，并且该平台可以让学生在课余时间也能学习到课程，同时也能记录学生的学习时间与次数。一节45分钟的课程是有限的，教师的讲解不能很深入，这需要学生按照老师的要求去进行深入学习。本课程建设相应的教学网站，可以将教学资源上传至该平台，同时也可放置相关的测验，让学生在学习后进行测试，看看自身掌握知识的情况，这也给教师的教学带来很大的方便。（2）项目的探索实施。综合?目教学法，让学生在平时的学习中参与老师的科研活动，在见习、实习时参与工厂的工程项目，将短时间的课堂教学变为长期的专业培训。这样学生培养了学习兴趣，锻炼了自学能力，可以对所学知识进行整理补充。这种集创新教育与基础教育于一体的教学模式，能在循序渐进的研究性课题教学中培养学生的探索精神与创新能力。

　　2.后期成果展示与评价。经过一段时间的学习和实践，在小组成员的潜心计划和努力下，对所完成的项目成果在大的范围内进行展示与交流是很有必要的，这是对学生的付出和能力的肯定。

　　成果交流的形式多样，可根据实际教学的需要选择合适的交流形式。汇报的内容有项目的背景和意义、项目流程、小组成员的分工、项目工作中组内成员的交流和感想记录、作品的演示等。对于大的项目，教师可以规定学生定期展示项目的阶段性成果，对于学生来说，可以通过作品反映学生已掌握的知识和技能，教师也可以根据阶段性成果了解教学效果，记录教学中学生一般会遇到的问题，进行教学反思，改进教学方法。

　　三、综合项目教学法在教学中的应用效果

　　通过教学过程中综合项目教学的应用举例，从而看到所取得的教学效果。所选取的项目课题是基于STM32单片机的自动孵化系统。从字面上来看，所涉及到的学科包含单片机、过程控制系统、传感器技术与应用、计算机软件程序设计等学科。经过学生调研收集到相关信息，能够比较清楚地看到多个模块。

　　在设计完外部电路后，就需要用软件来进行控制，控制方面需要用相关的程序进行驱动。采用的是RVMDK 3.80A软件基于C语言进行编程，使得该部分对学生的编程能力也会有所提高。

　　这一套系统的设计与完成，几乎涵盖了学生所学专业课的大部分科目。真正的培养了学生的综合学习能力。图2所示为学生所完成项目成果。

　　四、结论

　　综合项目教学法以学生完成项目为中心，综合各学科的基础知识，学生自己制定项目计划。项目完成过程中需要的资源由学生自己去搜集，需要用到的知识由学生自己组织，由学生自己确定解决方案，充分调动学生的主观能动性。学生需要对自己的学习过程负责，自己管理学习进度和计划、用各种途径进行信息收集、单独地分析自己分配的活动任务、运用新建构的知识解决复杂而实际的问题，创造性地生成作品，并对问题的解决过程进行反思和记录。该方法增强了学生学习的独立性和责任心，使学生真正地独立自主。经过教学实施发现，该教学方法取得了较好的教学效果，提升了学生的积极性，学生的综合技能得到了很大提高。

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