基于工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的智能終端課程改革與實踐

陳錫愛等

【摘 要】將項目教學(xué)應(yīng)用于卓越工程師培養(yǎng)計劃智能終端課程的教學(xué)，以工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，以智能終端設(shè)備的控制和智能終端設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控為實驗對象，在項目整體設(shè)計和拆分實現(xiàn)的過程中有效鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力、系統(tǒng)原型快速驗證能力和系統(tǒng)調(diào)試能力。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)設(shè)計；工程應(yīng)用能力；智能終端；課程改革；項目教學(xué)

1 項目背景

本教改項目所應(yīng)用的課程《智能控制終端技術(shù)》是由自動化專業(yè)智能控制終端類核心課程《嵌入式技術(shù)》、《DSP技術(shù)》和《現(xiàn)場總線技術(shù)》合并而成。其教改目標(biāo)是通過項目導(dǎo)向的方法將課程知識點融合在一起，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，綜合有效鍛煉學(xué)生的工程應(yīng)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(yīng)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(yè)課程中屬于智能控制終端類應(yīng)用骨干課程的三門課《現(xiàn)場總線技術(shù)》、《嵌入式技術(shù)》和《DSP技術(shù)》進行合并改革，成為一門大類專業(yè)課程，學(xué)時數(shù)為64學(xué)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(yǎng)計劃自動化專業(yè)”。

（3）“工程應(yīng)用能力”是指學(xué)生獨立或參與實際工程應(yīng)用開發(fā)的能力，主要包括：系統(tǒng)設(shè)計能力、系統(tǒng)原型快速驗證能力和系統(tǒng)調(diào)試的能力。

隨著高校畢業(yè)生就業(yè)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(yè)的畢業(yè)生，越來越多的就業(yè)單位希望學(xué)生在本科階段具有項目開發(fā)和實施經(jīng)驗，就業(yè)后能迅速融入開發(fā)團隊，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟價值。因而以項目教學(xué)的形式培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力、系統(tǒng)原型快速驗證能力和系統(tǒng)調(diào)試能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型工程師有著迫切的市場需求。

2 主要內(nèi)容

本教改項目于2013-2014-2學(xué)期，針對2011自動化普通班的《現(xiàn)場總線技術(shù)》課程和自動化2011（三本）的《現(xiàn)場總線技術(shù)》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(xué)習(xí)基礎(chǔ)，采用了不同難易程度的授課內(nèi)容和項目，取得了較好的授課效果。

2.1 項目分組

在課程內(nèi)容的講解上，針對本課程的自動化專業(yè)背景，以項目為導(dǎo)向，以工程實踐內(nèi)容為載體，圍繞本課程的教學(xué)目標(biāo)，精心設(shè)計“教學(xué)項目”，以項目整體目標(biāo)的實現(xiàn)為導(dǎo)向，綜合有效鍛煉學(xué)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(jiān)控

為了有效實施本課程教改，隨時發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)改進，促使學(xué)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(xì)化，按以下五個環(huán)節(jié)進行：

2.2.1 學(xué)情調(diào)研

為了全面了解學(xué)生的思想動態(tài)，學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和學(xué)習(xí)條件現(xiàn)狀，本次教改從2014年1月份開始，通過走訪、談話和發(fā)放課程調(diào)查表的形式進行了多渠道調(diào)研。

2.2.2 學(xué)生項目分組

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

2.2.3 項目保障（監(jiān)控、支持和難度調(diào)整）

在前期學(xué)生情況調(diào)研的基礎(chǔ)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(diào)動了授課老師的技術(shù)和課程知識支持，學(xué)生可隨時進授課教師的實驗室答疑和調(diào)試；（2）優(yōu)秀學(xué)生代表在項目前期進行探索和測試，提前發(fā)現(xiàn)項目實施過程中可能存在的問題和技術(shù)細(xì)節(jié)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(shù)輔導(dǎo)；（5）根據(jù)每個項目組的實際項目實施情況，適時調(diào)整項目難度。

2.2.4 項目匯報

為了進一步提高學(xué)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(xué)生在項目結(jié)束時在課堂匯報項目的完成情況，并回答其它學(xué)生和教師所提出的相關(guān)問題。

2.2.5 學(xué)生反饋調(diào)查

同時，本課程在授課完成環(huán)節(jié)實施了對學(xué)生的匿名調(diào)查反饋，以便于下一輪教改的持續(xù)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(xué)生的綜合最大收益的原則。一個學(xué)生100%的學(xué)習(xí)成果，不如10個學(xué)生60%的學(xué)時成果。為了實現(xiàn)所有學(xué)生綜合最大收益的目標(biāo)，在本次教改在組織過程中所有的教學(xué)項目都基于以下課程教學(xué)內(nèi)容主線，由淺入深的將整個課堂的知識點學(xué)習(xí)和項目的實施有效結(jié)合起來，從而確保所有參與項目的學(xué)生均能學(xué)到智能終端控制器設(shè)計的相關(guān)知識、有效鍛煉工程應(yīng)用能力。

3.2 教學(xué)效果評價

在教學(xué)效果的評價方面。本課程教改變了以往主要依據(jù)筆試成績評判學(xué)生學(xué)習(xí)成果的做法，強調(diào)各“項目”教學(xué)的成果，鼓勵學(xué)生探索新知識的經(jīng)歷和獲取新知識的體驗。學(xué)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(zé)任編輯：劉展]