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项目驱动法样例十一篇

时间:2022-11-05 01:48:46

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项目驱动法

篇1

0引言

测控仪器是利用测量和控制的理论,采用机械、电子、光学等各种计量测试原理及控制系统与计算机技术相结合的一种范围广泛的测量仪器。测控仪器设计课程是对机械设计、微机原理、单片机、传感器、测控电路、信号分析、误差理论等课程内容的深化和延伸,实践性很高。学生通过该门课的学习,应该掌握测控仪器的开发、设计方面的专业知识,具有很强的动手能力。

1问题的引出

在实际教学中,这门课的现有教学模式存在如下弊端:一是仍然采用传统的灌输教育,使学生产生厌倦情绪,失去对课程的兴趣。二是实践教学不具有系统性,因实践教学课时的限制,学生只能对测控仪器设计的少数环节进行实践学习。三是缺乏对已学知识的综合应用,对学生创造力的训练有限[1]。基于此,改变测控仪器课程的教学模式,建立以项目为中心的教学模式,突出项目在课程教学中所扮演的角色,整个教学活动的主线是学生围绕项目开展自主学习,教师主要起辅导、答疑的作用。

2项目驱动法

项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力———待解决的问题。项目驱动法是实施探究式教学方法的一种,以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中,即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题,从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构。从根本上将传统课堂中老师“满堂灌”转变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力,并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律[2]。

3项目驱动教学法在测控仪器设计课程中的实施

教学中选择的项目应尽可能覆盖测控仪器设计课程的所有知识点,项目完成后学生能理解和掌握测控仪器设计课程所涉及的所有理论知识,掌握运用这些理论知识的技能。同时,项目要具有开放性,不同项目小组的学生可以采用不同的方案、选择不同的元器件实现。此为,尽量选择实际的工程项目,可以锻炼学生从事工程项目开发能力,从而拓宽学生毕业就业渠道。因此,选择DGB-5B型电感测微仪的数字化作为项目开展教学活动。电感测微仪作为本院实验室的仪器,在精密测量领域应用广泛。项目的研究内容包含在测控仪器设计课程的不同章节,由不同的理论知识进行指导。在总体设计这一章的课程上完后,项目小组可以根据设计需求,讨论电感测微仪的数字化的总体方案(单片机还是PC机作为主控单元)。在电路和软件设计这一章的课程上完后,学生可以完成调理电路的设计(模拟电路还是集成电路设计调理电路),AD采样电路的设计(数据采集卡还是独立的AD芯片完成模数转换),软件的开发(开发单片机程序还是PC机程序)。在仪器的精度理论这一章上完后,学生可以讨论如何对数字化后的测微仪进行标定,提高仪器的测量精度。下面以其中一组学生实施的方案,简要说明项目实施的过程。该组学生设计的总体方案如图1[3]。线性位移传感器的结构剖面图如图2。AD698信号调理电路连接及学生制作的实物图如图3。USB-6002数据采集卡外观如图4。程序采用LabVIEW开发,学生开发的程序界面如图5,程序框图(代码)略。项目完成后,各项目小组将项目过程中形成的设计方案、图纸、软硬件整理后,结合项目的心得体会撰写项目报告,其他小组成员可以对该组的项目展开讨论,提出改进意见。

4结论

通过在测控仪器设计课程的教学中引入项目驱动教学法,学生对该课程产生更大的兴趣,加强了与教师的交流,学生的理论知识和实践技能得到了系统训练,有助于学生尝试创新设计和进行科研活动[4],同时,更多的学生通过课程项目的训练,参与到各类竞赛中,增强了学生的专业自信。

参考文献:

[1]戴金桥,俞阿龙,孙华军.项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的应用[J].中国教育技术装备,2015(16):83-85.

[2]刘贵云.《传感器与自动检测技术》的项目驱动法研究[J].教育教学论坛,2014(36):150-151.

篇2

专业综合实习是顺应当前社会对“应用型”人才的需求而设计的一个教学实践环节,一般安排在第7个学期,为期6周,旨在引导学生总结3年来学习的专业知识,以及如何灵活运用于实际工程,以期培养学生的综合应用能力和电子设计能力。

项目驱动法是以“项目”的形式进行教学,其主要特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,使学生主动参与、自主协作、探索创新[1]。

1.实习项目的确定实施

专业综合实习目标是培养学生运用所学本专业知识分析解决实际问题的能力、独立工作能力、创新意识和协作精神,要实现这一目标,首要任务是确定一个合适的项目[2]。设置一个覆盖大部分专业课程、又有连贯性的项目既是挖掘学生综合应用能力的工具,又能帮助学生建立知识体系,提高实践能力,增强自信心,培养协作精神[3]。

1.1实习项目的确定

设置一个合适的项目是“项目驱动法”实践教学的前提[4]。从对信号的处理角度分析,实习前专业课程包含信号采集、加工、放大、计算、处理、显示、传输、控制等环节。通过研究、调研和讨论,专业综合实习项目围绕信号的处理确定。

第一,选择信号处理核心器件,学生的储备知识有计算机、单片机和DSP,由于实习周期短,要实现实习目标,选择可扩展性强、规模不大并且实用的单片机作为项目的核心处理器件;第二,选择处理什么信号,因为项目的实施办法确定为Proteus仿真,其元件库当中常用的信号采集元件是压力传感器和温度传感器,由于学生对温度有比较深刻的感官认识,因此选择温度信号作为项目的处理内容;第三,选择显示方式,由于采集的是温度信号,因此确定为数码管动态显示温度;第四,选择控制方式,输入控制采用按键,这是应用最广泛的一种输入控制方式,对应的输出显示采用不同颜色的LED提示灯;第五,选择传输模式,由于此项目仅用于教学,不会在复杂环境下使用,因此设计为应用串口通信传输给PC机,PC机接收信号、显示并给出相应指令。

基于以上分析,拟定了一个接近实际应用的实习项目“电热水器自动控温系统的设计与实现”。项目的具体要求是:(1)由按键设置四个对应不同温度范围的温度档位,同一时刻只有一档有效;(2)由温度传感器采集水温信号,经过滤波处理、幅值运算、A/D转换之后送到单片机,与此刻有效的档位温度相比较;(3)单片机根据比较的结果发出加热或者等待的命令;(4)温度信号经过单片机计算、处理之后,由LCD或者LED显示温度值;(5)除了设置按键调节档位之外,还设置了语音调节和PC机调节,应用VB工具制作的人机交互界面上也有相应的按钮,通过串口通信可以控制档位,通过语音调节模块控制档位,这一部分是由matlab仿真完成的;(6)扩展自动恒温模块,通过开关控制电路控制出水温度恒定。

1.2实习项目的实施办法

针对项目制定一套行之有效的实施办法,是“项目驱动法”实践教学的主体[5]。

1.2.1知识检查与小组划分

知识检查有两个途径,一是调取历史资料,二是现场考试。实习之前指导教师调取每一个学生三年来所有专业课的成绩,并按成绩分类;根据项目所需知识点出一份试卷,组织学生考试,按照此次考试成绩对学生进行分类。

试卷中除了包含如“单片机的种类、TTL电路与CMOS电路的特点”等常识性知识点之外,还包含如“描述‘单片机控制交通信号灯’的设计思路”等综合分析题目,考查学生的逻辑思维能力与全局意识。另外,为了考查学生人格、心理素质、协作能力等方面,出一部分相关测试题进行测试,作为教师进行指导时的参考。

项目的实施采用分组教学制的方法,分组方式有以下三种:第一种是按照三年来的学习成绩将学生分为高水平类、中偏高类、中偏低类、低水平类四类,然后每一类选择1到2人作为一组。第二种是根据实习之前摸底考试的成绩将学生分为高水平类、中偏高类、中偏低类、低水平类四类,每一类选择1到2人作为一组。第三种是随机分组方法,学生根据自己的情况自由结组,指导教师做适当调配,各组人数定为3到5人。

采用不同方式进行分组的目的是找到一种理想的分组方式并沿用。选取2009的三个班分别采用第一、第二、第三种方式进行分组,对其首次考试与末次成绩差值进行统计分析,如表1所示,显示分组方式不是促进学生成绩提高的显著因素。为了避免偶然性,2010年选取了三个班分别采用第一、第二、第三种方式进行分组,对其首次考试与末次考试成绩差值进行统计分析,如表2所示,同样显示分组方式不是促进学生成绩提高的显著因素。因此,专业综合实习的分组方式可以视情况选取三种当中的任意一种。

表1 2009年成绩差值方差分析表

取a=0.05,F=3.15;1.77419

表2 2010年成绩差值方差分析表

取a=0.05,F=3.23;0.822222

1.2.2项目分析与模块分配

通过对项目“电热水器自动控温系统的设计与实现”的分析,可以将该项目分为五个模块分别设计和实现,分别是:温度采集模块、显示模块、通信模块、语音识别模块、自动恒温模块,五个模块既相互独立又有联系,实现各模块功能所需知识点对应的主要专业课程,如表3所示。

表3 项目各模块所需知识点对应的专业课程

将项目的上述分析公布给学生,同时安排相应的讲座,让学生开始“认识项目”;给学生时间思考和查阅资料,继而“了解项目”;最后学生根据自身对知识的掌握程度,选择项目中的一个模块作为主要任务,达到“完成项目”的目的。

1.2.3实习期检验与考核

每一个模块的完成无外乎“系统分析、绘制原理图、程序流程、程序编辑、仿真调试”,因此对于实习期的检验采取“分阶段单项检查”的方案。对于各个模块的每一部分都有特定的知识点与实践方案,所以采取“分散考核”的考查办法。对考核当中出现的共性问题,组织专题讲座解决。每一次考核的分数在综合考评中都占有一定比例。实习期的检验考核办法对学生既有约束作用,又有激励作用,有利于学生回顾旧知识、掌握新知识,提高知识运用能力。

1.2.4成果检验与报告检查

对项目成果的检验,既是检验学生运用知识解决问题的能力,又是检验学生的协作能力和团队精神。检验时要求每一个学生介绍本人负责的模块是怎样实现的,有什么重要的技术指标,在设计和实现的过程中遇到了什么困难,是怎样解决的;介绍本模块与其他模块之间制约关系、本模块的功能强弱对其他模块的影响等与组内其他成员的工作相关的内容。指导教师给每人判定一个分数,同时给这个组判定一个分数,按7:3的比例给出检验总评成绩。

实习报告的撰写培养学生的逻辑思维能力和语言组织能力,指导教师会给出报告的具体格式,会组织针对实习报告撰写的专业讲座,有时还会请一些公司的工程师来讲座或者辅导。对实习报告的检查遵循“形式为主、内容为辅”的原则,实习报告判定的分数占总评成绩的比例比较小,通常在10%左右。

2.项目驱动作用的分析

通过总结四年近30个班电子信息科学与技术专业综合实习的实施效果,显示应用项目驱动法能有效激发学生的学习热情,将专业课程的大部分知识点有机结合,提高学生对知识的综合应用能力,增强学生的创新意识。

每次完成实习之后都对实习效果做一系列跟踪调查。首先考查学生的知识巩固情况,做一次与实习前的“知识检查”类似的考试,两次考试成绩相比较,对成绩增量情况进行统计的结果如表4所示。

表4 专业综合实习首次与末次知识检查成绩增量统计表

上表显示,绝大部分学生的成绩有所提高,说明通过项目的实施,学生能够进行专业知识的查漏补缺,增加知识储备。

其次,利用问卷调查学生对专业综合实习的主观认识、看法与建议。调查表都是主观问题,例如:“你认为专业综合实习项目是否有利于巩固专业知识,为什么?”、“专业综合实习对你找工作是否有帮助?”、“你希望做几次专业综合实习,分别是什么时间?”,等等。学生的答案不尽相同,甚至有回答“我希望每个学期都有一次实习”的。大部分学生认为这样执行专业综合实习环节对于自身知识的增长和能力的提高有一定作用。

最后,跟踪毕业设计和就业两个环节,客观分析其“长效作用”。带毕业设计教师普遍反映做过专业综合实习的四届学生和以前没有参加过此环节的学生比较,实践能力和综合应用能力都有所提高。来我校招聘的很多企业在看简历时都很留意“实践经历”这一栏,学生也将专业综合实习的项目显示,因此获得了就业机会。对部分录用我校学生的企业和单位进行了调查,普遍认为这些学生有较高的综合技能、较强的自学能力,并且能够很快适应工作环境。

3.总结与展望

项目驱动法在专业综合实习中的成功运用,调动了学生的学习积极性,使学生在实践中掌握了知识,在工作中积累了经验,懂得了“团队精神和大局意识”,提高了综合素质,具有从学校到就业的“长效作用”。同时为教师的实践教学工作提供了一个模板,有利于教师在其他教学实践环节借鉴经验。

参考文献:

[1]童相海,顾健.在电工基础课程中应用项目教学法的思考[J].教育与职业,2011(6):156-157.

[2]宋菲,智海素,张翠明.高职电类专业技术基础课程项目教学法的探索[J].教育与职业,2012(3):149-150.

[3]陈遇春,王军.高等学校教学任务约定制度的实践探索[J].中国高教研究,2011(3).

[4]艾月霞.高等教育专业实习教学改革的探索[J].实验室研究与探索,2010(8).

篇3

二、项目驱动法教学改革

(一)教学方法改革

改革前的实验教学内容分散,各实验项目之间相互独立。结合土木工程专业人才培养目标和目前的工程实际,依据由浅入深、由单一到综合、循序渐进的原则设置建筑材料实验教学课程。首先开设一些简单的单项基础实验,如建筑原材料水泥、砂、石实验等,主要目的是通过这些实验培养学生的基本实验操作技能,加深对建筑材料理论知识的理解。在此基础上开设一些综合性实验项目,以加深学生对建筑材料性能的认识。对于这类综合性实验,分小组完成,每组人数基本为6~7人,可以自愿组合,也可以由指导教师指定,每个小组设置组长一名,组织小组成员定期开展讨论,共同解决实验中遇到的问题。至于实验项目确定则结合学院实验仪器情况由教师指定或小组共同拟定实验课题,如混凝土的配合比设计、混凝土耐久性(抗碳化、抗氯离子渗透性、抗冻性、硫酸盐侵蚀等)实验、工业废渣在水泥混凝土的应用等,根据拟定的题目确定初步的实验方案。指导教师针对实验方案进行指导、评价是否可行,确定可行后分小组进行实验。无论是实验材料的准备,实验仪器的选择还是实施方案的确定以及实验报告的撰写等全部由每个小组自主完成,指导教师对实验过程进行监督,并在重点、疑难环节上适当进行指导。当实验基本完成时,指导教师组织全体学生集中讨论和点评,总结各个小组在实验过程中的主要优点和出现的问题,当实验结束后,针对小组成员在实验过程中发挥的作用,结合实验报告的撰写和项目实验结果给定学生实验成绩。通过这一教学方法改革,学生的学习热情得到了极大的调动,由于实验项目不固定,并且部分实验项目就是学生自己提出的,学生自然会为了达到预期实验结果不断思考。通过资料的查阅和小组的讨论,也培养了学生的团队合作精神和综合分析素养,为培养应用型本科人才奠定了基础。

(二)教学内容改革

改革前的建筑材料实验内容绝大多数为验证性实验[7],基本以一些传统的无机/有机材料为主。如水泥实验、混凝土骨料实验、砂浆实验等一些基础的建筑材料的性能实验,也包括一些墙砖、防水材料等装饰工程材料的性能实验。结合当前的工程实际以及土木工程专业的人才培养目标,决定对实践教学内容进行优化。将实验课程划分为单项项目的实训教学与综合实训两部分。(1)对于单项项目的实训,以加强学生的概念理解与实验技能为主,例如:在水泥凝结时间这一实训项目中,根据实验规程,由加水时算起,至试针沉入净浆底板上0.5~1.0mm时,所经历的时间为初凝时间;试针沉入净浆中不超过1.0mm所经历的时间为终凝时间。这样就可以简单直接地使学生了解理论教学中水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”等一些成对出现的概念。(2)对于综合实验,则模拟真实的工作任务,指导教师仅提供原材料,提出设计要求,指出建筑材料欲使用的施工部位,其他工作则由学生组成项目组共同完成。比如:布置一个外墙混凝土材料性能实验,要求学生利用以前掌握的各科知识,对砂子、石子等组成材料的各项性能参数进行实验检测,并且在此基础上进行混配后混凝土性能实验。通过实训项目,可锻炼学生多项建筑材料实验技能。在实验过程中,学生分工配合,提高了合作能力,为以后走上工作岗位奠定良好的基础。

(三)考核方式改革

教学改革前,由于实验项目固定、单一,成绩评定主要根据实验过程中的提问和实验报告完成质量。由于多组次实验项目相同,因此实验报告雷同现象比较突出,学生抄袭现象严重;而实验过程中教师提问也不可能面面俱到,更不可能每个学生都提问到,因此学生成绩不可避免有一定的偏差。通过教学改革,对建筑材料实验成绩考核方式进行了改革。改革后,学生成绩的评定由实验操作技能、实验报告及文献查阅能力和实验讨论表现四部分构成。实验操作技能主要根据学生在建筑材料基本物理性能实验中的表现进行评定。文献查阅能力要求学生根据布置的实验任务,查阅需要进行的检测项目和检测方法,对整个项目小组共同评定。实验讨论表现则是针对项目小组中的各个成员,根据他们在整个实验过程中的合作能力、创新能力以及工作态度进行评定。实验报告中的基础技能部分要求全部学生按照操作步骤书写,综合实验部分则每个项目小组各自撰写不同的任务。学生实验成绩评价体系更具体、丰满,减少了教师的主观评分比重,学生为表现自己的能力,自然在实验过程中付出更多的精力和更大的努力。

篇4

引言:

相关项目的主要驱动教学是在构建主义教学理论基础上的一种主要教学相关方法,其主要的基本思想就是让学生的学习活动以及工程实际应用进行密切的结合,因此可以充分发挥学生的自主创造性、以及主动性。教师在整个实验过程中能够组织以及引导作用,学生的综合素质需要具体实验的构思、设计、实现及运行过程中得到了锻炼和提高,这是当前公认的主要的科学的应用型本科人才主要培养方法。开始针对项目驱动教学法的培养模式以及建筑材料实践教学的目标需要高度的一致,需要决定对主要级土木工程专业部分本科生进行项目驱动法教学改革,未进行项目驱动教学的学生进行对比的分析,因此这就是教学的主要改革效果。

一、建筑材料的课程项目的教学现状

建筑材料是现在全世界上应用最广最多的主要材料,涉及的领域主要包括无机材料、有机材料、高分子材料、复合材料等等。故而,建筑材料和其他学科交叉也比较多,因此学生针对很多材料的生产工艺应用等都需要一些了解,这是有一定困难的。因为时间、资金、资源的主要限制,实践教学的相关内容也比较单一,实验的数量比较少,分析还没有对比性,实训的主要内容需要与理论课程内容有一定程度的脱节,需要对教师依赖性较强,这样无法激发学生的学习兴趣。因此,因为实验项目单一,学生无法发挥主体作用,处于一种“按部就班、照方抓药”的主要学习状态,因此学生想设计一些实验验证、解决学习中遇到的一些问题或者是困惑,也因此没有条件,也没有场地来满足学生的实验需求。

二、项目驱动教学改革内容

针对于教学模式的主要改革,改革前的需要的主要实验教学内容分散,各主要实验项目之间需要相互独立。针对于土木工程专业人才培养目标以及目前的工程实际,依据开始由浅入深、并且由单一到综合、循序渐进的原则逐渐设置建筑材料实验教学课程。笔者建议首先开设一些简单的单项的基础实验,比如建筑原材料水泥、砂、石实验等,还有主要目的就是通过这些实验培养学生的基本实验来开始操作技能,加深对于建筑材料以及理论知识的主要理解。并且在此基础上能够以开设一些综合性的实验项目,能够加深学生针对建筑材料性能的主要认识。针对这类综合性实验,逐渐分小组完成,每组人数基本为5个人,可以采取自愿组合,也可以逐渐有指导教师指定,每个小组设置核心组长一名,组织小组的所有成员都需要定期的开展讨论,以至于共同解决实验中遇到的所需要问题。针对于每一个实验项目都需要确定结合学院实验仪器情况开始由教师指定或者是小组共同拟定的实验课题,比如混凝土的配合比的相关设计、混凝土的耐久性(抗碳化、抗氯离子渗透性、抗冻性、硫酸盐侵蚀等)的实验、工业的废渣在水泥混凝土的应用等等,在拟定的题目确定需要初步的实验方案。

指导的主要负责教师需要针对实验方案进行主要指导、评价是否真正可行,确定之后就可以分小组进行相关的实验。不论是实验材料的重要准备,实验仪器的主要选择都是需要实施方案的确定以及实验报告的撰写都是由每个小组自主完成,指导教师还需要对实验过程进行监督,并且在重点、疑难得重点环节之上进行适当进行指导。当实验基本得完成时,指导教师组织全体学生集中讨论以及点评,总结各个小组在实验过程中的主要优点包括得出现的问题,在实验结束之后,需要针对小组得每一个成员都要在实验过程中发挥主要作用,逐渐实验报告的撰写并且项目实验结果借此给定学生实验成绩。

三、考试方式得改革内容

教学改革进行之前,因为每一个实验项目都是固定并且单一而且成绩得评定相关得主要是根据实验过程中的主要提问以及实验报告完成相应质量。根据多组次实验项目得相同,因此实验报告还有雷同现象比较的突出,学生抄袭的现象也越来越严重;在实验过程中教师提问不可能面面俱到,更不可能每一个学生都要提问到,因此学生成绩不可避免的有一定的偏差。通过这样教学改革,针对建筑材料实验成绩考核方式进行了主要改革。

开始改革之后,如果学生成绩的评定需要实验操作的技能、实验报告以及文献查阅的能力包括实验讨论表现四部分构成。实验的操作技能还要根据学生在建筑材料的基本物理性能在实验中的表现从而进行充分的评定。查阅能力就是要求学生根据已经布置的主要实验任务,查阅的能力需要进行的检测项目以及检测方法,这样针对整个项目小组需要共同评定。实验的主要讨论表现就是针对项目小组中的每一个成员,并且需要他们在整个实验过程中的主要合作能力包括创新能力以及工作态度进行主要评定。实验报告中基础技能部分进行全部的学生按照操作步骤书写,综合的实验部分就是每个项目小组各自撰写的任务。学生实验成绩的评价体系需要更具体、减少了教师的主观评分比例,这样学生就需要表现自己的能力,自然在实验过程中逐渐付出主要的精力以及更大的努力。

四、项目驱动教学法的主要意义

项目驱动教学法主要是指老师和学生通过主要实施科研项目中的全部以及部分实际工作从而进行主要的教学活动。学生在项目实施过程中需要有意识、有组织、并且系统的完成的一件具体的、有实际应用价值设计或者是产品,针对具体的情景中需要通过所学的理论知识来解决实际问题。因此,项目驱动法理论在国外诞生,这些年来在国内引起了教育工作者的主要广泛关注以及研究。则针对研究成果显示,项目驱动教学法不仅能够提高学生的主要学习兴趣,开始促进学生活跃、需要培养学生分析问题以及动手解决问题的能力;主要理论体系逐渐联系实际,主要在具体的项目实施中能夠表现出职业能力素养,大部分学生走出校门能够做好最充分的准备。本文笔者结合自身的实践经验,逐渐选择适宜的机械专业本科生完成的重要课题,通过课堂教学以及课余指导方式,希望能够让学生要在完成项目的主要过程中逐渐加深理论知识的理解以及应用,逐渐增强了学生的实践能力。

结语:

为了进行培养工程型、应用型的自主创新学生,主要针对土木工程专业建筑材料实验课程的相关教学内容、教学方法以及考核方式进行能够改革的优化。项目的驱动实践主要教学改革,逐渐激活学生学习热情,开始提高了学生的实验技能以及创新能力。把本文通过笔者的主要切身实践经验,对于建筑材料的项目驱动教学法进行了主要的相关研究以及分析。

参考文献: 

[1]尹健,李益进.《建筑材料》教学改革实践[J].株洲工学院学报,2004,9(5):47-49. 

[2]李晨洋,刘东,赵晶.基于MIT模式的建筑材料课程教学改革[J].山西建筑,2010,36(22):220-221. 

[3]范伟丽,武桂枝.《建筑材料与检测》的教学改革浅议[J].河南水利与南水北调,2011(4):59-61. 

篇5

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0150-02

传感器与自动检测技术是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等电气信息类专业的主干课程,它在工业自动化、军事国防、家用电器、医疗卫生等各领域都有着广泛应用。在现代化的企业、科研机构及高等院校,科技人员和教师会经常遇到大量复杂的测量及检测工作,若对所使用传感器的转换基本原理、各种物理量的实验设计和数据分析等缺乏基本的理论和实验技能,就无法胜任企业工作和教学工作。教学和科研是研究型大学至关重要的两个重要方面,两者相辅相成且相互促进。教师只有在科研创造性活动中取得了研究成果,才能作为真正的知识传授给学生,也只有这种教学才是真正的大学教学[1]。而国内,众多大学的教学模式为教师授课、学生被动听课和被动完成课后作业与实验。然而,这种教学方法不利于充分激励学生学习的主动性,不利于发挥学生的想象力和创造力,无法适应当前学生学习与社会发展的迫切需求。传统上,传感器与自动检测技术课程,可按照传感器、检测技术和智能检测系统模块,将整个课程学习内容划分为传感技术基础、各类传感器的原理及应用、各类检测技术和信号处理技术、智能检测系统等。其课程内容包括传感技术概述、传感器的基本特性、各种类型的传感器工作原理与应用(主要包括应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式和光电式等),传感器的标定方法等;检测技术主要包括参数检测与估计的一般原理、检测仪器接口与总线技术、虚拟仪器、微弱信号检测方法、抗干扰技术、测量信号处理与信息融合方法等;智能检测系统包括智能型的检测系统基本概述、一般性的设计方法以及典型的智能检测系统示例(主要包括智能机器人系统、无线传感器网络)等。这类课程可满足本科课程教学大纲的基本目标要求,也适度地反映了本学科国内外科学研究和教学研究的先进成果和最新发展。但是,如果采纳教师授课、学生被动听课等教学模式,仍然无法确保教学效果和人才培养质量[2,3]。

为此,亟待改革传统教学方式,本文借鉴欧美国家研究型大学的教学法,在传感器与自动检测技术课程上进行了以教师科研项目为中心的教学方式,将科研成果引入教学环节中。

一、项目驱动法

一般,项目驱动法指的是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力――待解决的问题。针对课堂教学而言,项目驱动教学法以教师科研项目为中心,由教师根据当前教学大纲目标设计相关知识的项目任务。针对所提出的实践问题,采取PPT演示等方式,给出完成项目的策略。引导学生边学边练、协同合作、互助学习。简言之,它是实施探究式教学方法的一种,是以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动,它既是一种课程设计模式,又是一种教学方法。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中,即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题,从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构,从而从根本上将传统课堂中老师“满堂灌转”变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力,并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律。

二、以科研项目驱动的教学法具体策略

1.设计驱动项目。教师可根据传感器与自动检测技术教材和教学大纲总体教学目标将课程内容分为有限的小项目。教师在开课前,介绍项目驱动法基本概念,并使学生明确所设计每个各项目中的任务;每次授课前,及时公布项目内容以及项目所需知识点,请同学做好预习。

2.创设教学情境。如制作新颖的多媒体PPT课件,内容为《传感器与自动检测技术》中“应变式传感器”,教学对象为四年制电气工程及其自动化专业三年级本科生;教师将课前设计好的项目作为学生。

3.引导学生自主学习。提出项目任务后,教师详细讲解项目相关的知识和要求、解释案例和项目内容,促使学生对项目训练产生好奇心,进而产生兴趣;然后将学生划分为几个小组,即项目组,分组讨论与分析项目,初步找出完成项目的基本策略,再经由多次师生沟通完成项目的设计。

4.完成项目课题之后,项目组在课堂演示各自的项目作品;通过相互交流,不断学习,总结经验和体会,最终通过小组间的交流弥补各自学生的不足。同时,学生应及时汇报本组完成项目的过程和结果,便于教师指导学生进行设计,从而及时解决学生在设计过程中遇到的瓶颈问题。

三、以科研项目驱动的教学法特色及优点

以教师科研项目为中心的教学方式具备以下几个方面的特色。

1.授课内容实用:针对典型传感器,提供实用的应用电路,并做详尽分析,取材新颖有针对性,科研项目范例使用。

2.可激发学生的想象力:一般传感器与自动检测技术教材的课后练习题,多数有固定答案,缺少对学生想象力的挖掘和引导。而科研项目任务的分析与设计需要学生自由发挥,让他们意识到传感器不仅是一个测量工具,最强大的传感器设计技术来源于他们实践项目时的头脑,有利于激发学生的想象力;学生通过主动参与教师教学过程,亲身实践,激发了学生的内在学习动机,从而更深化了对理论知识的理解,有利于培养开放性思维和创造性。

3.科研学习任务可以分为必选任务和可选任务:科研项目任务的设计要结合学生的实际知识框架、对特定知识的学习兴趣,对于大多数学生,只要求完成科研项目的基础部分,即必选的项目任务;而对于学习兴趣较为强烈的同学,可以将项目依据难易程度、复杂程度为其设计不同层次的可选任务。

4.提高教师的教学科研水平:这种教学方法可促使教师所从事的科学研究,不断地得到提高。当然,其中需要教师把在科研项目中取得的关键、重要技术成果转变成与本课程相关的知识,再传授给学生,从而提高教学水平;可有效改变因满足于做教书匠、吃老本的旧习惯,从而避免知识陈旧和老化,使教师既能提高自我意识与动力,也能不自闭于书本知识,提高务实实践技能。

5.跨学科性:科研项目为中心的教学方式具备着跨学科性,它是指通过教师科研项目内容所包容的跨学科的综合内容来达到教学的完整性,这在传统的传感器与自动检测技术教材学习中不能较好地实现。

四、结束语

我院电气工程及其自动化专业课程的构建还处于探索发展期,教师和学生一致认为项目驱动的传感器与自动检测技术课程教学方式有较大的收获。下一步,我们还将根据学生反馈,进一步改进科研项目的设计,达到更贴近学生实际情况的目的。同时,还将进一步完善教学大纲和课程计划,对课程相关科研项目的衔接进行深入优化与设计。

参考文献:

[1]李勇,贺庆棠.国外研究型大学教学模式的优势及借鉴[J].中国高等教育,2009,(1):60-62.

篇6

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)30-7290-03

《单片机应用技术》课程是电子类专业的主干课程,也是多年来公认的“问题课程”,学生普遍感到难学。课程内容抽象、逻辑性强、与其他课程的关联度大。学生除要掌握单片机的专业知识外,还要有一定的硬件电路基础和较强的动手能力,以及熟练的汇编、C语言编程能力。

随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件的飞速发展,单片机应用技术的内容与教学手段和方法都发生了很大的变化。如何充分利用多种单片机开发工具,掌握综合运用单片机的软硬件实用技术,为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用开发,培养具有技术应用能力、创新精神和创业精神的高素质人才,成为单片机课程教学面临的新挑战。[1]

目前国内多数高等院校单片机课程存在理论与实践严重脱节的现象,本文针对目前国内高等院校电子专业单片机类课程教学中存在的问题,结合多年的教学经验,提出了基于“项目驱动法”的单片机类课程教学的新思路,以期为单片机类课程教学的改革提供参考。

1 项目驱动教学法教学理念

项目驱动法教学,也称为“基于项目活动的研究性学习”。[2]这种教学方法的突出特点在于学习过程的实践与研究活动相融合。具有几个显著特征:①在学习过程中,老师的“教”与学生的“做”是紧密联系在一起的,以学生“做”为主,以老师“教”为辅的教学模式。整个教学是基于行动的过程;②老师教授实践方法和思路,具体的实践动手过程由学生决定(如:选用具体的元器件,电路图的绘制,程序编写的细节等等由学生自己选择,充分发挥学生的能动性和创新性);③学习的目标的明确性,只有在学生清晰地意识到自身的学习目标,斩获与希望成果的预期时,学习才是成功的。

“教”与“练”的教学理念。[3]

项目驱动教学法是教与练的过程,是把课本的抽象知识转换为技能训练的过程,教师不是将知识和理论灌输给学生,而应引导他们一步步思索探究、自己实践。在实践中理解知识、掌握知识。教学过程中教师充当“教练”的角色,教给学生每个项目所要求的理论知识和学习方法后,主要是引导学生利用所学知识完成项目训练。击球技巧和比赛规则讲述完后,比赛是靠学生自己打得。项目驱动教学法强调学生为主体,提倡学生通过自我学习的方式来获取知识。

例如:单片机中断系统,教学内容为:①简述89S51中的5个中断源;②外部中断和定时器/计数器中断的编程方法;③基本的电路搭建。而剩下的内容如:计数数值与显示数码的转换、秒表器的启停控制、按键控制等,都需要老师“引导”学生自学,通过分析教材实例、网络搜索等方式获取解决方法,老师作为协助人员“引导”学生如何分析项目目标,解决实际问题,直至完成项目要求。

2 项目驱动教学法的实施过程

2.1 项目的选取与实施

我们的项目选取本着实践性、启发性、典型性和目的性的原则进行设计。通过市场调研,直接选取专业性项目作为毛培,经过移植、改造和简化后,设计成符合当前行业实际、学生极为感兴趣的真实项目。这些项目往往蕴涵同种项目的普遍的应用问题,学生掌握后,起到举一反三、触类旁通的作用。

在项目选取上以单片机应用技术为主线,将整个课程分解成若干个项目,精心设计成三个层次的项目内容——基础性项目,系统性项目,综合应用项目。

基础性项目是根据教学对象的认知特点,站在初学者的角度来设计项目内容的。其特点是项目功能简单,易于实现,极快地调动起学生的学习兴趣,增强学生学习的主动性和信心。

如I/O输入输出接口控制项目,首先给学生讲解89s51单片机的4个并行口的使用,8位LED灯的硬件连接电路,然后进入KEIL51编程软件使用,最后通过ISP在线仿真器驱动8位LED循环点亮,实现流水灯的效果。软硬并重的教学模式,学生亲自动手的实践环节,调动了学生学习的积极性,教学内容简单,学生易于实现,加强了学生的学习信心,调动了学生的学习积极性。如图1 基础性项目简图。

系统性项目是在基础性项目学习后的一个阶段,学生对单片机已有一定认识,具有一定基础技能知识。这个层次主要把基础层次的各个独立、简单的项目整合起来,并掺进一些较高的技术内容。教师在设计项目时,将项目设计的较为灵活,给学生创造条件,鼓励学生应用多种方法实现项目目标(比较各种方法的优缺点,选择更优的系统配置,实现项目)。这一层次教学实施过程中应注重、加强师生互动、团队协作与交流的作用。突出学生的教学主导地位,教师作为“教练”的身份参与教学。

如LCD汉显技术这一项目,它涵盖了基础层所以的项目知识,在此基础上又引入了LCD12864显示模块和汉字显示的编程方法,项目难度有了很大的提升,实现方法多样化,教师负责讲解显示控制部分原理内容,而具体显示怎样的图案,则应让学生主动查找和独立思考,实验结果应各不相同。目的是充分发挥学生的积极性和创新性。如图2 系统性项目简图。

综合应用项目属于综合性设计实训。其特点是要求学生制作有一定技术含量的硬件作品。教师为单片机类的课程体系设计了5个综合性的实验项目,目的是把课程过程中所讲的项目模块衔接起来,巩固和加强学生对单片机类课程的实践操作能力,其项目选择具有一定的典型性和应用性,知识内容可能涉及多门课程。

如图3 综合应用项目简图所示共5个实训项目,学生3~5人一组,可任选其一进行设计,通过1~2周的集中实训来完成项目任务。这些项目涵盖80%的课程内容,20%的扩展知识,充分发挥学生的自学能力,培养他们的团队合作意识,进一步地激发他们对单片机课程的兴趣,为选拔各类电子大赛人才做好准备。

2.2 软硬件教学平台的构建

教学资源的构建是实施“项目驱动教学法”的基础,传统的教学课件和教案资源比较单一,互动性差,不能满足“教”与“练”的教学定位,不适合“项目驱动法”教学。为此,我们构建了软硬两类教学资源平台:软件平台包括:Protel教学视频及其方案实现,Proteus视频及100个Proteus设计实例程序,Keil51教学视频及其案例程序,为了更好地适应“项目驱动法”的教学,我们特别制作了具有模拟仿真功能的多媒体课件。硬件平台:我们摒弃了传统的单片机教学实验箱,而是根据选取的项目要求,设计了一整套基于89S51的单片机硬件开发平台。如8位LED灯显示模块,4*4键盘模块,LCD12864显示模块,电机控制模块等15个模块,每个给定的项目都有成型的硬件实体,学生可借鉴、可扩展,大大地提供了学生的学习效率,学习效果极佳。

最后,利用现代化的网络技术,整合先进的软硬件教学资源,构建单片机应用技术课程的网上教学资源库。全方位、一体化的为学生打造课程资源平台。

2.3考核机制

传统的考核方式是笔试,一般安排在期末集中进行,主要根据考试卷面成绩来对学生进行评价.这样的考核方法不能准确反映学生的实际掌握水平,容易让学生产生突击复习、应付考试的心理,不重视平时的学习,不适合“项目驱动法”教学的过程监管。[4]

在“项目驱动法”教学中,学生的成绩主要取决于完成项目工作的质量和效果,由个人成绩、团队成绩和教师评价组成。个人成绩:围绕项目设计过程(记录从项目分析->知识点学习->目标搭建->项目分工->项目完成一系列活动)的项目报告以及各阶段的实施效果,考察学生对项目任务的理解、知识点的学习及应用单片机开发工具完成相应项目设计的能力。团队成绩:学生3~5人一组完成项目,鼓励学生间交流、协助,共同完成项目目标。这一成绩应体现学生的协作能力和团队意识,侧重于学生在完成项目目标构建中所起的作用,如该学生是否为团队的核心,其学习行为及协作精神是否具有示范性。教师评价:这一成绩主要取决于学生在设计项目过程中的学习态度,教师应以激励、鼓励为主,以增强学生的信心。

项目考核机制不单单考核学生技术能力,其最终目的是使“项目驱动教学法”通过知识点的组合与搭建,完成理论向实践的转换,通过师生间的互动交流、学生间的互助协作,进一步解决学生在学习过程中遇见的问题,将项目内容不断充实与完善,使项目教学法质量进一步得到提高。

3 “项目驱动教学法”效果分析

经过多年的研究与实践,我院单片机类课程的综合实践性环节取得了较好的教学效果, 成效主要体现在:

1)学生学习积极性显著提高;学生普遍反映“项目驱动教学法”使单片机的课程不仅能够学得会,而且自身主动学习热情高,也使学生对于单片机技术有了更加直接的感官认识,学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力得到提高。

2)毕业设计选题学生愿意选择单片机类的设计题目;电子类毕业设计80%学生选题倾向于单片机。

3)电子类各级别的参赛获奖成果显著:2009年全国“毕昇杯”电子设计大赛全国二等奖,2011年山东省电子设计大赛二等奖等等。

4 结束语

“项目驱动教学法”能将教学内容的理论与实践有机结合在一起,项目完成过程是一个设计、安装、编程、调试,培养学生的综合应用能力的完整过程。它克服了传统单片机教学模式的不足,真正做到了教学以学生为主体,以实践为中心,不仅提高了学生的学习兴趣,也调动了学生的学习积极性,值得广泛推广。

参考文献:

[1] 彭远芳,陆勤,胡宁,等. 基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J]. 计算机教育,2010(6):78.

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0 引言

随着软件开发技术的发展和软件工程概念的引入,计算机软件的开发已经从原来简单的程序实现发展到现在的系统性项目开发。而软件项目的开发按照软件工程的思想应该包括需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、测试和维护这几个阶段。因此,现在的软件开发是个多目标、多任务的系统工程。

同时,基于微软的.NET开发环境进行软件开发涉及到多方面的技术,包括软件工程、页面技术、数据库技术、面向对象编程等。

要让学生能够运用多种技术进行系统性地软件开发,传统的“理论+实验”教学模式已经不能满足教学需求。这里提出采用一种高效的、更系统化的、可实现多任务集成的教学方法――“项目驱动”教学法,运用到.NET相关课程和实训教学中。

下面就“项目驱动”教学法的概念、可行性和具体实施方法作详细介绍。

1 “项目驱动”教学法概述

“项目驱动”教学法包括两层含义,即“项目导向”和“任务驱动”。更具体的内涵是项目需求引领下的多目标多任务驱动教学法。“项目导向,任务驱动”是 2003年7月德国联邦职教所制定的以行动为导向的一种教学形式,最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学》一书。[1]

“项目驱动”是一种建立在瑞士心理学家J.Piaget提出的建构主义理论基础上的教学方法。建构主义学习理论认为,学习是总结个人经验而不断重构个人的理解和知识的过程。将认知的重组看作是完成学习过程中的要素。这种认知的建构观点把注意力集中于个人的同时,并不否认社会互作用的重要性。[2]基于这样的理论,“项目驱动”教学法以项目目标作为指引,以学生为教学主体,教师及教学环境设置为学生建构自己的知识体系服务。

与传统的教学方法相比,“项目驱动”教学法能更好地激发学生的学习兴趣和求知欲望,充分调动学生的学习积极性和主动性,从而培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力和协作、创新、探索的精神。

2 采用“项目驱动”教学法的可行性

因为“项目驱动”教学法仅仅将教师授课等传统的“自上而下”教学法作为辅助,故该方法一般只适合于注重实践的综合性课程,而像离散数学、算法分析、数据库原理等基础理论性课程并不适合采用。所以有必要在运用“项目驱动”教学法之前分析一下该方法在特定课程中的可行性。

首先,从.NET相关课程的特点看。.NET开发所涉及到的课程主要有面向对象程序设计、、、数据库应用开发等。这些课程都比较注重实践和发挥学生的主观能动性,所涉及到的理论知识部分大多是分散的浅层知识点,不一定需要教师系统地讲授,学生可以通过多种方式的自主性学习而获得。这些课程特征刚好与“项目驱动”教学法相吻合。

其次,从学生已有知识结构层面看。一般高校都将.NET开发相关课程安排在大二之后,在这个时间点,学生应该已经系统地学习过离散数学、数据结构、高级程序设计语言和数据库原理,而这些专业基础课程刚好是学习.NET开发不可或缺的知识。当然,这一点需要高校在制定相关专业培养计划的时候有一个明确的先修课程规定。

最后,从教师素质角度来看。运用“项目驱动”教学法要求以学生为教学主体,但并不意味着教师在整个教学环境中的作用降低了,恰恰相反,“项目驱动”教学法对教师的要求更高。其不但要求教师要掌握.NET开发所涉及到所有课程内容,还要求教师能融会贯通这些课程知识并指导学生正确运用到项目中。甚至,有高校在给学生做企业化的相关实训指导的时候,要求教师掌握一定的企业开发流程和规范。

3 “项目驱动”教学法的实施步骤

“项目驱动”教学法以学生为教学主体,以项目需求为最终教学目标。根据这个原则这里设计了下面的具体实施步骤,并且已经运用在本人指导的暑期技能实训中。

3.1 明确项目需求

包括用户需求和技术需求。其中,用户需求是软件工程技术领域的问题,这里主要明确技术需求。如在.NET开发项目中,主要涉及到C#语言、、等技术。这部分工作主要由教师在课程开始前完成。

3.2 知识准备

在明确了项目需要的技术之后,下面应该根据学生已有的知识结构安排需要补充的技术知识。

在这个过程中,教师是学生在开发软件项目过程中的技术支持者,可以事先为学生准备相关的技术文档。当然如果有的技术学生比较陌生或者比较难掌握,教师就应该对这部分知识进行有针对性地高效地讲解,不求全面,只需将重点放在与项目相关性较高的内容上。这里最好采用“任务驱动”教学模式,即将需要掌握的知识点组织成一个个实验任务,让学生在完成实验任务的过程中掌握知识,这样有助于提高学生的学习兴趣和主动性。

3.3 项目设计与实现

这一过程是整个“项目驱动”教学的核心阶段,也是体现前面知识准备成果的阶段,更是学生自主学习、独立解决问题并积累开发经验的关键阶段。

在这一阶段,因为学生普遍缺乏项目开发的实战经验,故需要教师首先引导学生并与学生一起完成项目的分析和概要设计,给出项目的概念模型并组织成文档,作为将来学生自主完成开发的依据。

接下来是学生进行自由分组。分组原则是“自愿、协作、高效”。教师进行适当人员协调。

然后以开发小组为单位,学生运用已学的软件工程、数据库原理等知识对系统进行详细设计,并由教师对每个小组的详细设计方案进行评价,综合各小组方案的意见得到项目的物理模型。

最后就是各功能模块的实现,由学生独立完成。当然,可以视项目规模适当地将项目模块分配到开发小组。如果项目具有一定的难度,还可以由教师详细指导学生去完成一个典型模块。

3.4 项目评价与考核

最终的项目评价可以和课程的考核结合起来,项目评价分数作为课程成绩的一部分。而项目的评价需要考查项目最终的功能、界面及文档这几个方面,其中项目的功能是考查的重点,可以分配较高比例的分值。

项目的评价具有一定的主观性,特别是像界面设计部分。因此教师应该有一个尽量详细的统一评分标准,并事先公布出来。这样才能做到公平公正。

4 总结

“项目驱动”教学法以项目为指引,在学生自主地分任务分阶段完成整个项目的同时,综合掌握多方面的知识。该方法非常适合像软件开发这样的综合性的、注重实践的课程,许多工科专业的应用型课程都适用。“项目驱动”教学法有利于提高学生对知识的综合运用能力,增加学生的项目实战经验,为将来更好地适应企业环境打基础。

【参考文献】

[1]王秀芳.项目导向任务驱动的.NET网络应用课程开发实施研究[J].中国教育技术装备,2012,27:102-105.

[2]温彭年,贾国英.建构主意理论与教学改革[J].教育理论与实践,2002,22(5):17-22.

[3]朱文耀.项目驱动法在教学中的创新应用[J].信息与电脑,2012,11:163-164.

[4]王玉萍,黄于欣.任务驱动法在教学中的实践与初步探索[J].科技前沿,2008,7:53,117.

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0090-02

单片机技术是电类专业的一门实践性非常强的专业课程,不仅要求学生掌握一些基本理论知识,更重要的是要具有较强的实践动手与应用能力、较强的自学能力和创新精神,紧跟技术发展潮流,做到可持续性发展。要达到这个目标,应积极改善实践教学条件,大力加强实践训练学时,充分调动学生学习兴趣与积极性,切实提高他们知识应用能力和动手操作能力,这是该课程教学的重心。

一、课程现状分析

当前,单片机技术课程教学中,虽然前期已经开展诸多教学方法的改革与探索[1-2],但和最终教学目标相比,还有一定的差距,主要存在以下问题。

1.内容繁杂,部分知识与实践应用脱节。单片机技术课程涉及的理论知识内容较多,需要占用较多理论学时讲授,这必然会使教学重心向理论部分倾斜。但在实践应用中发现:(1)有些知识可以作为理论存在,但在实践中用到的几率很小;(2)一些较深、较难的内容,实践者会在应用中逐渐理解掌握,达到水到渠成的学习效果,过早地在课堂上讲授,费力费时,效果却比较差;(3)部分技术知识已经陈旧,和当前技术应用水平不匹配。

2.教学模式与培养目标不适应。当前的教学模式以教师课堂讲授为主,学生接收的是枯燥的理论知识,学习的目的是为了应付一张期末考卷。尽管教师进行了一些教学方法改革[3-5],在课堂教学中使用实例仿真、动画演示等手段提高学习兴趣,改善教学效果,但这仍然停留在让学生被动吸收、对理论知识理解的层面上。一些成绩较好的学生,也大多处于“纸上谈兵”的水平,在应用能力和动手能力的培养上收效甚微。

3.考核方式不科学。评价单片机技术学习效果的依据,是学生的实践操作和应用能力,因此,课程考核应侧重于技能。但现在的课程考核采用闭卷考试方式,考查学生对书本知识的记忆和理解,导致学生的学习是以背诵知识为主,以会做题为目标,完全忽视对应用能力、操作技能的训练和掌握。此外,闭卷考试会助长一些学生平时不学习、考试作弊的恶习,不利于良好学风的形成。

二、改革内容与目标

课程教学改革主要从内容、模式和考核方式三个方面进行,最终实现以下目标。

1.通过内容改革,摈弃一些陈旧的、实践指导意义不大的知识理论,为学生随堂实践训练留出更多时间。

2.通过模式改革,打破“先理论、后实践”的串行教学模式,把理论学习融入实践训练过程,改变课堂教学以理论灌输为主的方式,把指导学生随堂演练作为主旨。

3.通过考核方式改革,取消闭卷考试方式,重点考查学生对知识的运用和操作能力。

三、采取的主要措施和方法

针对单片机技术课程的改革内容与目标,制订具体的改革方案和措施,并在学校2012级电子信息工程专业的课程教学中进行改革实践。

1.教学模式改革。(1)采用理论讲授与实践训练交叉进行的教学模式。改变传统理论教学与实验教学学时分离、先后进行的串行模式,采用理论与实践同步、交叉进行的并行模式,不再区分理论学时和实验学时。课堂上,让学生在基础理论讲授后马上转入实践训练环节,在实践操作中运用知识,遇到问题再进一步理解和学习更多的理论,经过从“理论实践理论实践”的反复锤炼,达到对知识的深刻理解和对应用技能的掌握。(2)采用“项目驱动法”组织教学活动。每个知识单元的教学,都以一个工程设计项目为载体进行。以项目任务为主线,引导学生进行知识点的学习;以设计任务的完成为目标,督促学生进行实践动手能力的培养。学生带着任务去学习,促使他们在完成任务的过程中自觉地学习相关理论知识,深刻理解并掌握技术的应用方法,既能激发学生的学习积极性,又能提高学习效果,达到事半功倍的效果。在“项目驱动法”教学方式下,大部分的课堂时间留给学生进行实践训练,让他们成为课堂学习主角,教师在进行简单的理论讲授后,主要以指导者身份进行技术辅导。(3)课堂训练与课余训练交叉互补。对技术实现比较复杂的知识单元,在随堂设计时间不够的情况下,可以将设计任务分解,留一部分任务让学生在课余时间完成。通过随堂训练与课余训练互补,完成整个项目设计任务。

2.教学内容改革。(1)重组教学内容。对应“项目驱动法”教学方式,教学内容不再严格以章节划分,而是归纳为若干个知识单元,为每个知识单元精心设计实训项目,以项目设计为主线对相关知识点进行理论学习和操作训练。(2)调整学时分配。改变传统按章节分配学时的方法,依据各知识单元项目设计的需要,在培养方案规定的学时内,合理分配各单元学时,保证各单元的理论学习和项目设计任务都能圆满完成。

3.考核模式改革。(1)修改考核成绩组成部分。课程考核的总成绩由理论考核成绩和技能考核成绩两部分组成,其中理论成绩占一少部分,如20%;操作技能成绩占一大部分,如80%。(2)改变考核形式。取消闭卷考试的考核形式,侧重对操作技能的考核,但同时也要考查学生对知识的理解和灵活运用情况,要求具备一定的工程分析与设计能力,全面考评知识能力。操作技能考核成绩是通过对各单元项目的设计结果进行评分给出;理论成绩主要考查学生的工程分析与设计能力,给出一些工程设计课题,要求学生以书面形式写出设计方案与可行性分析,根据设计的正确性进行成绩评定。(3)采用终结性与过程性相结合的考核方式。改变以往的期末终结性考核方式,注重学习的过程考核。可在每个知识单元的项目设计结束后,对学生的任务完成情况进行验收和成绩评定,然后把所有单元的项目验收成绩作为平时成绩记录存档。在课程结束时,再进行一次综合性的项目设计训练,对学生完成情况进行验收和评分,作为期末技能测试成绩,和平时成绩一起构成总的技能考核成绩。

4.改革过程的督导与评价。为了客观分析教学改革过程中存在的问题,评价改革成效,邀请管理单片机技术实验室的专业教师担任“改革督导员”。在教学过程中,改革督导员不定期地随堂听课,在学生课堂训练时参与监督、辅导和考核,真实了解学生的学习效果。由于改革督导员承担其他专业单片机技术课程的实验教学任务,通过和其他专业学生学习效果的对比,能够以旁观者的身份客观审视和评判课程改革效果,提出合理化建议,促进课程教学改革方案的不断完善和优化。

四、改革效果

经过上述课程改革,学生的学习热情明显提高,实践动手能力显著增强。70%以上的学生能够制作、调试小型单片机系统,40%以上的学生具备熟练进行单片机综合控制系统设计与开发的能力。在单片机技术课程的设计中,学生表现出的技术应用和实践动手能力明显高于往届学生。半数学生只用一半时间就可完成课题设计任务,大部分学生在完成基本功能要求的基础上,又能进行发挥部分的设计制作。课程设计考核优秀率达到70%,是近几届学生的最好水平。

五、结束语

单片机技术的掌握不需要高深的理论知识,关键在于多进行实践训练。单片机技术课程教学中,采用让学生多动手、多实战的教学方式,寓教于“练”,才能充分激发他们的学习兴趣和热情,提高教学效果。在课程教学中,如何让学生成为课堂的主角,让课堂成为学习的乐园,值得我们认真研究和探索。

参考文献:

[1]郭兆正,于鹏.浅谈单片机课程在电类专业教学中的重要地位[J].渤海大学学报(自然科学版),2012,33(2):179-181.

[2]曾虹,戴国骏,刘鹏.高校单片机课程教改研究[J].计算机教育,2011,(7):78-80.

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【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)02-0087-01

1.引言

在我国,高职学院也是一个人才培养中心,课堂作为学生获得知识的主要来源地,其教学质量尤为值得人们重视。在当今这个发展迅速的时代下,国家为了满足人才的发展需要,在教育方面也实施了一系列的改革,旨在提高学生的综合素质。目前,由于应用文教学并不是一个专业课程,许多高职对其重要性都没用重视,大大忽略了应用文的实用价值,只是以一种硬性教学的方式,对学生进行强赛满灌,并未与实践结合进行教学,最终使学生陷入纸上谈兵的尴尬境地,虽然上课听懂了,但是真正在写作的过程中总是不知如何动笔,或者写得文章漏洞百出,这就与国家目前的教育方针背道而驰了。所以,我们在此提出了一种新的教学方式,“项目驱动法教学模式”,让学生们将应用文写作与实践相结合,在一次次项目任务完成的过程中,不断的总结经验,从而调动自己的主动性,积极思考,形成一套良好的思维体系。因此,“项目驱动法”不仅更好的提高了学生的应用文写作水平,更能满足国家发展对人才的需求。

2.项目驱动法内涵及特点

2.1项目驱动法的内涵

“项目驱动法”就是让学生以完成某项项目的各个任务为任务,经理论知识运用到实际问题处理中去,摆脱那种传统的以老师为主体的教学模式,而是真正的以学生为中心进行教学,让学生自己完成某项项目,在实践的过程中与理论结合,从而更好的掌握课堂所学,做到知识的融会贯通,这对提高学生的动手实践能力与综合素质有着较好的意义。

2.2项目驱动法的特点

“项目驱动法”中在学生的参与,总的来说有以下几个方面的特点,首先,“项目驱动法”作为一种以实践项目贯穿教学的教学方式,是一种注重理论与实践相结合的教学方式,让学生切实的掌握理论原理。其次,在实践过程中,老师可对学生的实践项目进行调整,对学生的任务进行指导,可充分利用实践教学激发学生的兴趣,吸引学生的注意力,所以,“项目驱动法”具有良好的可控性,在一定程度上能够很好地“控制”学生。另外,“项目驱动法”循环的周期比较短,每一周期都比较有针对性,因此其教学效果比较明显。

3.项目驱动法在高职应用文教学中的运用

3.1项目设计

项目设计的好坏直接关乎着教学效果,是锻炼学生应用文写作水平的核心过程,一个良好的项目的设计可达到事半功倍的效果。因此,老师对项目的设计应当引起重视,在项目设计的过程中要把握好要点,设计的项目既要切实可行,又要有一定的教育意义,巧妙的将项目任务与教学内容结合起来,使学生在完成项目的过程中,也很好地掌握了理论教学内容,从而更好的实现教学目标。

应用文是一个最贴近实际生活的文体,我们以其中的“请示”写作为例,为了让学生们带着任务进行下一课的学习,老师设计了一个相关的项目:

为了更好的促进学校各个班级的交流,班上组织了一次暑期社会时间活动。要求学生们根据以上的内容写一份请示条,格式要正确规范,内容要表达明确。

3.2任务实施

在这一阶段,学生们开始自己任务的实施,这是一个比较具体的过程,老师应当积极地调动学生的积极性,根据教学的重难点,适当地调整各阶段任务的难度,有序地控制任务实施步骤,以保证学生能够有效的完成各项任务。

(1)理论知识教学阶段。在此阶段,老师要完成“请示”类应用文的基本格式和要注意的问题。但也不能一味地进行理论知识的讲解,这样不仅不能激发学生学习的兴趣,反而会使其觉得课堂知识的枯燥乏味,所以,也要联系一定的实例来进行讲解。

(2)病文会诊阶段。通过理论知识的学习,学生已经大体掌握了请示类应用文的写作格式,但学生在句子结构及文章条理方面任然存在着一定的问题,因此,通过老师的实例对照讲解,学生进一步强化自己对应用文结构的了解,更好的把握请示类文体句子的特点。

(3)互动交流阶段。此阶段旨在提高学生与学生,学生与老师之间交流,首先,老师选出几篇病文,给同学们进行修改,学生们之间分组相互进行讨论,指出文章的不足,对文章进行修改,再由各个组的代表将修改好的文章交由老师过目,老师进行点评,一一指出其优点与不足,让同学之间都进行互相的学习,有针对性的学习应用文写作过程中应注意的问题。

(4)学以致用阶段。学生们通过前几次理论知识上的学习,对请示文体的格式和语言特点都有了比较深入的了解,因此,再回到上课初期布置的项目上去,学生们应当根据自己的所学,独立的去完成写作任务,老师在此过程可给予一定的指导。

3.3项目评价

项目评论阶段也是一个比较有教育意义的阶段,老师通过学生的任务完成情况,对其给予一定的评价,对其文章进行点评,让学生们各自了解自己应用文写作上的不足,有针对性地积极地进行改善,以加深对应用文理论知识教学的理解。

4.结束语

总之,“任务驱动法”是一个比较有成效的教学方式,旨在提高学生的综合素质,摆脱了传统的硬性教育模式,以培养学生理论结合实践能力为本,利用项目任务激发学生的兴趣,提高学生自主学习的积极性,让学生在完成一次次任务的过程中,也很好的掌握了理论教学内容,从而实现教学目标。

参考文献:

[1]周海燕,关于高职旅游专业教学改革――教产一体化的探索[J]. 安徽职业技术学院学报,2004,9:70-73.

篇10

作者简介:詹瑾(1976-),女,江西南昌人,广东技术师范学院计算机科学学院,讲师;古俐明(1962-),女,广东梅州人,广东技术师范学院计算机科学学院,副教授。(广东 广州 510665)

基金项目:本文系广东技术师范学院教学研究项目(项目编号:201103)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0106-02

数据库技术是当今计算机技术中的一个重要分支,是信息系统的核心和基础,[1]在现代信息社会中应用极其广泛。在高校计算机专业教学中,“数据库技术”是计算机专业必修课程,课程理论逻辑性、实践性都很强。如何在实践教学中根据“数据库技术”课程的特点,让学生熟练掌握理论知识点和操作技能,是培养专业应用型人才的需要,也是增强学生就业竞争力的需要。

一、存在的问题

在传统的数据库实践教学中,教学内容脱节、缺乏实践锻炼、考核评价不合理等一系列问题表明目前的课程教学模式不尽合理,[2]导致学生在数据库实际应用方面缺乏良好的理论基础和工程实践能力,无法适应社会对应用型人才的需求。笔者经过多年教学观察,发现教学过程主要存在两个问题:

1.教学方式单一,与前导课程脱节

在教学过程中,传统教材只注重理论的系统化,联系实际较少,而且内容更新速度慢,许多新技术不能及时纳入进来,[3]学生普遍感到过于抽象。实践中多采用验证型实验,学生只能被动学习如何创建数据库、数据表、字段等操作规则。[4]在这种灌输型的教学方法下,学生对知识点的用途不是特别清楚,影响理解和学习兴趣,实训知识点与其他前导课程的关联比较少,学生不知道如何与开发语言相结合,出现脱节现象。

2.内容缺乏组织,与社会需求脱节

教学知识点联系不紧密,对学生分析能力和设计能力的培养不足,学生对理论掌握既不牢固也不深入,对数据库技术缺乏整体认识。学生所设计的数据库表结构逻辑性较差。学生不能具备设计一个合理、完备、优化的数据库的能力,与社会要求的数据库技术人才需要掌握的技能脱节。

针对以上问题,笔者在数据库课程中引入了项目驱动法,在教学上仿真软件企业项目的开发环境,通过完整的软件项目案例实践,使学生在做项目的过程中既掌握所学知识点,又学会将数据库与开发语言技术相结合。在教学中需要重新整合和优化教学内容,将项目任务分解为具有综合性和设计性的工程实践教学内容,改进教师与学生互动方式,以培养基础扎实、实践能力强、符合企业实际需求的应用型人才。

二、项目驱动法概述

项目驱动式教学法是在具备一定的条件与要求下,师生通过共同实施一个完整的任务而进行的多次、分步骤的教学活动,[5]是鼓励学生积极参与、协作、创新的一种教学模式。基于项目驱动法的实训教学,就是按软件工程的思想,在教学过程中仿真软件企业开发实际项目的过程,把每个项目分解成若干个任务,采用循序渐进的方式让学生一步步完成整个项目。学生在体验项目开发的过程中,逐步进行自主探索和小组互动协作,在完成既定任务的同时,也培养了创新意识和工程素养。与一般的教学方法相比,项目驱动法更加系统,既具有引导性又具有学习的承接性。

在项目驱动下的实训教学中,强化了教师的主导性和学生的主体参与性,也增加了师生之间的互动,教师必须在关键步骤、关键知识点进行适当的指导。师生交互体现在以下两个方面:第一,教师具有主导性,体现在创设学习项目情境、答疑解惑、引导学生活动、评价和考核等方面。教师在教学过程中要引导学生发现自己的长处,使之按特定职业发展方向发展,为社会培养出更多更好的实用型、技能型人才。第二,学生具有主体参与性,体现在利用项目资源进行自主学习、讨论、探究、创作等方面,学生在遇到项目问题并解决的过程中,不但能掌握专业的程序设计技能,还能体会到学习和研究的快乐,进一步激发学习热情和创造力,培养学生的计算思维、思辨能力以及初步创新能力。

三、项目驱动的教学过程

在教学中应用项目驱动教学法是一个系统的工作,不仅需要适当的软硬件资源基础,还需要教师建立良性的教学互动和监督模式,以保证在教学过程中学生能够得到明确清晰的指导,教师能够密切掌握学生学习进展,客观评价学生,全面培养学生在理论、创新、工程等方面的综合素质。笔者在数据库实践教学中,以任务为中心设计的教学过程如下:

1.组织教学环境

确定实验室及其网络环境,在服务器上安装数据库管理软件服务端、配置软件SVN、项目管理软件、指导性文档等,在学生计算机上安装数据库管理软件的客户端、前台开发工具、测试软件等。

2.设置合理的项目任务

从经典案例或真实项目中收集项目案例,项目任务分解的粒度要合理适当,增加设计性、开放性和综合性实验,培养学生严谨细致的思维和动手能力,使其具有初步的创新意识。项目各个阶段都要有明确的实验指导,遵循由浅入深、由易至难、紧密切题的设计思路。

3.建立讨论模式和学生互助机制

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一、项目驱动法的概念

项目驱动法是一种建立在建构主义学习理论基础上的新型教学方法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,教师利用情境、协作、对话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终使学生有效地掌握当前所学知识并获得相应能力。在职业教育中,项目是指生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为主要目的工作任务,其实施环节一般为情境创设、问题牵引、实施计划、效果评价四个方面。

二、项目驱动法在《服装结构设计》课程教学中的应用

《服装结构设计》课程的特点是理论和实践紧密相连,教学内容可以包涵在某个完整的工作项目中,该课程基本具备了项目教学法的实施条件,可以根据教学内容和培养目标,将工作项目和教学内容有机结合,开发出新型的以项目驱动为核心的课程教学应用体系。

1.设计项目

典型工作任务是项目驱动教学法的精髓。《服装结构设计》课程的项目设计是在典型工作任务和教学内容整合的基础上完成的。项目设计要按照人们认知的规律、职业成长的过程由易到难进行排列,项目的理论与技术基础应当包含课程的核心知识点,又要有一定的知识综合性、学生的可参与性。

2.设计学习情境

将典型工作任务分解成平行的和递进的子任务,就形成了具体的学习情境。学习情境一般是以问题牵引或工作任务要求的形式设计,以促进学生智力活动的方式展开,问题能够吸引学生的注意力,或是学生感兴趣的。学习情境是与学生所学习的内容相适应的、包含问题的生活事件,《服装结构设计》课程的生活事件就是服装生产过程中的一个个具体的工作任务。

3.制定和实施计划

对于不同级别的项目,创设特定的工作情境,分解工作任务,形成合理的工作步骤,从而产生科学的工作计划。

教师先讲授教学内容,根据项目和子项目的要求规划出具体的工作任务和需要解决的问题,再将学生划分成人数合适的小组,明确负责人,小组内再具体分工,讨论制定工作计划,得到老师的认可后,确定工作计划。

4.效果评价

效果评估以过程考核为主,期末试卷考试为辅的考试方法,按平时操作成绩30%+综合技能成绩40%+期末试卷成绩30%的比例综合评定学生成绩。平时操作成绩主要考核学生典型款式服装的结构设计的能力。综合技能成绩主要考核学生综合运用该课程知识进行各种款式服装的结构设计能力。过程考核办法重在岗位职业能力的考核,鼓励学生注重平时学习,重视能力的培养。

三、《服装结构设计》课程的项目驱动教学法案例

以“某中型饭店要为其40名服务员定制西裤、西式马甲套装工作服”为一个工作项目,介绍项目驱动教学法在该课程中的具体应用。

按照该饭店的要求,需要定制40套西裤、西式马甲套装,通过对分析该项目的需求,得出教学内容为:西裤、西式马甲净样、毛样、推挡、成衣制作。教学目标为掌握男、女西裤、西式马甲结构设计要领、结构设计方法、推挡和成衣制作方法(知识目标);通过实际测体,设计男、女西裤和西式马甲的服装规格号型系列,并根据特殊个体的体型特点,设计特殊的服装规格尺寸,再进行小批量套装生产的各种样板和样衣试制,最终完成男、女西裤、西式马甲的工业化生产样板和成衣生产工艺流程(能力目标)。

在上述需求分析和教学内容规划的前提下,在学生已经掌握裙装结构制图、推挡和成衣制作知识的基础上,设计如下教学情境:

情境1(6课时):项目分析。教师介绍项目的需求,得出知识要求和能力要求,并安排学生查阅图书资料,初步了解西裤、马甲的结构设计要领和方法。根据项目的大小,将学生分成4~5人的小组,确定小组负责人。

情境2(14课时):西裤、马甲结构制图。师生讨论,总结西裤、马甲测体要领、规格设计方法;男、女西裤、马甲结构设计的异同点。最后教师演示西裤、马甲的结构设计步骤,并提出问题:马甲、西裤的毛样制作要领以及推挡方法。

情境3(10课时):西裤、马甲毛样制作及推挡。以小组为单位,汇总情境2的问题答案,师生讨论,再以学生操作为主、教师辅导的形式,完成西裤、马甲毛样及推挡网状图。

情境4(60课时):项目实施。在西裤、马甲结构设计知识准备的基础上,全面实施项目实训教学。每个小组制定项目计划,小组内具体分工,在得到教师的认可后,各个学学习小组一般可以按照“侧体号型规格系列设计制板推板裁剪样衣制作样板修改”的顺序实施工作计划。

在整个实施计划的过程中,教师密切跟踪,全过程辅导,及时纠正问题,在关键环节组织讨论,发挥学生的主体作用,学结与效果评价贯穿在整个项目教学过程中,在每个教学情境中教师对学生的学习行为和效果都做出适当的总结和评价。

四、项目驱动教学法改革的效果

对07届学生从上《服装结构设计》这门专业课开始就采用了项目驱动教学法,收到了很好的效果。项目驱动教学法使学生在模拟的工作过程中零距离接触未来的就业岗位,提高了岗位适应能力。企业反馈的信息是与往届的学生相比,07届学生的解决问题的主动性和能力都大大提高了。

虽然项目驱动法在《服装结构设计》课程教学中取得了成功的经验,但笔者认为要想全面推广该教学方法,还必须做好以下工作:

1.转变教师的教学改革观念,改变对教材的认识态度,教材只是项目教学的一个参考书而已,教学目标不再是为完成教材的某个章节的知识目标,而是根据项目要求,使学生达到某种能力。

2.打破学科界限,教师要对专业主干课程有全面的了解和掌握,项目设计可以跨多门课程,如《服装结构设计》课程的项目设计可以是《服装专题设计》。《服装工业制板》、《成衣工艺》的综合。

3.加强校企联合,多从企业寻找适于教学的项目,让学生尽量参与企业的调研和实习,熟悉岗位的各种要求,增强岗位适应能力。

4.学院加大投资力度,扩大图书资料种类和数目,开通电子图书馆,为学生搜集资料提供广阔的平台。

5.领导重视教学改革,从教学管理政策上提供保障,对于有悖于以往教学管理的行为,如学生的上课时间自由把握和学习场地的多变、教师教学方式的随意性、教学日志填写等要给予支持,改革就是突破常规,教学管理制度的改革是项目驱动教学法顺利实施的重要保障。

参考文献: