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試論項(xiàng)目教學(xué)法工程素質(zhì)培養(yǎng)探討
論文摘要：從工程素質(zhì)的內(nèi)涵和培養(yǎng)的必要性，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)法的規(guī)律及特點(diǎn)，闡述了兩者的內(nèi)在聯(lián)系。實(shí)踐表明，項(xiàng)目教學(xué)法是提高教學(xué)質(zhì)量、工程素質(zhì)、學(xué)生綜合應(yīng)用能力以及促進(jìn)職業(yè)適應(yīng)及持續(xù)發(fā)展的一種行之有效的教學(xué)方法。
論文關(guān)鍵詞：工科專(zhuān)業(yè)；項(xiàng)目教學(xué)法；工程素質(zhì)
高等應(yīng)用型教育突出技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，力求教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際、工學(xué)緊密結(jié)合，正是工程素質(zhì)的核心和內(nèi)在要求。工科專(zhuān)業(yè)具有理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生工程素質(zhì)的高低是衡量教育改革成效、教學(xué)質(zhì)量和就業(yè)前景的重要因素，因此，工程素質(zhì)培養(yǎng)勢(shì)在必行�；诠ぷ鬟^(guò)程的項(xiàng)目教學(xué)法充分體現(xiàn)出學(xué)習(xí)領(lǐng)域與工作領(lǐng)域一致、學(xué)習(xí)過(guò)程與工作過(guò)程一致、學(xué)習(xí)任務(wù)與工作任務(wù)一致的有機(jī)結(jié)合，因此，對(duì)工程素質(zhì)的培養(yǎng)是一種有效的教學(xué)方法之一。
一、工程素質(zhì)、項(xiàng)目教學(xué)法概述
1.工程素質(zhì)的內(nèi)涵
工程素質(zhì)是指從事工程實(shí)踐的工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的一種能力，是面向工程實(shí)踐活動(dòng)時(shí)所具有的潛能和適應(yīng)性。工程素質(zhì)主要是指：良好的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)的基本素養(yǎng)；比較扎實(shí)和寬厚的工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和工程應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)；受過(guò)必要的、基本的工程訓(xùn)練；具有綜合分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。工程素質(zhì)內(nèi)涵主要包括工程知識(shí)、工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，體現(xiàn)了知識(shí)、技能和能力三者之間的關(guān)系。工程素質(zhì)尤其在就業(yè)、學(xué)習(xí)和思維能力、創(chuàng)新和科研能力三方面能起到良好的促進(jìn)作用。
2.基于工作過(guò)程的項(xiàng)目教學(xué)法
所謂項(xiàng)目教學(xué)是指在學(xué)生掌握了有關(guān)基本知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，在教師的精心策劃和指導(dǎo)以及學(xué)生積極主動(dòng)參與下，根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的要求，運(yùn)用典型項(xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論、深入分析及實(shí)踐，通過(guò)學(xué)生的獨(dú)立思考、集體協(xié)作，進(jìn)一步提高其識(shí)別、分析和解決某一具體工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的自覺(jué)性，同時(shí)培養(yǎng)正確的思維理念、學(xué)習(xí)方法、溝通能力和合作精神的教學(xué)方式。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。
3.工程素質(zhì)培養(yǎng)引入項(xiàng)目教學(xué)法的必要性
項(xiàng)目教學(xué)法不僅能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合、局部與整體結(jié)合、課堂及學(xué)校內(nèi)外結(jié)合、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題結(jié)合，也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，貫徹“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的現(xiàn)代教育思想。而且，項(xiàng)目教學(xué)能讓學(xué)生充分領(lǐng)略完整的工程項(xiàng)目鏈條，通過(guò)分析、解決工程面臨的各種問(wèn)題，實(shí)實(shí)在在地看到自己的成果，不僅能增強(qiáng)自信心，也能充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，使學(xué)生在工作中學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)中工作，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。
二、項(xiàng)目教學(xué)法與工程素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)系
根據(jù)工程素質(zhì)培養(yǎng)的內(nèi)在要求，結(jié)合近幾年的研究探討及教學(xué)實(shí)踐效果，開(kāi)展工程素質(zhì)培養(yǎng)主要要把握六個(gè)要素：人才培養(yǎng)方案的改革、課程體系與教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)、工程實(shí)踐訓(xùn)練的強(qiáng)化、“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)理念和教學(xué)方法創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研與校企的有機(jī)結(jié)合。由此可見(jiàn)，工程素質(zhì)培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文僅就教學(xué)方法進(jìn)行探討。
項(xiàng)目教學(xué)法除了具有實(shí)踐性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開(kāi)放性和評(píng)價(jià)特點(diǎn)內(nèi)在要求外，與工程素質(zhì)結(jié)合主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，以能力培養(yǎng)作為出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)；其次，具有縱覽全局的“工程觀(guān)”，以“完整工程項(xiàng)目”為支撐平臺(tái)，能實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和理論教學(xué)；再次，以項(xiàng)目為平臺(tái)，利用研討式和項(xiàng)目具體實(shí)施培養(yǎng)學(xué)生選取和使用信息的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、工程實(shí)踐能力。
基于工作過(guò)程及項(xiàng)目教學(xué)法不僅突出職業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力并舉，實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐的完全融合。盡管工程素質(zhì)培養(yǎng)涉及多方面，而項(xiàng)目教學(xué)法不僅集成了工程素質(zhì)的內(nèi)涵，也濃縮了工程素質(zhì)實(shí)現(xiàn)的六個(gè)要素，因而成為工程素質(zhì)培養(yǎng)最為有效的方法之一�；诠ぷ鬟^(guò)程及項(xiàng)目教學(xué)法作為國(guó)家級(jí)精品課的建設(shè)、評(píng)審指標(biāo)以及國(guó)家級(jí)示范高職院校的建設(shè)基本方向，充分說(shuō)明基于工作過(guò)程的項(xiàng)目教學(xué)法是引領(lǐng)職業(yè)教育健康、持續(xù)發(fā)展的重要基石，也成為工程素質(zhì)培養(yǎng)首選的教學(xué)方法。
三、項(xiàng)目教學(xué)法在工程素質(zhì)培養(yǎng)方面的應(yīng)用實(shí)踐
1.概述
教師作為教學(xué)的主導(dǎo)角色，并作為學(xué)生的引路人，教師的周密部署和指導(dǎo)至關(guān)重要，需要把握分寸進(jìn)行講解和示范，既要避免學(xué)生的盲目性，又不能束縛他們的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng)新思維，為此應(yīng)指明實(shí)施的原則、方向、方法及提供豐富的教學(xué)資源。
學(xué)生是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的主體，只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，通過(guò)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，才能貫徹“學(xué)、練、研”理實(shí)一體化的教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)法“做中學(xué)”、“學(xué)中做”的教學(xué)理念。
基于工作過(guò)程的項(xiàng)目教學(xué)以典型工作任務(wù)為載體、以完成工作任務(wù)為目標(biāo)、以工作過(guò)程的行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)閷?shí)施原則、以學(xué)習(xí)情境作為支撐平臺(tái)，按資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)六個(gè)階段組織項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施。由于“集散控制系統(tǒng)”課程具有專(zhuān)業(yè)性、理論性、實(shí)踐性、綜合性等特點(diǎn)，不僅適于項(xiàng)目教學(xué)，也是工程素質(zhì)內(nèi)在要求最為典型的課程之一。下面以其恒壓供水控制系統(tǒng)項(xiàng)目為載體，說(shuō)明其在工程素質(zhì)培養(yǎng)方面的應(yīng)用。
2.項(xiàng)目資訊
教師通過(guò)下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書(shū)，使學(xué)生明確工作方向，即圍繞基本知識(shí)技能回顧、工程工藝調(diào)研分析、設(shè)備選型、控制柜設(shè)計(jì)安裝、控制程序和組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、調(diào)試運(yùn)行、項(xiàng)目總結(jié)等環(huán)節(jié)開(kāi)展。
恒壓供水控制系統(tǒng)基于A3000實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，其主要設(shè)備包括水箱、流量傳感器、壓力傳感器、手動(dòng)控制閥、電磁調(diào)節(jié)閥或變頻器、水泵、PLC控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及開(kāi)發(fā)軟件。學(xué)生具備識(shí)讀與繪制原理圖能力、儀表使用能力、閱讀與整理資料能力、熟練掌握PLC編程、理解PID控制規(guī)律及工程應(yīng)用初步能力。通過(guò)DCS組態(tài)，滿(mǎn)足系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)恒壓供水控制。
項(xiàng)目資訊在工程實(shí)施過(guò)程中具有重要的地位，明確用戶(hù)需求和現(xiàn)狀是制訂實(shí)施方案和完成技術(shù)協(xié)議及工程報(bào)價(jià)的基礎(chǔ)。利用項(xiàng)目任務(wù)單，領(lǐng)會(huì)到復(fù)雜的項(xiàng)目需要進(jìn)行分解處理，不僅是一種基本的工作方法，又能實(shí)現(xiàn)分工、協(xié)作，而且有利于信息收集、整理、交流和應(yīng)用能力提高以及“工程觀(guān)”體系構(gòu)建。
3.項(xiàng)目決策與計(jì)劃
學(xué)生進(jìn)行人員分配，制訂學(xué)習(xí)和項(xiàng)目計(jì)劃。首先，通過(guò)聽(tīng)課、查閱資料、調(diào)研分析等工作，討論和交流后領(lǐng)會(huì)項(xiàng)目要求。其次，在理論上，要對(duì)控制方案進(jìn)行分析驗(yàn)證。再次，基于工程背景，參考案例規(guī)程和框架，劃分項(xiàng)目子模塊，確定項(xiàng)目重點(diǎn)和難點(diǎn)及突破口，綜合考慮各種因素，并經(jīng)過(guò)老師審核，制訂項(xiàng)目實(shí)施方案。結(jié)合恒壓供水控制系統(tǒng)A3000實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，在掌握設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)、工作原理、信號(hào)傳遞關(guān)系基礎(chǔ)上，主要圍繞硬件和軟件兩條主線(xiàn)制訂實(shí)施方案。
通過(guò)此環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)學(xué)生綜合提煉信息、交流、理論分析計(jì)算、工程知識(shí)應(yīng)用、工程意識(shí)、技術(shù)方案文檔寫(xiě)作能力以及一定的合作精神和行政領(lǐng)導(dǎo)能力，又能提升正確判斷和制訂工程方案的能力。
4.項(xiàng)目實(shí)施
學(xué)生在明晰項(xiàng)目工藝流程、制訂了切實(shí)可行的實(shí)施方案，具備相關(guān)知識(shí)、技能和能力，并解決了A3000恒壓供水系統(tǒng)實(shí)施的主要難點(diǎn)，即PLC控制程序的開(kāi)發(fā)、PC操作站與PLC工作站的通訊、監(jiān)控界面的組態(tài)、PID參數(shù)的整定及控制策略的改進(jìn)等方面基礎(chǔ)上，首先通過(guò)閱讀有關(guān)手冊(cè)，掌握設(shè)備外特性和功能，完成設(shè)備的選型工作。其次，根據(jù)設(shè)備接口及信號(hào)工作關(guān)系，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件原理和安裝接線(xiàn)圖，指導(dǎo)完成設(shè)備的接線(xiàn)、安裝和系統(tǒng)的集成工作。再次，根據(jù)工藝流程和控制指標(biāo)，進(jìn)行控制程序和組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)。最后，經(jīng)過(guò)調(diào)試和試運(yùn)行，驗(yàn)證方案的可行性，并根據(jù)具體情況作進(jìn)一步改進(jìn)。
通過(guò)項(xiàng)目的“工程化”實(shí)施，充分體現(xiàn)了工程訓(xùn)練的要求，有效地提升了工程素質(zhì)，尤其是工程實(shí)踐能力。首先，使學(xué)生的安裝、調(diào)試、工具應(yīng)用、運(yùn)行、維護(hù)等常規(guī)工程實(shí)踐能力得以提升。其次，通過(guò)項(xiàng)目小組成員互相交流協(xié)作、學(xué)習(xí)，共同完成項(xiàng)目任務(wù)，不僅有利于工程意識(shí)的培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作精神的形成，也能促使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，有利于社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德的培養(yǎng)。再次，利用真實(shí)工程情境，不僅訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，形成理論聯(lián)系實(shí)踐的意識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生把握問(wèn)題本質(zhì)及分清主次的思維習(xí)慣。另外，促使學(xué)生懂得如何去設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和改造復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，具備勝任跨學(xué)科的工程意識(shí)、提升知識(shí)與技能綜合應(yīng)用能力。最后，通過(guò)工程案例全方位的鍛煉，對(duì)學(xué)生就業(yè)、學(xué)習(xí)和思維能力、創(chuàng)新和科研能力三方面也能起到良好的促進(jìn)作用。
5.項(xiàng)目檢查與評(píng)估
學(xué)生通過(guò)提交工程項(xiàng)目報(bào)告、匯報(bào)計(jì)劃與實(shí)施過(guò)程、回答老師與同學(xué)提出的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)教師的進(jìn)一步點(diǎn)評(píng)、總結(jié)和深化，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，教師的點(diǎn)評(píng)起到由點(diǎn)帶面及拋磚引玉、畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。同時(shí)，教師不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行拓展和延伸，以實(shí)現(xiàn)觸類(lèi)旁通。
通過(guò)項(xiàng)目檢查與評(píng)估環(huán)節(jié)的激情碰撞，使工程知識(shí)、工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力實(shí)現(xiàn)了提煉升華，不僅考核了教學(xué)效果，滿(mǎn)足教學(xué)管理基礎(chǔ)性工作，還起到良好的促進(jìn)作用。首先，促使學(xué)生廣泛交流，全面深化吸收整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的精髓。其次，鍛煉學(xué)生的表達(dá)、溝通能力、組織和管理能力，培養(yǎng)工程文化素養(yǎng)，提升他們的社會(huì)活動(dòng)能力。最后，深化學(xué)以致用，知識(shí)、技能相互融通，提升學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用能力，養(yǎng)成終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
四、結(jié)論
項(xiàng)目教學(xué)法以工程案例為平臺(tái)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目化教學(xué)模式，采用學(xué)生自主、互助、工學(xué)結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生既學(xué)到了普適性的工作方法，又能全方位提升學(xué)生的工程素質(zhì)和職業(yè)能力。實(shí)踐證明，項(xiàng)目教學(xué)法是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑，也是提高學(xué)生工程素質(zhì)的一種切實(shí)可行的教學(xué)方法。
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