試論項目教學(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。實踐表明，項目教學(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。
關(guān)鍵詞：工科專業(yè)；項目教學(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。工科專業(yè)具有理論性、實踐性和應(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)勢在必行。基于工作過程的項目教學(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)過程與工作過程一致、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)是指從事工程實踐的工程專業(yè)技術(shù)人員的一種能力，是面向工程實踐活動時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)和人文社會科學(xué)的基本素養(yǎng)；比較扎實和寬厚的工程技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)和工程應(yīng)用技術(shù)專業(yè)知識；受過必要的、基本的工程訓(xùn)練；具有綜合分析和解決工程實際問題的能力。工程素質(zhì)內(nèi)涵主要包括工程知識、工程意識和工程實踐能力，體現(xiàn)了知識、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、基于工作過程的項目教學(xué)法。
所謂項目教學(xué)是指在學(xué)生掌握了有關(guān)基本知識和技能的基礎(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)用典型項目，調(diào)動學(xué)生參與討論、深入分析及實踐，通過學(xué)生的獨(dú)立思考、集體協(xié)作，進(jìn)一步提高其識別、分析和解決某一具體工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的自覺性，同時培養(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。簡單地說，就是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。
3、工程素質(zhì)培養(yǎng)引入項目教學(xué)法的必要性。
項目教學(xué)法不僅能實現(xiàn)理論與實踐有機(jī)結(jié)合、局部與整體結(jié)合、課堂及學(xué)校內(nèi)外結(jié)合、分析問題與解決問題結(jié)合，也能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，貫徹“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的現(xiàn)代教育思想。而且，項目教學(xué)能讓學(xué)生充分領(lǐng)略完整的工程項目鏈條，通過分析、解決工程面臨的各種問題，實實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)生解決實際問題的綜合能力。
二、項目教學(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)實踐效果，開展工程素質(zhì)培養(yǎng)主要要把握六個要素：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)、工程實踐訓(xùn)練的強(qiáng)化、“雙師型”師資隊伍建設(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，工程素質(zhì)培養(yǎng)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文僅就教學(xué)方法進(jìn)行探討。
項目教學(xué)法除了具有實踐性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性和評價特點(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”，以“完整工程項目”為支撐平臺，能實施現(xiàn)場教學(xué)和理論教學(xué)；再次，以項目為平臺，利用研討式和項目具體實施培養(yǎng)學(xué)生選取和使用信息的能力、團(tuán)隊合作精神、工程實踐能力。
基于工作過程及項目教學(xué)法不僅突出職業(yè)能力、方法能力和社會能力并舉，實現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實踐的完全融合。盡管工程素質(zhì)培養(yǎng)涉及多方面，而項目教學(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)實現(xiàn)的六個要素，因而成為工程素質(zhì)培養(yǎng)最為有效的方法之一。基于工作過程及項目教學(xué)法作為國家級精品課的建設(shè)、評審指標(biāo)以及國家級示范高職院校的建設(shè)基本方向，充分說明基于工作過程的項目教學(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、項目教學(xué)法在工程素質(zhì)培養(yǎng)方面的應(yīng)用實踐。
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能動性和創(chuàng)新思維，為此應(yīng)指明實施的原則、方向、方法及提供豐富的教學(xué)資源。
學(xué)生是實施項目教學(xué)的主體，只有充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，通過學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，才能貫徹“學(xué)、練、研”理實一體化的教學(xué)模式，以實現(xiàn)項目教學(xué)法“做中學(xué)”、“學(xué)中做”的教學(xué)理念。
基于工作過程的項目教學(xué)以典型工作任務(wù)為載體、以完成工作任務(wù)為目標(biāo)、以工作過程的行動導(dǎo)向為實施原則、以學(xué)習(xí)情境作為支撐平臺，按資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六個階段組織項目教學(xué)實施。由于“集散控制系統(tǒng)”課程具有專業(yè)性、理論性、實踐性、綜合性等特點(diǎn)，不僅適于項目教學(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)項目為載體，說明其在工程素質(zhì)培養(yǎng)方面的應(yīng)用。
2、項目資訊。
教師通過下發(fā)項目任務(wù)書，使學(xué)生明確工作方向，即圍繞基本知識技能回顧、工程工藝調(diào)研分析、設(shè)備選型、控制柜設(shè)計安裝、控制程序和組態(tài)軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、調(diào)試運(yùn)行、項目總結(jié)等環(huán)節(jié)開展。
恒壓供水控制系統(tǒng)基于A3000實訓(xùn)平臺，其主要設(shè)備包括水箱、流量傳感器、壓力傳感器、手動控制閥、電磁調(diào)節(jié)閥或變頻器、水泵、PLC控制系統(tǒng)、計算機(jī)及開發(fā)軟件。學(xué)生具備識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DCS組態(tài)，滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，實現(xiàn)恒壓供水控制。
項目資訊在工程實施過程中具有重要的地位，明確用戶需求和現(xiàn)狀是制訂實施方案和完成技術(shù)協(xié)議及工程報價的基礎(chǔ)。利用項目任務(wù)單，領(lǐng)會到復(fù)雜的.項目需要進(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”體系構(gòu)建。
3、項目決策與計劃。
學(xué)生進(jìn)行人員分配，制訂學(xué)習(xí)和項目計劃。首先，通過聽課、查閱資料、調(diào)研分析等工作，討論和交流后領(lǐng)會項目要求。其次，在理論上，要對控制方案進(jìn)行分析驗證。再次，基于工程背景，參考案例規(guī)程和框架，劃分項目子模塊，確定項目重點(diǎn)和難點(diǎn)及突破口，綜合考慮各種因素，并經(jīng)過老師審核，制訂項目實施方案。結(jié)合恒壓供水控制系統(tǒng)A3000實訓(xùn)平臺，在掌握設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)、工作原理、信號傳遞關(guān)系基礎(chǔ)上，主要圍繞硬件和軟件兩條主線制訂實施方案。
通過此環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)學(xué)生綜合提煉信息、交流、理論分析計算、工程知識應(yīng)用、工程意識、技術(shù)方案文檔寫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、項目實施。
學(xué)生在明晰項目工藝流程、制訂了切實可行的實施方案，具備相關(guān)知識、技能和能力，并解決了A3000恒壓供水系統(tǒng)實施的主要難點(diǎn)，即PLC控制程序的開發(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，首先通過閱讀有關(guān)手冊，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)備接口及信號工作關(guān)系，設(shè)計系統(tǒng)硬件原理和安裝接線圖，指導(dǎo)完成設(shè)備的接線、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)軟件開發(fā)。最后，經(jīng)過調(diào)試和試運(yùn)行，驗證方案的可行性，并根據(jù)具體情況作進(jìn)一步改進(jìn)。
通過項目的“工程化”實施，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)工程實踐能力得以提升。其次，通過項目小組成員互相交流協(xié)作、學(xué)習(xí)，共同完成項目任務(wù)，不僅有利于工程意識的培養(yǎng)、團(tuán)隊合作精神的形成，也能促使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，有利于社會責(zé)任感和職業(yè)道德的培養(yǎng)。再次，利用真實工程情境，不僅訓(xùn)練學(xué)生分析問題、解決問題的方法，形成理論聯(lián)系實踐的意識，也能培養(yǎng)學(xué)生把握問題本質(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、開發(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、提升知識與技能綜合應(yīng)用能力。最后，通過工程案例全方位的鍛煉，對學(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、項目檢查與評估。
學(xué)生通過提交工程項目報告、匯報計劃與實施過程、回答老師與同學(xué)提出的問題，經(jīng)過教師的進(jìn)一步點(diǎn)評、總結(jié)和深化，從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，教師的點(diǎn)評起到由點(diǎn)帶面及拋磚引玉、畫龍點(diǎn)睛的作用。同時，教師不失時機(jī)地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生對項目進(jìn)行拓展和延伸，以實現(xiàn)觸類旁通。
通過項目檢查與評估環(huán)節(jié)的激情碰撞，使工程知識、工程意識和工程實踐能力實現(xiàn)了提煉升華，不僅考核了教學(xué)效果，滿足教學(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，全面深化吸收整個項目活動的精髓。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)，提升他們的社會活動能力。最后，深化學(xué)以致用，知識、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。
項目教學(xué)法以工程案例為平臺，采用任務(wù)驅(qū)動的項目化教學(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。實踐證明，項目教學(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)的一種切實可行的教學(xué)方法。
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