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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).
[5]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).
关键词:传感器与自动检测技术;教学方式;项目驱动
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.
[2]王宏,刘冲.以研究项目为中心的数字信号处理课程教学法研究与实践[J].教育教学论坛,2014,(6):114-115.
关键词:单片机技术;项目驱动法;教学模式;考核方式
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.
[3]黄大勇,崔世林.单片机课程教学改革的研究与探索[J].南阳理工学院学报,2009,1(3):126-128.
[关键词] 项目驱动 学习情境 效果评价
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:
[1]曹京生.基于工作过程的项目课程教学实践与探索[J].南通航运职业技术学院学报,2008,(2).
关键词:数据库原理;案例教学;项目驱动
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
“数据库原理”是经济信息管理专业的重要专业课程之一,具有理论性、实践性强的特点。同时,随着数据库系统在政府机构、企事业单位的广泛使用,使该门课程具备很强的应用性。如何在数据库原理教学中结合课程特点,让学生牢固掌握数据库原理的诸多知识点,并通过实践训练将这些知识点转变为可应用的技能,是培养经济信息管理专业应用型人才的需要,是增强学生就业竞争力的需要,也是我们进行本门课程教改实践的重要出发点。
在以往的“数据库原理”课程教学效果评估中,我们发现存在以下一些问题:
(1) 在教学环节,理论和知识点讲解多,案例的讲解和分析少,学生觉得数据库理论抽象和难懂;
(2) 数据库原理课程与相关计算机语言课程的关联少,学生即使掌握了SQL语句的语法规则和应用,却不知如何与VB、Java等计算机语言相结合,构建一个数据库应用程序;
(3) 对学生的数据分析能力和设计能力培养不够,学生不知通过什么样的分析过程建立合理的数据库表、字段信息项和数据表关联关系,学生设计的后台数据库和数据表的结构漏洞百出、不合逻辑;
(4) 实践过程中缺乏项目工程组织。即使加大案例教学,但没有一个完整的实际项目案例实践,使学生对整个课程的学习感到支离破碎、不成体系,对本门课程的学习缺乏整体认识,也无法直接感受所学知识在实际工作中的地位和作用。
针对以上问题,我们对数据库原理课程采用了案例教学法和项目驱动教学法,并进行了初步实践,取得较好的效果。
2案例教学法、项目驱动教学法及其特点
2.1案例教学法及其特点
案例教学法是指教师根据教学目的和教学内容的需要,采用案例组织学生研究、讨论,对案例中的事实和急需解决的问题进行分析、判断并提出解决方案。案例教学法最早于1870年由美国哈佛大学法学院的克里斯托弗•哥伦姆布斯•兰德尔教授创立,普遍被应用于医学、法学、管理学等学科,用来教授业务实践中的重要思想、内在原理和技能。目的是使学生在掌握了基本理论知识的基础上,通过独立思考和集体合作,进一步提高分析、解决实际问题的能力。
运用案例教学手段进行示范教学,实现边讲边练,循序渐进地引导学生掌握相应的知识和技能,大大缩短了教学情景与实际情境的差距。案例教学法的特点,一是从以教为中心变为以学为中心,既强调教师的组织指导作用,也重视培养学生的学习兴趣和自觉性,实现了教与学的优化组合;二是由只传授知识改变为传授知识与发展智能并重,在案例讨论中不仅传授知识,而且启发思维,培养能力。
2.2项目驱动教学法及其特点
建构主义学习理论认为,知识,特别是技能,不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。项目驱动教学模式是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,该方法以教师为中心,以学生为学习主体,以项目任务为驱动,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,变传统的“教学”为“求学”、“索学”。项目驱动教学法是实施探究式教学模式的一种教学方法,适用于学习各类实践性和操作性较强的知识和技能,也适用于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
3数据库原理教学实践改革
“数据库原理”课程的教学目的是使学生全面地了解和掌握数据库系统的基本概念、原理及应用技术,教学内容包括基础知识、关系模型、SQL、关系数据库理论、数据库设计和数据保护等。
3.1数据库原理案例教学介绍
在数据库原理教改实践的教学内容组织上,我们以可视化开发工具PowerBuilder(以下简称PB)及其集成的数据库SQL AnyWhere组织和设计针对各知识点的案例,在课堂讲解中设定每一堂课的学习目标,以启发、讨论方式进行教学互动,以知识点配案例和演示的方式进行讲解,使各知识点易于理解、易于掌握、易于应用。表1给出了针对“数据库原理”课程的知识点所设计的相应案例。
3.2数据库原理项目实践介绍
在数据库原理教学中,项目驱动教学法的特点是尤如学习中有一条主线,以一个数据库管理信息系统的设计开发为一个项目主线,把零散的技能知识与训练串在一起,以增强学生学习的系统性、完整性;教的过程是分块的,做的过程却是整体的,紧紧围绕项目工程开展教、学、做,学完之后学生感到非常有成就感。在项目的完成过程中,采用过程性评价和终结性评价等评价方式相结合,有利于实时指导教学和学习。项目驱动教学法拉近了学生所学知识与实际应用的距离。
基于传统的软件工程生命周期开发方法,把项目划分为若干个阶段(需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、运行维护),各个阶段有相对独立的任务,按照工作计划和分工逐步完成各个阶段的任务,最后达成项目目标。在课程实践中,把学生组织成5~7人的项目小组,并定义项目的目标、功能范围、项目过程各阶段的任务以及评价机制,把各知识点和需要培养锻炼的能力项分解到各阶段任务中,由各项目组自行制定项目计划,由教师指导和监督计划的执行并进行阶段成果评价(见表2)。
4结束语
采用案例教学法和项目驱动法进行数据库原理教学,有利于学生牢固掌握基础知识,提高数据库应用开发能力和实践动手能力,加强团队合作精神,提高学习热情。今后,我们将进一步总结经验,以使数据库原理的教学改革不断完善和成熟。
参考文献:
[1] 柯胜男,黄明和,雷刚. 基于“项目驱动”的教学研究与探索[J]. 计算机教育,2007(4):25-27.
[2] 王红姝. 浅谈案例教学法的实践与应用[J]. 黑龙江高教研究,2000(3):76-77.