李金桐 高強(qiáng) 張艷麗

摘 要： 本文主要討論了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程中的教學(xué)研究與實(shí)踐，分三步討論了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施過程及各步驟中教師所起的作用。教學(xué)效果明顯，學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等各方面能力都會(huì)得到提高。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法 教學(xué)研究

一、引言

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是為培養(yǎng)從事自動(dòng)控制和自動(dòng)化儀表等專業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員設(shè)置的，是一門涉及基礎(chǔ)理論和知識(shí)面較廣、知識(shí)集成度高的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)類課程。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，其原則是將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)與大的項(xiàng)目或問題相結(jié)合，以探究問題引出和維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)；創(chuàng)造真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生帶著真實(shí)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，在這個(gè)過程中，學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，教師不斷激勵(lì)學(xué)生前進(jìn)，從而使學(xué)生真正掌握所學(xué)內(nèi)容，并通過此項(xiàng)目舉一反三，收到更好的學(xué)習(xí)效果[1]。因此，探索如何將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法應(yīng)用于“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”的教學(xué)與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力具有實(shí)際意義。

二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施過程

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法要求在教學(xué)過程中以完成一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)項(xiàng)目之中，讓學(xué)生自己提出問題，并經(jīng)過思考和老師的點(diǎn)撥，自己解決問題。在完成項(xiàng)目的同時(shí)，學(xué)生樹立創(chuàng)新意識(shí)，形成創(chuàng)新能力，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、尋找解決問題的方法。具體教學(xué)過程舉例如下。

1.結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法需要教師在教學(xué)中投入大量的精力，教師不僅要組織好教學(xué)，還要具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行項(xiàng)目策劃、管理和評(píng)價(jià)。教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理策劃，明確項(xiàng)目要解決的關(guān)鍵問題，在項(xiàng)目實(shí)施過程中容易出現(xiàn)的問題及解決方法。項(xiàng)目的選擇要難易適中，不能因?yàn)殡y度過大而使學(xué)生失去自信和學(xué)習(xí)的興趣[2]。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的主要內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，主要包括總線和輸入輸出接口與過程通道；數(shù)字控制技術(shù)，主要包括逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)；常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)，主要包括數(shù)字PID控制，最少拍控制，純滯后控制技術(shù)、串級(jí)控制技術(shù)、前饋-反饋控制技術(shù)等；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括人機(jī)接口、測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn)、軟件抗干擾技術(shù)等；還根據(jù)有分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。根據(jù)這些教學(xué)內(nèi)容，可以設(shè)計(jì)如下項(xiàng)目：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)、直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、鍋爐內(nèi)膽溫度計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

2.引導(dǎo)學(xué)生分解項(xiàng)目并提出問題。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)好后，首先進(jìn)行學(xué)生分組，項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)質(zhì)是按照項(xiàng)目運(yùn)作方式，分組協(xié)作共同完成項(xiàng)目，學(xué)生可以按組別圍繞各自的項(xiàng)目學(xué)習(xí)、討論、實(shí)踐，分組的組員搭配，內(nèi)容分工等都會(huì)影響實(shí)施效果，因此要分工明確[2]。本次教學(xué)實(shí)踐針對(duì)的對(duì)象是電子信息工程專業(yè)卓越班的學(xué)生，這些學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，頭腦靈活，實(shí)踐能力強(qiáng)，根據(jù)實(shí)際情況，分為五組，每組五六人。拿到項(xiàng)目后，學(xué)生先考慮如何簡(jiǎn)化項(xiàng)目，把總項(xiàng)目分解成一個(gè)個(gè)階段項(xiàng)目，并把這些階段項(xiàng)目分解成更小的分項(xiàng)目。細(xì)化項(xiàng)目之后，學(xué)生就可確定解決這些分項(xiàng)目的方法，最后再由分項(xiàng)目到階段項(xiàng)目再到總項(xiàng)目，完成學(xué)習(xí)任務(wù)[1]。在這個(gè)過程中，引導(dǎo)學(xué)生不斷地思考如何完成項(xiàng)目，遇到哪些不能解決的問題，這些學(xué)生提出的問題是他們要知道的關(guān)鍵知識(shí)，這時(shí)候講授這些新知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。比如直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，學(xué)生接受任務(wù)后，需要查閱資料，了解直流電機(jī)測(cè)速和調(diào)速的原理，然后確定設(shè)計(jì)方案，最后進(jìn)行系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)與仿真，這些都是階段性項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目涉及的知識(shí)點(diǎn)有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，數(shù)字PID控制器及其參數(shù)整定等內(nèi)容，這些都可以分解成更小的分項(xiàng)目，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分解并明確分工。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中，會(huì)提出各種他們遇到的問題。

3.根據(jù)提出的問題，及時(shí)講授新知識(shí)。

問題提出后，就要開始尋求解決問題的方法，老問題學(xué)生自己解決，可以查閱文獻(xiàn)，復(fù)習(xí)以往教材等，新問題要通過師生的共同探索解決。教師的教學(xué)活動(dòng)既要重視學(xué)生項(xiàng)目各階段的問題，又不能忽略基礎(chǔ)知識(shí)的講授，將學(xué)生各個(gè)階段遇到的問題分成若干模塊，由淺入深、層次分明地講授，給學(xué)生架構(gòu)一個(gè)系統(tǒng)的全面的知識(shí)框架。在學(xué)生分析解決每個(gè)具體任務(wù)時(shí)，教師輔導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)都串聯(lián)起來。

三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施效果

將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法引入“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”的教學(xué)實(shí)踐中，取得非常好的效果：學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高，學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯提高；提高學(xué)生的動(dòng)手能力、文獻(xiàn)查閱與綜合能力；學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高，在完成項(xiàng)目的過程中，學(xué)生會(huì)思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，也會(huì)思考怎樣更好地執(zhí)行，這些都是創(chuàng)新的體現(xiàn)。學(xué)生在執(zhí)行項(xiàng)目的過程中，既學(xué)到新知識(shí)，又鞏固舊知識(shí)，還從系統(tǒng)層面掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，學(xué)生在分組合作過程中又增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，各方面都能力都得到提高，為他們以后的就業(yè)提供保障。

四、結(jié)語

本文主要討論了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程中的教學(xué)研究與實(shí)踐，教學(xué)效果明顯，學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等各方面能力都得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤志慧.“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”助程序設(shè)計(jì)課教學(xué)[J].現(xiàn)代教學(xué)，2004（6）：40-41.

[2]劉敬嚴(yán).基于PDCA循環(huán)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)研究[J].濰坊工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（9）：102-105.