易吉良+呂道軒+何武林+陳兵

摘 要 為提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，各高校都積極開展大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教改計(jì)劃，本文結(jié)合電類課題“機(jī)車車頂高壓帶電顯示裝置研制”的實(shí)踐，在課題設(shè)立和組織實(shí)施等方面探索了基于項(xiàng)目的大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的具體實(shí)施方式，取得良好效果，提出了進(jìn)一步做好該類教改的建議，為大學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式提供有益參考。

關(guān)鍵詞 研究性學(xué)習(xí) 教學(xué)模式 創(chuàng)新實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.11.021

Practice of Project-based Learning for

Undergraduates of Electric Engineering

YI Jiliang， LYU Daoxuan， HE Wulin， CHEN Bing

（College of Electrical and Information Engineering， Hu'nan University of Technology， Zhuzhou， Hu'nan 412007）

Abstract An educational reform named "undergraduates' inquiry learning and innovative experiment program" is carried out in universities for improving undergraduates' autonomous learning and innovation ability. Implementation ways of project-based research learning are explored by developing the electrical project "Device development for high voltage electrification-display used on locomotive roof". The practice in subject selection and organization are researched and implementation results show that good effects are achieved. Some suggestions to enhance undergraduates' extracurricular innovation of this type teaching and learning reform are given to provide helpful reference.

Key words project-based learning; teaching mode; innovation practice

傳授式教學(xué)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，①為改進(jìn)高校人才培養(yǎng)模式，教育部于2007年發(fā)起了“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)改革計(jì)劃，隨后各級(jí)教育主管部門和高校積極推進(jìn)該項(xiàng)計(jì)劃，②③并探索了基于研究性學(xué)習(xí)在大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)等方面的實(shí)施模式，包括延伸教學(xué)模式、科研引導(dǎo)模式、競賽激勵(lì)模式等，④⑤這些教研工作對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力、專業(yè)認(rèn)知度和創(chuàng)新積極性方面發(fā)揮了重要作用，然而也存在教師參與熱情度不高、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一及項(xiàng)目選題不當(dāng)?shù)绕毡樾詥栴}。⑥本文結(jié)合電類教改項(xiàng)目“機(jī)車車頂高壓帶電顯示裝置研制”，探索了基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)模式，取得了較好效果，希望能給類似項(xiàng)目的實(shí)施提供一些參考。

1 基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)的課題設(shè)立

本項(xiàng)目的實(shí)施恰逢本校電氣學(xué)院組織專業(yè)綜合試點(diǎn)改革，其中一項(xiàng)工作是以3～6名學(xué)生為單位成立項(xiàng)目組，以雙向選擇的方式確定導(dǎo)師和項(xiàng)目組成員，導(dǎo)師在雙向選擇之前提供專業(yè)背景介紹和課題方向等信息供學(xué)生參考。本項(xiàng)目在設(shè)立課題時(shí)主要考慮了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、地域產(chǎn)業(yè)背景和可實(shí)現(xiàn)性等幾個(gè)原則。

（1）符合專業(yè)基礎(chǔ)。在設(shè)立課題時(shí)首先要考慮專業(yè)相關(guān)性和學(xué)科交叉性，本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目對(duì)專業(yè)知識(shí)綜合性和廣度的要求，主要面向電氣工程專業(yè)，同時(shí)也吸納少數(shù)電子信息專業(yè)的學(xué)生。課題組成員以高年級(jí)學(xué)生為主，課題研究內(nèi)容也能滿足所有成員畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)作品，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的工作量和創(chuàng)新性要求。

（2）結(jié)合地域產(chǎn)業(yè)背景。在課題設(shè)立時(shí)要讓學(xué)生感覺所從事的研究是有現(xiàn)實(shí)用處和實(shí)際意義的。本校所處地區(qū)為株洲市，最負(fù)盛名的產(chǎn)業(yè)是軌道交通，該產(chǎn)業(yè)是多學(xué)科交叉、多專業(yè)高度融合的一個(gè)領(lǐng)域，對(duì)電氣工程和電子信息專業(yè)的需求很大、要求很高，結(jié)合該產(chǎn)業(yè)設(shè)立課題，讓學(xué)生參觀實(shí)際場所，使其有專業(yè)應(yīng)用的切身感受。

（3）課題具有可實(shí)現(xiàn)性。在前兩個(gè)原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究周期，選擇難度適當(dāng)、有實(shí)現(xiàn)可能性的課題。項(xiàng)目設(shè)立之初，指導(dǎo)老師基于科研課題加以改造，提供了機(jī)車車頂高壓報(bào)警器、軌道交通電驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)、電力機(jī)車暖風(fēng)機(jī)控制器等幾個(gè)可供選擇的課題。項(xiàng)目組通過研討，結(jié)合學(xué)生提出的一些創(chuàng)新想法，最終形成“機(jī)車車頂高壓帶電顯示裝置研制”這一研究性學(xué)習(xí)的課題。

2 基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)的組織實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施過程根據(jù)研究周期劃分為3個(gè)階段，分別是形成實(shí)施機(jī)制階段、研究實(shí)踐階段、總結(jié)及成果申報(bào)階段。

（1）形成實(shí)施機(jī)制階段。形成良好的項(xiàng)目實(shí)施機(jī)制是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，項(xiàng)目要有效推進(jìn)首先必須制定好一些規(guī)矩。本項(xiàng)目在具體實(shí)施前首先明確了學(xué)生主導(dǎo)、導(dǎo)師引導(dǎo)的項(xiàng)目總原則，確定某學(xué)生為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，根據(jù)項(xiàng)目研究內(nèi)容并考慮項(xiàng)目組成員的專業(yè)基礎(chǔ)及興趣特長形成3個(gè)工作小組，分別負(fù)責(zé)一個(gè)功能模塊;繼而明確一些基本的項(xiàng)目工作制度，如定期課題討論、進(jìn)展匯報(bào)和困難解決機(jī)制等;然后安排每個(gè)成員的工作重點(diǎn)，如軟件編制、硬件原理設(shè)計(jì)及制作、器件采購管理等。endprint

（2）研究實(shí)踐階段。本項(xiàng)目在具體實(shí)施前制定了較為詳細(xì)的項(xiàng)目推進(jìn)計(jì)劃表，包括分階段工作周期、工作內(nèi)容、負(fù)責(zé)人等信息。本項(xiàng)目的總研究周期為52周，去除假期和前期準(zhǔn)備及后期總結(jié)的時(shí)間，具體實(shí)施階段為32周，分為6個(gè)工作步驟：①4周時(shí)間完成資料查閱與項(xiàng)目調(diào)研;②4周時(shí)間完成方案制定及論證;③4周時(shí)間完成原理圖繪制、參數(shù)確定及器件選型;④8周時(shí)間完成模塊單元電路調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行模塊的軟件編制和調(diào)試;⑤8周時(shí)間完成試驗(yàn)方案及系統(tǒng)聯(lián)調(diào);期間完成1-2次中期評(píng)審，請(qǐng)其他老師和同學(xué)提出意見和建議;⑥4周時(shí)間完成樣機(jī)制作及調(diào)試。上述項(xiàng)目推進(jìn)計(jì)劃各周期根據(jù)進(jìn)度可稍作調(diào)整，但總周期不變。

（3）總結(jié)及成果申報(bào)階段。項(xiàng)目實(shí)物制作完成后，需對(duì)項(xiàng)目成果進(jìn)行總結(jié)，并撰寫論文和申報(bào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在此過程中，項(xiàng)目組成員需要學(xué)習(xí)論文及專利的撰寫格式及技巧，并經(jīng)歷反復(fù)修改過程，最后完成論文投稿和專利申報(bào)流程。

3 項(xiàng)目實(shí)踐效果及建議

本項(xiàng)目實(shí)施后，取得了良好效果，主要表現(xiàn)在：（1）增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和動(dòng)手能力。為解決項(xiàng)目中的問題，學(xué)生需要對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行更深入廣泛的學(xué)習(xí)，使其對(duì)專業(yè)知識(shí)理解得更透徹，并深刻體會(huì)到書本知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際場合也需要付出艱辛的努力，認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)有助于解決實(shí)際問題，并非讀書無用。（2）讓學(xué)生掌握課堂難以學(xué)到的知識(shí)，擴(kuò)展學(xué)生視野。通過項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生掌握了接近于實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的流程，從選題、實(shí)施到最后總結(jié)都具有可操作性的實(shí)施方案，整個(gè)過程嚴(yán)謹(jǐn)有序，有助于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ黠L(fēng)格，有益日后工作。（3）學(xué)生從項(xiàng)目中獲得成就感。通過方案制定到實(shí)物制作，學(xué)生能看到實(shí)實(shí)在在的成果，產(chǎn)生成就感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，項(xiàng)目也取得其他相關(guān)成果，獲授權(quán)實(shí)用新型專利1項(xiàng)、學(xué)院素質(zhì)拓展班成果展示3等獎(jiǎng)、在校級(jí)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上成功獲得省級(jí)和國家級(jí)研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃立項(xiàng)等。

在項(xiàng)目實(shí)踐過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，解決這些問題將會(huì)進(jìn)一步發(fā)揮此類項(xiàng)目在教學(xué)中的作用。（1）項(xiàng)目實(shí)施需要指導(dǎo)老師足夠投入。研究性學(xué)習(xí)雖然是學(xué)生自主性項(xiàng)目，若導(dǎo)師不投入足夠的時(shí)間和精力進(jìn)行引導(dǎo)，項(xiàng)目完成的質(zhì)量往往達(dá)不到預(yù)期。這需要指導(dǎo)老師具有責(zé)任心，也需要各級(jí)主管部門和高校增強(qiáng)此類項(xiàng)目的資助力度及在評(píng)價(jià)體系中的重要性。（2）高校各教學(xué)環(huán)節(jié)需要重視學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)。在項(xiàng)目實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生動(dòng)手能力相對(duì)較差，某些同學(xué)的責(zé)任心不強(qiáng)，團(tuán)隊(duì)意識(shí)弱，因此在各教學(xué)環(huán)節(jié)需要加強(qiáng)對(duì)這些能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。（3）平衡課堂學(xué)習(xí)和項(xiàng)目研究的關(guān)系。因在項(xiàng)目開展的同時(shí)，學(xué)生還有課堂學(xué)習(xí)任務(wù)，需要在保證課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，盡量抽出時(shí)間投入到項(xiàng)目中，這一方面需要學(xué)生克服困難，另一方面導(dǎo)師也需加強(qiáng)管理，多做溝通，使學(xué)生保持興趣和動(dòng)力。

4 結(jié)論

基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力等方面具有明顯效果。針對(duì)不同的項(xiàng)目采用恰當(dāng)?shù)膶?shí)施模式極為重要，基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)在課題設(shè)立、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃和推進(jìn)保障機(jī)制等方面要制定詳盡的實(shí)施計(jì)劃，才能達(dá)到預(yù)期成效。

基金項(xiàng)目：2014年地方高校國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目201411535006;湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃資助項(xiàng)目 湘教通[2014]248號(hào)314

注釋

① 陳昌紅，謝培中.高校研究性教學(xué)的實(shí)踐與啟示[J].科教導(dǎo)刊，2015（7）：3-4.

② 項(xiàng)聰.在項(xiàng)目中深入學(xué)習(xí)[J].高等工程教育研究，2013（6）：176-180.

③ 朱蘭寸，李俊平，聶立勇，等.天然藥物化學(xué)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2015.13（13）：92-93.

④ 羅小燕，李晟，付瑩，等.大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的探討[J].中國教育技術(shù)裝備，2011（23）：120-122.

⑤ 趙秀春，徐國凱，張濤，等.大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的探索與研究[J].中國電力教育，2013（8）：91-92.

⑥ 廖永忠.大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究[J].中國校外教育，2014（4）：115.endprint