試論項目教學法工程素質(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，結合項目教學法的規(guī)律及特點，闡述了兩者的內(nèi)在聯(lián)系。實踐表明，項目教學法是提高教學質(zhì)量、工程素質(zhì)、學生綜合應用能力以及促進職業(yè)適應及持續(xù)發(fā)展的一種行之有效的教學方法。
關鍵詞：工科專業(yè)；項目教學法；工程素質(zhì)
高等應用型教育突出技術應用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，力求教學與生產(chǎn)實際、工學緊密結合，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、實踐性和應用性強的特點，學生工程素質(zhì)的高低是衡量教育改革成效、教學質(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法充分體現(xiàn)出學習領域與工作領域一致、學習過程與工作過程一致、學習任務與工作任務一致的有機結合，因此，對工程素質(zhì)的培養(yǎng)是一種有效的教學方法之一。
一、工程素質(zhì)、項目教學法概述。
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性。工程素質(zhì)主要是指：良好的數(shù)學、自然科學和人文社會科學的基本素養(yǎng)；比較扎實和寬厚的工程技術科學基礎和工程應用技術專業(yè)知識；受過必要的、基本的工程訓練；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系。工程素質(zhì)尤其在就業(yè)、學習和思維能力、創(chuàng)新和科研能力三方面能起到良好的促進作用。
2、基于工作過程的項目教學法。
所謂項目教學是指在學生掌握了有關基本知識和技能的基礎上，在教師的精心策劃和指導以及學生積極主動參與下，根據(jù)教學目的和教學內(nèi)容的要求，運用典型項目，調(diào)動學生參與討論、深入分析及實踐，通過學生的獨立思考、集體協(xié)作，進一步提高其識別、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、學習方法、溝通能力和合作精神的教學方式。簡單地說，就是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動。
3、工程素質(zhì)培養(yǎng)引入項目教學法的必要性。
項目教學法不僅能實現(xiàn)理論與實踐有機結合、局部與整體結合、課堂及學校內(nèi)外結合、分析問題與解決問題結合，也能充分調(diào)動學生的主觀能動性，貫徹“教師為主導，學生為主體”的現(xiàn)代教育思想。而且，項目教學能讓學生充分領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，不僅能增強自信心，也能充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，使學生在工作中學習、學習中工作，提高學生解決實際問題的綜合能力。
二、項目教學法與工程素質(zhì)培養(yǎng)的關系。
根據(jù)工程素質(zhì)培養(yǎng)的內(nèi)在要求，結合近幾年的研究探討及教學實踐效果，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、課程體系與教學內(nèi)容的重構、工程實踐訓練的強化、“雙師型”師資隊伍建設、教學理念和教學方法創(chuàng)新、產(chǎn)學研與校企的有機結合。由此可見，工程素質(zhì)培養(yǎng)是一項復雜的系統(tǒng)工程。本文僅就教學方法進行探討。
項目教學法除了具有實踐性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性和評價特點內(nèi)在要求外，與工程素質(zhì)結合主要體現(xiàn)在三個方面：首先，以能力培養(yǎng)作為出發(fā)點和立足點；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)場教學和理論教學；再次，以項目為平臺，利用研討式和項目具體實施培養(yǎng)學生選取和使用信息的能力、團隊合作精神、工程實踐能力。
基于工作過程及項目教學法不僅突出職業(yè)能力、方法能力和社會能力并舉，實現(xiàn)理論學習與實踐的完全融合。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法作為國家級精品課的建設、評審指標以及國家級示范高職院校的建設基本方向，充分說明基于工作過程的項目教學法是引領職業(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)首選的教學方法。
三、項目教學法在工程素質(zhì)培養(yǎng)方面的應用實踐。
1、概述。
教師作為教學的主導角色，并作為學生的引路人，教師的周密部署和指導至關重要，需要把握分寸進行講解和示范，既要避免學生的盲目性，又不能束縛他們的主觀能動性和創(chuàng)新思維，為此應指明實施的原則、方向、方法及提供豐富的教學資源。
學生是實施項目教學的主體，只有充分調(diào)動學生學習的積極性，通過學生自主性學習，才能貫徹“學、練、研”理實一體化的教學模式，以實現(xiàn)項目教學法“做中學”、“學中做”的教學理念。
基于工作過程的項目教學以典型工作任務為載體、以完成工作任務為目標、以工作過程的行動導向為實施原則、以學習情境作為支撐平臺，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，不僅適于項目教學，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)方面的應用。
2、項目資訊。
教師通過下發(fā)項目任務書，使學生明確工作方向，即圍繞基本知識技能回顧、工程工藝調(diào)研分析、設備選型、控制柜設計安裝、控制程序和組態(tài)軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、調(diào)試運行、項目總結等環(huán)節(jié)開展。
恒壓供水控制系統(tǒng)基于A3000實訓平臺，其主要設備包括水箱、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)、計算機及開發(fā)軟件。學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)律及工程應用初步能力。通過DCS組態(tài)，滿足系統(tǒng)性能指標要求，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協(xié)議及工程報價的基礎。利用項目任務單，領會到復雜的.項目需要進行分解處理，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、交流和應用能力提高以及“工程觀”體系構建。
3、項目決策與計劃。
學生進行人員分配，制訂學習和項目計劃。首先，通過聽課、查閱資料、調(diào)研分析等工作，討論和交流后領會項目要求。其次，在理論上，要對控制方案進行分析驗證。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，確定項目重點和難點及突破口，綜合考慮各種因素，并經(jīng)過老師審核，制訂項目實施方案。結合恒壓供水控制系統(tǒng)A3000實訓平臺，在掌握設備組成、結構、工作原理、信號傳遞關系基礎上，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)學生綜合提煉信息、交流、理論分析計算、工程知識應用、工程意識、技術方案文檔寫作能力以及一定的合作精神和行政領導能力，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，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等方面基礎上，首先通過閱讀有關手冊，掌握設備外特性和功能，完成設備的選型工作。其次，根據(jù)設備接口及信號工作關系，設計系統(tǒng)硬件原理和安裝接線圖，指導完成設備的接線、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，進行控制程序和組態(tài)軟件開發(fā)。最后，經(jīng)過調(diào)試和試運行，驗證方案的可行性，并根據(jù)具體情況作進一步改進。
通過項目的“工程化”實施，充分體現(xiàn)了工程訓練的要求，有效地提升了工程素質(zhì)，尤其是工程實踐能力。首先，使學生的安裝、調(diào)試、工具應用、運行、維護等常規(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、學習，共同完成項目任務，不僅有利于工程意識的培養(yǎng)、團隊合作精神的形成，也能促使學生養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，有利于社會責任感和職業(yè)道德的培養(yǎng)。再次，利用真實工程情境，不僅訓練學生分析問題、解決問題的方法，形成理論聯(lián)系實踐的意識，也能培養(yǎng)學生把握問題本質(zhì)及分清主次的思維習慣。另外，促使學生懂得如何去設計、開發(fā)和改造復雜的技術系統(tǒng)，具備勝任跨學科的工程意識、提升知識與技能綜合應用能力。最后，通過工程案例全方位的鍛煉，對學生就業(yè)、學習和思維能力、創(chuàng)新和科研能力三方面也能起到良好的促進作用。
5、項目檢查與評估。
學生通過提交工程項目報告、匯報計劃與實施過程、回答老師與同學提出的問題，經(jīng)過教師的進一步點評、總結和深化，從感性認識上升到理性認識，教師的點評起到由點帶面及拋磚引玉、畫龍點睛的作用。同時，教師不失時機地引導和啟發(fā)學生對項目進行拓展和延伸，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，不僅考核了教學效果，滿足教學管理基礎性工作，還起到良好的促進作用。首先，促使學生廣泛交流，全面深化吸收整個項目活動的精髓。其次，鍛煉學生的表達、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，深化學以致用，知識、技能相互融通，提升學習和綜合應用能力，養(yǎng)成終生學習的習慣。
四、結論。
項目教學法以工程案例為平臺，采用任務驅(qū)動的項目化教學模式，采用學生自主、互助、工學結合的學習方式，學生既學到了普適性的工作方法，又能全方位提升學生的工程素質(zhì)和職業(yè)能力。實踐證明，項目教學法是提高教學質(zhì)量的有效途徑，也是提高學生工程素質(zhì)的一種切實可行的教學方法。
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