基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)

楊福廣?肖海榮?王旭光

摘要：針對(duì)應(yīng)用型本科多門課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的設(shè)計(jì)內(nèi)容發(fā)散等問(wèn)題，提出了一種考慮多門課程設(shè)計(jì)內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)性的方法——基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排方法。該方法將后期綜合性較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容作為項(xiàng)目，把項(xiàng)目進(jìn)行模塊化分解，將模塊作為前期課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。結(jié)合應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)電氣傳動(dòng)方向，給出實(shí)施實(shí)例。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；課程設(shè)計(jì)；應(yīng)用型本科；自動(dòng)化專業(yè)

作者簡(jiǎn)介：楊福廣（1974-），男，山東龍口人，山東交通學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院，副教授；肖海榮（1969-），女，山東濰坊人，山東交通學(xué)院信息與電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)，教授。（山東 濟(jì)南 250037）

基金項(xiàng)目：本文系山東交通學(xué)院教改基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JG201217）、山東省高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012314）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0180-02

應(yīng)用型本科在培養(yǎng)上要注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠較快適應(yīng)用人單位的需求。應(yīng)用型本科工程實(shí)踐能力的提高主要通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，[1]而課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，[2]對(duì)增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、促進(jìn)整體教學(xué)水平提高有至關(guān)重要的作用。

作為教育部的“應(yīng)用科技大學(xué)改革試點(diǎn)戰(zhàn)略研究”在山東省的三所試點(diǎn)學(xué)校之一，山東交通學(xué)院對(duì)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。本文結(jié)合這次培養(yǎng)方案的修訂對(duì)應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)電力傳動(dòng)方向的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排進(jìn)行探討，借鑒應(yīng)用于理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及創(chuàng)新教育中的“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法”，[3-5]提出了一種“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容安排方法”。

一、應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)電力傳動(dòng)方向課程設(shè)計(jì)概況及存在的問(wèn)題

新一輪的培養(yǎng)方案修訂工作中，自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)分比例由原來(lái)的約20%：80%變?yōu)榧s40%：60%，其中課程（畢業(yè)）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)學(xué)分占總學(xué)分約24%，伴隨學(xué)分的增加實(shí)際上是課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)的增加（如表1所示）。如何合理安排這些課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是能否實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。

表1 山東交通學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)一覽表

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容是從本門課的教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)出發(fā)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本門課程的理解和應(yīng)用，這種安排存在一些缺陷，主要表現(xiàn)在：

（1）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的發(fā)散性，沒(méi)有考慮本門課程與其他課程之間的有機(jī)聯(lián)系，這樣導(dǎo)致每門課程設(shè)計(jì)取得的成果都是獨(dú)立的，各門課程之間設(shè)計(jì)成果不能夠相互借用。

（2）沒(méi)有考慮本門課程內(nèi)容在不同專業(yè)中的具體“工程應(yīng)用”側(cè)重點(diǎn)，使得不同專業(yè)的學(xué)生做相同內(nèi)容的課程設(shè)計(jì)。

（3）到了綜合性較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)階段，比如自動(dòng)化專業(yè)電力傳動(dòng)方向的“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在沒(méi)有任何軟硬件儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上在兩個(gè)周內(nèi)完成一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，難度非常大，最終只能“紙上談兵”，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力十分不利。

二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程（畢業(yè)）設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)內(nèi)容安排上存在的缺陷，本文探討按照“自頂向下的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”設(shè)計(jì)各個(gè)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。即將綜合性的課程設(shè)計(jì)題目作為項(xiàng)目，然后將項(xiàng)目分解成模塊，分解后的模塊作為前期課程設(shè)計(jì)的題目。通過(guò)這種方式的安排，使學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)進(jìn)程中總體目標(biāo)明確，階段性目標(biāo)清晰，每門課的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的成果最后會(huì)“總結(jié)”成為一個(gè)標(biāo)志性的“項(xiàng)目”成果，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力，幫助學(xué)生完成所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性整合，同時(shí)也會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例對(duì)此設(shè)計(jì)思想進(jìn)行說(shuō)明?！斑\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程是自動(dòng)化專業(yè)電氣傳動(dòng)方向的一門主干專業(yè)課程。該課程有2周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間，主要是設(shè)計(jì)交直流調(diào)速系統(tǒng)。為此提出“直流電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項(xiàng)目，該項(xiàng)目涉及的課程內(nèi)容有：模擬電子技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制原理、電力電子、單片機(jī)原理與應(yīng)用、PLC、VHDL、嵌入式系統(tǒng)等。針對(duì)此項(xiàng)目，將其繁多的內(nèi)容分解成（模擬/數(shù)字）控制器模塊、功率放大器模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊等模塊（結(jié)構(gòu)框圖如圖1），并將模塊分解到前期的模擬電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、電力電子、自動(dòng)控制原理和計(jì)算機(jī)控制等課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，形成表2中與項(xiàng)目相關(guān)的每門課程的2～3個(gè)設(shè)計(jì)題目。

表2 基于項(xiàng)目分解的課程設(shè)計(jì)題目及其關(guān)聯(lián)性

表2中所有題目都與“直流電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項(xiàng)目關(guān)聯(lián)，將表中的課程設(shè)計(jì)題目通過(guò)組合就可以形成“直流電動(dòng)機(jī)的速度閉環(huán)（模擬或數(shù)字）控制系統(tǒng)”這一項(xiàng)目的內(nèi)容，比如題目（1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3）等組合可構(gòu)成直流電機(jī)的模擬速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而（1.2、1.3、4.1、4.2）、（1.2、1.3、7.2、7.3）、（1.1、1.3、8.1、8.2）等三種組合再結(jié)合5.1、6.1、6.2的知識(shí)可構(gòu)成三種直流電機(jī)的數(shù)字速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。實(shí)際上，上述題目不改動(dòng)或稍加改動(dòng)后，即可組合出若干種設(shè)計(jì)方案不同的直流電機(jī)速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

三、結(jié)語(yǔ)

將后期綜合程度較高的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容考慮為項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目中用到的前期課程內(nèi)容進(jìn)行分解，考慮前后課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性，合理安排前期各課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。通過(guò)這種方式，使學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)進(jìn)程中總體培養(yǎng)目標(biāo)明確，階段性目標(biāo)清晰，前期課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的“成果”最后會(huì)“組合”成為一個(gè)標(biāo)志性的“項(xiàng)目成果”，既鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實(shí)際，又幫助學(xué)生完成所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性整合，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）