項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在專業(yè)綜合實(shí)習(xí)中的應(yīng)用

賈宇琛　任力生　肖珂

摘 要： 專業(yè)綜合實(shí)習(xí)是電子信息、網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，一般安排在第7學(xué)期，是對(duì)前6學(xué)期專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用，綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)。專業(yè)綜合實(shí)習(xí)以完成項(xiàng)目為實(shí)施方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，可以使學(xué)生在綜合實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用能力，提高綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞： 專業(yè)綜合實(shí)習(xí) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法 實(shí)踐教學(xué)

專業(yè)綜合實(shí)習(xí)是順應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)“應(yīng)用型”人才的需求而設(shè)計(jì)的一個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，一般安排在第7個(gè)學(xué)期，為期6周，旨在引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)3年來學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，以及如何靈活運(yùn)用于實(shí)際工程，以期培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和電子設(shè)計(jì)能力。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是以“項(xiàng)目”的形式進(jìn)行教學(xué)，其主要特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，使學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新[1]。

1.實(shí)習(xí)項(xiàng)目的確定實(shí)施

專業(yè)綜合實(shí)習(xí)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)本專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力、獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首要任務(wù)是確定一個(gè)合適的項(xiàng)目[2]。設(shè)置一個(gè)覆蓋大部分專業(yè)課程、又有連貫性的項(xiàng)目既是挖掘?qū)W生綜合應(yīng)用能力的工具，又能幫助學(xué)生建立知識(shí)體系，提高實(shí)踐能力，增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)協(xié)作精神[3]。

1.1實(shí)習(xí)項(xiàng)目的確定

設(shè)置一個(gè)合適的項(xiàng)目是“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”實(shí)踐教學(xué)的前提[4]。從對(duì)信號(hào)的處理角度分析，實(shí)習(xí)前專業(yè)課程包含信號(hào)采集、加工、放大、計(jì)算、處理、顯示、傳輸、控制等環(huán)節(jié)。通過研究、調(diào)研和討論，專業(yè)綜合實(shí)習(xí)項(xiàng)目圍繞信號(hào)的處理確定。

第一，選擇信號(hào)處理核心器件，學(xué)生的儲(chǔ)備知識(shí)有計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和DSP，由于實(shí)習(xí)周期短，要實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)目標(biāo)，選擇可擴(kuò)展性強(qiáng)、規(guī)模不大并且實(shí)用的單片機(jī)作為項(xiàng)目的核心處理器件；第二，選擇處理什么信號(hào)，因?yàn)轫?xiàng)目的實(shí)施辦法確定為Proteus仿真，其元件庫當(dāng)中常用的信號(hào)采集元件是壓力傳感器和溫度傳感器，由于學(xué)生對(duì)溫度有比較深刻的感官認(rèn)識(shí)，因此選擇溫度信號(hào)作為項(xiàng)目的處理內(nèi)容；第三，選擇顯示方式，由于采集的是溫度信號(hào)，因此確定為數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示溫度；第四，選擇控制方式，輸入控制采用按鍵，這是應(yīng)用最廣泛的一種輸入控制方式，對(duì)應(yīng)的輸出顯示采用不同顏色的LED提示燈；第五，選擇傳輸模式，由于此項(xiàng)目僅用于教學(xué)，不會(huì)在復(fù)雜環(huán)境下使用，因此設(shè)計(jì)為應(yīng)用串口通信傳輸給PC機(jī)，PC機(jī)接收信號(hào)、顯示并給出相應(yīng)指令。

基于以上分析，擬定了一個(gè)接近實(shí)際應(yīng)用的實(shí)習(xí)項(xiàng)目“電熱水器自動(dòng)控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”。項(xiàng)目的具體要求是：（1）由按鍵設(shè)置四個(gè)對(duì)應(yīng)不同溫度范圍的溫度檔位，同一時(shí)刻只有一檔有效；（2）由溫度傳感器采集水溫信號(hào)，經(jīng)過濾波處理、幅值運(yùn)算、A/D轉(zhuǎn)換之后送到單片機(jī)，與此刻有效的檔位溫度相比較；（3）單片機(jī)根據(jù)比較的結(jié)果發(fā)出加熱或者等待的命令；（4）溫度信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)計(jì)算、處理之后，由LCD或者LED顯示溫度值；（5）除了設(shè)置按鍵調(diào)節(jié)檔位之外，還設(shè)置了語音調(diào)節(jié)和PC機(jī)調(diào)節(jié)，應(yīng)用VB工具制作的人機(jī)交互界面上也有相應(yīng)的按鈕，通過串口通信可以控制檔位，通過語音調(diào)節(jié)模塊控制檔位，這一部分是由matlab仿真完成的；（6）擴(kuò)展自動(dòng)恒溫模塊，通過開關(guān)控制電路控制出水溫度恒定。

1.2實(shí)習(xí)項(xiàng)目的實(shí)施辦法

針對(duì)項(xiàng)目制定一套行之有效的實(shí)施辦法，是“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”實(shí)踐教學(xué)的主體[5]。

1.2.1知識(shí)檢查與小組劃分

知識(shí)檢查有兩個(gè)途徑，一是調(diào)取歷史資料，二是現(xiàn)場考試。實(shí)習(xí)之前指導(dǎo)教師調(diào)取每一個(gè)學(xué)生三年來所有專業(yè)課的成績，并按成績分類；根據(jù)項(xiàng)目所需知識(shí)點(diǎn)出一份試卷，組織學(xué)生考試，按照此次考試成績對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類。

試卷中除了包含如“單片機(jī)的種類、TTL電路與CMOS電路的特點(diǎn)”等常識(shí)性知識(shí)點(diǎn)之外，還包含如“描述‘單片機(jī)控制交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)思路”等綜合分析題目，考查學(xué)生的邏輯思維能力與全局意識(shí)。另外，為了考查學(xué)生人格、心理素質(zhì)、協(xié)作能力等方面，出一部分相關(guān)測試題進(jìn)行測試，作為教師進(jìn)行指導(dǎo)時(shí)的參考。

項(xiàng)目的實(shí)施采用分組教學(xué)制的方法，分組方式有以下三種：第一種是按照三年來的學(xué)習(xí)成績將學(xué)生分為高水平類、中偏高類、中偏低類、低水平類四類，然后每一類選擇1到2人作為一組。第二種是根據(jù)實(shí)習(xí)之前摸底考試的成績將學(xué)生分為高水平類、中偏高類、中偏低類、低水平類四類，每一類選擇1到2人作為一組。第三種是隨機(jī)分組方法，學(xué)生根據(jù)自己的情況自由結(jié)組，指導(dǎo)教師做適當(dāng)調(diào)配，各組人數(shù)定為3到5人。

采用不同方式進(jìn)行分組的目的是找到一種理想的分組方式并沿用。選取2009的三個(gè)班分別采用第一、第二、第三種方式進(jìn)行分組，對(duì)其首次考試與末次成績差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表1所示，顯示分組方式不是促進(jìn)學(xué)生成績提高的顯著因素。為了避免偶然性，2010年選取了三個(gè)班分別采用第一、第二、第三種方式進(jìn)行分組，對(duì)其首次考試與末次考試成績差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表2所示，同樣顯示分組方式不是促進(jìn)學(xué)生成績提高的顯著因素。因此，專業(yè)綜合實(shí)習(xí)的分組方式可以視情況選取三種當(dāng)中的任意一種。

表1 2009年成績差值方差分析表

取a=0.05，F(xiàn)=3.15；1.77419<3.15

表2 2010年成績差值方差分析表

取a=0.05，F(xiàn)=3.23；0.822222<3.23

1.2.2項(xiàng)目分析與模塊分配

通過對(duì)項(xiàng)目“電熱水器自動(dòng)控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”的分析，可以將該項(xiàng)目分為五個(gè)模塊分別設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，分別是：溫度采集模塊、顯示模塊、通信模塊、語音識(shí)別模塊、自動(dòng)恒溫模塊，五個(gè)模塊既相互獨(dú)立又有聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)各模塊功能所需知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的主要專業(yè)課程，如表3所示。

表3 項(xiàng)目各模塊所需知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的專業(yè)課程

將項(xiàng)目的上述分析公布給學(xué)生，同時(shí)安排相應(yīng)的講座，讓學(xué)生開始“認(rèn)識(shí)項(xiàng)目”；給學(xué)生時(shí)間思考和查閱資料，繼而“了解項(xiàng)目”；最后學(xué)生根據(jù)自身對(duì)知識(shí)的掌握程度，選擇項(xiàng)目中的一個(gè)模塊作為主要任務(wù)，達(dá)到“完成項(xiàng)目”的目的。

1.2.3實(shí)習(xí)期檢驗(yàn)與考核

每一個(gè)模塊的完成無外乎“系統(tǒng)分析、繪制原理圖、程序流程、程序編輯、仿真調(diào)試”，因此對(duì)于實(shí)習(xí)期的檢驗(yàn)采取“分階段單項(xiàng)檢查”的方案。對(duì)于各個(gè)模塊的每一部分都有特定的知識(shí)點(diǎn)與實(shí)踐方案，所以采取“分散考核”的考查辦法。對(duì)考核當(dāng)中出現(xiàn)的共性問題，組織專題講座解決。每一次考核的分?jǐn)?shù)在綜合考評(píng)中都占有一定比例。實(shí)習(xí)期的檢驗(yàn)考核辦法對(duì)學(xué)生既有約束作用，又有激勵(lì)作用，有利于學(xué)生回顧舊知識(shí)、掌握新知識(shí)，提高知識(shí)運(yùn)用能力。

1.2.4成果檢驗(yàn)與報(bào)告檢查

對(duì)項(xiàng)目成果的檢驗(yàn)，既是檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，又是檢驗(yàn)學(xué)生的協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神。檢驗(yàn)時(shí)要求每一個(gè)學(xué)生介紹本人負(fù)責(zé)的模塊是怎樣實(shí)現(xiàn)的，有什么重要的技術(shù)指標(biāo)，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過程中遇到了什么困難，是怎樣解決的；介紹本模塊與其他模塊之間制約關(guān)系、本模塊的功能強(qiáng)弱對(duì)其他模塊的影響等與組內(nèi)其他成員的工作相關(guān)的內(nèi)容。指導(dǎo)教師給每人判定一個(gè)分?jǐn)?shù)，同時(shí)給這個(gè)組判定一個(gè)分?jǐn)?shù)，按7：3的比例給出檢驗(yàn)總評(píng)成績。

實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和語言組織能力，指導(dǎo)教師會(huì)給出報(bào)告的具體格式，會(huì)組織針對(duì)實(shí)習(xí)報(bào)告撰寫的專業(yè)講座，有時(shí)還會(huì)請(qǐng)一些公司的工程師來講座或者輔導(dǎo)。對(duì)實(shí)習(xí)報(bào)告的檢查遵循“形式為主、內(nèi)容為輔”的原則，實(shí)習(xí)報(bào)告判定的分?jǐn)?shù)占總評(píng)成績的比例比較小，通常在10%左右。

2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)作用的分析

通過總結(jié)四年近30個(gè)班電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)綜合實(shí)習(xí)的實(shí)施效果，顯示應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將專業(yè)課程的大部分知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

每次完成實(shí)習(xí)之后都對(duì)實(shí)習(xí)效果做一系列跟蹤調(diào)查。首先考查學(xué)生的知識(shí)鞏固情況，做一次與實(shí)習(xí)前的“知識(shí)檢查”類似的考試，兩次考試成績相比較，對(duì)成績?cè)隽壳闆r進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如表4所示。

表4 專業(yè)綜合實(shí)習(xí)首次與末次知識(shí)檢查成績?cè)隽拷y(tǒng)計(jì)表

上表顯示，絕大部分學(xué)生的成績有所提高，說明通過項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生能夠進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的查漏補(bǔ)缺，增加知識(shí)儲(chǔ)備。

其次，利用問卷調(diào)查學(xué)生對(duì)專業(yè)綜合實(shí)習(xí)的主觀認(rèn)識(shí)、看法與建議。調(diào)查表都是主觀問題，例如：“你認(rèn)為專業(yè)綜合實(shí)習(xí)項(xiàng)目是否有利于鞏固專業(yè)知識(shí)，為什么？”、“專業(yè)綜合實(shí)習(xí)對(duì)你找工作是否有幫助？”、“你希望做幾次專業(yè)綜合實(shí)習(xí)，分別是什么時(shí)間？”，等等。學(xué)生的答案不盡相同，甚至有回答“我希望每個(gè)學(xué)期都有一次實(shí)習(xí)”的。大部分學(xué)生認(rèn)為這樣執(zhí)行專業(yè)綜合實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)對(duì)于自身知識(shí)的增長和能力的提高有一定作用。

最后，跟蹤畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)兩個(gè)環(huán)節(jié)，客觀分析其“長效作用”。帶畢業(yè)設(shè)計(jì)教師普遍反映做過專業(yè)綜合實(shí)習(xí)的四屆學(xué)生和以前沒有參加過此環(huán)節(jié)的學(xué)生比較，實(shí)踐能力和綜合應(yīng)用能力都有所提高。來我校招聘的很多企業(yè)在看簡歷時(shí)都很留意“實(shí)踐經(jīng)歷”這一欄，學(xué)生也將專業(yè)綜合實(shí)習(xí)的項(xiàng)目顯示，因此獲得了就業(yè)機(jī)會(huì)。對(duì)部分錄用我校學(xué)生的企業(yè)和單位進(jìn)行了調(diào)查，普遍認(rèn)為這些學(xué)生有較高的綜合技能、較強(qiáng)的自學(xué)能力，并且能夠很快適應(yīng)工作環(huán)境。

3.總結(jié)與展望

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在專業(yè)綜合實(shí)習(xí)中的成功運(yùn)用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握了知識(shí)，在工作中積累了經(jīng)驗(yàn)，懂得了“團(tuán)隊(duì)精神和大局意識(shí)”，提高了綜合素質(zhì)，具有從學(xué)校到就業(yè)的“長效作用”。同時(shí)為教師的實(shí)踐教學(xué)工作提供了一個(gè)模板，有利于教師在其他教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]童相海，顧健.在電工基礎(chǔ)課程中應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法的思考[J].教育與職業(yè)，2011（6）：156-157.

[2]宋菲，智海素，張翠明.高職電類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程項(xiàng)目教學(xué)法的探索[J].教育與職業(yè)，2012（3）：149-150.

[3]陳遇春，王軍.高等學(xué)校教學(xué)任務(wù)約定制度的實(shí)踐探索[J].中國高教研究，2011（3）.

[4]艾月霞.高等教育專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（8）.

[5]宋菲，智海素，張翠明.高職電類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程項(xiàng)目教學(xué)法的探索[J].教育與職業(yè)，2012（3）.

[6]李錄平，張擁華，周健，傅湘玲.高等學(xué)校實(shí)踐教育多維度理念探析[J].中國大學(xué)教育，2011（11）.

基金項(xiàng)目：1.河北省教育廳教改項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)專業(yè)‘專業(yè)綜合實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：2012GJJG056）。2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)課程項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：k13-04）。