◆鐘永彥 陳娟

傳統(tǒng)教育一般以知識傳授為主，缺少行為引導(dǎo)和能力訓(xùn)練，教學(xué)方式主要表現(xiàn)為復(fù)習(xí)、引入、講解、提問、討論、消化、作業(yè)等一系列固定的程式[1]。傳統(tǒng)教育以教師為主體，以課堂講授為中心，教學(xué)互動主要為師生之間的問答和布置作業(yè)、批改作業(yè)。而工程教育中，則希望以學(xué)生為主體、 學(xué)生的工程鍛煉為中心，教師主要起引導(dǎo)作用[2]。傳統(tǒng)教育方式在工程類專業(yè)教學(xué)中的弊端日益顯現(xiàn)，CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。其中，提出了一種較為獨特的教學(xué)模式——項目驅(qū)動法，其核心思想是采用項目方式，立足于實際行業(yè)需求，圍繞項目內(nèi)容將教、學(xué)、做相結(jié)合，發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，在師生合作中共同完成項目[3]。

電氣控制技術(shù)課程作為電氣類和自動化專業(yè)的專業(yè)主干課程，其主要特點是實踐性強以及應(yīng)用面廣。因此，筆者在教學(xué)過程中引入項目驅(qū)動教學(xué)法，逐步取代傳統(tǒng)的教學(xué)方法。

1 傳統(tǒng)教學(xué)在電氣控制技術(shù)中的弊端

電氣控制技術(shù)課程內(nèi)容豐富，包括繼電器控制系統(tǒng)、可編程序控制器（PLC）、工業(yè)組態(tài)技術(shù)以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容。以48學(xué)時課程安排為例，傳統(tǒng)教學(xué)方案大多是安排40學(xué)時左右理論內(nèi)容，8學(xué)時左右實驗內(nèi)容，包括電機啟?？刂?、正反轉(zhuǎn)控制和PLC編程等實驗。電氣控制技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)弊端主要體現(xiàn)在以下幾點。

實驗安排少，缺乏實踐鍛煉 電氣控制技術(shù)課程實踐性強，希望安排更多實驗學(xué)時，讓學(xué)生得到更多的實踐鍛煉，但是總學(xué)時固定且理論教學(xué)內(nèi)容較多，因此實驗學(xué)時則相對偏少。學(xué)生的實踐鍛煉偏少，對后續(xù)的課程以及畢業(yè)設(shè)計，甚至對就業(yè)都有不良的影響。

教材相似度高，缺乏新意 筆者統(tǒng)計了電氣控制技術(shù)相關(guān)的教材，發(fā)現(xiàn)教材體系、教材內(nèi)容沒有太大的變化，都包括繼電器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)大多數(shù)以某種主流PLC 為例，講解基本指令和梯形圖，然后舉例說明PLC編程以及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。另外，教材內(nèi)容不能很好地跟蹤最新科技發(fā)展，有些教材中的PLC型號已經(jīng)停產(chǎn)。

師生互動少，學(xué)生積極性低 如果采用課程講授為主要手段，那么師生之間的互動主要體現(xiàn)在平時課堂的提問、批改作業(yè)以及檢查實驗等，而且很多學(xué)生不愿意主動與教師交流，因此就不能了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題以及對知識掌握的程度，不能及時調(diào)整教學(xué)手段，結(jié)果必然導(dǎo)致互動更少，學(xué)生（主要指學(xué)習(xí)自覺性較差的學(xué)生）積極性自然就降低。

2 項目驅(qū)動在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用

項目驅(qū)動教學(xué)法符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的要求，即學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生自己在頭腦中對知識的意義進行建構(gòu)的過程，學(xué)生是教學(xué)過程中意義建構(gòu)的主體，教師是這個建構(gòu)過程的指導(dǎo)者、幫助者[4]。而這個建構(gòu)過程的主線則是貫穿課程教學(xué)的項目，項目可能是一個項目或是一系列項目，學(xué)生或獨立或在教師指導(dǎo)下完成這些項目，并在執(zhí)行項目的過程中對該課程體系、課程內(nèi)容逐步消化，并完成課程的學(xué)習(xí)。

因此，項目驅(qū)動法在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)的過程可稱之為三步法：選材、驅(qū)動和體驗，即項目的選擇與設(shè)計、項目的實施與控制以及項目的總結(jié)與提升。筆者此次授課對象為建筑電氣專業(yè)學(xué)生，下文展開說明三步法在電氣控制技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。

項目的選擇與設(shè)計 筆者所在課題組首先收集整理建筑電氣專業(yè)電氣控制技術(shù)課程對應(yīng)的各種項目案例，并對這些案例的廣度和深度進行評估。在此基礎(chǔ)上，討論選取并確定課程授課用項目案例，確定項目遵循如下幾個原則：項目的可操作性強，盡可能采用一個項目貫穿課程教學(xué)，該項目可以拆分成多個子項目，同時各子項目內(nèi)容的難度遵循由淺入深、環(huán)環(huán)相扣。經(jīng)過討論，課題組確定采用“變頻恒壓供水控制系統(tǒng)”為電氣控制技術(shù)課程的項目案例。

變頻恒壓供水控制系統(tǒng)是典型的建筑電氣專業(yè)的控制系統(tǒng)，其控制方案包括手動控制和自動控制兩部分，其中手動控制部分主要是繼電器—接觸器系統(tǒng)，自動控制部分包括壓力傳感器、變頻器、可編程控制器PLC以及人機界面HMI的設(shè)計。課題組對該控制系統(tǒng)進行子項目的分解，共有如下子項目可用于課程教學(xué)的項目驅(qū)動，分別為：

1）變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理圖和控制電路圖的繪制與設(shè)計；

2）繼電器—接觸器系統(tǒng)的接線與調(diào)試；

3）典型PLC系統(tǒng)輸入輸出IO分配與接線；

4）PLC控制系統(tǒng)模擬量模塊的接線與設(shè)計；

5）變頻器的接線與設(shè)置；

6）PLC控制系統(tǒng)軟件編程與調(diào)試；

7）變頻恒壓供水系統(tǒng)人機界面設(shè)計。

其中子項目變頻器的接線與設(shè)置以及人機界面設(shè)計為本課程的擴展內(nèi)容。

經(jīng)過項目的選擇與設(shè)計，將教材中的知識點重新展現(xiàn)于項目之中，學(xué)生可以實現(xiàn)“練中學(xué)、學(xué)中練”。譬如，傳統(tǒng)教學(xué)中的電機正反轉(zhuǎn)、電機啟?？刂频闹R點，則分布在子項目1、2、3和6等。

項目的實施與控制 教學(xué)過程的驅(qū)動應(yīng)由教師引導(dǎo)學(xué)生完成，讓學(xué)生的思考推動項目的實施：在項目進行過程中，每一個步驟都要引導(dǎo)和組織學(xué)生進行關(guān)于“要做什么”“該怎么做”和“怎么做最好”的討論，然后指導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)合理的方法進行嘗試，并學(xué)會比較各種方法的優(yōu)劣。這樣既可保證學(xué)生掌握具體工作步驟的完成方法，也讓學(xué)生學(xué)會了如何尋求解決方案。

比如，針對子項目“變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理圖和控制電路圖的繪制與設(shè)計”，其目的不僅僅是讓學(xué)生掌握變頻恒壓供水系統(tǒng)的原理圖和電路圖的設(shè)計，同時在學(xué)生設(shè)計和繪制原理圖和電路圖的過程中，促使學(xué)生掌握一種CAD軟件。當(dāng)然，這需要學(xué)生多花課余時間，在規(guī)定時間內(nèi)由學(xué)生支配學(xué)習(xí)進度。并引導(dǎo)學(xué)生只有掌握了原理圖和電路圖的設(shè)計，才能進行系統(tǒng)的接線與調(diào)試，才能順利完成接下來的各個子項目。又比如，第二個子項目“繼電器—接觸器系統(tǒng)的接線與調(diào)試”則著重讓學(xué)生掌握繼電器、接觸器系統(tǒng)的接線，鍛煉學(xué)生的動手能力。該項目著重引導(dǎo)學(xué)生重視接線的規(guī)范性以及如何從圖紙到實物的轉(zhuǎn)化，同時該子項目也是對第一個子項目知識點掌握程度的檢驗。

項目的總結(jié)與提升 要使學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展能力，還需強化學(xué)生在項目教學(xué)中的體驗環(huán)節(jié)。因此，要充分關(guān)注項目驅(qū)動教學(xué)法中體驗環(huán)節(jié)的設(shè)計，體驗應(yīng)該貫穿于整個教學(xué)過程之中，因為經(jīng)驗的積累是一個累積的過程。鼓勵學(xué)生通過分析和歸納，將經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為策略。

在教學(xué)過程中，要求學(xué)生對每一個子項目進行總結(jié)，撰寫項目報告，其目的有二：一是強調(diào)在學(xué)習(xí)過程中不斷總結(jié)；二是提高學(xué)生寫作水平，強化寫作規(guī)范。另外，仿照國外一些大學(xué)的做法，將學(xué)生分組，每組學(xué)生分工完成項目任務(wù)，既發(fā)揮了團隊合作精神，又簡化了任務(wù)。

3 項目驅(qū)動法在電氣控制技術(shù)教學(xué)中的總結(jié)

在此次建筑電氣專業(yè)電氣控制技術(shù)教學(xué)改革過程中，采用基于項目驅(qū)動的學(xué)習(xí)法，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提升了學(xué)習(xí)興趣，入門迅速，能較快地深入到課程的體系結(jié)構(gòu)中，進而主動地投入到課程的學(xué)習(xí)中，積極探索和研究解決問題的方法和途徑，使學(xué)習(xí)由枯燥乏味變得輕松愉悅。

經(jīng)過一個學(xué)期的教學(xué)改革，和以往的教學(xué)方法對比，主要有以下一些變化：學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性更強；學(xué)生的動手能力、工程實踐能力有了明顯的提高，而且更規(guī)范了；對后續(xù)課程起著積極的促進作用，在學(xué)習(xí)建筑電氣專業(yè)的后續(xù)課程，包括電梯控制技術(shù)、暖通空調(diào)等時候，學(xué)生對課程內(nèi)容理解更透徹?？傮w上說，項目驅(qū)動法在電氣控制技術(shù)課程上的應(yīng)用還比較可行和有效。

當(dāng)然，仍有部分學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中積極性不高、態(tài)度不夠端正，除了學(xué)生的主觀因素外，可以從教學(xué)政策上進行改進。比如，在評分體制中，提高平時分的比例，可以從30%提高到40%甚至50%，這樣可以使得這些學(xué)生抽出更多的課余時間用在項目實踐中，也就可以提高改革的質(zhì)量。

[1]朱先梅,張濤,王家俊.包裝印刷課程和實驗的項目化教學(xué)改革[J].包裝學(xué)報,2012(2):81-84.

[2]鄭秀英,王海濱,姜廣峰.以專業(yè)認證標準為指導(dǎo)，深化高等工程教育改革[J].高等工程教育研究,2011(5):51-53.

[3]李偉波.項目驅(qū)動式的“軟件工程”教學(xué)模式研究與實踐[J].中國電力教育,2009(6):45-46.

[4]冷淑君.關(guān)于項目教學(xué)法的探索與實踐[J].江西教育科研,2007(7):119-120.