基于工程应用能力培养的智能终端课程改革与实践

陈锡爱等

【摘 要】将项目教学应用于卓越工程师培养计划智能终端课程的教学，以工程应用能力的培养为导向，以智能终端设备的控制和智能终端设备的远程监控为实验对象，在项目整体设计和拆分实现的过程中有效锻炼学生的系统设计能力、系统原型快速验证能力和系统调试能力。

【关键词】系统设计；工程应用能力；智能终端；课程改革；项目教学

1 项目背景

本教改项目所应用的课程《智能控制终端技术》是由自动化专业智能控制终端类核心课程《嵌入式技术》、《DSP技术》和《现场总线技术》合并而成。其教改目标是通过项目导向的方法将课程知识点融合在一起，充分调动学生的学习积极性，综合有效锻炼学生的工程应用能力。

本项目涉及的核心为：“智能控制终端课程”、“卓越工程师班级”、 “工程应用能力”，其概念界定如下：

（1）“智能控制终端课程”是指将自动化专业课程中属于智能控制终端类应用骨干课程的三门课《现场总线技术》、《嵌入式技术》和《DSP技术》进行合并改革，成为一门大类专业课程，学时数为64学时。

（2）“卓越工程师班级”是指本次教改的授课对象“卓越工程师培养计划自动化专业”。

（3）“工程应用能力”是指学生独立或参与实际工程应用开发的能力，主要包括：系统设计能力、系统原型快速验证能力和系统调试的能力。

随着高校毕业生就业竞争的加剧和用人单位对人才要求的不断提高。对于自动化专业的毕业生，越来越多的就业单位希望学生在本科阶段具有项目开发和实施经验，就业后能迅速融入开发团队，为企业创造经济价值。因而以项目教学的形式培养学生的系统设计能力、系统原型快速验证能力和系统调试能力，培养优秀的应用型工程师有着迫切的市场需求。

2 主要内容

本教改项目于2013-2014-2学期，针对2011自动化普通班的《现场总线技术》课程和自动化2011（三本）的《现场总线技术》课程实施了第一轮教改，并于2014-2015-2针对2012自动化卓越班实施了第二轮教改。在教改的实施过程中，针对授课对象不同的学习基础，采用了不同难易程度的授课内容和项目，取得了较好的授课效果。

2.1 项目分组

在课程内容的讲解上，针对本课程的自动化专业背景，以项目为导向，以工程实践内容为载体，围绕本课程的教学目标，精心设计“教学项目”，以项目整体目标的实现为导向，综合有效锻炼学生的动手能力。在课程的教改实施过程中共制定了8个分组项目，如下表所示。

2.2 项目实施监控

为了有效实施本课程教改，随时发现问题，持续改进，促使学生在本课程的授课过程中真正受益。本项目的实施过程对上述授课过程进行了细化，按以下五个环节进行：

2.2.1 学情调研

为了全面了解学生的思想动态，学习现状和学习条件现状，本次教改从2014年1月份开始，通过走访、谈话和发放课程调查表的形式进行了多渠道调研。

2.2.2 学生项目分组

为了有效实施项目教学，发挥学生的主观能动性，本课程在授课过程中依据项目内容对学生进行了分组。由于选课学生、项目经费和课程学时等多种因素的限制，在项目的分组中，根据学生意愿将自动化普通班级学生7～10人分为一组，自动化三本学生5～7人分为一组， 自动化卓越学生2～3人分为一组。。

2.2.3 项目保障（监控、支持和难度调整）

在前期学生情况调研的基础上，为了有效保证项目的实施，本项目的实施过程中采用了以下几个方面的项目保障：（1）充分调动了授课老师的技术和课程知识支持，学生可随时进授课教师的实验室答疑和调试；（2）优秀学生代表在项目前期进行探索和测试，提前发现项目实施过程中可能存在的问题和技术细节难点；（3）项目组组长定期向授课教师汇报项目进展；（4）授课教师所带研究生全天候提供答疑和技术辅导；（5）根据每个项目组的实际项目实施情况，适时调整项目难度。

2.2.4 项目汇报

为了进一步提高学生的项目组织能力和工程文档撰写能力，本项目的实施过程中要求每组学生在项目结束时在课堂汇报项目的完成情况，并回答其它学生和教师所提出的相关问题。

2.2.5 学生反馈调查

同时，本课程在授课完成环节实施了对学生的匿名调查反馈，以便于下一轮教改的持续改进。

3 授课组织方式

3.1 最大综合收益授课方式

在本教改的实施过程中，将始终遵循所有学生的综合最大收益的原则。一个学生100%的学习成果，不如10个学生60%的学时成果。为了实现所有学生综合最大收益的目标，在本次教改在组织过程中所有的教学项目都基于以下课程教学内容主线，由浅入深的将整个课堂的知识点学习和项目的实施有效结合起来，从而确保所有参与项目的学生均能学到智能终端控制器设计的相关知识、有效锻炼工程应用能力。

3.2 教学效果评价

在教学效果的评价方面。本课程教改变了以往主要依据笔试成绩评判学生学习成果的做法，强调各“项目”教学的成果，鼓励学生探索新知识的经历和获取新知识的体验。学生的期末成绩分为：项目成绩40%，平时成绩20%，考试成绩40%。

【参考文献】

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[2]孙剑，周云艳.基于工程应用能力培养的《电子测量与仪器》实践教学改革[J].安徽科技学院学报，2012，26（4）：105-109.

[3]林健，朱晓春，陈桂.工程应用能力阶梯培养模式的创新实践[J].高等工程教育研究，2011（6）：165-168.

[4]莫琳.数字电路课程设计实验教学改革的探索与实践[J].中国电力教育，2013（14）：122-123.

[责任编辑：刘展]