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试论项目教学法工程素质培养探讨
论文摘要：从工程素质的内涵和培养的必要性，结合项目教学法的规律及特点，阐述了两者的内在联系。实践表明，项目教学法是提高教学质量、工程素质、学生综合应用能力以及促进职业适应及持续发展的一种行之有效的教学方法。
论文关键词：工科专业；项目教学法；工程素质
高等应用型教育突出技术应用能力、创新能力的培养，力求教学与生产实际、工学紧密结合，正是工程素质的核心和内在要求。工科专业具有理论性、实践性和应用性强的特点，学生工程素质的高低是衡量教育改革成效、教学质量和就业前景的重要因素，因此，工程素质培养势在必行。基于工作过程的项目教学法充分体现出学习领域与工作领域一致、学习过程与工作过程一致、学习任务与工作任务一致的有机结合，因此，对工程素质的培养是一种有效的教学方法之一。
一、工程素质、项目教学法概述
1.工程素质的内涵
工程素质是指从事工程实践的工程专业技术人员的一种能力，是面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性。工程素质主要是指：良好的数学、自然科学和人文社会科学的基本素养；比较扎实和宽厚的工程技术科学基础和工程应用技术专业知识；受过必要的、基本的工程训练；具有综合分析和解决工程实际问题的能力。工程素质内涵主要包括工程知识、工程意识和工程实践能力，体现了知识、技能和能力三者之间的关系。工程素质尤其在就业、学习和思维能力、创新和科研能力三方面能起到良好的促进作用。
2.基于工作过程的项目教学法
所谓项目教学是指在学生掌握了有关基本知识和技能的基础上，在教师的精心策划和指导以及学生积极主动参与下，根据教学目的和教学内容的要求，运用典型项目，调动学生参与讨论、深入分析及实践，通过学生的独立思考、集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体工程问题的能力，培养学生理论联系实际的自觉性，同时培养正确的思维理念、学习方法、沟通能力和合作精神的教学方式。简单地说，就是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。
3.工程素质培养引入项目教学法的必要性
项目教学法不仅能实现理论与实践有机结合、局部与整体结合、课堂及学校内外结合、分析问题与解决问题结合，也能充分调动学生的主观能动性，贯彻“教师为主导，学生为主体”的现代教育思想。而且，项目教学能让学生充分领略完整的工程项目链条，通过分析、解决工程面临的各种问题，实实在在地看到自己的成果，不仅能增强自信心，也能充分发掘学生的创造潜能，使学生在工作中学习、学习中工作，提高学生解决实际问题的综合能力。
二、项目教学法与工程素质培养的关系
根据工程素质培养的内在要求，结合近几年的研究探讨及教学实践效果，开展工程素质培养主要要把握六个要素：人才培养方案的改革、课程体系与教学内容的重构、工程实践训练的强化、“双师型”师资队伍建设、教学理念和教学方法创新、产学研与校企的有机结合。由此可见，工程素质培养是一项复杂的系统工程。本文仅就教学方法进行探讨。
项目教学法除了具有实践性、自主性、发展性、综合性、开放性和评价特点内在要求外，与工程素质结合主要体现在三个方面：首先，以能力培养作为出发点和立足点；其次，具有纵览全局的“工程观”，以“完整工程项目”为支撑平台，能实施现场教学和理论教学；再次，以项目为平台，利用研讨式和项目具体实施培养学生选取和使用信息的能力、团队合作精神、工程实践能力。
基于工作过程及项目教学法不仅突出职业能力、方法能力和社会能力并举，实现理论学习与实践的完全融合。尽管工程素质培养涉及多方面，而项目教学法不仅集成了工程素质的内涵，也浓缩了工程素质实现的六个要素，因而成为工程素质培养最为有效的方法之一。基于工作过程及项目教学法作为国家级精品课的建设、评审指标以及国家级示范高职院校的建设基本方向，充分说明基于工作过程的项目教学法是引领职业教育健康、持续发展的重要基石，也成为工程素质培养首选的教学方法。
三、项目教学法在工程素质培养方面的应用实践
1.概述
教师作为教学的主导角色，并作为学生的引路人，教师的周密部署和指导至关重要，需要把握分寸进行讲解和示范，既要避免学生的盲目性，又不能束缚他们的主观能动性和创新思维，为此应指明实施的原则、方向、方法及提供丰富的教学资源。
学生是实施项目教学的主体，只有充分调动学生学习的积极性，通过学生自主性学习，才能贯彻“学、练、研”理实一体化的教学模式，以实现项目教学法“做中学”、“学中做”的教学理念。
基于工作过程的项目教学以典型工作任务为载体、以完成工作任务为目标、以工作过程的行动导向为实施原则、以学习情境作为支撑平台，按资讯、决策、计划、实施、检查、评价六个阶段组织项目教学实施。由于“集散控制系统”课程具有专业性、理论性、实践性、综合性等特点，不仅适于项目教学，也是工程素质内在要求最为典型的课程之一。下面以其恒压供水控制系统项目为载体，说明其在工程素质培养方面的应用。
2.项目资讯
教师通过下发项目任务书，使学生明确工作方向，即围绕基本知识技能回顾、工程工艺调研分析、设备选型、控制柜设计安装、控制程序和组态软件开发、系统集成、调试运行、项目总结等环节开展。
恒压供水控制系统基于A3000实训平台，其主要设备包括水箱、流量传感器、压力传感器、手动控制阀、电磁调节阀或变频器、水泵、PLC控制系统、计算机及开发软件。学生具备识读与绘制原理图能力、仪表使用能力、阅读与整理资料能力、熟练掌握PLC编程、理解PID控制规律及工程应用初步能力。通过DCS组态，满足系统性能指标要求，实现恒压供水控制。
项目资讯在工程实施过程中具有重要的地位，明确用户需求和现状是制订实施方案和完成技术协议及工程报价的基础。利用项目任务单，领会到复杂的项目需要进行分解处理，不仅是一种基本的工作方法，又能实现分工、协作，而且有利于信息收集、整理、交流和应用能力提高以及“工程观”体系构建。
3.项目决策与计划
学生进行人员分配，制订学习和项目计划。首先，通过听课、查阅资料、调研分析等工作，讨论和交流后领会项目要求。其次，在理论上，要对控制方案进行分析验证。再次，基于工程背景，参考案例规程和框架，划分项目子模块，确定项目重点和难点及突破口，综合考虑各种因素，并经过老师审核，制订项目实施方案。结合恒压供水控制系统A3000实训平台，在掌握设备组成、结构、工作原理、信号传递关系基础上，主要围绕硬件和软件两条主线制订实施方案。
通过此环节，既培养学生综合提炼信息、交流、理论分析计算、工程知识应用、工程意识、技术方案文档写作能力以及一定的合作精神和行政领导能力，又能提升正确判断和制订工程方案的能力。
4.项目实施
学生在明晰项目工艺流程、制订了切实可行的实施方案，具备相关知识、技能和能力，并解决了A3000恒压供水系统实施的主要难点，即PLC控制程序的开发、PC操作站与PLC工作站的通讯、监控界面的组态、PID参数的整定及控制策略的改进等方面基础上，首先通过阅读有关手册，掌握设备外特性和功能，完成设备的选型工作。其次，根据设备接口及信号工作关系，设计系统硬件原理和安装接线图，指导完成设备的接线、安装和系统的集成工作。再次，根据工艺流程和控制指标，进行控制程序和组态软件开发。最后，经过调试和试运行，验证方案的可行性，并根据具体情况作进一步改进。
通过项目的“工程化”实施，充分体现了工程训练的要求，有效地提升了工程素质，尤其是工程实践能力。首先，使学生的安装、调试、工具应用、运行、维护等常规工程实践能力得以提升。其次，通过项目小组成员互相交流协作、学习，共同完成项目任务，不仅有利于工程意识的培养、团队合作精神的形成，也能促使学生养成严谨的工作作风，有利于社会责任感和职业道德的培养。再次，利用真实工程情境，不仅训练学生分析问题、解决问题的方法，形成理论联系实践的意识，也能培养学生把握问题本质及分清主次的思维习惯。另外，促使学生懂得如何去设计、开发和改造复杂的技术系统，具备胜任跨学科的工程意识、提升知识与技能综合应用能力。最后，通过工程案例全方位的锻炼，对学生就业、学习和思维能力、创新和科研能力三方面也能起到良好的促进作用。
5.项目检查与评估
学生通过提交工程项目报告、汇报计划与实施过程、回答老师与同学提出的问题，经过教师的进一步点评、总结和深化，从感性认识上升到理性认识，教师的点评起到由点带面及抛砖引玉、画龙点睛的作用。同时，教师不失时机地引导和启发学生对项目进行拓展和延伸，以实现触类旁通。
通过项目检查与评估环节的激情碰撞，使工程知识、工程意识和工程实践能力实现了提炼升华，不仅考核了教学效果，满足教学管理基础性工作，还起到良好的促进作用。首先，促使学生广泛交流，全面深化吸收整个项目活动的精髓。其次，锻炼学生的表达、沟通能力、组织和管理能力，培养工程文化素养，提升他们的社会活动能力。最后，深化学以致用，知识、技能相互融通，提升学习和综合应用能力，养成终生学习的习惯。
四、结论
项目教学法以工程案例为平台，采用任务驱动的项目化教学模式，采用学生自主、互助、工学结合的学习方式，学生既学到了普适性的工作方法，又能全方位提升学生的工程素质和职业能力。实践证明，项目教学法是提高教学质量的有效途径，也是提高学生工程素质的一种切实可行的教学方法。
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