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基于EIP-CDIO的项目式教学法在智能控制技术课程中的应用
摘 要：结合智能控制技术课程的实际教学情况,提出了基于EIP-CDIO的项目式教学改革方案.依据EIP-CDIO理念模块化编排教学内容,构建了动学结合的层次化项目任务,形成了一种实时的闭环反馈型模块化教学模式.实践表明学生的实践创新能力得到了有效地培养和提高.
关键词：项目式教学；闭环反馈型；EIP-CDIO
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）16-0178-02
一、引言
《智能控制技术》课程是自动化专业的一门重要专业教育平台课,主要介绍各种智能控制技术的基本概念、工作原理、技术方法及应用.该课程具有显著的学科交叉特点,同时紧随学科前沿,对学生继续深造和就业具有举足轻重的作用.因此,实践创新能力的培养是课程教学的最终目的[1,2].鉴于课程在专业人才培养中的重要地位,众多院校进行了理论与实践方面的教学模式改革[3,4],但大都局限于教学思想、教材的选用、授课内容、教学方法等,存在脱离工程实践的问题,限制了学生实践创新能力的提高.因此,课程组引入国际工程教育CDIO模式[5],结合EIP卓越工程师人才培养理念[6],开展基于EIP-CDIO的项目式教学改革.通过项目任务驱动、模块化教学内容,提高教学质量与教学效果,培养学生综合分析、解决问题的能力,提高学生的实践创新能力.
二、基于EIP-CDIO的项目式教学模式
1. 基于EIP-CDIO的项目式教学规划.课程组以EIP-CDIO理念为指导,遵循“知识、能力、素质”三位一体化原则,设计出以知识应用为导向,以能力培养为本位,以素质提升为核心的EIP-CDIO教学大纲.在安排教学内容时,围绕EIP-CDIO教学大纲,打破原有的“章节安排+知识点”的传统方式,采取“项目任务+知识链接”的方法模块化教学内容,通过项目式教学增加实践教学比例,引入讨论课,倡导主动学习.通过不断实践和完善,将教学内容分为专家控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法和复合控制5个知识模块.根据知识模块,围绕项目设计开展教学.基于EIP-CDIO项目式教学规划,如图1所示.
由图1可知,教师要遵循EIP-CDIO项目式教学的生命周期规则,将项目任务引入课堂,使学生带着任务去学习.然后,依据项目任务综合讲解各知识点,引导学生进行概要设计、详细设计、细化实施,完成项目设计.最后,师生共同完成项目评估验收,总结成败得失并回馈修正项目式教学过程.这是一个闭环的动态过程,教师需要预先准备好项目任务,围绕项目进行教学设计,学生则为解决项目而主动学习理论知识和专业技能,通过查阅文献、网络资源、动画视频等进行分工合作,交流探索,并主动求助教师指导完成项目设计任务.
2.构建“动学结合式”层次化项目任务.课程组构建了“动学结合式”层次化项目任务,形成授课、研讨、团队设计的新形式,以达到“教、学、做”相结合的目的.课程紧密贴合CDIO能力培养和EIP素质培养目标,将项目任务分为基础和创新两个层次.其中基础项目为基础演示型项目,与实验或实践教学环节相结合；创新项目为综合应用型项目,来源于教师的科研项目,也是后续自动化专业综合课程设计的基础.所有项目针对不同的智能控制技术应用而构建,旨在培养学生的综合应用、实践创新和团队协作能力.
三、教学实施与效果
1.教学实施过程.依据图1所示的教学规划,在模块学习之初,教师将项目任务提前布置给学生,让学生根据项目任务分解的知识链接带着问题去听课.然后,学生自由组队进行设计,一般每组4—5人,人数过多会导致某些同学只看不做,人数过少将会导致学生设计任务较重难以完成.小组各成员间分派任务,相互协作,共同完成设计任务.最后,每位同学提交项目设计报告书,通过项目汇报、答辩、学生自评和教师评价综合评定学生的项目成绩.至此,按照EIP-CDIO的生命周期规则项目设计完成,同时形成了一种实时的闭环反馈型模块化教学模式.
2.教学效果与评价.针对项目式教学,学生的成绩采取“过程性考核+终结性考核”的综合评价方式.过程性考核指的是多种形式（汇报答辩、设计报告书等）、多个阶段（随机测试、文献阅读、期末考核等）、多种类型（项目参与、课堂讨论等）的考核,终结性考核则采取试卷考试的形式.成绩评定加大项目考核与阶段性考核成绩比例（原则上≥40%）,减少期末成绩的占分比例.为了解学生对项目式教学改革的认可度,针对2013级自动化专业160名学生做了关于EIP-CDIO项目式教学改革的问卷调查.调查表明,大多数学生对项目式教学改革是认可的,认为项目内容和知识模块设置合理,对课程的实用性和随机测试表示赞同,同时认为进行改革后该课程对就业和继续深造具有较大的帮助.
四、结论
基于EIP-CDIO的项目式教学法在《智能控制技术》课程教学中的实践证明：将EIP-CDIO卓越工程人才培养理念引入课程的教学改革中,有助于培养学生的实践创新能力.模块化编排教学内容打破了原来的章节授课模式,相关的知识链接有助于学生更好地理顺课程的知识结构,有利于学生更好地掌握智能控制的知识体系.通过构建动学结合层次化项目任务,形成了一种实时的闭环反馈型模块化教学模式,有助于提高课程的教学质量与教学效果.
参考文献：
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[2]巩敦卫,张勇,孙晓燕“. 智能控制技术”课程全方位多层次考评方法[J].电气电子教学学报,2014,36(1):52-53.
[3]何其文,李德尧.高职院校智能控制技术专业群建设的研究与实践[J]. 湖南工业职业技术学院学报,2016,16 (3):121-124.
[4]徐凯,王爱娟.电气类专业智能控制理论教学改革的探讨[J].实验室研究与探索,2011,30(3):130-133.
[5]张海清,黄健,陈高云,等.CDIO模式下面向授课过程的质量评价体系研究[J].教育与教学研究,2017,31(2):124-129.
[6]李守军,马小平,邱义臻.EIP-CDIO理念下工业自动化教学探索[J].煤炭高等教育,2014,32(3)114-117.
智能控制论文范文结:
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