工作指南

教学方法运用之项目式教学

发布时间:2024年09月30日 10:13    点击:   

一、项目式教学(Project-Based Learning, PBL)的涵义

项目式教学是在教师指导下,以学生为中心,通过完成一个完整的实践性项目而进行的教学活动。它要求学生运用已有知识和经验,通过亲手操作,在具体情境中解决实际问题,进而促进综合能力的发展。项目式教学能够克服传统教学法的弊端,实现学生自主学习、培养创新实践能力的目标。它强调学生的主动性、合作性和实践性,旨在培养学生的创新思维、解决问题的能力和团队协作精神。

二、项目式教学的特点

以项目为主线:将知识学习和技能训练融入项目中,帮助学生在完成项目的过程中学习和应用知识。

以学生为中心:学生通过自主学习、协作学习和探究学习等方式,积极参与项目的全过程。

教师为指导:教师主要是提供必要的资源和支持,帮助学生解决项目实施过程中遇到的问题。

实际应用为目的:强调学生的实际应用能力和创新能力,使学习成果具有现实意义。

三、项目式教学的步骤

确定项目任务:由教师提出项目任务设想,同学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务。

制订计划:学生分组制订项目工作计划,明确各自在小组中的分工以及合作形式。

实施计划:学生按照已确立的工作步骤和程序进行项目的实施,教师在此过程中提供必要的指导和支持。

评价反馈:可由学生自己对工作结果进行自我评价,再由教师进行检查、评价,师生共同讨论、评判项目工作中的问题。

四、项目式教学的注意事项

明确项目目标:在开始项目之前,要确保所有参与者都理解项目的目标和预期成果。

理论与实践结合:设计项目时,将理论知识与实践操作紧密结合起来。

提供必要的资源和支持:包括项目所需的材料、设备以及技术指导等。

关注学生的个体差异:由于学生的基础和能力存在差异,教师在项目实施过程中要关注学生的个体差异,因材施教。

五、案例分享

以《可编程控制器》课程为例,阐述项目式教学的实施过程。

(一)课程情况

《可编程控制器》课程理论性与实践性都非常强,课程改革要强调技能训练,注重综合能力培养。整合教学内容,将理论知识融入实践项目中。根据课程内容,共设计以下七个实训项目:电机运行控制、彩灯控制、模式选择控制、多档位功率调节控制、停车场空车位数码显示控制、抢答器控制、交通灯控制,项目由简单到复杂,由单一到综合,逐步提高学生对知识的综合运用能力。

(二)项目实施

以“停车场空车位数码显示项目”为例,依据实训条件和各班人数,分3-4人一组。在整个教学过程中,从布置任务—任务实施—拓展任务,形成了闭环的教学环节。如图1所示。


1.布置任务

设计要求:某停车场最多可停50辆车,用两位数码管显示空车位的数量。

用出/入传感器检测进出停车场的车辆数目,每进一辆车停车场空车位的数量减1,每出一辆车空车位的数量增1。空车位的数量大于5时,入口处绿灯亮,允许入场;等于和小于5时,绿灯闪烁,提醒待进场车辆将满场;等于0时,红灯亮,禁止车辆入场。

此环节需要教师明确项目任务中需要解决的具体问题,确保学生对问题的理解准确。该项目是课程中的综合性项目,教师需特别指出项目的重难点,重点是:(1)车辆进出对应空车位的计数;(2)数码管显示数字。难点是:十位数码管的数字显示。

2.指令讲解

此项目需要用到三个新的知识点:

(1)加1/减1指令——INC/DEC指令

(2)BCD码转换指令——IBCD指令

(3)数据移位——DIV指令

新知识点的讲解可以采用教师讲授法,也可以进行翻转课堂教学,此项目学生需掌握正确使用这三个指令的编程方法。

3.学生讨论,制定方案

此环节以学生为中心,分小组进行,组员间讨论制定设计方案,包括I/O分配表的设计、硬件接线图的绘制以及软件程序的编写。

4.任务实施

小组依据制定的设计方案,在实训台上进行实操,其中I/O接线及编程小组成员分工合作完成。

5.程序调试

将编好的程序进行编译,有问题进行修改,无问题则通过PPI数据线下载进PLC,进行软硬件联调。

6.分组展示

各小组分别展示项目设计成果,其他小组观摩。通过相互观摩,学生们会发现自己编程思路及设计方法的优缺点,学习到更多编程思路,开拓思维和视野。

7.学生互评

观摩之后,小组间互评,促进组间交流与竞争。教师需要对互评过程进行监督和指导,确保互评环节的有效实施。收集并整理学生的互评结果,作为项目评价的一部分。反馈互评结果给学生,帮助他们了解自己的优势和不足,为后续学习提供指导。针对互评中反映出的共性问题,教师可在后续教学中进行有针对性的讲解和强化训练。

8.教师点评

教师点评是对学生学习成果的直接反馈,更是教师引导学生反思、总结和提升的重要途径。通过点评,教师能够帮助学生明确自己的优点和不足,从而在未来的学习中更有针对性地改进和提升。

教师可以从多个维度对学生的表现进行综合评价。这些维度通常包括:

(1)学习态度:评价学生在项目实施过程中的积极性、主动性和责任感。

(2)学习成果:评估学生最终完成的项目成果是否符合预期目标,质量如何。

(3)学习方法:分析学生在项目实施过程中采用的方法和策略是否有效,是否存在改进空间。

(4)经验与教训:引导学生总结项目实施过程中的经验教训,以便在未来的学习中避免重复错误,更好地应对挑战。

9.解决问题

对项目实施过程中学生存在的问题,师生共同分析问题原因,教师引导学生,提出解决问题的方案。

10.任务拓展

此项目停车场车位数量较少,用两位数码管显示即可。若是大型停车场,可以停放成百上千辆车,则需要三位或四位数码管显示空车位数量,进而可以将项目进行拓展,供学生课下深入研究,提高学生自学能力及创新能力。此处,又回到任务布置环节,整个项目式教学过程形成闭环。

参考文献:

[1]逯九利,何红.基于“项目式+工具链”的课程教学改革探索与实践——以“电气控制与可编程控制器”课程为例[J].教育教学论坛,2024(10)

[2]蒋小辉.《电器与可编程控制器》项目驱动式教学模式的创新与探讨[J].科技风.2016(17)  



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