时间：2023-03-14 14:50:00
导语：在控制科学与工程的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
（北京信息科技大学自动化学院，北京100192）
摘要：面向工程型智能科学与技术专业，探讨微控制器技术课程的教学内容及教学方式改革，提出以机器人为对象，将MSP430微控制器引入教学，并介绍一系列课程案例的开发。
关键词 ：智能科学与技术；机器人；微控制器；课程改革
基金项目：北京信息科技大学2014年教学改革立项项目(2014JG08)；北京信息科技大学自动化学院2015年青年教师教学能力提升项目“2015年人才培养质量提高”(5111523309)。
第一作者简介：陈启丽，女，讲师，研究方向为递归神经网络、智能控制，qilichen@hotmail．com。
1 背景
智能科学与技术专业是一个面向前沿高新技术的基础性本科专业，涉及机器人技术、以新一代网络计算为基础的智能系统、新一代的人一机系统技术等。特别是经过近几十年的发展，智能机器人技术及其应用已经成为各个行业及各个领域创新的重要生长点，应用前景日趋广泛。总书记在2014年两院院士大会讲话中提到，“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，我国将成为全球最大的机器人市场。
智能科学与技术本科专业在我国的发展尚属初级阶段，主要由多个专业的合并和重组而成，因此其本科教学模式具有融合、交叉、综合等特点的同时又各具有自身的特色。
基于对智能科学与技术学科内涵的科学认识和十几所高校的实践经验，中国人工智能学会教育工作委员会于2004年8月提出《智能科学与技术本科专业专业规范》，建议不同学校根据自身特点定位其人才培养目标。北京信息科技大学智能科学与技术专业定位于培养工程技术型人才，以本科生实验教学模式为主进行教学改革。结合本科生能力培养实际，从基础的实验能力锻炼、开放式网络化实验教学、组建科研小组到举办机器人比赛等多个方面提高学术的自主学习能力、创新能力、实际操作能力以及在工程领域中的应用能力。智能科学与技术将传统机器智能化，为新学科发展提供研究载体和持久动力，同时引入生命科学、认知科学和脑科学的研究成果和研究方法，推进信息系统的智能化。
2 面向机器人设计的微控制器技术课程开发
嵌入式微控制器是机器人的大脑，是机器人实现智能的先决条件和基本平台。微控制器可以控制机器人进行信息采集、存储、处理以及实现机器人智能的行为。“微控制器技术”并不是一个全新的课程，几乎是每个工科院校都开设的一门专业基础课，该课程是学习和使用机器人必不可少的课程之一。机器人的核心控制模块就是微控制器，机器人搭载的各种传感器获取的数据均会通过单片机的I/O口或者其他通信模块传输给微控制器。经过一定的运算决策，微控制器将控制策略传输给机器人的执行机构，最终实现机器人的智能控制。
从教学方式来看，学生将机器人作为一个学习对象，通过微控制器技术课程的学习，直观地将自己所学的内容应用于机器人获取环境以及控制过程，这也是一种新型的教学方式。对学生而言学习内容极具有趣味性，激发其主观能动性。
在教学安排上，微控制器技术课程设计环节使学生不但掌握微控制器技术的基本原理，而且能够熟练应用微控制器技术进行机器人等智能系统的应用开发。
微控制器技术课程主要包括微控制器的基本原理，微控制器内核心模块的功能、设置及应用，微控制器的程序设计等。通过课程学习，学生理解和掌握微控制器技术基础理论，微控制器内部时钟系统、端口模块、定时器以及串口通信等工作原理及设计方法，微控制器的程序设计方法；能使用微控制器技术实现机器人对环境信息的准确采集、信息处理以及对机器人行为、动作和运动的有效控制。
在教学过程中引入智能机器人，可以融合传感科学与技术、通信科学与技术、计算机科学与技术等来实现智能技术。传感科学与技术的任务是把原始信息转换为机器可感知信息；通信科学与技术的任务是可靠地传输感知信息；计算机科学与技术的任务是将感知信息进行计算、处理并转换为可用信息。智能机器人为学生把可用信息转换成为知识进而在目标制导下转换为智能策略提供了可靠的平台。
3 教学研究
3.1 选用先进的MSP430微控制器作为教学平台
华盛顿协议对工程类本科生的能力要求主要有以下几方面：
(1)在系统、工艺和机器的设计、操作和改进过程中，能够应用数学、自然科学和工程技术知识；
(2)发现并解决复杂工程问题；
(3)了解并解决环境、经济和社会与工程相关的问题；
(4)具有有效沟通能力；
(5)能够接受终身学习并促进职业发展；
(6)遵守工程职业道德；
(7)能够在当今社会中发挥作用。
基于以上的7个能力要求，我们设计了一系列课程案例。在各类机器人中，目前轮式机器人的结构较为简单且较容易控制。在老师的指导下，学生基本都能搭建各种形式的轮式机器人。教学过程中主要选用MSP430F149系列的单片机作为机器人的核心控制模块。MSP430F149芯片是美国TI公司推出的超低功耗微处理器，包括60KB+256字节的flash、2KB的RAM，基本时钟模块、看门狗定时器、3个捕获／比较寄存器、PWM输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器、12位A/D转换器、2个串行通信接口等模块。MSP430F149芯片具有如下特点：
(1)低电压、超低功耗；
(2)强大的处理能力；
(3)丰富的片上外围模块；
(4)系统工作稳定；
(5)方便高效的开发环境。
其作为学生学习的入门级微控制器，既不像51单片机功能过于简单，也不像TI公司其他系列的单片机功能过于复杂，其能够兼顾学生学习能力和市场需求。
机器人除了控制模块之外，主要由传感器模块和执行机构构成。传感器模块主要用于智能获取环境信息，执行机构则主要用于执行智能决策。教学过程中使用的机器人，其内部搭建了摄像头传感器和超声传感器，执行机构有电机、机械臂等。基于MSP430单片机的机器人实验平台为智能科学与技术系的学生搭建了一个智能控制的硬件平台。该平台可以引导学生设计机器人的一些智能行为并通过使用微控制器技术实现该智能行为。
3.2 开发验证性案例实验
验证性实验主要实现以下功能：
(1)编程产生PWM波，控制机器人移动；
(2)编程产生PWM波，控制机器人机械臂；
(3)读取超声波的测量值；
(4)读取摄像头的图像等。
教学过程中设计了部分基础实验（见表1），学生在实验过程中，理解微控制器的工作原理及具体应用。帮助学生建立起理论与应用之间的对应关系，为学生开展创新性工作、开拓性工作奠定扎实的理论及实践基础。
3.3 开发设计性案例实验
设计性实验多为课外开放实验，主要实现以下功能：
(1)使用一种传感器实现机器人的控制；
(2)融合两种以上的传感器实现机器人的控制；
(3)基于摄像头实现机器人机械臂的抓取任务等。
我们在教学过程中设计了各式各样的项目式课外开放实验，见表2。学生自己完成方案设计、动作设计、控制器设计等内容，老师给予一定的理论指导，最终实现机器人完成各式各样的项目任务。
4 结语
在课程教学中，我们精心设计及开发各类机器人模型，充分考虑工程素质教育要求，增加学生的动手实践环节。实践表明，实物实验降低了学生对单片机课程理论的排斥心理，很大程度上增加了学生的学习兴趣。基于机器人平台的设计性实验，有效锻炼了学生的创新性思维以及应用理论解决实践问题的能力，增加了本科学生对智能科学与技术专业的深入理解。
参考文献：
[1]钟义信．智能科学技术导论[M]．北京：北京邮电大学出版社，2007.
[2]陈雯柏，李擎，王万森．工程型智能科学与技术专业知识体系与课程研究[J]计算机教育，2014(19): 29-33．
[3]王万森，适应智能化应用发展趋势，培养创新型智能科技人才[J]．计算机教育，2013(10):1．
[4]王万森，方勇纯，张磊．课程与教学研究[J]．计算机教育，2011 (15): 47．
[5]中国科协国际联络部，中国科协代表我国顺利加入《华盛顿协议》[J]．科协论坛，2013(7): 28．
关键词：智能控制；教学策略；卓越工程师；模糊控制；神经网络
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0029-02
智能控制作为自动化类专业的一门专业课程，要求学生了解控制学科发展的方向和前沿，熟悉智能控制的主要理论分支、数学基础以及发展趋势等，掌握基本智能控制方法的结构和算法，为未来实际工程应用奠定一定的基础。当前，在国内外备受关注的CDIO模式即把“构思（Conceive）―设计（Design）―执行（Implement）―运作（Operate）”作为工程教育的环境背景，按照产品生命周期构建课程体系，以课堂和项目相结合的方式进行主动学习，使学生达到预想的学习目标。
考虑到安徽工程大学（以下简称“我校”）自动化专业被确定为教育部“卓越计划”试点专业，如何通过智能控制课程教学改革来提高教学质量，充分借鉴CDIO先进的教育理念，推行卓越工程师培养计划，提高大学生的创新技能、实践技能，协调课程体系对培养目标支撑力不强以及与我国产业发展和结构的调整不相适应的矛盾，创建适应新形式发展需要的课程教学体系，同时促进我国智能控制学科发展，是我校授课老师所面临和亟待解决的问题。
一、智能控制课程分析
1.智能控制发展历程
智能控制是一种新型自动控制技术，代表了自动控制的最新发展阶段。[1]20世纪90年代中期之后，智能控制日益成熟，在工业、农业、家用、军事等领域得到了广泛的应用，据统计，2012年全球智能控制市场规模接近6800亿美元，而我国智能控制行业规模也已经达到4200亿元。
智能控制思潮第一次出现于20世纪60年代由Leonaes等人首次正式提出，[2]到了1987年，IEEE控制系统学会和计算机学会在美国费城联合召开了智能控制国际学术讨论会，智能控制正式作为一门新学科，登上历史舞台，而“智能控制”课程是在智能控制学科建立之后开设的。
国内首部“智能控制”教材，是在1990年由中南大学蔡自兴教授编写电子工业出版社出版，蔡教授把递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制作为智能控制课程的初步框架和主要研究分支。[1]随后，王耀南、李士勇、李人厚、孙增圻等专家也编写了智能控制相关教材。这些教材出版对我国智能控制课程教学发挥了积极的作用，为智能控制学科建设和人材培养做出突出贡献。[3]
近年来，国内学者对智能控制的研究十分活跃，举行各种与智能控制有关的学术讨论会，如全球智能控制与自动化大会（World Congress on Intelligent Control and Automation，WCICA）、中国智能自动化会议（Chinese Intelligent Automation Conference，CIAC）、中国控制会议（Chinese Control Conference，CCC）、中国控制与决策会议（Chinese Control and Decision Conference，CCDC）等，这标志我国智能控制作为独立学科已正形成。[2]
2.智能控制理论体系
随着科学技术的发展，智能控制理论和技术得到不断的发展和完善，受到越来越多科研工作者的关注。常规的智能控制方法主要包括：模糊控制、神经网络控制、分级递阶控制、专家系统控制以及其他仿人智能控制等。[3，4]
（1）模糊控制：将人类专家对特定对象的控制经验，运用模糊集理论进行量化，转化为可数学实现的控制器，从而实现对被控对象的控制，其主要包括输入模糊化、模糊规则库、模糊推理以及输出逆模糊化四个部分。
（2）神经网络控制：是人工智能、认知科学、神经生理学、非线性动力学等学科的交叉热点，它利用大量的人工神经元按一定的拓扑结构互连，构建具有仿人控制的功能。神经网络虽然不善于显式表达知识，但具有很强的学习能力和自适应能力，能够任意逼近复杂的非线性系统，对高度非线性和严重不确定性系统的控制方面具有良好效果。
（3）分级递阶控制：是从工程控制论的角度总结人工智能与自适应、自学习和自组织的关系之后逐渐形成的，主要由组织级、协调级和执行级构成。其中组织级起主导作用，涉及知识的表示与处理，主要应用人工智能；协调级在组织级和执行级间起连接作用，涉及决策方式及其表示，采用人工智能及运筹学实现控制；执行级是底层，具有很高的控制精度，采用常规自动控制。
（4）专家系统控制：是指具有模糊专家智能的功能，采用专家系统技术与控制理论相结合的方法设计的控制策略，它是人工智能应用领域最成功的分支之一，由知识库、推理机、解释机制、知识获取系统以及综合数据库五个部分组成。在工业过程控制中主要呈现直接专家控制和间接专家控制两种形式。
二、智能控制课程教学改革
1.理论教学
UNESCO在2010年的工程学报告中指出，工程是人类面临的最大挑战和机遇，为了满足卓越工程师培养计划要求，我校重新修订课程教学大纲，调整了各知识点的学时分配，扩大了知识面的覆盖范围，并提高了实验内容所占学时比例，注重实践环节内容设置。在课程建设考虑理论与实践的均衡，避免理论与实践用脱节，教材选用为王耀南主编、机械工业出版社出版的《智能控制理论及应用》，[5]总共设计30个学时，具体如图1所示。概述部分为2个学时，主要讲解智能控制理论的历史背景、研究现状以及未来的发展趋势；模糊控制与神经网络控制是本课程主要讲解部分，分别安排9个学时；分级递阶控制与专家系统控制部分要求学生以了解为主，因此分别安排4个学时；最后，剩余2个学时讲解当前最新的一些智能控制方法，目的为扩展学生的视野。
考虑到“智能控制”课程涉及的知识面较为广泛，因此，在教学过程中，教师主要担负组织者、引导者的职责，课堂上注重采用启发式的教学模式，并增加案例讲解，让学生明确课程教学服务于国家战略需要和行业需要，如：液浮陀螺仪温控系统的模糊控制策略设计、单级倒立摆系统的神经网络PID控制器的设计、数控机床专家系统设计等。鼓励学生自由探讨，实现教学环节中的互动，提高学生的认知能力。
2.实践教学
本课程专业性很强，学生缺少对智能控制方法的感性认识，且受学时数的限制，因此鼓励学生自主学习，充分利用课余时间。[6]每次课后，有针对性地预留课外作业，引导学生复习、预习，这有利于老师教学内容的精练讲解，学生对智能控制的熟悉掌握，引导学生注重工程能力和自主学习能力的提高。
另外，在“智能控制”教学计划中，安排6个学时作为实验课，让学生独自设计相关智能控制器，培养学生的实践动手能力，增加对模糊控制系统、神经网络控制系统分析和设计的熟练程度。实验采用先讲解、后实验、再总结的方式进行。为了保证实践教学质量，每20位学生安排1名指导教师。实验前，要求学生实验之前完成预习报告；实验中学生每人一台机，独立记录实验过程和实验结果，教师全程答疑辅导；实验后学生及时上交实验报告，其内容包括：实验名称、内容、方法、步骤、结果及个人心得、体会。
3.教学手段
为了适应时代的发展，授课借助先进的教学软件。在相关理论知识点展开前，可通过实例模拟让学生初步了解相关方法，再切换到理论知识的讲解，以帮助学生做到思维的自然过渡。
课堂还采用多媒体教学，以提高学生获取信息的效率。多媒体课件制作过程中，力求图文并茂，能吸引学生的注意力，这有利于实现情景式的教学，充分调动学生的主观能动性，变被动教育为主动教育，使学生加深对知识的理解。[7，8]
4.考核方式
本课程理论性较强，为避免“一张试卷定乾坤”带来的弊端，课程成绩采用多元化考核制度，主要包括：平时成绩（30%）、实验成绩（30%）和期末考试成绩（40%）。
三、结束语
综上所述，我国的智能控制教育已取得了可喜成绩，我校在研究专业培养目标和现有教学资源基础上，借鉴国内相关高校成功教学经验，并不断完善智能控制学科教学的方法、手段、策略，研究制订新的大纲，开发设计多媒体课件，与时俱进，紧密围绕“卓越工程师培养计划”的重点和目标，为培养敢创新、会创造的高质量人才不断努力。
参考文献：
[1]蔡自兴，张钟俊.智能控制的理论与实践[J].中南矿冶学院学报，1989，（6）：644-650.
[2]陈爱斌，肖晓明，魏世勇，等.智能控制的学科发展与学科教育[J].现代大学教育，2006，（3）：102-105.
[3]涂象初.关于智能控制的几个问题[J].科学通报，1991，（7）：481-485.
[4]张德江.智能控制技术现状与展望[J].长春工业大学学报，2002，
（S1）：58-61.
[5]王耀南，孙炜.智能控制理论及应用[M].北京：机械工业出版社，2011.
[6]朱建红，张蔚，顾菊平，等.基于卓越工程师目标的教学策略改进研究[J].中国电力教育，2013，（5）：90-91.
[7]林健.卓越工程师教育培养计划专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011，32（2）：47-55.
(一)承包商因素
协调力度不够,不能有机地组织各职能部门去顺利完成各项工作。主要指总承包单位项目部管理人员和各分包方项目管理人员的内部管理机制是否完善。只有内部管理机制完善,才能保障各相关方沟通畅通,配合默契,保证项目整体管理水平良好。项目部才能及时合理地分解任务,落实任务,完成任务。由于EPC模式对工程总承包,其承担的责任和风险比常规模式大很多,对管理人员管理水平提出更高的要求。只有把把不同类型、不同风格的分包方协调好,管理好,才能最大程度地发挥EPC模式整合的优势。
(二)供货商因素
由于各部门之间信息私有化、未经集成,信息没有实现有效共享。造成制造和供货周期过长,使安装项目的开工时间拖延。由于不能有效根据生产需要组织采购,设备供货顺序不合理,打乱施工计划,使各项目的工程进度失去平衡。因设计或制造质量缺陷返修,造成现场施工的停滞。在设备需求发生变更时,响应变更的能力迟钝。
(三)物质发运因素
与港口、海关等部门的沟通不密切,使船期拖延或不能及时卸货。项目所用的材料,需要更新的设备及预制件、零配件未能按时入库或运抵施工现场。与工程当地陆路物资运输部门的沟通不密切,使物资堆滞在码头。尤其对于电厂建设用到的专用材料和设备,由于其制造运送周期长,可替代性差,对进度的影响很大。境内路况的限制,使物资不能及时进场。
(四)设计因素
能力和经验不足,使设计的各个环节不紧凑、流程不顺畅。一般设计分为工艺专业设计、土建专业设计、机务专业设计、电气专业设计、热控专业设计。因工艺设计为主专业,一般以工艺设计人员为工程项目的负责人,项目负责人对其他专业了解的深度和对其他专业人员控制权利的大小直接制约了设计进度的快慢。缺乏信息沟通,工程资料流转不紧凑,使施工图出图计划得不到保证。对项目所在国的情况不了解,设计的结果不满足实际的需要。
(五)施工分包商因素
施工组织不当,不能有机地组织各职能部门顺利完成各项工作。施工准备工作是保证工程顺利进行的重要环节。如果施工准备工作做得不充分,将使工程施工造成混乱,致使工程拖期。施工技术落后,使得关键工程在施工环节耗费太多的时间。技术水平的高低直接影响到施工效率的高低,由于工人技术水平低,对新工艺、新设备的使用不熟练,从而影响建设工期。施工资源不足,使工程进展不能按计划推进。电厂项目工程量大,所需人力和机械数量较多。如果投入的施工力量不足,将会影响到项目的正常进行。因施工质量缺陷返工,造成现场施工的停滞。
二、控制工程项目进度措施
(一)合同措施
1、争取机组性能试验不计入工期考核。机组性能试验一般在机组可靠性试运行结束后进行,条件具备时,部分项目可在机组整套试运期间进行,所有试验结束后,机组投入正式商业运营。由于机组性能试验本身受电网、煤质等诸多外界条件的影响,EPC承包商很难安排和控制试验计划,如果机组性能试验计入工期,对EPC承包商是一种潜在的风险。
2、坚持以收到第一笔工程预付款日为合同生效日。接受合同签订即计算工期的条款。使得EPC承包商的工程前期准备时间成为合同工期的一部分,这对EPC承包商来说将意味着真正的EPC工期被压缩。要防范这种风险,EPC承包商就要在投标和合同谈判期间,坚持以收到第一笔工程预付款为合同生效时间。争得一定的主动权。有充裕的时间去做工程前期的准备工作,为顺利执行合同打下良好的基础。
3、每台机组的工期要分别计算。对于同一期火电工程或单循环燃机电站工程,一般不止一台机组。此时,在拟定商务合同中,应将每台机组的罚款工期单独计算。对于燃气-蒸汽联合循环电站工程,应将每个联合循环单元全部机组的罚款工期单独计算。最大限度地减少因工期延误罚款给EPC承包商带来的经济损失。
(二)组织措施
签订EPC合同后,要针对电站工程特点,选择合适的项目组织模式。目前,EPC总承包项目组织模式主要有两种:EPC(max s/c) 和EPC (self-perform construction) 。采用EPC (max s/c) 模式时,EPC 总承包商最大限度地选择分承包商来协助自己完成工程项目,尤其是将施工、调试和性能试验工作分包给施工承包商。参与工程建设的各相关单位(如设计院、施工企业、监理公司)应明确落实工程现场进度控制人员及其职责分工。采用EPC(self-perform construction)模式时,EPC总承包商自己要最大限度地承担工程的设计、施工、调试和性能试验工作。
(三)设计措施
1、加强与设计单位的信息沟通。设计输入的及时和准确是保证设计进度、制约整体设计进度的关键因素。EPC总承包商在项目运作中要充分发挥整体协调优势,当好设计单位和业主、工程咨询公司之间,设计单位与设备厂家之间的信息中心枢纽,与各方建立规范、有序、畅通的项目信息渠道,组织各设备厂家等有关各方为设计院提供及时和准确的设计输入。
2、将设计纳入EPC项目总体网络计划监控体系。根据项目总体网络计划编制设计进度计划,并在项目总体网络计划中要求设计、采购和施工的“无缝”衔接。根据设计计划,编制辅助设备招标规范书,配合辅助设备的采购工作,同时要求辅助设备厂家按计划提交准确的设计输入。设计院完成一部分分项工程设计后,及时履行审批程序,交付EPC承包商进行物资采购和现场施工,使工程的实施环节紧凑、快捷。
3、要设计兼顾设备订货,方便施工管理。在项目设计初期要充分考虑采购和施工的影响,优先安排订货周期长、制约施工关键控制点的设计工作,使设计向采购和施工适当延伸,实现设计、采购和施工的深度交叉,彻底抛弃那种等设计图纸全部完成后再进行采购和施工的建设模式。设计人员编制设备订货技术规格书后,一定要参与订货技术评审,这不仅有利于设计提前接触设备资料,及时处理设备和设计衔接问题,加快设计进度,而且设计单位对设备制造商提前进行的技术交底还能减少失误,缩短供货周期。
4、加强设计审查力度。为设计单位牵头组织好初步设计审查会和专业设计审查会,定期召开设计协调会,及时提醒设计单位和厂家的设计部门准备齐全审查所需的全部支撑性文件资料,明确设计成果文件组成及出图细节要求,使设计工作具有针对性和计划性,确保设计文件的审批速度和审批质量。
5、建立图纸校审管理制度。对于校对人要求从事专业设计工作三年以上,并具备较强的质量意识、必要的专业知识和经验、了解专业设计技术规定、标准和规范、具有严肃认真、一丝不苟的工作态度和作风、能正确判断并指出设计差错,提出更正意见。
(四)施工计划和进度控制
1、
应用先进的计划管理软件。电站EPC工程计划宜用P3计划管理软件编制,应用6级计划管理模式,实行各级计划的网络共享,并应用各级计划进行设备供货、设计资料交付和工序交接等的跟踪和协调,使施工进度一直处于可控、在控状态。EPC项目的施工计划实行动态管理和控制。根据设备材料的到货情况、设计文件的交付情况以及施工活动的进展情况,每周进行更新,与工程进度同步进行,准确的信息为施工组织部门安排月度计划创造了良好的条件,给EPC承包商实现计划平衡提供了详实的依据。 2、吸纳国内外先进的工程建设管理方法和措施。采用工作负荷点等工作量计量工具,建立工程总体和各专业计划“S”曲线,通过每周统计完成的工作量和实耗用工,生成实际完成的进度曲线和实耗的用工曲线,通过比较和分析得出进度状况,以此为依据制定各项措施来调整计划,从而有效控制工程进度。
3、制定科学先进的赶工期措施。合理规划施工场地和施工道路,充分发挥各施工功能区的生产能效,使施工物资的水平运输短捷畅通。随计划“S”曲线调用足量的施工机械和劳动力资源,在制定计划“S”曲线也要考虑施工资源的现有状况,以满足工程紧张的需要。制定科学、先进的施工方案,从缩短工期的角度选择最适合的施工方法。掌握工程当地气候特点,避开雨季施工基础工程和其他地下设施。
4、使用先进的施工技术,可降低施工强度、简化施工工艺从而加快进度。比如使用大功率定向钻机、卷装的聚乙烯管和铝塑复合管、热熔焊机、不停气接气设备等。
(五)正确理顺与业主、咨询公司之间的关系
1、建立国际化的项目管理思维模式。首次进入国外电站建设市场的中国公司,其思维模式不容易摆脱计划经济条件的限制和束缚,一时难以与国外接轨。因此,在施工中应遵循国际惯例,努力向国际承包工程施工标准靠拢,端正态度、换位思考,多考虑业主的实际需求,以EPC合同为准绳,相互理解,相互尊重,创造良好的合作氛围。
激发学生学习积极性，提高教学效果和人才培养质量。
关键词：自动控制原理；建筑环境与设备工程；教学改革；教材
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0094-04
在科学技术和社会经济发展的进程中，自动控制技术一直起着极其重要的作用。随着城市建筑向大面积、高层、多功能、智能化、综合性的趋势发展，自动控制技术在建筑行业的暖通空调领域应用愈加广泛。建筑设备自动化系统（Building Automation System 简称BAS）是实现建筑物内部设备（包括暖通空调系统、给水排水系统、消防系统等）高效运行，创造安全舒适工作或居住环境的重要保证。
据调查，国内已投入使用的BAS系统多数仅能完成设备的运行参数检测、设备的启/停控制等基本功能，真正实现空调系统经济运行的很少，离节能的目标更是相差甚远。其中一个重要原因是负责暖通空调系统设计、运行管理的技术人员不了解BAS及相关技术对自己专业技术所起的作用，而设计、施工BAS的电气、自控专业人员又不了解暖通空调工艺，不知道实现暖通空调系统控制的最优解决方案。为了满足建筑智能化技术的推广以及引进、消化、吸收，促进该行业的可持续发展，迫切需要培养具有暖通空调学科与电控学科交叉知识的复合型人才。基于行业发展需求，建筑环境与设备工程专业指导委员会在培养方案指导意见中将自动控制原理课程设置为专业基础课程。
一、课程特点以及教学改革思路
自动控制原理是控制理论与工程技术相结合的一门课程，它研究自动控制和自动调节系统一般性规律。该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及数学基础知识较多、公式和图形多，推导复杂[1]。很多学生看不清这些理论与专业内容的关系，误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。
近3年，作者采用网上浏览、实地调研、与毕业生交流等手段调查了国内30余所高校建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程教学情况，调查内容主要包括开课教师情况、课程学时、选用教材、学生学习效果等内容。
分析调查结果发现：其中25所学校是由自动控制专业的教师为建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程授课，有5所学校是由建筑环境与设备工程专业教师进行授课。因总学时的压缩，19所院校课程为40学时，6所学校为32学时，5所学校为48学时，10所高校直接选用自动控制专业所选教材，18所学校选用《自动控制原理（非自动化专业）》教材，2所学校采用自编教材。由于课程学时设置不同，各校讲授课程的内容体系、深度、广度各不相同，学生普遍反映学习难度太大，效果不好，没有很好地实现开设自动控制原理课程的目的。
与不同院校毕业生交流发现，学生学习效果不好的主要原因为：其一，课程理论性较强，涉及知识点较多，数学公式多、教师往往把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，弱化了课程作为建筑环境与设备工程专业基础课程的作用；其二，由自动控制专业教师讲授课程难以将自动控制技术理论与暖通空调领域的专业工程应用案例充分结合，课程内容与专业应用脱钩，学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊。而建筑环境与设备工程专业教师对课程的教学重点与教学深度难以把握，没有一个标准以作衡量。此外，建筑环境与设备专业学生数学基础不如电类专业学生好，学习课程相关数学知识难度大，因此学生兴趣不高；其三，课程实验环节不足或者作用发挥不明显。多数学校没有针对建筑环境与设备工程专业学生系统地设置课程对应的实验环节，部分院校只是简单选择部分自控专业部分实验内容，没有充分考虑暖通空调领域控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，课程实验环节在培养学生独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显得不足，难以充分发挥实验课对培养学生分析和解决实际问题能力的作用。
二、课程的教学改革实践
北京工业大学建筑环境与设备工程专业根据专业指导委员会拟订的建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系、总体框架， 结合社会与专业发展需求，对教学计划、课程体系进行拓宽和更新。由于自动控制原理是建筑环境与设备工程专业跨专业的基础课程，为顺应建筑智能化发展对人才培养要求，学校从课程教学内容、教材建设、实验环节等方面开展了研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行了优化。
（一）结合行业发展需求和建环专业人才培养定位优化课程教学内容
建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的目的是应用自动控制知识和技术为建筑设备系统运行服务，而不是开发自动控制系统。《注册公用设备工程师（暖通空调）执业资格考试基础考试大纲》中已经将自动控制原理列入考试课程范围。大纲中明确要求熟悉空调自动控制方法及运行调节。考虑到建筑设备自动化系统要求自控知识的难度和深度，根据专业指导委员会拟订的《建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系》总体框架要求，建筑环境与设备工程专业学生在自动控制方面只需达到初步掌握自动控制的基本原理，能够准确提出该专业对自控的要求，正确绘制自动控制原理图，并能配合自控技术人员进行调试。基于专业人才培养定位，同时考虑到经典控制理论、现代控制理论适用于暖通空调与制冷设备控制系统设计和运行，课程教学内容以常规线性控制理论为基础，主要介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，让学生掌握位式调节， P、I、PI、PID 控制方式的原理； 掌握拉氏变换并能够运用该种数学方法进行控制系统的特性分析；熟悉执行机构选用与计算，能够进行调节阀选择；掌握PID 计算机控制式的推导和应用。学生了解计算机控制系统相关知识，包括系统类型、脉冲信号采集采样控制理论、计算机控制系统在暖通空调领域的应用。
（二）编制适用于建筑环境设备工程专业的自动控制原理课程教材
目前，没有专门作为建筑环境与设备工程专业及其相关专业（如热能动力工程专业）本科生学习自动控制原理的教材。《自动控制原理》教材对于建筑环境与设备工程专业本科生学习难度大，这些教材内容与专业内容联系很少，而且学生没有必要学习自动控制理论的全部内容[2]。
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在暖通空调自控、建筑智能化相关领域的教学、工程设计、科学研究方面积累了丰富的经验。2009年，围绕自动控制原理课程的教学改革，笔者成功申请了北京市精品教材建设立项。在总结多年教学实践经验和注意吸取当前暖通空调自控方面的新技术、新成果基础上，主编的《建筑设备自动控制原理》于2011年由机械工业出版社出版。
该教材的主要特点有：（1）以经典控制理论为主，介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，在各模块知识基础上，介绍控制系统的结构图、时域响应、频域响应以及稳定性判断内容，此外，教材还包含计算机控制系统相关知识。（2）书中给出的案例充分结合与暖通空调行业工程应用，有助于加深学生对专业知识的理解，为学生今后的相关专业课学习打下坚实的理论基础。（3）教材内容涵盖基础部分和提高部分，适应32～48学时教学需求，教师可以根据实际学时选择教学内容，也可结合实际授课的情况进行补充。
（三）强化课程实验环节建设并开发相应的实验装置
在理论教学改革的同时，从改革实验教学模式入手，逐渐由以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式转化，优化实验教学内容，改革实验教学方法，努力提高实验教学水平。根据课程的教学内容，以自动控制系统的组成环节为基础，设置相应的实验环节，主要包括：（1）传感器特性实验；（2）调节对象特性实验；（3）调节器特性实验；（4）自动调节系统实验，共8学时。实验环节全部是综合性实验。结合专业技术应用特点研制开发了自动控制原理的实验设备“多功能风机盘管自控实验台”， 实验装置以暖通空调系统为调节对象，促使学生将专业空调理论与自控原理相联系，巩固专业知识，促使学生思考建环专业中所涉及的暖通空调系统应该如何自控运行。目前，该装置已连续使用6年，并已经推广到国内多所院校建筑环境与设备工程专业应用。实验装置填补了建筑环境与设备工程专业自控实验设备的空白，有关成果已经申请国家专利。
（四）注重课程体系建设和师资队伍建设
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在培养方案中设置建筑电气电控工程类系列课程，包括： 电工技术、电子技术、建筑环境测试技术、自动控制原理、建筑照明与电气控制、微机系统应用、建筑设备自动化[3]。在自动控制原理课程建设中，充分注意结合相关系列课程建设，注意课程讲授知识点与相关课程，如建筑设备自动化、建筑照明与电气控制、建筑环境测试技术的合理衔接，形成完整的建筑电气电控工程类系列课程体系。
目前，国内建筑环境与设备工程专业教师构成基本以暖通、热能、制冷专业毕业生为主，自控专业的毕业生普遍不愿意到暖通类专业任教。结合自动控制原理课程改革，鼓励专业教师到自控专业有选择性地进修相关知识，到自控公司或者设计院进行工程锻炼。此外，利用社会人才资源， 通过聘请兼职教师、开办建筑设备自动化技术论坛、讲座等形式，提高师资队伍教学水平。
三、课程教学改革实践的成果
多年来，建筑环境与设备工程专业坚持开展以自动控制原理课程建设为核心跨学科培养复合型、应用型人才教学改革，在教材编写、教案整理过程中，将学术带头人的研究与培养建筑环境与设备工程专业特色人才有机结合。通过课程内容的整合和教材编写，完成学生自动控制理论基础知识的铺垫；通过研发设备和设置实验实践环节，加深学生对课程的了解，巩固基础知识学习。理论知识到实践应用有机结合有效提高了学生学习效果和动手能力。
经过多年的努力，课程改革取得良好的效果，学生学习积极性明显提高，北京工业大学建筑环境与设备工程专业从事楼宇自控方向毕业生比例逐渐增大。基于该课程建设所研发的风机盘管自控实验台在2008年获教育部高等院校实验室建设指导委员会首届自制教学仪器设备成果奖；以自动控制原理课程改革为主要内容的“建筑环境与设备工程专业教学改革与实践”2008年获北京工业大学优秀教育教学成果奖一等奖。建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的专业办学特色在2006年和2011年住建部专业教学质量评估中得到评估专家一致肯定。北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2008年和2009年分别被批准为北京市和教育部特色专业建设点。
四、结语
北京工业大学建筑环境与设备工程专业结合培养暖通空调与电控学科复合型人才的培养定位和行业需求开展了自动控制原理课程教学改革。建立了自动控制原理的理论教学体系，并编写出版教材。研发的实验设备用于课程实验教学。通过教学内容、课程体系、实践环节、教材编写等环节的建设，强化了课程建设与专业工程实践的联系，激发了学生的学习兴趣。经过多年实践，自动控制原理课程改革促进了专业办学特色的形成，为国内高校建筑环境与设备工程专业培养具有暖通空调与电控学科交叉学科知识的复合型专业人才作出了积极的探索和有益的尝试。
参考文献：
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Teaching reform of automatic control theory course for building environment and facilities engineering specialty
LI Yan-feng， SUN Yu-ying， BIAN Jiang， XIE Jing-chao， LI Jun-mei
（College of Architecture and Civil Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， P. R. China）
[关键词] 数控技术 模块化教学 探讨
近年来，我国机械工业得到了空前发展，已逐渐成为世界制造中心。随着数控机床的大量使用，社会急需大批熟练掌握数控机床操作、编程、维修、模具设计与制造的高级应用型技术人才。培养高素质的数控技术应用人才，高职高专院校担负着义不容辞的责任。《数控加工与编程》就是我校机械类专业的一门主要职业技能课，它具有理论性、实践性强的特点。笔者作为一名教师，结合自己近年来的教学实践，认为可以将《数控加工与编程》这一职业技能课的理论与实践教学分为如下几个模块进行讲授：基础理论知识模块；手工编程训练模块；数控仿真训练模块及数控机床实际操作训练模块。从而达到教学与实践、实践与实用的统一。
一、基础理论知识模块
《数控加工与编程》课程安排在第五学期开设，之前已经完成《机械制图》、《机械设计基础》、《机械制造基础》等课程的理论教学及实验实训，所以可直接进行数控技术基础理论知识的学习。此模块主要在课堂内完成，计划40学时，完成两部分的教学。第一部分主要讲授数控加工实用基础：包括数控系统构成、数控机床及其坐标系统、数控编程基础、数控加工工艺处理及工艺指令和常用工艺文件等内容；第二部分讲授数控机床的操作与编程，这部分是这一模块的重点内容：包括数控车床、铣床及加工中心三类典型机床的操作与编程技巧。通过学习，学生必须掌握这三类典型数控机床的操作界面、位置调整与坐标系的设定、各类编程指令及编程技巧。
在教学上可采取灵活多样的教学方法和手段，激发学生的学习兴趣和动力。例如可运用多媒体教学手段，使那些用传统的教学手段无法讲清，或难以讲清的教学内容，化难为易、化繁为简，使抽象的结构变得直观，使课堂教学获得最大的效率。还可以采用互动式教学，它能培养学生的参与意识、动手能力和思维能力，并能激发学生的学习兴趣，是一种良好的教学方式，符合素质教育所提倡的“教为主导，学为主体”的教学思想，还学生主动思维的空间，让学生主动发展。除此之外，理论课教学中还可以采取设疑式、分层式、任务驱动式等灵活多样的教学方法和教学手段，调动学生的积极性，使学生感受到学习的乐趣，主动参与其中，变“要我学”为“我要学”。有效提高教学质量。
二、手工编程训练模块
此模块内容应紧接在理论教学模块之后以实训周的形式集中进行，时间1～2周。手工编程就是分析零件图样、确定加工工艺过程、选择工夹具、数据计算、编写程序单、程序输入、校对检查程序等。适用于点位加工或几何形状不太复杂零件的加工，以及计算较简单、程序段不多、编程易于实现的场合。
训练内容包括：根据预定工艺要求，拟订工艺路线、选择加工方式（车、铣）训练；正确选择切削用量、刀具、夹具、量具训练；正确选择工件坐标系、对刀点、切入切出点、走刀路线训练；根据系统格式手工编写加工程序训练；调试程序训练。
该训练的题目由指导教师确定，以数控车、铣（加工中心）典型零件的手工编程为主。学生根据课堂所学理论知识自己独立完成，掌握了训练内容后可自行修改题目内容或创作题目，由指导教师协助完成，以培养学生想象空间和创作能力。
三、数控仿真训练模块
数控机床仿真训练是让学生在实际使用数控机床前在计算机上使用仿真软件练习数控机床的编程、操作面板的使用、工件的装夹、找正、对刀及工件精度的控制，是一种进行数控实作前模拟加工教学的有效途径。对于提高学生上数控机床训练的效果、对数控机床的安全有着极其重要的作用。
对于国内的几种数控仿真软件经过多方面比较，我校最终选择了上海宇龙公司的数控加工仿真系统的教学软件。它可以实现对数控车床、数控铣床和数控加工中心加工零件全过程的仿真，其中包括毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，拥有FANUC 数控系统、SIEMENS 数控系统、华中数控系统、广州数控系统等多种数控系统，具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能，该软件具有独创性，达到了国际、国内领先水平。
此模块同样也以实训周的形式集中进行，时间2周。教学方式以学生为主体，教师只对软件的应用做简单的讲解，学生在了解软件的应用后要进行反复的实践训练，熟练掌握后要对手工编程模块所作题目逐一进行仿真训练，检验其正确及合理性。
该训练教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解，完成典型零件的仿真训练后还应尽可能结合工程中数控加工的实用工件进行分析与训练，着重培养学生在工程实践中分析问题和解决问题的能力。
四、数控机床实际操作训练模块
学生在经过以上模块的训练后，就可以进行数控机床的实际操作训练了。实训时间4～5周。此模块要构建以数控中级工认证强化训练为重点，数控机床、数控加工编程与操作等课程实验实训相结合的数控技术应用基本技能训练。以数控车削加工、数控铣削加工为主，使学生熟练掌握数控机床的面板操作、零件程序的编辑和对零件的自动加工方法，熟悉操作要领，熟练操作过程，能制定数控加工工艺；能正确选择和安装刀具，并确定切削参数；能编制带有台阶、柱面、锥面、螺纹、沟槽等零件的加工程序并能加工；能手工编制二维轮廓的加工程序；能对设备进行维护与保养，能输入程序，对刀试运行工作。
该训练教师是配角，学生是主角，学生从分析设计图纸毛坯选择工艺方案确定加工方法选择工艺参数确定数控加工程序编制数控机床操作零件检测各项操作都由自己完成。在这过程中，如遇到解决不了的问题，指导教师可帮助解决，或指导学生查找资料自己解决。
在基本技能训练模块结束时，按照中级技能资格证书的要求报请劳动技能鉴定部门组织测试，合格者颁发数控车工、数控铣工等中级职业技能资格证书。通过这一环节，学生的理论知识再次经过实践检验而得到一个质的飞跃，使他们上岗就能顶岗，为用人单位大大缩短了培训时间。这样既培养了学生实际操作的能力，又达到了产学结合的目的。
五、结语
数控技术应用是实践性很强的专业，高质量的理论与实践相结合的教学模式是实现技能型人才培养的重要环节之一，为了能更好地培养出高素质的数控技能型人才，高职教育面临着更新的挑战，这就需要我们不断探索，不断创新。
参考文献
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摘要：将双语教学和翻转课堂模式引入“控制工程基础”的教学过程，探讨教学方法并分析实践结果。双语教学适合采用小班授课的方式，将英文原版教材、英文课件和英文微课作为主要资料；课堂研讨与小组项目作业是翻转课堂实践的重要形式。
关键词：控制工程基础；双语教学；翻转课堂
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0083-02
《控制工程基础》是机械工程专业的主干课程，目的在于培养学生建立控制系统数学模型和系统动态性能分析的能力。它是机电专业的基础课程，如果能够良好地掌握课程中的英文词汇和知识点的英文形式，必将有利于机电专业其他英文资料的学习，实现课程的国际化对接。一些控制工程基础的双语教学改革被开展，例如：从理论教学、实践教学和课程考核形式三方面进行了探索，提出了在理论教学中增加机械工程案例教学，在实践教学中采用实物器件与软件相结合的方式[1]。探索了双语课程的师资水平、授课材料和教学方法等，分析了不同阶段中英文授课和学生作业的中英文所占比例[2]。翻转课堂（Flipped Class Mode，FCM）[3]是近年来在世界各国兴起的一种教学模式，在翻转课堂中，课堂时间主要由实验和课内讨论等活动所填充，而传统的课堂讲解则通过微课等形式在课外时间完成。把翻转课堂模式引入控制工程基础的双语教学，教师进行知识点概要讲解，学生在课外根据微视频进行自主学习，课堂上教师与学生基于案例进行讨论和交流，开展翻转课堂双语教学实践。
一、课程教学存在的问题
1.内容抽象，部分知识点难以理解。控制工程基础课程包含的内容较多，包括系统动态数学模型、系统时间和频率特性分析、系统稳定性分析、系统相对误差分析和系统综合与校正等，是一门综合性和理论性很强的课程。一般开设于大三上学期，内容包含很多较难理解的概念、数学公式、理论推导和复杂图形等。学生如果对基本知识掌握不牢固，就会感到该课程学习困难。
2.教师单向传授知识，学生学习兴趣低。由于学时短和教学任务紧凑，控制工程基础课堂经常采取讲授教学模式。虽然教师授课和学生听课是我国教育界普遍采用的教学模式，但是，这种单向的授课方式无法提高学生的知识应用能力，导致学生探索和发现问题的能力较弱；而教师尝试改变教学模式，通常需要扎实的知识基础和付出多倍的备课时间，投入较大。
3.专业课程的国际化对接能力弱。课程国际化是拓展学生国际视野的重要方式，但我国目前高校课程缺乏国际化。在全中文的专业课教学中，学生很少能够了解专业学术英语，不能及时了解国外先进的工程理念和前沿技术的发展，缺乏与国际的接轨；且某些高校的研究生招生考试中指定的控制工程基础专业课教材为英文教材，全中文教学不利于学生的深造与个人发展。
二、课程教学改革的途径
1.课程人数设置。上课人数对于翻转课堂具有重要影响，翻转课堂适合采用小班授课。采用层次型班级开课模式，即开设1―2个小班，每个小班人数限制在20―30人左右，进行翻转课堂双语教学。另外，开设1―2个60―90人的班级，以中文教学为主，配合少量双语教学。学生英语水平是英语授课一个关键要素，应选拔英语水平较高的学生进入小班授课，可以将雅思或大学英语四、六级等作为选拔标准。注意，分层次专业课授课仅是在双语教学准备不太充分的情况下，作为试点和过渡的一种形式。经过几轮授课，待双语课程建设与教师队伍建设完善之后，应实施全面的翻转课堂双语教学，充分体现教育公平。
2.翻转课堂实施形式。翻转课堂包括课外和课堂两个环节。在课外环节，教师根据教学内容抽取和总结出重要的知识点，依据知识点制作成微视频和设计课前练习题，学生根据微视频进行独立自主的学习，并完成相应的练习题。课堂环节主要包括教师讲解、师生互动和学生小组合作。针对控制工程基础，可在每章抽取3―5个核心知识点，教师通过实例、理论、应用和启发思考题等，把知识点讲透，为学生的课外自主学习提供基础。
3.双语教学的教材选用与课件形式。实行双语教学首先要选择一本经典的英文原版教材。英文原版教材信息量大且内容繁多，而中文教材则相对简练，为了充分发挥两种教材各自的优势：（1）选用英文教材作为主讲教材[4]，提炼英文教材中的知识点，配合英文多媒体课件，在课堂上进行知识点的概要性讲解和案例研讨，学生必须在课外借助微视频等资料进行知识点的自主学习；（2）选用中文经典教材作为参考书，且中英文教材的习题可配合使用；（3）多媒体课件采用全英文的制作方式，简练展示关键的专业词汇及相关定义。
4.控制工程基础的实验。控制工程基础的实验教学内容包括典型系统时间响应、二阶系统频率响应和控制系统校正。实验是理解控制原理的一种直观形式，而软件实验有助于课堂讲授和学生上机操作仿真。通过Matlab软件可以有效简化实验教学，采用Matlab可以使知识点生动形象地表示出来，有利于学生直观清晰地理解和掌握抽象难懂的知识点。
三、教学实施效果的讨论
1.课程网站平台有助于推动翻转课堂双语教学的实施。课程网站可以划分为用户模块、交流学习模块、资源模块、监督模块等，例如，在资源模块中，学生可以找到教学微视频、教学课件、课程习题、课程优秀文章等资料。课程网站平台是教学资源的存储体，表现在学生可以通过电脑、智能手机等途径获取微视频资源；课程网站中的留言板、学生问题和教师解答资源形成了一种知识库，可以对后续年级的专业课学习提供良好的借鉴。
2.微视频在翻转课堂教学中直接影响学生课前学习的效率与积极性。教师根据课程教学目标和内容以及参考教材，抽炼和总结出每章节必须掌握的核心知识点与难点，对知识点相关内容进行整合简化。需要讲解的教学内容可以采用公式、文字PPT，配合动画或者视频播放的形式，丰富微视频的效果以避免视频枯燥。每个微视频包含1个知识点，时间大致在8―15分钟左右。在微视频授课中，对于某一个知识点尽可能从多角度讲解，这样有助于避免知识的单调性。例如，讲解控制系统稳定性时，教师除了讲解通过理论计算来分析控制系统的稳定性以外，也可以引入基于Matlab和LABVIEW的实验，这样既扩大了学生的知识面，也可以调动学生对探索未知知识的兴趣。
3.翻转课堂的专业课双语教学要增加课堂研讨和小组项目作业的环节。根据控制工程基础内容，设计典型案例，建立案例库，使用生动、形象的案例调动学生课堂研讨的积极性。要改变学生课堂参与和活跃度低的现状，仅靠知识点提问是不够的，必须通过一些实际控制系统的分析、设计案例，来体现知识点在实际中被运用的情况。另外，小组项目作业也是一个非常重要的环节，设置4―6人的小组，以章节为单位给每个小组设计不同的协作作业。小组成员在课后时间通过资料查找、讨论分析，完成项目作业并形成PPT资料。各小组在课堂上进行项目作业汇报，形成各小组之间相互学习和竞争的效果。教师要注意小组项目作业的合理的难度和工作量，并把个人完成情况反映到学生的平时成绩中。
参考文献：
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关键词:数理基础课程;监控;保证
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2010)19-0162-02
培养创新人才是新时期国家对高等教育提出的新要求,也是高水平大学参与国家创新体系建设的最主要方式。北京大学原校长、中国科学院院士许智宏指出,大学所需要的是提供肥沃的土壤,为学生的教育营造良好的氛围。在新的时代背景下,大学必须把培养创新人才作为根本任务,以教育教学模式改革为核心,形成创新人才培养的有效途径。
为了培养出基础更加宽厚、适应能力更强的高素质创新人才,理工科高校的人才培养更加注重基础教育,尤其是数理基础,包括高等数学、大学物理、大学化学等课程。数理基础课教学的重要意义至少有两方面:一是为学生学习科学技术知识和今后的长远发展打下良好的数理基础;二是培养和提高学生的科学素质。后者尤其重要。
随着高校不断扩招,高等教育向大众教育的转变,理工科高校的数理基础课程教学出现了班级过大,教师水平参差不齐的状况。数理基础课教学面临着前所未有的挑战。数理基础课的教学质量是培养宽口径、厚基础的创新人才的关键。因此,数理基础课教学质量的监控和保证就显得尤为重要。
一、数理基础课程教学质量监控措施
通过建立数理基础课教学质量监控措施,对教师的教学质量进行评价,帮助和促进教师改进教学工作,不断提高教学水平;对学生的学习状态和效果进行评估,促进学生学习自觉性的提高,形成学生学习的自我监控机制;对院(系)等教学单位的教学基本建设和教学管理工作进行评估和指导,推进教学管理质量和水平不断提高。
(一)以凸显数理基础课教学特色的课堂教学质量评价标准为核心
制定数理基础课课堂教学的质量标准,应从是否符合学校的办学定位和人才培养目标出发,根据学校教学的实际需要确定。制定出规范、科学、合理的数理基础课程教学检查和评价指标,作为数理基础课课堂教学质量的评价标准,这是对数理基础课教学质量监控中的一项重要环节。课堂教学质量评价指标包括帮助教师向更高质量教学探寻的期待目标,也包含从方法论入手督促教师达到教学目标的内容。评价指标体系的设计应该是整体的、多维的,各条目之间相辅相成的体系。
(二)以全方位的课堂教学评价为管理基点
教学评价作为学校教学管理和质量监控的常规措施,对于稳定教学秩序、保证教学质量具有重要的作用。全方位的课堂教学评价是数理基础课课堂教学质量监控的管理基点,是收集数理基础课教学质量信息的重要渠道之一。比如,利用网络视频管理系统实现教学秩序的管理、教学过程的观摩、教学质量的评估,及时了解课堂上教师授课及学生学习的情况,从教师教学规范、教学效果等方面对每个数理基础课教师的课堂教学进行详细的记录和评价。同时,结合常规教学检查进行课堂教学质量评价。在每学期开学初、期中和期末集中开展教学检查,重点检查教学过程各个环节的准备和执行情况,及时总结、通报检查情况,全方位地实现了对数理基础课课堂教学整个过程的监控。
(三)以科学、规范、有效的教学管理工作制度为运行依托
科学、规范、有效的制度是实现数理基础课课堂教学质量监控科学化、规范化、民主化最重要的基础。教学质量管理工作制度既应以规章制度的刚性化标尺衡量与约束教学活动,以明确的管理目标来规范教学行为,又要始终坚持“以人为本”,重肯定重鼓励。
1、教学督导制度。教学督导能从与学生不同的视野评价教师的教学质量,他们的建议和意见往往具有很强的针对性和建设性。在随机听课的同时,重点关注教学效果好、学生评价后10%、学生反映问题较多的教师以及年轻教师。通过他们的听课,一方面总结先进教学经验,树立典型,加以总结推广;另一方面为教学效果较差的教师以及教学经验少的年轻教师找出影响因素,并分析原因所在,提出改进建议,促进他们教学水平的提高。
2、领导听课制度。建立校领导、学院领导、教研室和同行教师等多级多类型听课格局。每学期学校领导和各院(系)领导按照听课计划的安排,将课堂听课与教学视频管理系统相结合,对数理基础课教师课堂教学情况做深入全面地掌握和了解。
3、学生评教制度。作为课堂教学的主体,学生对数理基础课教师的教学态度、教学准备、教学水平、教学效果最具有发言权,学校坚持在每学期结束前开展学生评教工作。鉴于课堂教学质量评价的专业性与复杂性,在较短的时间内学生不能很好的把握评教指标的标准,因此,学生评教采用模糊评教的方式综合评价。
4、教务助理制度和教学质量提案制度。由于学生评教是对数理基础课教师一个学期教学的总评价,其结果具有“迟效性”,为了及时的掌握教学信息,及时发现问题、解决问题,学校设立教务助理和教学质量提案系统等实时监控渠道,及时收集数理基础课教师教学方面的信息,以及学生对学校教学工作的合理化建议,同时也将学校教学工作有关信息传递到学生中去,起到了沟通和桥梁作用。
5、观摩交流制度。定期组织数理基础课教学观摩交流活动,约请教学上有特色有成功经验的教师在全校讲授公开课,全体数理基础课任课教师参加听课,并在听课后对示范教师的授课情况进行即席点评。这一制度的建立,有效形成了全体数理基础课任课教师全员参与的、动态的和良性的教学经验交流与反馈。
除此之外,还有教学检查制度、教学事故认定处理制度、教学质量考核制度等,对影响正常教学秩序、教学进程和教学质量等不良行为或事件给予相应的处罚。这些工作制度的制定和执行保障了在管理课堂教学的基础上,更加深入和全面对数理基础课教学质量进行监控。
(四)以促进教学改进的激励机制营造良性的竞争环境
数理基础课教学质量监控不仅要强化教学质量,还应激励广大数理基础课任课教师努力提高教学质量的积极性。通过设立优秀教师奖励、青年教师教学基本功竞赛、教学管理奖等形式,加大教学奖励力度,在个人职称晋升、岗位职责考核、岗位业绩津贴、院系及部门资源分配等方面形成促进数理基础课教学质量改进的激励机制,营造良性的竞争环境。
二、数理基础课程教学质量保证措施
数理基础课程教学质量目标的实现,可以通过教学质量保证措施各个环节效果的实现来完成。同时,教学质量保证措施必须随着教学改革与研究的不断深入而不断完善,使之更加规范化、流程化、科学化和高效化。
(一)加强青年教师的培养
数理基础课任课教师要由热爱教育事业、擅长数理课教学工作、专业对口和综合素质较高的教师担任。当前我国各理工科高校由于办学规模的扩大以及师资短缺问题,教师年轻化程度大大提高,使得培养创新型人才的责任更多的落在了青年教师的肩上。青年教师学历学术水平较以前普遍提高,思想更活跃,眼界也更开阔,但是由于绝大多数青年教师初次走上教师岗位,缺乏教学实践经验,教学水平还需要提升。
在青年教师培养中尤其要重视老教师的“传、帮、带”作用。选择责任心强、教学经验丰富的中老年教师作为青年教师的指导教师,对其进行“一帮一”,使每名新教师都能在老教师的具体指导下,历经随堂听课、跟班辅导、答疑、辅导习题课、实验课等助课过程,循环2～3遍。在上讲台之前,必须要经过试讲并通过。上讲台之后,老教师还要听课检查、点评。老教师要指导年轻教师对教学大纲的分析、熟悉,如何备课,如何写教案、讲稿,如何按新的教学理念对课堂教学作出精心的创意设计,如何讲课,如何上习题课,如何带实验课,如何培养指导学生的自主学习能力等。
(二)让新的教学理念进课堂
从教学理念上,数理基础课任课教师不要把学生当作灌输的对象,不要把学生的头脑当作被填充知识的容器,而应当作被点燃的火种,用教师的思维去点燃、撞击学生的思维火花,引导学生去思索,激发学生的学习兴趣。使学生在走出教室时仍然有问号、怀有好奇,要使课堂变成学生探索世界的窗口。
常言道,教学有法,教无定法,贵在得法――重在启发。启发式教学,它不是指一种具体的教学方法,它是一种教学理念,它所注重的是:启发学生主动学习、积极思维,它看中的是培养学生学会思维的过程,而不是止于结果、止于答案。这样启发式教学过程,不是知识的灌输、注入,而是知识的探究,是基于探索的教学,是教学与研究的融合。至于具体的教学方法,可以多种多样:讲授式、提问式、讨论式、模拟式、案例式……在改革教学方法时,要避免停留在简单模仿某种具体教学方法看得见的外在形式。
新的教学理念要求数理基础课任课教师本人讲课要有激情,有感染力,营造出一种有利于学生思维活跃的氛围,为课堂留出研讨、探索、撞击火花的余地,用适时的、启发性的问题来启示学生。在互动中,善于捕捉学生朦胧思维中的火花。只有通过学生自己琢磨出来的知识才是学生真正学到的。教学的魅力不是在于知识的灌输,而是在于怎样才能调动学生的积极性,使学生自主的学,学会学习、培养创新意识。
(三)充分发挥第二课堂的作用
当代网络技术的发展,使网络成为可以充分发挥学校教育资源的载体。它可以使学校有限的资源,发挥出比以往大得多的效果。因此,网络教育最明显的优势,就是超越时空限制。为了帮助学生消化理解课堂教学内容,系统的掌握数理基础课的知识,我们充分利用网络教育的优势,将学生的学习时间由固定在课堂的100分钟延展到课外的自由时间。数理基础课程通过在校园网上开设教学网站,设立“网络辅导系统”、“网络答疑系统” “在线试卷”等专栏,方便了学生课下复习和理解课堂教学内容。
(四)实行任课教师警告退出机制
以前任课教师一般是终身制,只要当上教师,即使授课质量不好,仍然可以继续教下去。“只进不出”只能使素质高,能力强的老师不思安危,让讲课不好的老师浑水摸鱼,当一天和尚撞一天钟。导致有的学生不爱听课,甚至放弃学习。而数理基础课学不好,对后续课程学习影响非常大。所以,数理基础课必须实行任课教师的警告退出机制。对授课质量不好的教师给予黄牌警告,并给予一定时间进行改进。改进后再进行试讲评估,合格的,可以继续讲授该门课程,不合格的,责令该教师退出该门课程的讲授。
总之,理工科高校数理基础课教学质量监控与保障措施的建立与完善,是一项复杂的、动态的、长期的系统工作,是理工科高校教育教学研究与改革的一项重要内容,还有待不断研究,不断建设,不断调整,使之逐步优化。
参考文献:
[1]赵言诚,孙秋华,麻文军.构建课程体系新格局深化工科物理教学改革[J].黑龙江高教研究,2006(1):135-136.
[关键词] 工程项目；进度计划；控制；教学模式；实践教学体系；教学方法
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 150
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）01- 0254- 02
1 前 言
工程项目进度计划与控制课程内容包括进度控制原理、工作内容及施工进度计划的编制。是一门理论和实践密切结合的专业课程。鉴于高职教育教学的要求，该门课程要培养学生成为建筑工程专业技术人才，要求学生了解进度控制的基本知识和一般规律，掌握建筑工程流水施工原理和网络计划技术的基本方法，具有编制单位工程施工组织进度计划的能力，为今后从事工程项目进度计划与控制工作打下基础。
目前，技能型人才的需求与毕业生就业存在矛盾现象：一方面是技能型人才紧缺；另一方面部分高职院校毕业生就业质量下降。分析其原因是培养的人才脱离了社会需求。课程教学仍偏向于建立学科体系，没有紧密结合企业生产实际。传统授课模式的缺点日益显现。例如：
（1）教学内容枯燥、乏味，脱离工程实际。在课程内容上以讲授。流水施工及网络计划技术等进度控制的方法为主，这使得学生虽然掌握了进度控制的原理却难以成功应用到具体工程实际中。
（2）教学方法急需改进。应该最大限度地发挥学生自主学习的积极性，使得全体学生都受到良好的实践能力训练，提高他们的学习效果。
（3）考核方式单一。应该加强过程管理，构建多元考核体系。因此，职业教育必须进行教学改革，要注重教学的实践环节，加强实际技能和动手能力的培养，将教育过程放到实际工程项目中，通过实际工程项目，将专业基础知识、个人能力、团队协作能力和系统构建能力的培养整合到某一课程体系中 。
具体的教学改革方案如下。
2 优化课堂教学
工程项目进度计划与控制课程是一门理论和实践密切结合的专业课程，优化教学方法对保证教学效果有重要的作用。工程项目进度计划与控制课程教学过程中，学生普遍反映内容抽象、枯燥，缺乏学习热情和兴趣，学习效果不理想。因此，必须缩短教学与具体工程实际之间的距离。对《工程项目进度计划与控制》课程可采用Work-shop教学法、行动导向教学和教学组专题教学设计相结合的方法，以保证教学与工程实际相结合。
2.1 Work-shop教学法
Work-shop教学法是一种以师生互动为主题的教学方法，其更注重创新，更侧重于解决问题。例如在工程项目进度计划与控制课程中，Work-shop教学分为了以下几个典型的过程：①确定主题，设计工程实际情境；②引导学生思考，确定最后成果；③进行实地调研，引导发现问题；④指导制定工作方案；⑤组织方案答辩；⑥学生自主研究，团队合作；⑦进行最终方案总结。
教学效果分析：
（1）学生初始能力情况：学生好奇心较强，但部分学生学习主动性较差，相互间认知能力存在差异。相关前序课程知识的掌握程度基本能满足本课程的学习需求，但该班学生计算能力较差。
（2）效果对比分析：对比以往讲授某章节内容的情况，通过问卷调查，使用Work-shop教学方法后，随堂测验的及格率提高了42%，优秀率提高了19%。大大提高了学习的主动性，学生乐于思考问题并自主解决问题，课堂效果良好。学生听课调查情况见表1。
2.2 行动导向教学
以“学为主体，教为主导”教学观的指导下，行动导向教学是以项目为载体、以工作任务为中心来选择、组织课程内容，并以完成工作任务为主要学习方式的课程模式。这种教学法的基本环节是课前预习、任务指定、完成任务、展示作品。在学生的作品展示中，应该既有团队合作，又有深入探究；既有课程内理论知识的研究，又有课本外实践能力的延伸扩展。它把生产一线中的实际项目引入课堂，使学生“在做中学”，加强理论与实践相结合，提高了学生职业能力培养的效率，有利于提高学生的综合素质。
2.3 教学组专题教学
该教学方法可以由讲授工程项目进度计划与控制、施工技术、建筑企业管理的老师组成一个团队，在课程讲授中，知识点可以由相应的课程老师来讲解，既可以丰富教学内容和教学环节，充分发挥每一位老师的教学特长，又可以调动学生课堂上的学习气氛，教学风格多样化，避免学生产生枯燥乏味感。经主讲教师的引导，容易激发学生学习的激情，提高学习效率。
3 强调实践性教学内容
对于高职高专的教育，其培养目标不同于本科教育。高职教育的主要任务是培养高素质技能型人才。因此，在保证理论知识“必需、够用”的前提下，不强调学生的设计能力，而注重实践性能力的培养。为实现“实施型”的人才培养目标，我们应该以进度计划的编制、组织管理、评价等作为重点授课的内容，并增加实践性环节，使学生具有一定的实践操作能力。
4 建设教学辅助材料
在专业人才培养目标和课程教学目标的指引下，教学过程中注重收集同类院校教学相关资料。目前主要教辅材料有《建设工程项目施工组织及进度控制》《项目进度控制的管理措施》《建设项目进度控制》，基本能满足目前课程教学需要。同时通过网络平台收集了大量电子版实际工程项目方案书，便于在教学中通过多媒体和资源共享平台进行演示，大大提高了课堂的教学效果。
5 课程成绩评定标准
高职课程教学注重的是职业能力培养，因此，课程考核评价不再是单独的期末理论知识考试，而是“学”和“做”相结合，既考查学生的理论知识，又考查学生的实践操作技能，成绩的考核应以学生综合能力和素质的提高为基准。在考核内容上进一步细分，并设定不同权重和考核点，注重分析、解决问题能力和技术应用能力的考核。把对基本理论和原理的掌握程度的考核，体现在课堂提问、课外作业和理论考试上。通过以上的课程考核体系，能较全面地评定学生对本课程的掌握情况，综合评价学生的各方面的能力。
6 进行现场教学
现场教学使教学与工程实践相结合。工程项目进度计划与控制是一门工程应用型的课程，在强调以课堂理论教学为中心的同时，还应特别注重其实践性。可以邀请具有丰富工程实际经验的技术人员来给学生作专题讲座或现场教学。在第二课堂相对开放的环境中，引导学生走出教室。布置参观或实习类的综合作业，引导学生在课外进行学习和调研，有效地将学生所学的理论知识与工程实践相结合。
7 结 语
为培养学生核心能力――进度计划的编制与审核能力为目标，实施“行动导向、 Work-shop教学、教学做一体化”的综合教学模式。
7.1 以能力培养为目标，丰富教学方法
采用多种教学方法和教学形式，例如教学组专题教学、行动导向、Work-shop教学和专家讲座等，必须在教师自身水平和学生既有知识的基础上择优选择和组合。在实践技能型能力培养的目标指导下，建议引入开放式的教学形式，将教学过程延伸到第二课堂。
7.2 注重能力考核，鼓励个性发展
考核也应以能力培养为目标导向，即重点考核学生运用知识、分析问题、解决问题的能力。采用理论考试与实践教学环节（课程设计）考核相结合、开卷考试与闭卷考试相结合的考试方式。
主要参考文献
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[4]夏天虹，白健，罗丹霞.“安装工程计量与计价”教学组专题教学的探讨分析[J].四川建材，2015，41（1）：269-670.
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摘要：从教学设计、实施、评价等方面全面探讨了“学做案导学导做”的教学模式，实践证明了此教学模式的有效性，特别是在帮助学生职业可持续发展上能发挥积极作用。
关键词 ：高职；课程改革；“学做案导学导做”教学模式
基金项目：2013年江苏省高等教育教改研究立项课题（项目编号：2013JSJG432）
作者简介：刘华，男，盐城工业职业技术学院教授，主要研究方向为纺织产品开发、纺织专业教学。
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1674-7747（2015）03-0044-03
“学做案导学导做”教学是在借鉴中小学“学案导学”教学模式基础上发展起来，经笔者所在学校多年实践探索，证明效果明显的一种新型的高职教学模式，它旨在通过不同层次学生的自主选择学习技能，自主开展学习，自主动手探索，培养学生的自学能力和实践动手能力，提高教学效果。所谓“学做案导学导做”，是指以包括文字、图片、视频等素材的学做案为载体，以导学导做为方法，以教师的引导与指导，学生的自主学习和自主动手探索为双主体，师生共同合作完成一项来自企事业单位真实工作任务的一种教学模式。这种教学模式改变了过去教师“一言堂”式的单纯讲、学生被动听的“满堂灌”的教学模式，真正体现了教师在教学中的主导作用和学生的主体作用，实现了主导作用和主体作用的和谐统一，发挥了教学的最大效益。
一、“学做案导学导做”的内涵
“学做案导学导做”模式就是，学生在课外根据校企教师设计的包含文字、图表、动画、视频等多种形式媒介的学做案，通过认真阅读自编教材及参考资料，仔细观看微课视频，自主学习学做案，初步实践与认知教学项目。然后，在课内根据学做案的任务要求，自己制订项目任务完成方案，实施完成相关工作任务，学生可在真实实践项目学习过程中，师生共同探究学习，最终形成知识，获得技能。这种教学模式一方面满足了职校学生职业素质发展的需要，另一方面又能满足学生自我持续发展的需要，对学生的自我认知、自我发展和自我价值的实现有十分积极的作用。［1］而教师的角色不仅仅是知识的传授者，更重要的任务是培养学生的职业素质、自学能力、公民意识等，教会学生怎样工作、怎样学习、怎样生活，真正提高学生在实际工作中的分析问题、解决问题的能力。此教学模式也是翻转课堂的一种实践形式，实质就是课前学，课内做。
二、“学做案导学导做”实施过程
（一）提取企业要求
高职教育的职业性要求学生的学习就是工作，工作就是学习，坚持“工作怎么做，学生就怎么学；学生怎么学，教师就怎么教”。高职院校高端技术技能型人才培养的定位决定了其教学内容必须是来自企业的真实项目。［2］因此，从企业生产、管理、营销等一线收集真实、鲜活的教学素材，提取教学项目，用企业真实产品的设计、生产和营销贸易案例作为教学内容，用企业真实的生产组织活动、管理模式作为教学内容，用企业开发改造创新的项目作为教学内容，就成为课程的本源。［3］以“机织工艺设计与质量控制”课程为例，笔者选择用喷气织机织白坯织物的工艺设计与质量控制、用剑杆织机织色织物的工艺设计与质量控制、用喷水织机织长丝织物的工艺设计与质量控制3个生产案例作为教学项目，项目选择既有代表性，又有典型性，完成3个项目的学习可以帮助学生掌握常见机织产品的生产组织、工艺设计、质量管理等基本内容，初步胜任纺织企业织部基层技术人员的要求（见表1）。
（二）教师设计学做案
教师对于学做案的设计，应该遵循以工作过程为线索的思路，把握好“学法”线和“做法”线，充分运用各种媒介手段设计有利于引导学生“自主学，独立做”的学做案，以大幅减少教师在学生完成工作任务中的作用，逐渐实现学生完全独立地完成真实工作能力的培养为目标，帮助学生成为合格的“职业人”。
对于“机织工艺设计与质量控制”课程，笔者围绕学习即工作，设计加工各种机织设备的操作示范视频及说明、图文操作示范说明、常见织物的工艺设计原则、工艺选择与计算的真实案例、设备的主要工艺调节方法与操作示范、试生产的开机步骤等素材，围绕工作就是学习，设计用于导学导做的学做案。学做案的设计应做到重点突出且有学（做）法指导，难点分散且有突破方法，采用左栏导学、右栏导做的方法，以达到启发和开拓学生思维，增强学生学习能力、动手能力和职业素养的目的。
（三）学生运用学做案自主学，独立做
1.课前试学。每一项目下的具体工作任务，均安排包括知能要点图解和相关知识点链接的学前要点预览，帮助和引导学生课前自学。“剑杆织机织色织物的工艺设计与质量控制”项目中整经任务的学前要点预览中，提供了分条整经的知能要点图解和色织物的相关知识点链接。学做案的双栏内容分别供学生在开放的实验实训室中提前试学、试做，明确列出哪些会了，哪些还不会。
2.课上真做。课内双栏设计的学做案，以知能要点精讲为主的左栏主要提供服务学生自主学的知识重难点解读，右栏则主要提供服务学生独立做、个性做的项目训练示范，双栏内容完全按学生学习习惯、学习方式、学习基础等的不同，提供文字版、微课版两种形式的素材供学生自主选择学习用，侧重学法指导，安排专任教师和企业兼职教师共同指导，采取教师与学生评价相结合、过程与结果（产品）评价相结合、教师与师傅评价相结合和知识与能力评价相结合的多维评价体系评价学习效果。
以项目二中的“色织物整经”任务为例，成立学习团队或学习小组，学做案的左栏提供常见色织物整经及排花必备的知识和拓展知识；右栏按照初看工作过程的要求“看一看”、小组讨论排花方案的形式“议一议”、写出实施工艺表的要求“写一写”、工艺表实施上机工艺的目标“做一做”、评价织轴质量和工作态度等方面“评一评”，提供了详尽的实施指导，并辅以“助学提示”、个性化的“探究学习”、“废物再利用”、“安全警示”等环节帮助学生形成知识，获得技能，提升素质。
在实施中，笔者利用央财支持的全流程全真型的纺织服装实训基地，创设真实的工作情境，成立模拟生产车间，在来自企业的真实项目中实践，体验工艺设计、工艺上机、质量监控、设备维护等一线员工角色。
3.课外强化。技能的习得必须通过实践与反复的训练。［4］因此，笔者考虑课内时间有限的实际问题，课后结合学生个性化需求专门安排“课外提升训练”和“专项技能强化”两个环节，这是照顾不同学生层次的针对性安排。课外提升训练旨在巩固知能，服务一般学生。专项技能强化，着重提升能力，服务更高要求的学生。如在项目二的任务二中，笔者安排了整经的分排穿和分层穿的“课外提升训练”，以帮助所有学生达到操作的要求。安排整浆排花的“专项技能强化”，借助CAD模拟，通过实际机上操作，掌握了排花与织物花型实现的关系，进一步提升了学生开发新品时的创新能力。
4.项目总览。每一综合项目结束后，还提供包含项目知识网络、项目专题归纳总结、项目能力检测等环节的项目终结解决方案。项目知识网络旨在提供给学生本项目完整的、清晰的知识网络图，解决知识碎片化的问题，帮助学生在做后形成系统知识。比如课程实施中，笔者通过让学生总结3个教学项目中浆用材料的特点及原理，总结出了浆料的知识网络图，弄清了天然浆料、合成浆料等的区别，掌握了与主浆料配套的助剂的应用原则，学会了根据不同织物特点自己组配合适的浆料配方。知识网络图用于学生“做”后通过思考总结，引导学生形成知识，将原来散布于各项目任务中的知识系统化，帮助学生形成完整的知识体系。
专题归纳总结环节主要从“概念辨析”的角度帮助学生厘清易错易混的概念，以“错误指引”环节指导学生弄清做的过程中的所以然，提升学生的能力水平。［5］如分批整经和分条整经的“概念辨析”，通过直观形象的图示法厘清概念，在整经中实践纱线穿入伸缩筘的方式，采取试错式的“错误指引”，纠正学生的错误，真正帮助学生理解了分排穿和分层穿的“所以然”。
概括起来，学做案导学导做教学模式基本上具有以下环节：以案试学试做组织组内讨论以案导学真做指导解难释疑课内现做实测知识整合与重组课外拓展创新。通过实施学做案导学导做教学模式，在做法指导形成完整规范的体系和知识网络形成的同时，学法、做法指导也构成包括信息收集与加工、方案设计、方案实施与优化和方案评测的完整科学体系，为学生可持续发展创造了必要的条件。
三、实施“学做案导学导做”教学模式的几点思考
首先，“学做案导学导做”的教学模式应建立基本的软硬件保障，发挥教师的主导作用和学生的主体作用。软硬件保障就是在软件中的学做案开发、教师实践能力和教学能力的培养、资源的组织等要素，在硬件上学校添置必要的仪器设备、利用好企业现有的装备等。在实施中，教师主要做学生学习的组织者、支持者和评价者，引导学生积极思维，培养学生的创新思维和创新能力。学生开展自主学、独立做的学习活动，从而激发学生的主体精神。
第二，教学要在真实的情境中开展，教师要对不同类别的学生一视同仁，提供分层的学做案，帮助学生自主选择任务，指导完成项目任务，肯定学生在过程中的各种优点，挖掘学生潜力，引导全体学生成才，实现“一个也不能少”。
第三，要真正落实学生自主学，独立做，绝不允许把现代职教的课堂变成教师的一言堂，当然也不能允许教师对学生的学做放任自流，而变成“放羊式”教学。教师和学生都要承认“学生自主学，独立做”是高职教学的必然选择，是技术技能人才培养的必由之路。
最后，教师应以教学有效性为根本，以激发兴趣为目标，运用多种教学方式和先进的教学手段实施教学，特别是要发挥微课的作用，以实现“师生运用科学方法在做上追求做之所以然”。
参考文献：
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