殷素峰, 黎小巨, 陳小艷

(東莞理工學院城市學院 機電工程系, 廣東 東莞 523419)

大學教育屬于“實踐—理論—實踐” 認識論辯證鏈條的第二個環(huán)節(jié),其實質(zhì)是將理論有效地“植入”學生大腦并使之形成改造世界的力量。為了提升學生對知識的理解度,項目導向式教學模式得到廣泛的認可,其以工程項目貫穿整個教學過程,使學生從中感知、體驗和領悟相關知識,從而激發(fā)學習興趣,提高學習主動性[1-8]。項目導向教學模式對增強教學效果起到了積極作用,但實踐發(fā)現(xiàn),由于教改后課程學時較少,授課過程中理論與項目實踐交融并不充分,項目導向教學模式?jīng)]有充分發(fā)揮出其應有的效果。本文提出前置式項目誘導型教學模式,旨在從內(nèi)涵、結構、功能各方面深化項目導向教學模式的研究。

1 前置式項目誘導型教學模式內(nèi)涵

前置式項目誘導型教學模式是在項目導向教學模式的基礎上,提倡合理選擇工程項目,在授課前學期,以參觀演示等方式向?qū)W生介紹課程內(nèi)容應用領域、應用價值,激發(fā)學生的好奇心和學習興趣,誘導學生利用寒暑假提前介入項目學習,并在授課學期,加強教師指導,幫助學生完善項目,實現(xiàn)在實踐的基礎上充分消化、吸收理論知識。

前置式項目誘導型教學模式分4個階段,如圖1所示。第一階段為項目誘導期,時間為授課前學期,教師通過組織集中參觀、展示等方式,有目的地宣講課程的應用領域及應用價值,激發(fā)學生主動探索意識。第二階段為項目引導期,時間為寒暑假,給學生布置初級項目,通過微課、PPT講義、提供實驗器材等形式引導學生檢索相關資料完成任務。第三階段為項目指導期,時間為課程授課學期,教師將初級項目升級為高級項目,對項目提出更高要求,通過師生互動,對存在的問題及時協(xié)商解決。第四階段為項目主導期,時間為授課學期末,教師提出綜合性項目,學生通過團隊協(xié)作,綜合多學科知識,實現(xiàn)項目創(chuàng)新。

圖1 前置式項目誘導型教學模式

2 前置式項目誘導型教學模式理論基礎

2.1 人類學習與學生學習的本質(zhì)區(qū)別

人類學習是人憑借經(jīng)驗而產(chǎn)生的行為或行為潛能的相對持久變化[9],包括3方面內(nèi)容 : 人類學習為了改造客觀物質(zhì)世界,具有主動性；人類學習是一種憑借經(jīng)驗而進行的活動,也就是說,學習一定要以學習者已有的經(jīng)驗為基礎,經(jīng)過反復的練習后發(fā)生的行為變化；人類學習所引發(fā)的變化既包括行為的變化,又包括行為潛能的變化。因此,人類學習具有主動性、持久的、深刻性。

學生的學習是在教師的指導下,有目的、有計劃、有組織地進行,是在較短的時間內(nèi)系統(tǒng)地接受前人積累的文化經(jīng)驗,以發(fā)展個人的知識技能[10]。學生的學習與人類學習的區(qū)別有3點:學生的學習以間接經(jīng)驗的掌握為主線；學生的學習具有較強的計劃性、目的性和組織性；學生的學習具有一定程度的被動性。因此,學生的學習具有被動性、短暫性、膚淺性。

前置式項目誘導型教學模式使學生在接觸理論知識之前,首先接觸實際項目,為學生提供直接感性認識,模擬人類認識世界的本質(zhì),使學習過程變被動為主動,變短暫為持久,變膚淺為深刻。

2.2 建構主義學習理論

建構主義( constructivism)學習理論強調(diào)學生在學習過程中以個人原有的經(jīng)驗、心理結構和信念為基礎來建構和理解新知識[11]。建構主義學習理論要求教師把握并利用學生正規(guī)學習前的非正規(guī)學習,以及科學概念學習前的日常概念學習,來理解與建構新知識或信息,從而更好地保證教學所要達到的預期效果。建構主義強調(diào)學習過程中體現(xiàn)學習者的主動性、建構性、探究性、創(chuàng)造性[12]。建構主義的核心內(nèi)容是以學生為中心,強調(diào)學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的主動建構。

前置式項目誘導型教學模式與建構主義學習理論相一致,使學生在接觸理論知識之前,讓學生首先建構自己的理解,在自己理解的基礎上通過自主探索達到一定的認識高度,然后通過教師干預、師生互動,將理論知識內(nèi)化為學生解決實際問題的能力。

3 學習動機與前置式項目誘導型教學模式的設計與組織

學習動機是激發(fā)學習活動、維持學習活動,并使學習行為朝向一定目標的內(nèi)部心理狀態(tài),學習過程必須充分激發(fā)、維持學習動機,才有可能達到事半功倍的效果。

3.1 學習動機來源

美國教育心理學家奧蘇貝爾(Ausubel,D.P)認為,學生學習動機由認知內(nèi)驅(qū)力、自我提高內(nèi)驅(qū)力、 附屬內(nèi)驅(qū)力 3個方面構成[13]。認知內(nèi)驅(qū)力是一種要求了解和理解的需要,主要從好奇的傾向(如探究、操作、領會以及應付環(huán)境等有關的心理素質(zhì))中派生出來,是一種最重要和最穩(wěn)定的動機；自我提高內(nèi)驅(qū)力是指由自己的學業(yè)成績而獲得相應地位和威望的需要,可促使學生把自己的行為指向當時學業(yè)上可能達到的造詣； 附屬的內(nèi)驅(qū)力指的是一個人為了贏得長者(如家長、教師等)的贊許或認可而表現(xiàn)出來的把工作做好的一種需要。

3.2 學習動機缺失

Legault[14]及其同事認為學習動機缺失包括4個維度:能力信念、努力信念、任務價值與任務特征。

能力信念指動機缺失者對自己完成行為的能力具有消極的認知；努力信念指動機缺失者對自己所能夠付出的努力程度的消極認知；任務價值指學生對所需完成的學業(yè)任務的重要性與意義的消極認知，假如學業(yè)任務對學生并不重要,那么就可能導致動機缺失；任務特征指可能導致學習動機缺失的學業(yè)任務的具體特征，比如當一個任務缺乏興趣或刺激時,或者枯燥乏味、冗長、繁雜時,動機可能就會缺失。

根據(jù)學習動機理論,前置式項目誘導型教學模式必須自始至終都要能夠激發(fā)學習動機,并要避免實施過程中學習動機的缺失。因此,在項目設計中,需要甄選趣味性、應用性強,且難度與學生實際水平相當?shù)念}目,吸引學生主動學習。而在教學執(zhí)行過程中,教師需時刻洞察學生學習狀態(tài),實時引導,幫助學生不斷克服困難,使學生對自己分析問題、解決問題能力的獲得高度自信,并具有成就感。前置式項目誘導型教學模式中項目設計及組織過程與學習動機的關系見表1。

表1 前置式項目誘導型教學模式中項目的設計與組織

4 前置式項目誘導型教學模式實踐

為了驗證前置式項目誘導型教學模式的效果,在 A、B、C 3個班“單片機原理與應用”教學過程中分別采用前置式項目誘導型、課內(nèi)項目引導型、傳統(tǒng)教學模式進行試驗,其中 A班在授課前一學期參觀了科技館智能控制展廳,觀看了電子顯示屏等與單片機相關的應用案例,同時購置了10套單片機學習板(包括流水燈制作、LED點陣、液晶顯示等項目實驗及其完整的程序等,還有相應的講解視頻),要求學生利用假期觀看視頻,動手實踐。B班在授課過程中引入部分項目,如“基于流水燈設計遙控光立方”“基于數(shù)碼管設計按鍵計分器”等。C班授課采取非項目導向的傳統(tǒng)教學模式。

基于yaahp軟件運用層次分析法[15]對3種教學模式效果進行分析。層次模型以工程應用能力為決策目標,包含專業(yè)理論知識、思維判斷能力、創(chuàng)造創(chuàng)新能力、創(chuàng)作動手能力和表達交流能力共5個一級指標。每個一級指標包含3個二級指標,如專業(yè)理論知識包括核心課程成績、學生對核心課程目標的理解、學生對課程之間關聯(lián)的理解,另有3種教學模式為備選方案,具體參見圖2。

圖2 各級指標及備選方案對工程應用能力的相對權重

一級指標相對決策目標、二級指標相對一級指標判斷矩陣中各要素的相對重要性用 1、2、3……9 及其倒數(shù)來標度,由專家打分決定,如表2所示。備選方案相對二級指標判斷矩陣中各要素的相對重要性由教學資料總結分析及問卷調(diào)查決定,如3個備選方案對核心課程成績的判斷矩陣是通過對A、B、C 3個班“單片機原理及應用”考試平均成績進行分析,以C班平均成績?yōu)榛鶞?A、B班平均成績與C班成績相比,規(guī)定1分差相當于0.2等級標度,從而決定3個備選方案對核心課程成績的相互重要程度。

表2 判斷矩陣標度

如5個一級指標相對決策目標的判斷矩陣及計算結果如表3所示,其中判斷矩陣一致性比例為0.010 3,對工程應用能力的總權重為1.000 0,判斷矩陣最大特征值λmax為5.046 0,5個一級指標相對權重Wi分別為0.187 3、0.196 5、0.291 3、0.234 1、0.090 7。

要求各判斷矩陣一致性比例均小于0.1,檢驗合格后進行計算,各要素對決策目標“工程應用能力”的權重分布如圖2所示。從圖中可知,在一級指標中,專家認為創(chuàng)造創(chuàng)新能力、創(chuàng)作動手能力對工程應用能力的權重較大,分別為0.302和0.283,二級指標中,創(chuàng)新設計能力、綜合制作、自主學習能力、專業(yè)競賽更能體現(xiàn)工程應用能力,其權重分別為0.117、0.116、0.087、0.087。方案層中,經(jīng)教學資料分析和學生問卷調(diào)查,前置式項目誘導型、課內(nèi)項目引導型、傳統(tǒng)教學模式工程應用能力的排序權重依次為0.667、0.255、0.076。評價結果顯示,前置式項目誘導型教學模式相對于傳統(tǒng)教學模式對學生工程應用能力的培養(yǎng)具有絕對的優(yōu)勢,而相對于課內(nèi)項目引導型教學模式同樣具有明顯的優(yōu)越性。

表3 5個一級指標相對決策目標的判斷矩陣

工程應用能力: 一致性比例:0.010 3； 對“工程應用能力”的權重:1.000 0； λmax:5.046 0

5 結語

前置式項目誘導型教學模式適應認識規(guī)律,著眼于“以教為中心”向“以學為中心”的轉(zhuǎn)變,實施過程中,學生能夠充分利用時間理解課程內(nèi)容,有利于激發(fā)和保持強烈的學習動機,通過項目的循序深入,使學生理論知識與實踐能力相輔相長,樹立自信心,增強成就感。同時,在前置式項目誘導型教學的實踐過程中,其對學生工程應用能力的培養(yǎng)具有明顯的優(yōu)勢,因此,該模式對“應用型”本科院校的人才培養(yǎng)工作有著顯著的指導意義。

參考文獻(References)

[1] 劉少克,李曉龍.基于項目導向的研究性教學模式探索[J].教育教學論壇,2015(36):114-115.

[2] 石愛業(yè),張振,徐楓,等.基于項目導向的專業(yè)綜合實踐教學[J].計算機教育,2010(13):137-141.

[3] 李軍.項目導向教學方法研究和實踐[J].科教導刊,2011(12):111-112.

[4] 季麗琴.基于項目導向的“PLC 控制編程技術”課程教學模式改革[J].職教通訊,2014(33):49-51.

[5] 趙仕宇,周超.基于項目導向的《塑料模具設計與制造》課程教學研究與探討[J].中國制造業(yè)信息化,2012,41(3):74-76.

[6] Chandrasekaran S, Stojcevski A, Littlefair G,et al. Project-Oriented Design-Based Learning: Aligning Students’ Views With Industry Needs[J].International Journal of Engineering Education, 2013,29(5):1109-1118.

[7] Filho W L, Shiel C, Paco A D.Implementing and operationalising integrative approaches to sustainability in higher education: the role of project-oriented learning[J].Journal of Cleaner Production, 2016,133:126-135.

[9] 馮忠良,伍新春,姚梅林,等.教育心理學[M].2版.北京:人民教育出版社,2010.

[10] Teneva M. The essence of school education[J].The Journal of Supercomputing, 2015,13(3):237-240.

[11] Palmer D. A Motivational View of Constructivist-informed Teaching[J].International Journal of Science Education, 2012,27(15):1853-1881.

[12] 傅四保.建構主義學習理論指導下的項目教學法初探[J].中國大學教學,2011(2):56-58.

[13] 方相成.論學習動機的優(yōu)化[J].教育評論,2010(2):37-40.

[14] Legaul L, Green-Demers I, Pelletier L. “Why do high school students lack motivation in the classmcm? Toward an understanding of academic amotivation and the role of social support”[J].Journal of Educational psychology，2006, 98(3):567-582.

[15] 邱文教,趙光,雷威.基于層次分析法的高校探究式課堂教學評價指標體系構建[J].高等工程教育研究,2016(6):138-143.