王春艷 王貴成 楊建風(fēng) 王亞元

摘? 要 基于“以學(xué)為主、教為輔，項目化分步協(xié)同提升工程能力”的教學(xué)改革思路，提出層次遞進式項目化教學(xué)方法。實踐表明：層次遞進式教學(xué)有利于實施因材施教，激發(fā)學(xué)生積極性和創(chuàng)新意識，項目化訓(xùn)練有利于學(xué)生技術(shù)技能與企業(yè)需求對接，學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性顯著提升，為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、分析和解決工程問題的能力開辟了新路徑。

關(guān)鍵詞 實踐課程;項目化教學(xué);實踐教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）24-0118-04

Research on Hierarchical Progressive Project-based Teaching of

Practical Courses//WANG Chunyan， WANG Guicheng， YANG Jian-

feng， WANG Yayuan

Abstract A hierarchical progressive project-based teaching is pro-

posed which is based on learning supplemented by teaching and pro-

ject-based step-by-step collaboration to enhance students’ engineering

ability in practical courses. Teaching reform practice shows： hierar-chical progressive Teaching is conducive to students in accordance with their aptitude， stimulating their enthusiasm and innovative. And project-based training is conducive to connecting students’ technical skills with the needs of enterprises. The students’ enthusiasm for independent learning has been improved significantly. It opens up a

new path for further training students’ ability to practical， analyze and solve engineering problems independently.

Key words practical course; project-based teaching; practice tea-ching; teaching reform

1? 研究背景

對于工科學(xué)生而言，實踐課程教學(xué)與訓(xùn)練是創(chuàng)造性應(yīng)用的過程，是綜合能力形成的過程。大學(xué)本科四年是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗的重要時機[1]。實踐課程獨立于理論課程之外，是理論知識的重要補充與拓展，旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，增強理論知識的實踐性和拓展性，提高學(xué)生的整體科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，也是培養(yǎng)新時期卓越工程師的重要環(huán)節(jié)。2006年，我國工程教育本科專業(yè)認證工作開始試點，并于2016年6月正式加入《華盛頓協(xié)議》，全面開展工程教育專業(yè)認證。不同于本科教學(xué)評估，認證標準更加重視考查學(xué)生綜合運用所學(xué)的科學(xué)理論和技術(shù)手段，分析并解決工程問題的基本能力。其內(nèi)涵更加貼近工程實踐，貼近企業(yè)界對人才的需求，對工科專業(yè)教學(xué)提出一系列新要求[2-5]。

本研究基于“以學(xué)為主、教為輔，項目化分步協(xié)同提升學(xué)生工程能力”的教學(xué)改革思路，提出一種多層次的遞進式項目化實踐教學(xué)方法。項目化教學(xué)模式是由美國凱茲教授和加拿大查德教授共同創(chuàng)制的一種以學(xué)生為本的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式最能體現(xiàn)教育的實踐性[6]。項目化實驗教學(xué)法是通過實施一個完整的項目而進行的實驗教學(xué)活動，其目的是在實驗教學(xué)中以學(xué)生為中心，把理論與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的自主創(chuàng)新能力，提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力[7]。如果沒有學(xué)生的主動學(xué)習(xí)過程，教師的教是沒有用武之地的[8]。

層次遞進式項目化實踐教學(xué)是以學(xué)生為主導(dǎo)、教師為引導(dǎo)，由淺入深、由零至整的階段性、進階性、系統(tǒng)性實踐教學(xué)體系，是將項目化的實踐教學(xué)進階式地系統(tǒng)化，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握技能由被動的不得已接收，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?，“學(xué)中做、做中學(xué)”[9]，有效提高學(xué)生所學(xué)知識的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、崗位適應(yīng)能力、溝通與合作能力。

2? 層次遞進式項目化實踐教學(xué)的基本特征

項目實踐目的是將理論知識實踐化，在實踐過程中提高對項目開發(fā)理念和方法的認識。以真實項目任務(wù)為載體，深化課程實踐，在項目開發(fā)過程中結(jié)合課程實踐，增強理論知識的實踐性和拓展性，讓理論知識在實踐中活躍起來[10]。

實踐課程圍繞解決工程實踐中的具體問題展開，由教師引導(dǎo)學(xué)生對項目進行分析梳理，采用頭腦風(fēng)暴[11]的提問式教學(xué)，對項目進行解析，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，提出問題，進而探尋解決實際工程問題的方式與方法。

2.1? 分層次教學(xué)組織

該實踐教學(xué)體系設(shè)置子項目和綜合項目相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容。子項目主要針對知識點的學(xué)習(xí)，各子項目之間不是簡單的羅列，仍然采用層層遞進的設(shè)計，由淺入深、由簡單到復(fù)雜。綜合項目，團隊合作完成，既能保證對知識點的理解與掌握，又實現(xiàn)了綜合運用所學(xué)知識解決實際工程問題。

2.2? 階段性和遞進式教學(xué)安排

子項目與綜合項目看似獨立，實則緊密相連。子項目，解決某一單一問題，是理論知識和概念在實踐中的應(yīng)用。所有子項目完成，第一階段結(jié)束。模擬游戲中的通關(guān)升級，進階至第二階段的綜合項目。綜合的實驗項目以體現(xiàn)技術(shù)的綜合應(yīng)用為目的，側(cè)重實驗知識和技術(shù)的綜合運用能力的培養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生有效地運用多種實驗技術(shù)方法解決科學(xué)研究中的問題[13]。綜合項目不是子項目的簡單疊加，而是子項目的融合與提升。在綜合項目中，綜合運用理論知識和前述子項目的知識和技能，解決復(fù)雜的工程實踐問題，是對學(xué)生各方面能力的綜合考查。

2.3? 團隊協(xié)作能力提升

工程教育專業(yè)認證對學(xué)生培養(yǎng)目標及要求中，強調(diào)學(xué)生必須具備一定的組織管理能力、較強的表達能力和較強的人際交往能力及在團隊中發(fā)揮作用的能力。這些能力培養(yǎng)渠道是多方面的，但就實驗教學(xué)而言，設(shè)計一些大型綜合性、設(shè)計性實驗項目是培養(yǎng)學(xué)生團隊精神的好方法[5]。在實踐教學(xué)項目的子項目階段，1～2人一組，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、動手能力和對理論知識的理解和應(yīng)用能力。綜合項目階段3～5人一組，進一步培養(yǎng)學(xué)生溝通與合作、組織與協(xié)調(diào)的能力。

2.4? 開放實驗室是該項目開展的重要保障

在項目實施過程中，實驗室面向?qū)W生全面開放。以開放式教學(xué)取代以往的傳統(tǒng)教學(xué)方式，使實踐教學(xué)模式從學(xué)生被動接受式向主動探索式轉(zhuǎn)變。在整個項目進展中，教師的作用為觀察和引導(dǎo)，全程參與各項目的每個階段。

3? 層次遞進式項目化實踐課程教學(xué)體系構(gòu)建

層次遞進式項目化實踐課程的體系架構(gòu)如圖1所示。

3.1? 教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

將以教、示范為主的填鴨式實踐教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成以思、練為主的學(xué)生為主體的教學(xué)模式。實踐項目充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析和解決實際問題的能力。

3.2? 項目設(shè)置的遞進式

打破簡單的操作式的實踐課程，設(shè)計遞進的項目化課程，由淺入深、由簡單至復(fù)雜，在簡單項目的學(xué)習(xí)中增強學(xué)生的自信心，同時提升實踐動手能力，進而運用已掌握知識完成復(fù)雜的實踐項目，進一步提高學(xué)生對綜合問題的分析和解決能力。

3.3? 注重過程考核，動態(tài)跟蹤實踐過程

采用多元化、過程化的考核評價方法，重視學(xué)生的專業(yè)知識、創(chuàng)新能力等多方面能力和素質(zhì)的考評。在成績評定中強化動態(tài)追蹤學(xué)生實踐的進程，實施過程評價。運用頭腦風(fēng)暴法探索問題，并實施提問獎勵法[13]，考查學(xué)生分析問題、理解問題的能力;實踐操作，考查學(xué)生動手能力和解決問題的能力;項目匯報書，考查學(xué)生分析能力和報告書寫能力;綜合項目考核，考查學(xué)生綜合分析能力、解決實際問題的能力、團隊合作與溝通能力。

3.4? 教學(xué)評價

教學(xué)評價采用教師自評和學(xué)生評教相結(jié)合的方式，評價反哺教學(xué)過程，指導(dǎo)課程進一步優(yōu)化和改革。

4? 教學(xué)改革實踐與成效分析

自2018年在江蘇大學(xué)機械工程學(xué)院測控專業(yè)的綜合實踐課程“測量與檢測綜合訓(xùn)練”教學(xué)中運用，課程內(nèi)容如圖2所示。該課程采用層次遞進式項目化教學(xué)模式，根據(jù)項目設(shè)定逐層、逐級開展。該課程設(shè)置為三個遞進層次：初級層次、進階層次和高階層次。

初級層級，包含子項目一和子項目二。學(xué)生通過完成基礎(chǔ)項目，學(xué)習(xí)對單個指標的測量和檢測，了解基本概念和測量知識，加深對測量理論知識的理解，掌握基本測量工具和專用測量工具的使用和測量方法，重點在于知識點的掌握。

進階層次，包含子項目三和子項目四。學(xué)生通過完成進階項目，掌握零件質(zhì)量評定的一般方法，并學(xué)會使用多種方法、不同儀器設(shè)備檢測零件，比較檢測過程和結(jié)果，分析各檢測方法的優(yōu)缺點。

高階層次，包含綜合項目，以實際工程零件為檢測對象，對零件進行綜合檢測和評價。學(xué)生通過完成綜合項目，學(xué)會綜合分析工程圖紙，設(shè)計檢測方案，合理選擇檢測工具并完成零件檢測，對零件質(zhì)量進行綜合分析，撰寫零件評定報告。最后進行誤差分析，探尋誤差的來源，尋找有效控制誤差的方法，從而指導(dǎo)零件設(shè)計和加工制造。

4.1? 課程目標及達成度分析

根據(jù)課程目標，對該課程教學(xué)目標（見表1）的達成度進行分析（如圖3所示）。以2020年為例，本課程的兩個課程目標中，課程目標1對應(yīng)的總分為70分，學(xué)生實際得分為57.5分，達成度為82.1%;課程目標2對應(yīng)的總分為30分，學(xué)生實際得分為23.6分，達成度為79%。從分析結(jié)果上看，學(xué)生很好地掌握了兩個課程目標，具備基本的測量能力，能夠使用傳統(tǒng)檢測工具和精密測量儀器對實際工程零件的尺寸精度進行測量與檢測，并可以正確地分析實驗結(jié)果與理論之間的差距，找到對應(yīng)的原因?？己瞬糠謱儆诰C合性較強的項目，部分學(xué)生的綜合分析和實踐能力還需要加強。

4.2? 教學(xué)實踐成效分析與探討

本課程的教學(xué)目標是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用互換性與測量技術(shù)、工程圖學(xué)、機械制造等相關(guān)知識完成零件的測量與檢測。從課堂表現(xiàn)來看，首屆學(xué)生在課堂上的活躍程度不夠，自主學(xué)習(xí)能力欠缺，缺乏主動思考的積極性;子項目完成的效果較好，但綜合實驗項目和答辯環(huán)節(jié)完成度還需要進一步提升。經(jīng)過新的課程改革，教學(xué)內(nèi)容上，將立德樹人和勞育教育相結(jié)合;教學(xué)形式上，采用多媒體和雨課堂相結(jié)合的方法。學(xué)生在實驗課堂上的聽課效率和活躍程度有所提高，自主學(xué)習(xí)意識雖較之前有所進步，但仍需進一步加強，綜合項目分析、檢測方案制訂規(guī)范能力還需要進一步提升。從綜合成績來看，學(xué)生對本課程所學(xué)知識的掌握程度較好，但靈活運用程度不高。

5? 研究小結(jié)與未來發(fā)展

5.1? 從教學(xué)改革的應(yīng)用實例中發(fā)現(xiàn)，尚存在以下幾個主要問題

1）項目設(shè)置中，綜合性、復(fù)雜性強的綜合項目難度設(shè)置需根據(jù)學(xué)生專業(yè)水平設(shè)定。若項目難度過低，則無法起到有效訓(xùn)練的目的;若項目難度過大，對于學(xué)生的要求較高，也會打擊學(xué)生的信心，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2）學(xué)生的自學(xué)、科研能力和融會貫通、靈活的綜合運用能力較弱，需要進一步加強。

5.2? 持續(xù)改進舉措

1）依據(jù)學(xué)生專業(yè)水平，合理設(shè)置實踐項目，既要有挑戰(zhàn)性，又要建立學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)的信心，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情;對不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生分步實施，切實實現(xiàn)因材施教，既滿足基本知識的掌握與技術(shù)能力的提升，還有一定的挑戰(zhàn)性。

2）進一步探索將立德樹人與勞動教育相結(jié)合，培養(yǎng)融入實踐發(fā)展的高級工程技術(shù)人才?！?/p>

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