周燕云， 李洪濤， 石 飛， 解 玲， 郭 磊， 趙 楷

（1.新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，烏魯木齊 830017；2.中共新疆區(qū)委黨?！秾嵤虑笫恰冯s志社，烏魯木齊 830002；3.新疆大學(xué)教務(wù)處，烏魯木齊 830046；4.電子科技大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院，成都 611731）

0 引言

以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點的新經(jīng)濟正蓬勃發(fā)展，使得社會對人才的需求不斷發(fā)生變化，迫切需要新工科人才支撐［1-2］。目前，高校教學(xué)中的理論與實踐教學(xué)分離，以及重理論輕實踐的問題依然嚴(yán)重。在理論教學(xué)中還是以“講授+提問”的模式為主，忽略了知識之間的關(guān)聯(lián)。在實踐環(huán)節(jié)，主要依賴?yán)蠋煹闹v解和指導(dǎo)，這就容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性不足，缺乏主動思考，理論向?qū)嵺`難以轉(zhuǎn)化，不同課程知識無法關(guān)聯(lián)，善于理論而拙于實踐等問題［3］。教會學(xué)生理論知識和實踐技能并非教學(xué)的終點，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實踐融合，將所學(xué)知識進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)并運用于現(xiàn)實世界中，培養(yǎng)學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維和適應(yīng)時代需求的關(guān)鍵能力才是教學(xué)和人才培養(yǎng)的目標(biāo)［4］。如何打破傳統(tǒng)的實踐教學(xué)方法，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生主動思考與自主學(xué)習(xí)，是“新工科”建設(shè)下培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。

本文探索了一種以項目分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法，將企業(yè)的真實項目實施過程貫穿于整個教學(xué)，將基本技能與主流技術(shù)結(jié)合、理論知識與實際項目結(jié)合、校企教師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，通過“教-學(xué)-踐-創(chuàng)”的教學(xué)方式分階段引導(dǎo)學(xué)生，以此來促進(jìn)知識關(guān)聯(lián)，提升社會認(rèn)知，使人才培養(yǎng)的模式從知識傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，促進(jìn)創(chuàng)新實踐能力、崗位能力和職業(yè)素養(yǎng)的提升，實現(xiàn)應(yīng)社會發(fā)展和技術(shù)變革對人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 項目驅(qū)動教學(xué)研究現(xiàn)狀

項目教學(xué)法是一種以情景認(rèn)知、實用主義構(gòu)建作為行動導(dǎo)向的教學(xué)方法，典型的特征就是在教學(xué)過程中以項目為主線，依靠層層推進(jìn)項目來學(xué)習(xí)基礎(chǔ)概念和相關(guān)理論。目前，關(guān)于項目驅(qū)動式教學(xué)的研究如火如荼，許多學(xué)者紛紛發(fā)表自己的研究成果［5-14］。胡燕等［6］研究了采用實驗項目驅(qū)動教學(xué)并融入思政課程內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力、創(chuàng)新能力及職業(yè)能力。王貴鑫等［7］提出基于學(xué)生團隊式協(xié)作教學(xué)模式，并用IT 企業(yè)軟件開發(fā)流程作為模擬項目驅(qū)動教學(xué)。楊雪榮等［8］提出基于自主式項目驅(qū)動的教學(xué)方法，并開發(fā)了多種類型的實驗項目。李利等［9］討論了數(shù)字信號處理實驗中項目的設(shè)計及項目子任務(wù)的分解，并在理論課中引入項目驅(qū)動。胡永輝等［10］提出采用案例引導(dǎo)和項目驅(qū)動相結(jié)合的教學(xué)方法，讓學(xué)生體驗整個項目開發(fā)流程。馬德仲等［11］采用貼近工程實際應(yīng)用的“校園網(wǎng)建設(shè)”作為教學(xué)實例，以項目驅(qū)動的方式設(shè)計課程內(nèi)容。陳志平等［12］和馮亞娟等［13］探索了基于項目驅(qū)動的混合式教學(xué)方法。崔家瑞等［14］探索并構(gòu)建了以自動化生產(chǎn)項目為驅(qū)動的實訓(xùn)平臺，用于仿真整個生產(chǎn)流程。樓建明等［15］引入產(chǎn)學(xué)合作的模式，采用項目驅(qū)動搭建校內(nèi)工程訓(xùn)練中心。上述研究表明，項目驅(qū)動教學(xué)方法能促進(jìn)學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用，能將理論聯(lián)系實踐以及提高解決實際問題的能力。然而，這些研究都是以實驗項目或者虛擬仿真流程為依托，采用項目驅(qū)動的教學(xué)法來提升學(xué)生能力。在教學(xué)的過程中并沒有將課程設(shè)計的項目內(nèi)容與實際社會需求的項目接軌。本文研究以企業(yè)實際項目作為課程內(nèi)容來驅(qū)動教學(xué)和實現(xiàn)分階段引導(dǎo)學(xué)生主動式學(xué)習(xí)。

1.2 大學(xué)生創(chuàng)新和自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外高校對大學(xué)生在基礎(chǔ)知識能力、專業(yè)技術(shù)能力以及創(chuàng)新能力方面的要求都在不斷提高，但是，我國的大學(xué)生在能力方面還存在很多差距［16-17］，主要包括以下幾個方面。

（1）缺乏獨立思考能力，創(chuàng)新意識和能力不足。創(chuàng)新最重要的前提就是要具有獨立思考的能力，具備較強的解決實際問題的能力。當(dāng)前的部分大學(xué)生以獲得學(xué)歷為目標(biāo)，對創(chuàng)新不感興趣。遇到問題時，不是想著查閱文獻(xiàn)、分析問題來找到解決辦法，而是急于請教師長，以便尋找到捷徑。

（2）基礎(chǔ)不扎實，知識獲取能力不足。部分大學(xué)生善于停留在純書本的學(xué)習(xí)思維，對實踐技能提升不關(guān)心、不學(xué)習(xí)，導(dǎo)致基礎(chǔ)知識及技能不扎實，以及不能將所學(xué)的知識進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)。另外，在信息化時代，不能利用Web of science 等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫高效地進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和知識獲取，使得不能準(zhǔn)確地獲得有效信息。

（3）團隊協(xié)作和領(lǐng)導(dǎo)能力欠佳。很多大學(xué)生專注于自身個人能力的提升，往往忽略了團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致無法成為一個領(lǐng)導(dǎo)團隊成長的高端人才。

（4）溝通與表達(dá)能力不強。對于工科類的大學(xué)生，大部分學(xué)生的溝通與表達(dá)能力較差。很多學(xué)生認(rèn)為溝通與表達(dá)只是單純在言語方面的表達(dá)，而忽略了書面表達(dá)能力，如PPT制作、文檔撰寫等。

（5）主動學(xué)習(xí)意識薄弱，自主學(xué)習(xí)能力欠缺。大部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的自主性和主觀能動力，處于學(xué)習(xí)的被動地位，在學(xué)習(xí)過程中淺嘗輒止，缺乏鉆研精神，尚未從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”直至“我會學(xué)”的意識轉(zhuǎn)變。

2 項目分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法

為提升大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)“新工科”背景下復(fù)合型創(chuàng)新實踐人才培養(yǎng)。本文結(jié)合項目驅(qū)動教學(xué)方式的優(yōu)勢，以實際教學(xué)出發(fā)，從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程目標(biāo)和項目驅(qū)動教學(xué)實施過程等方面開展研究，探索了一種以項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法。

2.1 主動式實踐教學(xué)方法

以項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法堅持以學(xué)生為主體，項目為主線，實現(xiàn)產(chǎn)教融合，面向成果產(chǎn)出，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新實踐人才為目標(biāo)。項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)人才培養(yǎng)模式如圖1所示。

圖1 項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)人才培養(yǎng)模式

在項目驅(qū)動實施的過程中，由校企雙方導(dǎo)師共同指導(dǎo)，充分利用學(xué)校和企業(yè)的優(yōu)勢資源，以“教-學(xué)-踐-創(chuàng)”為教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生能力的提升。學(xué)校方面提供校內(nèi)指導(dǎo)教師和校內(nèi)實踐基地，同時負(fù)責(zé)課程的過程管理。企業(yè)方面提供企業(yè)導(dǎo)師、項目內(nèi)容和校外實踐基地。在整個教學(xué)中，用實際企業(yè)項目來驅(qū)動，實行校企導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、專業(yè)綜合能力、知識空間關(guān)聯(lián)力、項目能力和職業(yè)素養(yǎng)。以校企導(dǎo)師教、線上線下教的多種靈活的教學(xué)方式，結(jié)合學(xué)生課前、課中、課后和分組討論等學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生以思維導(dǎo)圖、學(xué)習(xí)筆記的方式記錄學(xué)習(xí)過程，并引導(dǎo)學(xué)生自主思考如何撰寫技術(shù)文檔和PPT 等。通過校內(nèi)外、課上、課下實踐，學(xué)生以團隊的方式激發(fā)思維創(chuàng)新，將作品不斷地創(chuàng)新與優(yōu)化，最終學(xué)生完成硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、科技文檔和專利著作權(quán)等成果。

以項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的學(xué)生主動式實踐教學(xué)方法在教學(xué)過程中分為啟發(fā)、提升和進(jìn)階3 個階段，實現(xiàn)不同階段對學(xué)生的不同能力和素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)，進(jìn)而達(dá)到學(xué)生綜合實踐能力的穩(wěn)步提升，其具體實施過程如圖2 所示。

圖2 項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法實施過程

2.2 在“實踐項目設(shè)計”實踐教學(xué)中的應(yīng)用

作者將以項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的學(xué)生主動式實踐教學(xué)方法應(yīng)用于我校信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)（實驗班）的實踐項目設(shè)計課程中，該課程定義為一門綜合性實踐課程，主要培養(yǎng)學(xué)生利用各種工具、所學(xué)的工程理論知識、科學(xué)方法進(jìn)行分析問題、解決問題。項目為引導(dǎo)的主動式教學(xué)方法應(yīng)用到該課程中的分階段細(xì)節(jié)設(shè)計如圖3 所示。課程利用項目驅(qū)動式教學(xué)方法，結(jié)合企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢資源和信息技術(shù)，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、信息分享，形成具有特色的項目分階段引導(dǎo)的主動式教學(xué)方法。

圖3 項目任務(wù)分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法應(yīng)用

該教學(xué)方法中各個階段要完成的任務(wù)不同，具體的要求也不一樣，各個階段要綜合運用不同的教學(xué)方法。以項目任務(wù)為主線的主動式教學(xué)方法的具體描述如下：

（1）整個課程的實施過程中，以實際的項目開發(fā)周期和流程來管理整個教學(xué)的過程。同時，根據(jù)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》（教高［2019］8 號）文件中指出“推動課程思政的理念形成廣泛共識，構(gòu)建全員全程全方位育人大格局”，在整個的教學(xué)環(huán)節(jié)中融入愛國主義思政教學(xué)內(nèi)容［18-19］。

（2）第1 階段。老師在課程開始前要聯(lián)系好實踐基地和愛國主義教育基地，選好企業(yè)以及企業(yè)導(dǎo)師。通過開展參觀校內(nèi)外實踐基地、愛國主義教育基地以及歷屆優(yōu)秀作品的演示與講解的活動，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和愛國主義熱情。然后，企業(yè)提供現(xiàn)實需求的項目清單，介紹項目需求及相關(guān)背景，并組織學(xué)生分組討論，確定每個小組項目的內(nèi)容。

（3）第2 階段。主要圍繞第1 階段探討確定的項目開展實施，在企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師的聯(lián)合指導(dǎo)下，組織學(xué)生對項目的需求分析、問題分析，進(jìn)一步設(shè)計系統(tǒng)方案，經(jīng)過反復(fù)推敲確定方案沒有問題后，開始小組成員分工、分模塊的完成項目，最后在組長的帶領(lǐng)下，完成整個項目的聯(lián)調(diào)。

（4）第3 階段。為階段性成果匯報階段，該階段包括中期檢查和期末匯報兩個部分。在中期檢查階段，導(dǎo)師根據(jù)項目的進(jìn)展情況，開展項目的中期檢查階段，由項目組成員匯報各自分工的完成情況、存在的問題以及解決方案，項目組長匯報整個項目的進(jìn)展情況、存在的問題以及工作計劃。在期末匯報階段，由項目團隊完成項目制作、匯報PPT 以及論文撰寫后，組長負(fù)責(zé)整個完整項目的匯報工作，包括項目需求、方案設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、實驗結(jié)果等內(nèi)容，并由項目組成員現(xiàn)場演示本組項目的成果，并由校企導(dǎo)師組成的評審組對項目成果進(jìn)行評價。

2.3 多元化考核

由于該課程所完成的項目綜合性強、持續(xù)時間久，在考核的過程中，從知識、能力和素質(zhì)等方面進(jìn)行多元化的考核［19］，注重過程考核和結(jié)果考核相統(tǒng)一，構(gòu)建多元化考核體系，該考核內(nèi)容如圖4 所示。

圖4 過程與結(jié)果相統(tǒng)一的多元化考核體系

多元化考核標(biāo)準(zhǔn)中，過程考核占60%，結(jié)果考核占40%。其中，過程考核根據(jù)項目執(zhí)行過程可分為三階段，由校企導(dǎo)師聯(lián)合評價。階段1 是考核學(xué)生對項目的參與度，是否能主動參與到項目的討論、選題以及創(chuàng)新思維的激發(fā)；階段2 通過對項目系統(tǒng)方案設(shè)計、團隊及個人分工完成度以及項目的質(zhì)量和進(jìn)度管理幾方面進(jìn)行考核；階段3 是對學(xué)生資料查閱、文檔撰寫以及項目匯報的過程考核。結(jié)果考核采用校企導(dǎo)師評價和學(xué)生互評結(jié)合的方式，對項目作品的完整性和集成度、PPT制作與答辯以及項目所有文檔質(zhì)量的進(jìn)行考核。過程考核和結(jié)果考核相統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn)能全方位、多層次、多元化的進(jìn)行考核，其不僅注重項目實施過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握知識的能力等作為考核依據(jù)，也要注重項目完成的結(jié)果考核，要重視結(jié)果的科學(xué)性、完整性和準(zhǔn)確性。每個內(nèi)容考核實行5 級評分機制（優(yōu)：90 ～100 分，良：80 ～89 分，中：70 ～79 分，合格：60 ～69 分，不合格：50 分以下）。通過上述定性的考核結(jié)果綜合評價學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、團隊協(xié)作、溝通表達(dá)、實踐創(chuàng)新等方面的能力。通過過程考核和結(jié)果考核多元化考核的統(tǒng)一，促進(jìn)學(xué)生能力的提升和素質(zhì)的養(yǎng)成。

3 實施及應(yīng)用效果

項目分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法應(yīng)用在實踐教學(xué)中，在促進(jìn)復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面取得了較好的效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）錘煉教師隊伍。以企業(yè)項目為驅(qū)動的課程實施中，需要學(xué)校指導(dǎo)教師全過程的指導(dǎo)與溝通，提高了教師的組織協(xié)調(diào)、溝通表達(dá)能力。同時，企業(yè)項目的開發(fā)涉及一個完整的系統(tǒng)，需要用到學(xué)科外的知識，指導(dǎo)教師要不斷學(xué)習(xí)及更新自身知識，進(jìn)而提升了教師的學(xué)習(xí)能力，錘煉了教師隊伍。

（2）激發(fā)自主學(xué)習(xí)動力。學(xué)生作為項目實施的主體，要主動參與到項目建設(shè)的每個環(huán)節(jié)中，并按照分工完成相應(yīng)的項目內(nèi)容。學(xué)生在整個實踐教學(xué)過程中居于主導(dǎo)地位，圍繞項目需求，將所學(xué)的知識進(jìn)行系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)，較大程度上解決了不知道如何將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實踐的問題，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動性，有效發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力，同時，提升了學(xué)生的知識關(guān)聯(lián)力。

（3）提升能力素質(zhì)。在項目的全生命周期建設(shè)中，學(xué)生以“做中學(xué)、學(xué)中做”相輔相成的實踐方式，提升了分析與解決問題、溝通與表達(dá)、工程實踐、科技文檔寫作等方面的能力。緊密結(jié)合企業(yè)的文化開展項目，培養(yǎng)了學(xué)生的科研和職業(yè)素養(yǎng)。近3 年，通過該課程培訓(xùn)后的學(xué)生參加學(xué)科競賽，獲得全國大學(xué)生機器人大賽全國一等獎2 項，獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽賽區(qū)一等獎4 項、二等獎3 項的成績。獲批大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目國家級10 項，自治區(qū)級14 項，學(xué)生利用從該課程學(xué)習(xí)到的知識和方法，能獨立自主地完成大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目。

（4）推動金課建設(shè)。將專業(yè)教學(xué)要求與企業(yè)實際需求相結(jié)合，在校企導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭能力，同時促進(jìn)教學(xué)改革，試驗課程“實踐項目設(shè)計”成功獲批為2021 年新疆維吾爾自治區(qū)金課建設(shè)項目。

4 結(jié)語

從目前的實施效果來看，項目分階段引導(dǎo)的主動式實踐教學(xué)方法推動了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的革新。在教學(xué)的過程中始終以社會實際需求的項目實施為主線，提升了學(xué)生的理論知識與實踐需求、未知學(xué)科知識與已有知識的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)力；在提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力、溝通協(xié)調(diào)能力、知識挖掘能力和職業(yè)素養(yǎng)等方面都起到積極的作用。該教學(xué)模式在實踐中獲得了較好的效果，促進(jìn)了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。