陳 鑫, 張兄武, 蔡新江, 毛小勇, 曹喜慶

(蘇州科技大學(xué) a.土木工程學(xué)院; b.教務(wù)處，江蘇 蘇州 215011)

0 引 言

當(dāng)前世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速進(jìn)行，各國先后就此做出了戰(zhàn)略部屬，如：“美國先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”“德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施建議”“英國制造2025”等[1]。伴隨這一發(fā)展浪潮，我國的社會主義建設(shè)正全面進(jìn)入新時代、經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)、高等教育步入新階段，亟需培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐[2]。

為適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新工科的理念應(yīng)運而生，經(jīng)過“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”后，新工科建設(shè)步入了實質(zhì)推進(jìn)階段。新工科是指新的工科形態(tài)，是對工科注入新的內(nèi)涵以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要誕生的工科新形態(tài)[3-4]。一方面，物聯(lián)網(wǎng)工程等新工科專業(yè)逐漸興起，另一方面，土木工程等老工科專業(yè)與新技術(shù)結(jié)合形成了新的內(nèi)涵。因此，新工科首先是工科，即將數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會科學(xué)等知識應(yīng)用于人類實踐的學(xué)科，同時又要植入新理念、新模式、新技術(shù)等新元素，從而更加符合新時代發(fā)展的需要。

新工科的這些特質(zhì)對工科教育教學(xué)方法提出了新的更高的要求[5]，著眼于知識學(xué)習(xí)和簡單應(yīng)用的傳統(tǒng)教學(xué)方法,對于工科大學(xué)生知識體系的構(gòu)建和實踐能力的提升有著較好的效果，但卻對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)幫助有限。這不利于適應(yīng)時代發(fā)展和技術(shù)高速更新的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，亟需探索適應(yīng)于新工科理念的教學(xué)方法。

1 項目教學(xué)法的內(nèi)涵、現(xiàn)狀及意義

1.1 項目教學(xué)法的內(nèi)涵

美國著名教育家、伊利諾伊大學(xué)教授利茲博士和加拿大教育家、阿爾伯特大學(xué)教授查德博士共同推創(chuàng)出以學(xué)生為本的活動教學(xué)法——項目教學(xué)法[6]。它是在建構(gòu)主義的指導(dǎo)下，以實際的項目為對象，先由教師對項目進(jìn)行分解，并作適當(dāng)示范，然后讓學(xué)生分組圍繞各自的項目進(jìn)行討論、協(xié)作學(xué)習(xí)，最后以共同完成項目的情況來評價學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)目的的一種教與學(xué)的模式[7]。項目教學(xué)法揉合了探究教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與案例教學(xué)法的特點，實質(zhì)上就是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的探究性學(xué)習(xí)模式，是在真實情境中，借助教師的指導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行自主探究，并與同學(xué)廣泛交流，不斷地解決疑難問題，從而完成對知識的意義建構(gòu)[8]。

1.2 項目教學(xué)法的現(xiàn)狀

項目教學(xué)法在北美廣為使用，因效果良好而頗受歡迎。近年來，該方法在我國的高等教育領(lǐng)域中得到了較多的研究和應(yīng)用，傅四保[8]運用構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論對項目教學(xué)法的設(shè)計與實施進(jìn)行了解讀，并以“教育技術(shù)學(xué)研究方法”課程進(jìn)行了實踐。雷書華等[9]根據(jù)工程管理專業(yè)對培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力的要求，在模塊化課程體系的基礎(chǔ)上，探討了項目教學(xué)法的必要性，并以“工程估價課程設(shè)計”中投標(biāo)報價的教學(xué)過程進(jìn)行了實踐研究。朱向慶等[10]將單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的知識點融入若干個微型項目中，以CDIO工程教育模式指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成項目，實現(xiàn)了在學(xué)中做，在做中學(xué)。此外，項目教學(xué)法在商業(yè)空間設(shè)計[11]、非線性編輯[12]、機(jī)器人技術(shù)實訓(xùn)課程[13]等課程中的應(yīng)用也有了一定的研究和實踐。

可見，強(qiáng)調(diào)實踐和探索的項目教學(xué)法特別適用于工科專業(yè)的教學(xué)活動，能夠一定程度上夯實知識體系和提升創(chuàng)新實踐能力。工科專業(yè)培養(yǎng)方案中的課程實驗、生產(chǎn)實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、課程設(shè)計、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計等一系列實踐類課程一定程度上銜接了理論課程模塊的教學(xué)內(nèi)容[14-15]，同時也為項目教學(xué)法的實施提供了天然的載體。

1.3 項目教學(xué)法的意義

項目教學(xué)法是為師生共同實施一個完整的項目而進(jìn)行的教學(xué)活動，它是“行為導(dǎo)向”教學(xué)法的一種。工科專業(yè)的實踐類課程通常分為多個分別由1或2名教師和若干名學(xué)生構(gòu)成的學(xué)習(xí)小組完成，這為精細(xì)化的以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法的開展提供了重要條件。依托這些課程，構(gòu)建以工科大學(xué)生為對象、以實踐類課程為依托、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法，開展新工科專業(yè)教學(xué)方法的探索，具有重要的意義。

(1) 有利于開發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)智能。項目教學(xué)法融合了以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和多元智能理論為代表的現(xiàn)代教育思想和理念。它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)識的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者，教師只對學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和引導(dǎo)作用。教師在教學(xué)過程中將各種教與學(xué)的策略運用到項目的規(guī)劃和實施過程中，注重學(xué)習(xí)與實踐的結(jié)合，通過培養(yǎng)和積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗，使學(xué)生的多元智能得到發(fā)展。

(2) 有利于提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力。實踐類課程所提煉出的項目內(nèi)容決定了學(xué)生必須綜合應(yīng)用所有專業(yè)知識，才能順利完成項目。如在項目準(zhǔn)備過程中，必須具備知識獲取、學(xué)習(xí)與提煉的能力；在項目實踐過程中，必須運用理論、實施和實驗等多方面的專業(yè)知識；在項目總結(jié)的過程中，又必須掌握工程制圖、文字處理和成果展示等方面的技巧和軟件。因此，通過一個完整項目的實施，能夠在一定程度上提升學(xué)生開展知識創(chuàng)新所需的各類綜合能力。

(3) 有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新精神。實踐類課程所形成的項目通常來源于實際工程或科研活動，具備一定的實際意義。同時，在有意識的項目設(shè)計和教學(xué)引導(dǎo)下，學(xué)生的創(chuàng)造性有較大的發(fā)揮空間。學(xué)生在教師引導(dǎo)下創(chuàng)造性地完成具有實際意義的項目，將有利于他們理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，建立知識體系的整體框架，理解知識中蘊含的思維形式和方法。從而使得他們的創(chuàng)新能力在實踐中形成、在實踐中提升。

(4) 有利于增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作意識。在這樣的一個項目團(tuán)隊中，一般有著多個學(xué)生，這與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中學(xué)生獨立開展學(xué)習(xí)或項目實踐的情形完全不同。通過在項目內(nèi)容和時間上的限制，使得團(tuán)隊內(nèi)的學(xué)生必須分工明確、團(tuán)結(jié)協(xié)作，才能圓滿完成項目，項目團(tuán)隊的協(xié)作水平直接影響著項目目標(biāo)的達(dá)成度。項目實施過程中，學(xué)生們在討論、分析、試驗、總結(jié)等環(huán)節(jié)中，相互了解團(tuán)隊成員，提高溝通能力，加強(qiáng)配合意識，最終形成臨時團(tuán)隊的默契配合方式。在這一過程中，學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識必然會有長足的進(jìn)步。

2 項目教學(xué)法框架設(shè)計

項目教學(xué)法最突出的特點是“以項目為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、注重學(xué)習(xí)過程與實踐活動的融合”[12]。其一般教學(xué)流程為：選擇項目主題、確定項目任務(wù)、設(shè)計項目內(nèi)容、制定項目計劃、實施項目計劃、調(diào)整項目策略、研發(fā)項目產(chǎn)品、交流項目成果、反思項目經(jīng)驗[13]。

工科專業(yè)是實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，“較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新能力”是其重要的培養(yǎng)目標(biāo)之一[16]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)的高速更新已成為整個工科行業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一，這對卓越工程技術(shù)人才的知識、能力和素質(zhì)提出了更高的要求，也對我國工科高等教育提出了更高的要求。結(jié)合工科專業(yè)的特點和發(fā)展新趨勢，構(gòu)建以工科大學(xué)生為對象、以實踐類課程為依托、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法，其實施過程有三個主要階段和六個關(guān)鍵環(huán)節(jié)(見圖1)。

2.1 3個主要階段

結(jié)合實踐類課程的特點，將整個項目教學(xué)活動的基本框架描述為3個主要階段：問題定向?qū)W習(xí)的項目準(zhǔn)備階段、探究導(dǎo)向?qū)W習(xí)的項目實施階段和多主體評價的項目評價階段。

(1) 項目準(zhǔn)備階段。教師通過一個驅(qū)動性的問題創(chuàng)設(shè)一個項目的情境，“現(xiàn)在需要你完成這樣一個項目，你應(yīng)該如何設(shè)計你的實施方案、開展你的實施過程呢？”對于工科專業(yè)的實踐類課程而言，作為驅(qū)動性問題的項目確定方法是不同的：課程設(shè)計的對象是教學(xué)內(nèi)容和教師自身的工程經(jīng)歷綜合的結(jié)果；生產(chǎn)實習(xí)的計劃是實習(xí)單位正在實施的項目決定的；學(xué)科競賽的賽題是由賽事組織者限定的。隨后，教師給出一個具體的類似項目的研究方案，通過對這個研究方案的分析，引出實施項目的幾個關(guān)鍵步驟，并向?qū)W生講解這幾個關(guān)鍵步驟的知識點。

圖1 以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法

在這一階段，創(chuàng)設(shè)合理的項目(即驅(qū)動性問題)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)的一個重要方面，所提出的項目必須合乎學(xué)生知識水平且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在這個教學(xué)過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生圍繞這個項目開展問題定向、情境化的學(xué)習(xí)，使得他們在完成項目的過程中扮演積極的角色，根據(jù)原有的知識經(jīng)驗展開探索，發(fā)現(xiàn)新知識，鍛煉和培養(yǎng)新的學(xué)習(xí)能力、研究能力及職業(yè)能力。

(2) 項目實施階段。組內(nèi)的學(xué)生根據(jù)項目內(nèi)容，相互溝通、相互合作、共同負(fù)責(zé)，制定工作計劃并逐步實施。在這一過程中，學(xué)生自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為，克服、處理在項目實施過程中出現(xiàn)的困難和問題，如新的專業(yè)知識、新的專業(yè)技術(shù)、新的試驗手段等。隨后，學(xué)生按照項目成果的要求，進(jìn)一步對項目成果進(jìn)行修正和完善，并形成符合規(guī)范的項目成果，在這一過程中，教師需要發(fā)揮一定的輔助作用，引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)處理方法、了解寫作規(guī)范等。

在這一階段，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)獨立探究的情境是十分關(guān)鍵的，教師作為學(xué)生的幫助者和指導(dǎo)者，需要綜合各種教學(xué)因素構(gòu)建適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境方便學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生針對項目實施的具體過程開展探究導(dǎo)向的團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí)，一方面，學(xué)生在項目實施過程中，針對關(guān)鍵步驟，探索新的知識領(lǐng)域，更新和完善知識體系，掌握創(chuàng)新的技術(shù)，形成創(chuàng)新的思維；另一方面，學(xué)生通過協(xié)作將自己的觀點和思維同群體共享，在不同意見的交流、討論中建構(gòu)起對知識的深層次理解，培養(yǎng)起協(xié)作精神和協(xié)作能力。

(3) 項目評價階段。結(jié)合實踐創(chuàng)新活動的特點，項目評價主體有3個方面：① 學(xué)生自我評價，要求學(xué)生根據(jù)項目要求，對項目實施過程中的思路、知識、試驗、成果等進(jìn)行總結(jié)，在團(tuán)隊內(nèi)部進(jìn)行自我評價或多個團(tuán)隊之間進(jìn)行交流評價；② 教師評價，教師對項目過程中學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)情況、項目實施過程、項目完成度等方面進(jìn)行評價；③ 公共評價，實踐類課程的公共評價體系因具體課程而異，如：對于畢業(yè)設(shè)計，所在學(xué)校會組織專門的答辯會，通過教師、行業(yè)專家等組成的答辯委員會對設(shè)計成果進(jìn)行評價；對于學(xué)科競賽，大賽本身即帶有評價的性質(zhì)，可以檢驗項目教學(xué)的情況。

在這一階段，評價的內(nèi)容不僅包含項目完成情況，還應(yīng)包含在項目實施過程中對學(xué)生學(xué)習(xí)智能、創(chuàng)新精神、綜合能力和協(xié)作意識的提升情況。在這個教學(xué)過程中，評價應(yīng)該是目標(biāo)自由的，應(yīng)能表現(xiàn)多重觀點和看法的知識建構(gòu)，既有終結(jié)性評價，又有形成性評價；評價的主體來源也應(yīng)是多方面的，既包含指導(dǎo)教師，也包含學(xué)生自身、其他教師、行業(yè)專家等。這樣形成一種多主體、全方位的評價體系。

2.2 6個關(guān)鍵環(huán)節(jié)

以上3個主要階段構(gòu)成了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法的基本框架，但在其中又包含了多個細(xì)節(jié)教學(xué)活動，這些活動都是圍繞“討論、調(diào)查、學(xué)習(xí)、分析、試驗、展示”這6個關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開的。

(1) 討論。包含了學(xué)生之間的討論、學(xué)生與教師之間的討論、學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中的討論，討論的內(nèi)容包含了項目的規(guī)劃、知識的理解、具體技術(shù)方案的應(yīng)用等。

(2) 調(diào)查。一方面是對知識、技術(shù)和試驗方法等的信息檢索，另一方面是對所開展項目中部分內(nèi)容的數(shù)據(jù)調(diào)查。

(3) 學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)項目進(jìn)程所開展的問題定向?qū)W習(xí)、探究導(dǎo)向?qū)W習(xí)，包含了對新知識的獲取、對知識體系的完善、以及對知識應(yīng)用技能的掌握等。

(4) 分析。一方面是學(xué)生在教師引導(dǎo)下對項目整體理性分析和規(guī)劃，另一方面是學(xué)生對項目內(nèi)容的理論與數(shù)值分析。

(5) 試驗。針對項目內(nèi)容所開展的必要的試驗活動，這是工科專業(yè)特色決定的必要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生創(chuàng)新能力的重要構(gòu)成。

(6) 展示。學(xué)生對項目全部過程的總結(jié)，形成規(guī)范化的文本和可供展示的成果，如報告、可視化軟件等。

這6個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的主體是學(xué)生，教師在此的作用是建構(gòu)合適的情境，為學(xué)生順利開展這些活動提供幫助。上述6個環(huán)節(jié)靈活穿插于主要階段中構(gòu)成了完整的教學(xué)體系，為項目的完成和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供實施手段。

3 項目教學(xué)法在土木工程專業(yè)中的實踐

土木工程是一個實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，“較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新能力”一直是其重要的培養(yǎng)目標(biāo)之一[16]。本文采用以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法，依托土木工程專業(yè)的實踐類課程，開展教學(xué)實踐。

以第7屆全國結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的準(zhǔn)備和教學(xué)過程為例，對以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項目教學(xué)法的實踐過程進(jìn)行說明。

3.1 項目準(zhǔn)備階段

(1) 賽題分析與初步方案。第7屆結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的題目要求設(shè)計并制作一雙竹結(jié)構(gòu)高蹺模型，并進(jìn)行加載測試，詳細(xì)賽題可參見全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽官方網(wǎng)站。通過小組討論手段引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的思維方式對競賽題目進(jìn)行了逐條分析，形成表格，部分分析如圖2所示。

圖2 競賽題目分析

在對賽題分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)的角度、以科學(xué)的思維設(shè)計初步方案，學(xué)生從一些形式類似的結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出了4種初步方案如圖3所示。

(2) 項目實施計劃與知識儲備。在學(xué)生深入了解賽題含義、提出初步設(shè)計方案后，引導(dǎo)學(xué)生在這樣一個情境下建立項目的實施計劃(見圖4)。在整個方案的形成和完善過程中，學(xué)生了解了土木工程研究中的材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)3個層次，理論分析、數(shù)值模擬、科學(xué)試驗3種研究手段，文字、表格、圖片3種成果形式。圍繞這個研究方案，啟發(fā)學(xué)生回顧理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等基礎(chǔ)理論知識，主動學(xué)習(xí)信息檢索、結(jié)構(gòu)設(shè)計、試驗技術(shù)、專業(yè)軟件、文檔處理等領(lǐng)域的專業(yè)技能，促使他們構(gòu)建出圍繞該項目的綜合知識框架體系。

3.2 項目實施階段

(1) 材料性能數(shù)據(jù)搜集與試驗。結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽所用結(jié)構(gòu)材料為復(fù)壓竹皮，粘結(jié)材料采用鯊魚牌502膠水。在這一教學(xué)活動中，指導(dǎo)學(xué)生針對材料的質(zhì)量、性能在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信息搜集，認(rèn)識竹皮的基本性能為：彈性模量10 GPa，抗拉強(qiáng)度60 MPa；膠水的抗剪強(qiáng)度為7.508 MPa。結(jié)合對材料的觀察，認(rèn)清材料缺陷[見(圖5(a)]，并在實驗室開展了材料順紋受拉的性能試驗[見圖5(b)]，試驗結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的對比見表1。通過這一過程，學(xué)生掌握了信息檢索、材料試驗等研究方法和技能，并且理解了材料理論指標(biāo)和真實指標(biāo)之間的差別。

(a) 結(jié)構(gòu)方案S1

(b) 結(jié)構(gòu)方案S2

(c) 結(jié)構(gòu)方案S3

(d) 結(jié)構(gòu)方案S4

圖4 項目實施計劃

(a) 竹皮缺陷

(b) 材料性能試驗

表1 竹皮力學(xué)性能

(2) 構(gòu)件截面與性能試驗。學(xué)生通過自行檢索之前的結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽信息，了解到利用竹皮常用的截面有箱型、圓環(huán)形和用于拉條的扁矩形截面。在構(gòu)件成形的實踐中，學(xué)生體會到，圓環(huán)形的截面制作較為方便，質(zhì)量相對箱型容易保證，因此，選用了圓環(huán)形截面作為主要受力構(gòu)件；多層竹皮疊合而成的扁矩形截面作為拉條。

由于拉條的承載力相對容易確定，學(xué)生又針對圓環(huán)形截面的構(gòu)件，結(jié)合學(xué)校的試驗條件，開展了構(gòu)件拉、壓試驗(見圖6)。其中的抗壓試驗，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計了一種短柱抗壓試驗，如圖6(b)所示，在4根短構(gòu)件的上下各加上硬板，在上硬板的上方用質(zhì)量塊堆載，可以粗略地測試構(gòu)件的受壓特性。采用上述兩種試驗，學(xué)生開展了相同內(nèi)徑下，不同竹皮厚度、不同竹皮卷制層數(shù)構(gòu)件性能試驗。

(a) 抗拉試驗

(b) 抗壓試驗

(3) 結(jié)構(gòu)分析與實訓(xùn)。學(xué)生為了對所設(shè)計的4個方案進(jìn)行比選，自主學(xué)習(xí)了SAP2000有限元分析軟件，建立如圖7所示的模型對4個方案的受力性能進(jìn)行分析。通過對比，S1方案最結(jié)實，但耗費材料最多；S2方案各項指標(biāo)較為平均；S3方案在偏載下扭轉(zhuǎn)較為嚴(yán)重；S4方案受力合理，耗費材料少，但底部面積小，對行走技能要求較高。在這一過程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)了專業(yè)軟件，并應(yīng)用基本力學(xué)知識分析了軟件分析結(jié)果。

圖7 結(jié)構(gòu)方案分析模型

根據(jù)賽題要求，學(xué)生開展了結(jié)構(gòu)的實際加載試驗和競速實訓(xùn)(見圖8)。試驗后，學(xué)生放棄了受力最優(yōu)的方案S4，選擇了更利于行走的方案S2；對減小了受力較小的右腳結(jié)構(gòu)的桿件截面及部分受力較小構(gòu)件的截面進(jìn)行調(diào)整；對與地面接觸的底面進(jìn)行了一些摩擦處理。在這一過程中，學(xué)生掌握了部分結(jié)構(gòu)動力試驗技能和數(shù)據(jù)處理方法，并了解了理論分析與實際結(jié)構(gòu)受力的關(guān)系。

(a) 試驗過程

(b) 測點編號

(c) 左腳應(yīng)變變化曲線

(4) 成果整理與完善。在整個項目實施過程基本完成后，引導(dǎo)學(xué)生以項目目標(biāo)為導(dǎo)向，系統(tǒng)分析所有結(jié)果，尋找規(guī)律。學(xué)生通過對自己所有制作模型的實踐數(shù)據(jù)處理與分析，統(tǒng)計了底面尺寸與行走速度、行走時間與結(jié)構(gòu)質(zhì)量(見圖9)等各類因素與項目目標(biāo)之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，確定了參賽方案，并編制了競賽所需的計算書。在這一過程中，學(xué)生不但學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)處理、圖片繪制、文檔編制等手段，而且鍛煉了宏觀分析項目的邏輯思維。

圖9 行走時間與結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)系

進(jìn)一步，通過學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師的討論交流，幫助學(xué)生從全過程的角度審視所有活動結(jié)果，梳理“方案-優(yōu)化-實踐”的創(chuàng)新思維，了解“材料-構(gòu)件-結(jié)構(gòu)”的研究思路，掌握“理論分析-數(shù)值模擬-科學(xué)試驗”的科研手段，從而強(qiáng)化他們在項目實施過程中得到提高的創(chuàng)新能力。

3.3 項目評價階段

在項目實施過程和校內(nèi)組織的結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽中，完成了學(xué)生和教師兩個方面的評價工作；在全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽的過程中，完成了公共評價的工作。學(xué)生通過團(tuán)隊內(nèi)部的交流、與其他團(tuán)隊的互評等方式完成學(xué)生評價。校內(nèi)競賽邀請了4個結(jié)構(gòu)專業(yè)相關(guān)教師、1個企業(yè)界的結(jié)構(gòu)從業(yè)者和1個學(xué)生工作主管教師組成評審組，對學(xué)生的成果和展現(xiàn)進(jìn)行綜合評價。指導(dǎo)教師在項目結(jié)束后對項目實施過程、成果和展示情況進(jìn)行評價，并與學(xué)生就項目全過程中所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)的得失進(jìn)行交流，幫助學(xué)生深刻認(rèn)識自身在項目實施過程的收獲。對于公共評價，除按競賽題目進(jìn)行成果評定外，還由來自全國的知名專家對項目進(jìn)行評價。

3.4 項目教學(xué)法效果

通過對所指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊在項目實施完成后至本科畢業(yè)這段時間內(nèi)的跟蹤調(diào)查項目教學(xué)法的效果。由筆者指導(dǎo)的一學(xué)生團(tuán)隊通過校結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽，不僅取得了代表學(xué)校參加全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽的資格，并在大賽中獲得二等獎，是學(xué)校在這一賽事的突破。該學(xué)生團(tuán)隊在隨后學(xué)習(xí)經(jīng)歷中，陸續(xù)獲得江蘇省結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽特等獎、第八屆全國設(shè)計大賽一等獎。在畢業(yè)實習(xí)、本科畢業(yè)設(shè)計等其他實踐活動中也獲得了較優(yōu)秀的成績。由此可見，借助于項目教學(xué)法的實踐，學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力有一定的提升。

4 結(jié) 語

面對新經(jīng)濟(jì)發(fā)展和新技術(shù)變革浪潮，迫切需要培養(yǎng)具有歷史使命感和社會責(zé)任心、富有創(chuàng)新精神和實踐能力的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型優(yōu)秀人才，工科專業(yè)的傳統(tǒng)教育教學(xué)活動面臨著新的問題。本文以實踐類課程為平臺，構(gòu)建以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的“三階段、六環(huán)節(jié)”項目教學(xué)法，并以土木工程專業(yè)為例開展實踐，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)智能、綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新實踐精神、團(tuán)隊協(xié)作意識等創(chuàng)新素質(zhì)，通過跟蹤調(diào)查學(xué)生在隨后的實踐創(chuàng)新活動中的成績，評價了該教學(xué)法對學(xué)生創(chuàng)新能力提升的效果。