王春艷 王貴成 楊建風 王亞元

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

關鍵詞 實踐課程;項目化教學;實踐教學;教學改革

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

對于工科學生而言，實踐課程教學與訓練是創(chuàng)造性應用的過程，是綜合能力形成的過程。大學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。不同于本科教學評估，認證標準更加重視考查學生綜合運用所學的科學理論和技術手段，分析并解決工程問題的基本能力。其內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)教學提出一系列新要求[2-5]。

本研究基于“以學為主、教為輔，項目化分步協(xié)同提升學生工程能力”的教學改革思路，提出一種多層次的遞進式項目化實踐教學方法。項目化教學模式是由美國凱茲教授和加拿大查德教授共同創(chuàng)制的一種以學生為本的教學模式，這種教學模式最能體現(xiàn)教育的實踐性[6]。項目化實驗教學法是通過實施一個完整的項目而進行的實驗教學活動，其目的是在實驗教學中以學生為中心，把理論與實踐教學有機地結合起來，充分發(fā)掘學生的自主創(chuàng)新能力，提高學生解決實際問題的綜合能力[7]。如果沒有學生的主動學習過程，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是以學生為主導、教師為引導，由淺入深、由零至整的階段性、進階性、系統(tǒng)性實踐教學體系，是將項目化的實踐教學進階式地系統(tǒng)化，使學生學習知識、掌握技能由被動的不得已接收，轉變?yōu)橹鲃犹剿?，“學中做、做中學”[9]，有效提高學生所學知識的關聯(lián)性、系統(tǒng)性，從而逐步培養(yǎng)學生的實踐能力、崗位適應能力、溝通與合作能力。

2? 層次遞進式項目化實踐教學的基本特征

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。以真實項目任務為載體，深化課程實踐，在項目開發(fā)過程中結合課程實踐，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，由教師引導學生對項目進行分析梳理，采用頭腦風暴[11]的提問式教學，對項目進行解析，引導學生主動思考，提出問題，進而探尋解決實際工程問題的方式與方法。

2.1? 分層次教學組織

該實踐教學體系設置子項目和綜合項目相結合的教學內容。子項目主要針對知識點的學習，各子項目之間不是簡單的羅列，仍然采用層層遞進的設計，由淺入深、由簡單到復雜。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)了綜合運用所學知識解決實際工程問題。

2.2? 階段性和遞進式教學安排

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用。所有子項目完成，第一階段結束。模擬游戲中的通關升級，進階至第二階段的綜合項目。綜合的實驗項目以體現(xiàn)技術的綜合應用為目的，側重實驗知識和技術的綜合運用能力的培養(yǎng)，強調學生有效地運用多種實驗技術方法解決科學研究中的問題[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，解決復雜的工程實踐問題，是對學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)認證對學生培養(yǎng)目標及要求中，強調學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，但就實驗教學而言，設計一些大型綜合性、設計性實驗項目是培養(yǎng)學生團隊精神的好方法[5]。在實踐教學項目的子項目階段，1～2人一組，培養(yǎng)學生的獨立思考能力、動手能力和對理論知識的理解和應用能力。綜合項目階段3～5人一組，進一步培養(yǎng)學生溝通與合作、組織與協(xié)調的能力。

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，實驗室面向學生全面開放。以開放式教學取代以往的傳統(tǒng)教學方式，使實踐教學模式從學生被動接受式向主動探索式轉變。在整個項目進展中，教師的作用為觀察和引導，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體系構建

層次遞進式項目化實踐課程的體系架構如圖1所示。

3.1? 教學理念的轉變

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

3.2? 項目設置的遞進式

打破簡單的操作式的實踐課程，設計遞進的項目化課程，由淺入深、由簡單至復雜，在簡單項目的學習中增強學生的自信心，同時提升實踐動手能力，進而運用已掌握知識完成復雜的實踐項目，進一步提高學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，重視學生的專業(yè)知識、創(chuàng)新能力等多方面能力和素質的考評。在成績評定中強化動態(tài)追蹤學生實踐的進程，實施過程評價。運用頭腦風暴法探索問題，并實施提問獎勵法[13]，考查學生分析問題、理解問題的能力;實踐操作，考查學生動手能力和解決問題的能力;項目匯報書，考查學生分析能力和報告書寫能力;綜合項目考核，考查學生綜合分析能力、解決實際問題的能力、團隊合作與溝通能力。

3.4? 教學評價

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

4? 教學改革實踐與成效分析

自2018年在江蘇大學機械工程學院測控專業(yè)的綜合實踐課程“測量與檢測綜合訓練”教學中運用，課程內容如圖2所示。該課程采用層次遞進式項目化教學模式，根據(jù)項目設定逐層、逐級開展。該課程設置為三個遞進層次：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。學生通過完成基礎項目，學習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。學生通過完成進階項目，掌握零件質量評定的一般方法，并學會使用多種方法、不同儀器設備檢測零件，比較檢測過程和結果，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。學生通過完成綜合項目，學會綜合分析工程圖紙，設計檢測方案，合理選擇檢測工具并完成零件檢測，對零件質量進行綜合分析，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，從而指導零件設計和加工制造。

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對應的總分為70分，學生實際得分為57.5分，達成度為82.1%;課程目標2對應的總分為30分，學生實際得分為23.6分，達成度為79%。從分析結果上看，學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果與理論之間的差距，找到對應的原因?？己瞬糠謱儆诰C合性較強的項目，部分學生的綜合分析和實踐能力還需要加強。

4.2? 教學實踐成效分析與探討

本課程的教學目標是培養(yǎng)學生綜合運用互換性與測量技術、工程圖學、機械制造等相關知識完成零件的測量與檢測。從課堂表現(xiàn)來看，首屆學生在課堂上的活躍程度不夠，自主學習能力欠缺，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，教學內容上，將立德樹人和勞育教育相結合;教學形式上，采用多媒體和雨課堂相結合的方法。學生在實驗課堂上的聽課效率和活躍程度有所提高，自主學習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，學生對本課程所學知識的掌握程度較好，但靈活運用程度不高。

5? 研究小結與未來發(fā)展

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

1）項目設置中，綜合性、復雜性強的綜合項目難度設置需根據(jù)學生專業(yè)水平設定。若項目難度過低，則無法起到有效訓練的目的;若項目難度過大，對于學生的要求較高，也會打擊學生的信心，無法激發(fā)學生的學習熱情。

2）學生的自學、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)學生專業(yè)水平，合理設置實踐項目，既要有挑戰(zhàn)性，又要建立學生專業(yè)知識學習的信心，充分調動學生學習的熱情;對不同專業(yè)、不同層次的學生分步實施，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合，培養(yǎng)融入實踐發(fā)展的高級工程技術人才?！?/p>

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