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(jìn)式項目化教學(xué)方法。實踐表明：層次遞進(jìn)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(xiàn)標(biāo)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(jī)[1]。實踐課程獨立于理論課程之外，是理論知識的重要補(bǔ)充與拓展，旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，增強(qiáng)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(rèn)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(rèn)證。不同于本科教學(xué)評估，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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)橹鲃犹剿鳎皩W(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(jìn)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(rèn)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(qiáng)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(jìn)行分析梳理，采用頭腦風(fēng)暴[11]的提問式教學(xué)，對項目進(jìn)行解析，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，提出問題，進(jìn)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(jìn)的設(shè)計，由淺入深、由簡單到復(fù)雜。綜合項目，團(tuán)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(tuán)隊協(xié)作能力提升

工程教育專業(yè)認(rèn)證對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)及要求中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須具備一定的組織管理能力、較強(qiáng)的表達(dá)能力和較強(qiáng)的人際交往能力及在團(tuán)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(tuán)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(jìn)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(jìn)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(jìn)式項目化實踐課程教學(xué)體系構(gòu)建

層次遞進(jìn)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(jìn)式

打破簡單的操作式的實踐課程，設(shè)計遞進(jìn)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(qiáng)學(xué)生的自信心，同時提升實踐動手能力，進(jìn)而運用已掌握知識完成復(fù)雜的實踐項目，進(jìn)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(qiáng)化動態(tài)追蹤學(xué)生實踐的進(jìn)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(tuán)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)層次：初級層次、進(jìn)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(biāo)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(jìn)階層次，包含子項目三和子項目四。學(xué)生通過完成進(jìn)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(jìn)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(jìn)行綜合分析，撰寫零件評定報告。最后進(jìn)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(biāo)及達(dá)成度分析

根據(jù)課程目標(biāo)，對該課程教學(xué)目標(biāo)（見表1）的達(dá)成度進(jìn)行分析（如圖3所示）。以2020年為例，本課程的兩個課程目標(biāo)中，課程目標(biāo)1對應(yīng)的總分為70分，學(xué)生實際得分為57.5分，達(dá)成度為82.1%;課程目標(biāo)2對應(yīng)的總分為30分，學(xué)生實際得分為23.6分，達(dá)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(biāo)，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(jìn)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(qiáng)的項目，部分學(xué)生的綜合分析和實踐能力還需要加強(qiáng)。

4.2? 教學(xué)實踐成效分析與探討

本課程的教學(xué)目標(biāo)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(jī)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(jìn)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(jìn)步，但仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，綜合項目分析、檢測方案制訂規(guī)范能力還需要進(jìn)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(qiáng)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(jìn)一步加強(qiáng)。

5.2? 持續(xù)改進(jìn)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(jìn)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。■

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