以項目為導向的科學研究和課程教學的結合方式探討

馬杰　柳偉續

摘要：隨著行業需求的不斷變化，工科教育越來越傾向強調學生的能力而不再僅僅局限于課程內容本身。這種傾向促進了以問題為中心、以項目為導向的科學研究和課程教學的結合。為了克服在課程項目實施中明顯存在的問題和制約因素，未來高校工作人員需要建立持續的項目導向教學發展規劃，思考以問題為中心、以學生為中心，小組合作與溝通、多學科交叉、科研評估和反思等以項目為導向的科學研究和課程教學的結合方法。

關鍵詞：項目導向；問題中心；主動學習；教學改革

傳統的以課程內容為中心的教育，已經難以適應行業需求的發展，以項目為導向的教育模式應運而生。以項目為導向的教育模式主要通過“以問題為中心”和“主動學習”的方式去謀求每個學生的整體發展，這兩種方式也同時促進了高等教育的發展，因為兩者都涉及學生心理和教學理論的研究。

一、引言

在目前國內的課程體系中，由于競賽元素的加入，相當于在傳統的課程體系中引入了一定程度的科研項目，使得項目導向的課程體系不僅在畢業設計階段，而且在本科大一、大二階段就得以實施。互聯網和多媒體的使用，也對項目導向教學模式的實施產生了有利的影響，促進了學生在共同項目上的合作。

在人們以往的理解中，學生的項目就是獨自且重復地將課堂獲得的知識和技能應用于某些有限的范圍內（并且通常是教師預設的題目），如給定的畢業設計或者某些實驗課程中的項目練習。這種傳統項目的特征是滿足教學監管機構的規范要求，通常沒有唯一正確的問題解決過程，僅是對本科階段學習和涉及的方法理論進行選擇和應用的過程。傳統項目決策過程幾乎全部的責任在于教師，教師最終充當過程審查員和結果評判的角色。

而在實際行業中，工程師對項目進行研究被看作工程師能力認定標準的一部分，甚至是決定性部分。學生價值觀和職業態度的培養是本科教育需要優先考慮的任務之一。如果學生在整個4年的大學培養期間長期參與項目工作，那么學生將不僅在問題解決技能方面，而且在社交能力方面都會得到提升。項目工作過程不僅強調學生在學習過程中的獨立決策和自我組織能力，同時還強調他們處理相關問題的能力。這種方式雖然表面上看是挑戰了教師的權威性，但實際是向學生傳達要以更嚴謹的職業態度對待所從事的工作的理念。

二、以項目為導向的科學研究和課程教學結合的思考

（一）項目導向與教育方法

通過進一步思考學生培養目標與以項目為導向的課程教學的關系，筆者提出以下項目導向的課程模式的立足點：一是以育人為導向的教學方法，二是以求真為導向的批判態度，三是以實踐為導向的專業方法。在課程教學中，這三點可能或多或少相互關聯，在項目實施過程中，這三點可以保證專業課程結構和實施過程的持續改進朝著良性方向發展。

（二）項目導向與科學研究的發展

教育教學方法的持續改進，使得目前以項目為導向的方式越來越受推崇。學術界對科學研究的目的、方法和過程的自我改進以及社會因素對學術界的影響，也使以項目為導向的方式越來越被普遍應用。

目前的學科越來越專業化，但是學生的科研項目中經常出現跨學科項目。如果在教育和科研領域尋找多學科或跨學科的方法，那么就能夠很好地促進科學技術的發展。因此，在目前的學生項目工作中，有許多項目嘗試將社會關注的領域與相應專業的研究聯系起來，實現項目的多學科交叉。

（三）項目導向與學生今后的職業生活

有的科研項目并非前沿研究，而是更貼近行業實際，這類項目對企業具有很強的吸引力。為方便起見，本研究稱其為實踐導向型項目。

從目前的行業環境來看，理論與實踐之間的差距越來越大，顯著地表現在高等教育體系越來越難以滿足工業、社會和勞動力市場的需求。實踐導向型項目在某種程度上解決了學生的就業問題并訓練了他們相關的實踐技能，特別是與建筑、機械等設計有關的領域。這些項目將工程教育與專業要求聯系在一起，強調了團隊合作等現實問題。為了解決某個問題，小組工作必須組織得井井有條，有計劃且有效率地完成團隊合作。項目問題通常會來自工業研究或開發任務，有時需要與企業合作，并且通常會進行一些設計工作。由于除時間限制以外，這類項目沒有特別的經濟和商業壓力，學生有足夠的創造力和失敗空間。同時，學生在項目中產生的想法也可以用于創業教育。

盡管項目導向的工程教育具有明顯的吸引力，但它也有一些不足之處，需要指導教師及時給予學生相應的引導，如在項目早期，青年學生的討論和對項目的期望常常表達過于激進，此時指導教師應適當地對學生的情緒加以疏導。此外，學生專業能力不僅僅包括快速平穩地適應當前工作需求，實踐導向型項目還應考慮培養學生基于道德的社會責任感，并在項目決策時就考慮到這一點，如保護環境、改善工作條件或降低社會成本等方面的責任。

三、以項目為導向的課程體系實施方案思考

以項目為導向的學生科學研究項目可以將項目與課程不同的目的和目標聯系起來，根據上文的分析，可以得出學生項目應含有以下特征：一是項目客觀上是以問題為中心；二是以學生為中心，主觀上實現學生主動和富有成效的學習；三是小組合作與溝通：四是實用并滿足專業定位；五是自我組織的項目管理；六是多學科交叉；七是科研評估和反思。

根據項目意圖，教師可以制定實施各種項目導向的課程體系方案。最常見的方案是某個科目或課程中的小型項目或作業以及畢業設計項目。它們代表了一種相當傳統且主流的教學方法。項目學習被用作一系列不同方法中的一種，來組織教學學習情況，它主要側重于應用已掌握的知識，同時鼓勵主動學習。同時，通過選擇和排列各種學科來構建工學課程的基本思想，如大學階段前期教育應更普遍和更基本，后期教育則應更專業化。

在國外也可以找到以項目導向的課程體系方案。比如，以純粹的形式通過項目構建整個課程的結構原則和要素，而以學科為導向的系統課程被取消或減少到最低限度，或至少要與某個項目相關。在一個由專家顧問及外部小組監督員組成的項目團隊的協助下，學生在小組中一起工作。在4年的學習過程中，學生通過一個又一個項目來完成課程學習，每個項目至少持續幾周的時間，大部分持續一個或兩個學期。這些純粹形式的項目有自由度較高的項目目標、問題和流程，同時，問題解決活動的復雜性和專業性的要求較其他形式的項目有一定提升。當然，大多數項目導向的工程教育課程并沒有采用這種非常純粹的類型，而是以項目為主導、以項目問題為中心的主動學習和以學科課程為主、以內容為中心的學習相結合的方式。

在實際操作中，教師可以遵循課程體系規律，改變課程體系的比例。比如，一個學期的課程由50%的項目、25%的項目相關課程和25%的普通課程組成，從第一學期開始，為不同院系的學生開設一個公共項目，并在4年計劃結束時進行專業項目研究。

項目導向的主要優勢在于注重個人發展中的技能的鍛煉與提高，而不是綜合知識水平的提高。如果一個學生認真對待個人發展，就需要在合作和創新的社會環境中不斷參與項目。初學者需要一段時間才能讓他們熟悉自我組織和主動的小組學習，這些新的學習條件和環境，要求項目導向課程體系需要從大學的早期開始和并且持續進行。

四、結語

目前的工業界日益強調工程專業學生的技能和職業態度，其中，創新、溝通技巧、團隊合作能力、獨立學習技巧和個人學習策略是其中的要素。因此，以教師為中心的實驗實習課程和大學生創新創業類競賽已經不能滿足行業對畢業生的要求，以項目為導向的課程體系變得愈發重要。

如果想要滿足行業所提出的人才要求，實施以項目為導向、以問題為中心的主動學習方案就勢在必行。隨著合作研究項目的密集型變化，越來越多的高校認識到，以項目為導向的科學研究和課程教學的結合不僅有利于專業發展，也有利于整個行業的發展，有利于科學研究的發展，有利于學生的終身學習和個人的整體發展。

責編：群平