項目教學法在工科研究生課程教學中的應用實踐

馬晉文 蘇 適 張麗娜 張 偉

（渤海大學物理科學與技術學院 遼寧·錦州 121013）

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。《華盛頓協議》是目前國際上最具權威性和影響力的工程教育本科學位互認協議之一，我國于2016年6月正式加入該協議。工程教育認證的基本理念之一是“以產出為導向，以學生為中心”。在新工科建設背景下，尤其注重培養學生解決復雜工程問題的能力、團隊合作的能力、創新的能力等，這對工程教育人才培養質量提出了新的更高要求。

研究生是新時代人才培養的重要板塊，研究生階段是學生從接受式學習向研究性、自主性學習轉變的黃金期。他們需要在掌握系統的專業知識的基礎上，學會研究，形成獨立研究之能力。對研究生的培養主要從課程教學和科學研究兩方面著手，但一般情況下，存在重視科研活動而輕教學的情況。很多人認為研究生的主要學習方式是進行項目研究，對于課程教學效果的重視遠遠不夠。這就使得研究生課程教學隨意性強，教學內容陳舊，很多課程形同虛設，因此很難實現學生知識體系的構建、實踐能力的提升以及創新能力的培養等目的，不能滿足新時代產業發展對人才的需求。因此為了適應高素質、創新型、研究型人才的培養需求，在人才培養過程中需要探索適合新工科理念的教學方法，目前最常用的改進教學方法有項目教學法、小組學習法、探究式學習法等。

1 項目教學法的內涵及意義

1.1 項目教學法的內涵

項目教學法是由美國著名教育家利茲博士和加拿大教育家查德博士共同推出的以學生為本的活動教學法。上世紀70年代在德國快速發展，廣泛應用于德國的職業教育和企業實踐教育中,之后又被各大工科高校當做培養實踐綜合能力的有效途徑，繼而作為主要的教學方法在高校廣為推廣。

項目教學法是一種以完整的項目研發流程為載體的教學活動，教師和學習者為共同參與者，通過項目實施實現學習者對某一理論或某幾個理論內容和應用的理解。項目研究內容可以是具體的實物，也可以是為了驗證某一理論的理論研究項目。項目教學法是把教學目標設置在有意義的項目中，通過學習者的自主探究和合作來發現問題、分析問題、解決問題，不僅促使學生掌握專業知識，還可以學習隱含在課題背后的知識技能。該方法實現了以研促學、研學一體，非常適合作為研究生教育的一種教學模式。

1.2 項目教學法的實踐案例

陳鑫等在工科專業實踐類課程教學中進行了項目教學法的實踐探索，并提出了“三階段六環節”的項目教學法框架，主要目標為培養學生的創新實踐能力。三階段具體指問題定向學習的項目準備階段、探究導向學習的項目實施階段和多主體評價的項目評價階段。六環節是指三階段中的主要學習環節，包括討論、調查、學習、分析、試驗及展示。以土木工程專業為例，學生的項目成果在比賽中獲得了較好的成績，說明此框架指導下的項目教學法對學生創新能力培養有極大的作用。姚運金等在研究生化工設計與過程優化課程中運用項目教學法，通過項目選題、設計、實施和評估四個環節，培養學生的學習主動性，重點培養工科學生的“發現問題、分析問題和解決問題”的綜合能力。王波等根據產出導向理念在本科生電子技術課程中運用項目教學法，根據工程實際出發提出項目要求，學生則經過“課題分析和方案論證、電路設計、方案設計、總結及成果展示”等環節體會工程思維和方法。同時教師在教學設計中做好配套的合理的評價方式，激發學生的學習積極性和成就感，更重要的是實現了“知識、能力和素養”三方面人才培養目標的同步且有效的培養。

1.3 項目教學法的優勢

通過項目教學法理論的研究以及實踐案例的總結，發現項目教學法注重實踐和探索，非常適用于新工科背景下工科專業的教學活動，具體的優勢包含以下幾方面。

（1）有利于提高學生的學習主動性。項目教學法注重實踐和探索，項目選題一般來自于工程實際，其解決辦法是多樣且有難度的，不能從課本中直接找到標準答案，因此，學生必須要主動參與、主動尋求解決方案。在此過程中，需要學生通過團隊合作的方式，實實在在分析項目要求，根據自己的知識儲備和學習能力選擇合適的研究點和研究方法，并不斷推進項目進展，有目標地實施方案。這區別于灌輸式的課堂教學，有效激發了學生的學習主動性和參與度。

（2）有利于學生自主重構知識體系。在傳統注重知識傳授的教學模式中，學生接收到的知識點是分散的，偏向概念性的，不同課程的內容連接性不夠強。通過項目教學法，具體的項目選題、分析、實施、總結等過程中，需要多層次理論的結合以及理論與實踐的對應，增強了學生對知識的體驗感，并促進學生自主建立知識點之間的關聯，形成了獨特的綜合的知識體系。

（3）有利于提高學生的創新能力和實踐能力。通常的教學方式都是圍繞著教師、課本、課堂講述知識為中心，項目教學法是對傳統教學方法的一種顛覆，變成“以學生自主學習、實際操作為中心”，它的重點在于在實踐操作中強化理論知識，反過來通過理論知識指導實踐，實現了理論和實踐相結合，可以有效提高學生的自主學習能力、創新能力、執行能力和實際問題的分析解決能力。

2 項目教學法的實施路徑及注意事項

2.1 項目教學法實施路徑

在研究生教學過程中，課程教學對學生的培養主要起到知識積累和研究能力培養兩方面的目標，因此筆者在研究生課程教學采用項目教學法時主要包含選題、項目設計、項目實施和成果展示及反饋四個環節，具體步驟及內容如圖1所示。

圖1：項目教學法實施步驟

項目教學法作為一種教學方法，參與者依然包含教師和學生兩個主體，與傳統教學的區別在于項目教學法中教師只起引導和輔助作用，而學生是整個學習過程的主要實施者。因此，在各個教學環節中教師和學生都有參與，但二者的任務各有不同。

第一，選題階段。教師根據本課程的教學目標，即學生必須要掌握的基礎知識、實驗方法、數據分析方法，結合本專業的研究方向設計幾個研究點，研究點的選擇一定要求在其完成過程中充分培養了學生的能力，讓學生實現同一門課程不同知識點的縱向貫穿以及和其它學科要求能力的橫向交叉。同時，教師安排學生進行學術論文研讀，讓學生自主找到感興趣的研究點。學生根據興趣點，自愿組合形成研究團隊。

第二，項目設計階段，即項目書完成階段。在此期間，教師給予學生項目書撰寫指導，并引導學生小組建立合理的合作機制。學生小組成員之間做好分工安排及相互協作，做好文獻調研，做到項目立意準確，根據現有條件提出解決方案并進行可行性分析，多次論證后提出具體的研究進度安排。另外，小組成員與教師保持溝通和討論。通過本階段的進行，培養學生獨立查閱、收集、整理文獻的能力，培養學生凝練科學問題并提出恰當研究方法的能力，另外培養學生的溝通和團隊合作能力。

第三，項目實施階段。在項目書設計合理的前提下，在此階段研究小組按照預設路線完成各個階段任務即可。此階段綜合培養學生的實驗、實踐能力，設備操作能力和數據分析能力。教師需做到隨時跟進，對學生在實踐過程中遇到的問題進行實時指導。對于在實施過程中發現前期設計不合理的時候，要做到準確查找問題，合理修訂項目實施方案，直至最終項目完成。

第四，成果展示及反饋階段。根據項目特點的不同，項目最終的成果展示方式各有不同，可以是實物演示，也可以是數據演說和報告。在展示階段，小組成員之間、不同小組之間以及師生之間都可以隨時提問和交流，由學生和教師共同對項目成果以及項目實施過程進行評價，各小組內部根據反饋進行復盤分析，完善對項目的理解以及可能的改進。

2.2 項目教學法實施過程注意事項

項目教學法不是簡單的任務分配，為了有效實現教學目標，各環節都需要做到科學合理，需要注意以下三方面的問題。

第一，項目設置方面。項目教學法的目的就是通過項目實施的過程實現課程的教學目標，包括理論知識的掌握和實踐能力的提高，因此項目設置是否合理一定程度上決定了項目教學法能否成功實施。首先，問題的設置一定要貼合教學的重難點，做到在課本知識的基礎上既有思考拓展的空間，又有清晰的針對性和指向性。其次，項目的難度要合理把握，做到“企”字原理，即讓學習者墊墊腳努力一番才能夠到，保證學生學習的積極性和成績感。另外，項目的設置要有一定的梯度層次性，針對水平不同的學生要因材施教，引導不同層次的學生都能實現自己的學習目標。

第二，學生參與情況方面。學生是項目教學法教學過程中的主體，因此學生的項目參與情況是項目教學法能否取得成功的實施關鍵。首先，在成員構成方面要注意“優勢結合”以及“以優帶差”。一般情況下，項目學習小組由3～5人組成。根據學生擅長領域不同，按照優勢互補的原則自行組隊，小組成員選舉產生組長。特殊情況下，如有學生基礎較差或者積極性較差，則發揮黨員模范帶頭作用，以優帶差，保證所有同學都能參與到項目研究中。其次，小組協作模式方面要注重制度的建立，形成合理的合作機制，避免“搭順風車”現象和“一言堂”現象，培養學生形成負責擔當的行為習慣，也避免獨斷專行的現象。另外，教師要引導和啟發學生深入思考和有效討論，引導學生將項目研究取得的研究成果進行提煉和升華，形成文章、報告或者專利，培養學生保護知識產權的意識。

第三，評價體系方面。項目教學法整個進行過程完全區別于傳統灌輸式教學，因此在考核評價方式方面也要做到對應調整。綜合考慮學生在整個過程中的付出、成長以及創新等多方面的因素，在評價標準的制訂上應該采用形成性評價與過程性評價相結合的方式，另外，成績構成應包含教師評價、組間評價和組內評價三個方面。成績評定的關注點主要集中在學生創新性觀點、思路的提出或者解決問題的能力，學習者自學或在小組合作過程中的表現，特別是在項目參與程度、貢獻度以及對于疑難點問題的攻克程度等方面。

3 結語

在理工科碩士研究生的教學中引入項目教學法，是讓學生在目標導向下主動獲得知識、技能和經驗的過程。相比傳統課堂教學，項目教學法具有明顯的“在做中學”的優勢，即源于真實的工程實際情境，通過學生個人以及團隊自主且持續地實踐，來構建自己的專業知識體系，實現理論知識向實踐認知的飛躍。在培養創新意識和專業研究能力的同時，著重鍛煉辯證思維能力、分析和解決問題能力以及團隊溝通和組織管理等高階技能。以項目為載體建立起一個學習共同體，為研究生的自信心和責任心建立以及高階技能培養起到不可估量的作用，完全符合新時代工科研究生培養目標。