項目教學(xué)法在工科研究生課程教學(xué)中的應(yīng)用實踐

馬晉文 蘇 適 張麗娜 張 偉

（渤海大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 遼寧·錦州 121013）

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。《華盛頓協(xié)議》是目前國際上最具權(quán)威性和影響力的工程教育本科學(xué)位互認(rèn)協(xié)議之一，我國于2016年6月正式加入該協(xié)議。工程教育認(rèn)證的基本理念之一是“以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心”。在新工科建設(shè)背景下，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力、團隊合作的能力、創(chuàng)新的能力等，這對工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了新的更高要求。

研究生是新時代人才培養(yǎng)的重要板塊，研究生階段是學(xué)生從接受式學(xué)習(xí)向研究性、自主性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的黃金期。他們需要在掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，學(xué)會研究，形成獨立研究之能力。對研究生的培養(yǎng)主要從課程教學(xué)和科學(xué)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(xué)的情況。很多人認(rèn)為研究生的主要學(xué)習(xí)方式是進(jìn)行項目研究，對于課程教學(xué)效果的重視遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這就使得研究生課程教學(xué)隨意性強，教學(xué)內(nèi)容陳舊，很多課程形同虛設(shè)，因此很難實現(xiàn)學(xué)生知識體系的構(gòu)建、實踐能力的提升以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等目的，不能滿足新時代產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求。因此為了適應(yīng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型、研究型人才的培養(yǎng)需求，在人才培養(yǎng)過程中需要探索適合新工科理念的教學(xué)方法，目前最常用的改進(jìn)教學(xué)方法有項目教學(xué)法、小組學(xué)習(xí)法、探究式學(xué)習(xí)法等。

1 項目教學(xué)法的內(nèi)涵及意義

1.1 項目教學(xué)法的內(nèi)涵

項目教學(xué)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(xué)生為本的活動教學(xué)法。上世紀(jì)70年代在德國快速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于德國的職業(yè)教育和企業(yè)實踐教育中,之后又被各大工科高校當(dāng)做培養(yǎng)實踐綜合能力的有效途徑，繼而作為主要的教學(xué)方法在高校廣為推廣。

項目教學(xué)法是一種以完整的項目研發(fā)流程為載體的教學(xué)活動，教師和學(xué)習(xí)者為共同參與者，通過項目實施實現(xiàn)學(xué)習(xí)者對某一理論或某幾個理論內(nèi)容和應(yīng)用的理解。項目研究內(nèi)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(xué)法是把教學(xué)目標(biāo)設(shè)置在有意義的項目中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，不僅促使學(xué)生掌握專業(yè)知識，還可以學(xué)習(xí)隱含在課題背后的知識技能。該方法實現(xiàn)了以研促學(xué)、研學(xué)一體，非常適合作為研究生教育的一種教學(xué)模式。

1.2 項目教學(xué)法的實踐案例

陳鑫等在工科專業(yè)實踐類課程教學(xué)中進(jìn)行了項目教學(xué)法的實踐探索，并提出了“三階段六環(huán)節(jié)”的項目教學(xué)法框架，主要目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。三階段具體指問題定向?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。六環(huán)節(jié)是指三階段中的主要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，包括討論、調(diào)查、學(xué)習(xí)、分析、試驗及展示。以土木工程專業(yè)為例，學(xué)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(dǎo)下的項目教學(xué)法對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有極大的作用。姚運金等在研究生化工設(shè)計與過程優(yōu)化課程中運用項目教學(xué)法，通過項目選題、設(shè)計、實施和評估四個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，重點培養(yǎng)工科學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題”的綜合能力。王波等根據(jù)產(chǎn)出導(dǎo)向理念在本科生電子技術(shù)課程中運用項目教學(xué)法，根據(jù)工程實際出發(fā)提出項目要求，學(xué)生則經(jīng)過“課題分析和方案論證、電路設(shè)計、方案設(shè)計、總結(jié)及成果展示”等環(huán)節(jié)體會工程思維和方法。同時教師在教學(xué)設(shè)計中做好配套的合理的評價方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和成就感，更重要的是實現(xiàn)了“知識、能力和素養(yǎng)”三方面人才培養(yǎng)目標(biāo)的同步且有效的培養(yǎng)。

1.3 項目教學(xué)法的優(yōu)勢

通過項目教學(xué)法理論的研究以及實踐案例的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)項目教學(xué)法注重實踐和探索，非常適用于新工科背景下工科專業(yè)的教學(xué)活動，具體的優(yōu)勢包含以下幾方面。

（1）有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。項目教學(xué)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(biāo)準(zhǔn)答案，因此，學(xué)生必須要主動參與、主動尋求解決方案。在此過程中，需要學(xué)生通過團隊合作的方式，實實在在分析項目要求，根據(jù)自己的知識儲備和學(xué)習(xí)能力選擇合適的研究點和研究方法，并不斷推進(jìn)項目進(jìn)展，有目標(biāo)地實施方案。這區(qū)別于灌輸式的課堂教學(xué)，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和參與度。

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

（3）有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。通常的教學(xué)方式都是圍繞著教師、課本、課堂講述知識為中心，項目教學(xué)法是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一種顛覆，變成“以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、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(dǎo)實踐，實現(xiàn)了理論和實踐相結(jié)合，可以有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、執(zhí)行能力和實際問題的分析解決能力。

2 項目教學(xué)法的實施路徑及注意事項

2.1 項目教學(xué)法實施路徑

在研究生教學(xué)過程中，課程教學(xué)對學(xué)生的培養(yǎng)主要起到知識積累和研究能力培養(yǎng)兩方面的目標(biāo)，因此筆者在研究生課程教學(xué)采用項目教學(xué)法時主要包含選題、項目設(shè)計、項目實施和成果展示及反饋四個環(huán)節(jié)，具體步驟及內(nèi)容如圖1所示。

圖1：項目教學(xué)法實施步驟

項目教學(xué)法作為一種教學(xué)方法，參與者依然包含教師和學(xué)生兩個主體，與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別在于項目教學(xué)法中教師只起引導(dǎo)和輔助作用，而學(xué)生是整個學(xué)習(xí)過程的主要實施者。因此，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中教師和學(xué)生都有參與，但二者的任務(wù)各有不同。

第一，選題階段。教師根據(jù)本課程的教學(xué)目標(biāo)，即學(xué)生必須要掌握的基礎(chǔ)知識、實驗方法、數(shù)據(jù)分析方法，結(jié)合本專業(yè)的研究方向設(shè)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(yǎng)了學(xué)生的能力，讓學(xué)生實現(xiàn)同一門課程不同知識點的縱向貫穿以及和其它學(xué)科要求能力的橫向交叉。同時，教師安排學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)論文研讀，讓學(xué)生自主找到感興趣的研究點。學(xué)生根據(jù)興趣點，自愿組合形成研究團隊。

第二，項目設(shè)計階段，即項目書完成階段。在此期間，教師給予學(xué)生項目書撰寫指導(dǎo)，并引導(dǎo)學(xué)生小組建立合理的合作機制。學(xué)生小組成員之間做好分工安排及相互協(xié)作，做好文獻(xiàn)調(diào)研，做到項目立意準(zhǔn)確，根據(jù)現(xiàn)有條件提出解決方案并進(jìn)行可行性分析，多次論證后提出具體的研究進(jìn)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(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生獨立查閱、收集、整理文獻(xiàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生凝練科學(xué)問題并提出恰當(dāng)研究方法的能力，另外培養(yǎng)學(xué)生的溝通和團隊合作能力。

第三，項目實施階段。在項目書設(shè)計合理的前提下，在此階段研究小組按照預(yù)設(shè)路線完成各個階段任務(wù)即可。此階段綜合培養(yǎng)學(xué)生的實驗、實踐能力，設(shè)備操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。教師需做到隨時跟進(jìn)，對學(xué)生在實踐過程中遇到的問題進(jìn)行實時指導(dǎo)。對于在實施過程中發(fā)現(xiàn)前期設(shè)計不合理的時候，要做到準(zhǔn)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(jù)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(shù)據(jù)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(xué)生和教師共同對項目成果以及項目實施過程進(jìn)行評價，各小組內(nèi)部根據(jù)反饋進(jìn)行復(fù)盤分析，完善對項目的理解以及可能的改進(jìn)。

2.2 項目教學(xué)法實施過程注意事項

項目教學(xué)法不是簡單的任務(wù)分配，為了有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，各環(huán)節(jié)都需要做到科學(xué)合理，需要注意以下三方面的問題。

第一，項目設(shè)置方面。項目教學(xué)法的目的就是通過項目實施的過程實現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)，包括理論知識的掌握和實踐能力的提高，因此項目設(shè)置是否合理一定程度上決定了項目教學(xué)法能否成功實施。首先，問題的設(shè)置一定要貼合教學(xué)的重難點，做到在課本知識的基礎(chǔ)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(xué)習(xí)者墊墊腳努力一番才能夠到，保證學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和成績感。另外，項目的設(shè)置要有一定的梯度層次性，針對水平不同的學(xué)生要因材施教，引導(dǎo)不同層次的學(xué)生都能實現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

第二，學(xué)生參與情況方面。學(xué)生是項目教學(xué)法教學(xué)過程中的主體，因此學(xué)生的項目參與情況是項目教學(xué)法能否取得成功的實施關(guān)鍵。首先，在成員構(gòu)成方面要注意“優(yōu)勢結(jié)合”以及“以優(yōu)帶差”。一般情況下，項目學(xué)習(xí)小組由3～5人組成。根據(jù)學(xué)生擅長領(lǐng)域不同，按照優(yōu)勢互補的原則自行組隊，小組成員選舉產(chǎn)生組長。特殊情況下，如有學(xué)生基礎(chǔ)較差或者積極性較差，則發(fā)揮黨員模范帶頭作用，以優(yōu)帶差，保證所有同學(xué)都能參與到項目研究中。其次，小組協(xié)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(fēng)車”現(xiàn)象和“一言堂”現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生形成負(fù)責(zé)擔(dān)當(dāng)?shù)男袨榱?xí)慣，也避免獨斷專行的現(xiàn)象。另外，教師要引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生深入思考和有效討論，引導(dǎo)學(xué)生將項目研究取得的研究成果進(jìn)行提煉和升華，形成文章、報告或者專利，培養(yǎng)學(xué)生保護知識產(chǎn)權(quán)的意識。

第三，評價體系方面。項目教學(xué)法整個進(jìn)行過程完全區(qū)別于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)，因此在考核評價方式方面也要做到對應(yīng)調(diào)整。綜合考慮學(xué)生在整個過程中的付出、成長以及創(chuàng)新等多方面的因素，在評價標(biāo)準(zhǔn)的制訂上應(yīng)該采用形成性評價與過程性評價相結(jié)合的方式，另外，成績構(gòu)成應(yīng)包含教師評價、組間評價和組內(nèi)評價三個方面。成績評定的關(guān)注點主要集中在學(xué)生創(chuàng)新性觀點、思路的提出或者解決問題的能力，學(xué)習(xí)者自學(xué)或在小組合作過程中的表現(xiàn)，特別是在項目參與程度、貢獻(xiàn)度以及對于疑難點問題的攻克程度等方面。

3 結(jié)語

在理工科碩士研究生的教學(xué)中引入項目教學(xué)法，是讓學(xué)生在目標(biāo)導(dǎo)向下主動獲得知識、技能和經(jīng)驗的過程。相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)，項目教學(xué)法具有明顯的“在做中學(xué)”的優(yōu)勢，即源于真實的工程實際情境，通過學(xué)生個人以及團隊自主且持續(xù)地實踐，來構(gòu)建自己的專業(yè)知識體系，實現(xiàn)理論知識向?qū)嵺`認(rèn)知的飛躍。在培養(yǎng)創(chuàng)新意識和專業(yè)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(xué)習(xí)共同體，為研究生的自信心和責(zé)任心建立以及高階技能培養(yǎng)起到不可估量的作用，完全符合新時代工科研究生培養(yǎng)目標(biāo)。