基于學習遷移的項目制課程教學方法研究

陳炳偉，郝婷婷，徐守坤，徐淑玲

（常州大學機器人產業學院，江蘇常州 213164）

進入21世紀，信息技術和知識經濟高速發展，人們的生活方式、價值取向、消費需求和產業形態都發生了巨大變化，科學革命、技術革命、產業革命呈現融合發展新趨勢。2017年，教育部連續召開了三次與工程教育相關的會議，形成了新工科建設的 “復旦共識”“天大行動” 和 “北京指南”。在教育部的部署和指導下，各學校紛紛行動，針對新興產業領域，建立新的工程專業，組建未來技術學院，全面推進工程教育的改革創新。

項目制教學被普遍認為有助于培養學生的實踐能力、團隊合作能力、溝通交流能力、實踐管理能力；有助于學生解決復雜工程問題能力的養成，是推進工程教育改革創新的利器。國內外已有很多高校探索并實施項目式教學[1-5]。然而項目式教學在我國高職教育中如火如荼，在本科工程教育仍處于起步階段，尤其在教學體系構建方面，仍存在項目載體內涵系統性設計不足、知識與項目系統性銜接不夠、項目教學跨學科協作艱難、教學支持體系不足等問題。

常州大學機器人產業學院挑戰傳統的學科課程體系建構，基于學習遷移和項目制課程的內在邏輯，以“項目制課程流”為核心引領，梳理項目制課程知識點與能力目標，進而補充性重構“模塊化知識性課程”知識點與能力目標，探索構建一套機械、電子、控制、信息跨學科融合培養的全程項目制課程為引領的全新教學體系，夯實人才培養的基礎支撐，為全面的項目式教學提供實證借鑒，打造新工科人才培養新標桿。

1 學習遷移在項目制課程教學中的內在邏輯

學習遷移是學習行為中的一個必經階段，即從一種學習中收獲的經驗對其他學習的影響，學習遷移可使已獲得的經驗概括化、系統化，從而更好地調節學習者的行為，并能動地作用于客觀世界[6]，基于學習遷移的研究是教育研究的重要課題[7-10]。在項目制課程教學設計中，需要首先明確學習遷移和項目制課程的內在邏輯，進而在課程設置、教學方法的選擇上利用正遷移、消除負遷移，實現項目制教學中既幫助學生評價舊知識是否掌握到位，又快速準確地建立起新舊知識的聯系并切實可行的教學方法。學習遷移和項目制課程的內在邏輯可以從學習動機、建構主義理論、創新能力的培養和效能期望四個方面進行探索。

1.1 以具體任務為導向，激發學生為完成任務而主動進行學習的動機

學習動機歷來是教育心理學中的核心問題，在學生有效學習的一般條件中，除了外部條件和學習者原有的知識和技能以外，還需要學習者主動加工活動，包括學習動機和學習策略[11,12]。學習動機是啟動、維持學生進行有效學習必不可少的條件。在項目制課程改革中，項目任務書和項目制課程指導書是實施項目制課程教學的必要條件，將理論課程內容與項目具體任務有效整合。通過設置循序漸進的項目實施階段，設計開放式、難度可選擇的項目任務，融入設計開發流程和項目管理制度等方式，激發學生高漲的學習遷移動機，有效學習效果也更佳。特別是學生遇到困難時，就能激發參與學習的本能，積極并專心致志地參與和投入學習，學習受到干擾時也能排除干擾。

1.2 建構主義理論在現有知識結構水平上不斷催生或構建出新的認知，主動促進自我構建能力的成熟發展

建構主義理論強調學習過程中的積極主動性，對新知識有建構性和創造性的理解，強調教學應以學生為中心，學生在教師的指導和幫助下不斷進行自主建構和創新知識[13,14]。項目制課程是實施支教式教學、拋錨式教學等方法的有效載體，通過合理的教學設計，研究并優化學生現有的認知結構，給學生提供必要的知識經驗，引導并協助學生進行學習創新，培養創新能力和自主學習的習慣。

1.3 培養學生創新能力，使其充分將所學理論知識用于創造性問題解決，在潛移默化中養成知行合一的能力

培養學生具有較強的創造性問題解決能力是我國高等教育的重要目標。學生學習知識、策略和技能的主要目的之一，就是對面臨的新問題創造性地加以解決。問題的解決是高級的學習活動，創造性是問題解決的最高級表現。項目制課程改革的方向就是為創造性而教。開放式、難度可選的項目任務有助于培養學生創造性的意識、創造性人格特質、開發創造性心理潛能和拓展創造型心理素質。項目制課程鼓勵學生仔細界定問題，示范分析問題的方法，引導學生多角度提出假設，評價每個假設的優缺點，考慮影響問題解決的因素，提供解決問題的練習機會并給予反饋。

1.4 激勵和提高學生的自我效能感，越挫越勇，以堅定信念面對困難

人們對自身能否利用所擁有的技能去完成某項工作行為的自信程度是成功的關鍵。結果期望指的是人對自己某種行為會導致某一結果的推測。班杜拉認為除了結果期望外，還有一種效能期望，如果人預測到某一特定行為將會導致特定的結果，那么這一行為就可能被激活和被選擇。影響自我效能感形成的因素主要有個人自身行為的成敗經驗、替代經驗、言語勸說、情緒喚醒、情境條件等，其中個人自身行為的成敗經驗對自我效能感的影響最大[15]。一般來說，成功經驗會提高效能期望，反復的失敗會降低效能期望。但事情并不這么簡單，成功經驗對效能期望的影響還受個體歸因方式的左右，如果歸因于外部機遇等不可控的因素，就不會增強效能感，把失敗歸因于自我能力等內部的可控因素，就不一定會降低效能感。因此，歸因方式直接影響自我效能感的形成。

綜上所述，項目化教學是學習遷移的有效途徑。在項目制課程中，以具體項目任務為導向，激發學生自主進行學習的動機；在主動完成項目的過程中，通過教師的指導和幫助不斷構建自己的主義理論；在解決項目問題的過程中培養學生的創造力；在項目實施的過程中循序漸進，提高自我效能感。

2 項目制課程設計思路

項目制教學是以理論指導完成相應的實踐環節，同時項目實踐過程反過來又指導理論的學習，是學習遷移的有效途徑?；趯W習遷移在項目制課程教學中的內在邏輯，項目制課程的課程設置、教學方法以項目任務制為載體，組建校企融合的教學團隊，以創客工廠為載體，建立合理的考核機制（見圖1）。

圖1 基于學習遷移的項目制課程建設思路

2.1 以項目任務制為載體，構建以學生為學習主體的項目制課程教學體系

該項目制課程改革的核心內容就是結合真實智能制造項目設計合適的項目任務，融合所學的機械設計、PLC 電氣控制、軟件工程等核心課程的核心知識點。該項目任務沒有標準答案，沒有可完全借鑒的案例，所以學生必須脫離傳統以理論考試為終點的思維，通過識別設計輸入要求，查閱文獻、專利等資源，將平時所學知識點充分應用到解決項目任務中去，在此過程中重新構建了知識結構，真正提升了自主學習的能力和解決問題的能力。

2.2 組建校企融合的教學團隊，建立教師引導、學生主動學習的策略式教學模式

教學團隊堅持以引導教學為主，在學生自主學習和技術設計的基礎上，進行具體問題的提出和討論，引導學生思考存在的問題和解決的措施。由智能制造領域技術應用能力較強的技術專家引導學生應用企業新產品設計開發流程中的設計輸入識別的要求和方法，引導運用方案產生的途徑和校核等，提升自身能力。由理論知識水平較高的學校教師引導學生運用理論知識去完成項目中的設計、理論校核和驗證的工作，進一步提升項目的設計水平和效率。

在此策略式的教學模式下，學生對項目技術風險的識別更敏銳，方案設計前查閱的資料非常多，方案進行中的校核內容非常全面，有效提升了項目的質量和效率。

2.3 以創客工廠為載體，學生自主完成項目樣機的實物制作和驗證

學生在完成產品的方案設計和技術設計后，需要按照企業真實職能部門的要求，完成技術工程部的生產工藝編制、質量部的零部件質量檢查要求、采購部的所有項目物資的采購工作，充分利用學院創客工廠提供的加工中心、鉗工組裝區、電工電子試驗區、木工坊等設施設備，自主完成樣機的制作和調試，實現項目任務書對產品性能的要求。

完成樣機不是終點，還需要指導學生朝著產品的方向繼續下一步工作，引導進一步提升產品的可靠性，需要進行例行試驗和型式試驗的驗證，通過編制試驗大綱，在試驗的過程中不斷發現問題，鍛煉分析問題和解決問題的能力，不斷提升產品的可靠性。

2.4 以學習遷移效果為導向的學習考核與評價體系的建立

課程的學習考核和評價體系是學生獲得較高學分的基礎，在課程開始時就讓學生充分了解該課程的考核要求，一方面讓學生在項目實施過程中更有目的性，不僅要完成項目，還要完成各種指標，才能獲得相應的高分；另一方面讓學生明確考核指標是評價體系的核心環節，考核指標也是設計輸入的重要環節。

同時，項目課程的考核指標也是學生自主學習能力和項目實施能力的重要體現形式。

3 課程設計應用實例

常州大學機器人產業學院設立了四項智能制造入門項目。由于學生參加過智能制造入門項目一、二和三的訓練后，學習遷移的效果在項目四中有非常明顯的體現，所以以項目四“自動化產品視覺檢測系統”總結學習遷移在項目化教學中的作用。在項目四開展過程中，全班18 人，其中4 名機械專業、8 名控制專業和6 名軟件專業學生，組成一個交叉融合型的項目團隊，運用所學知識，共同完成機械、電氣、視覺和軟件等方向的工作。

3.1 以項目任務制為載體，發現問題的能力得到拓展

學生在項目策劃階段，能夠發現以往項目化課程策劃的問題，新的策劃細節更豐富，策劃執行文件化，任務完成情況監督力度更大，可有效提升項目的進度、成本和質量。在方案設計過程中，學生基本不使用“我覺得”“我認為”等缺乏依據的字樣，而是通過理論計算、仿真分析、零部件試驗驗證等方法，去發現設計過程中的問題。在樣機制作出來后，更注重通過調試環節，通過樣機驗證的方法，發現問題。

3.2 建構主義理論的應用，類創造能力提升且真創造心理潛能被喚醒

以教學團隊引導，學生自主學習的策略式教學模式的作用凸顯，在沒有標準答案的模式下，項目不斷朝著功能更強、成本更低、可靠性更高、團隊效率更高等方向發展。學生跨行業的類創造能力得到鍛煉，所研制的產品已經不限于完成項目任務書的要求，類創造和真創造的欲望在項目中體現明顯。

3.3 自主完成項目樣機的實物制作和驗證，分析與解決問題的手段、措施多樣化

學生在項目實施過程中發現問題的能力顯著提升，導致發現的問題也越來越多，與此同時，分析問題和解決問題的效率也越來越高。設計輸入的識別越來越廣泛，充分利用國家和行業標準、公司產品手冊、產品專利、技術論文等，資料收集的效率也越來越高；頭腦風暴、仿真分析、設計校核、程序測試等分析問題的手段越來越豐富；創客工廠的有效運用，可幫助學生在樣機制作和優化過程中大大提升質量和效率。

3.4 合理評價體系的建立，有效激發學生團隊協作能力

傳統教育模式只需要完成自己的任務即可獲得高分，但是項目需要團隊良好的合作才能獲得優異的成績。在項目課中，將部分分數的決定權給予學生，避免因產能不均導致的分數分配不合理，避免了學生選擇去能力較強的團隊以獲得好成績，同時對樂于給予幫助的能力較強的學生給予肯定，有效評價了學生在項目課程中的參與度，激發學生的團隊協作能力。

4 結語

智能制造入門項目體現的機械、電控和軟件的多門學科交叉融合課程，面向智能制造產業的需求，以全程項目制課程為引領，進行智能制造領域復合型人才培養。實踐證明，學習遷移的引入，有助于激發學生為完成任務而主動進行學習的動機，主動促進學生自我構建能力，在潛移默化中養成知行合一的能力，激勵和提高學生的自我效能感等，能夠促進學生創造性地形成“發現問題、分析問題和解決問題”的綜合能力。