項目分階段引導的主動式實踐教學方法探索

周燕云， 李洪濤， 石 飛， 解 玲， 郭 磊， 趙 楷

（1.新疆大學信息科學與工程學院，烏魯木齊 830017；2.中共新疆區委黨校《實事求是》雜志社，烏魯木齊 830002；3.新疆大學教務處，烏魯木齊 830046；4.電子科技大學計算機科學與工程學院，成都 611731）

0 引言

以新技術、新業態、新產業為特點的新經濟正蓬勃發展，使得社會對人才的需求不斷發生變化，迫切需要新工科人才支撐［1-2］。目前，高校教學中的理論與實踐教學分離，以及重理論輕實踐的問題依然嚴重。在理論教學中還是以“講授+提問”的模式為主，忽略了知識之間的關聯。在實踐環節，主要依賴老師的講解和指導，這就容易導致學生學習的自主性不足，缺乏主動思考，理論向實踐難以轉化，不同課程知識無法關聯，善于理論而拙于實踐等問題［3］。教會學生理論知識和實踐技能并非教學的終點，引導學生將理論與實踐融合，將所學知識進行有效關聯并運用于現實世界中，培養學生具有自主學習、創新思維和適應時代需求的關鍵能力才是教學和人才培養的目標［4］。如何打破傳統的實踐教學方法，引導和培養學生主動思考與自主學習，是“新工科”建設下培養復合型創新人才的關鍵。

本文探索了一種以項目分階段引導的主動式實踐教學方法，將企業的真實項目實施過程貫穿于整個教學，將基本技能與主流技術結合、理論知識與實際項目結合、校企教師指導與學生自主學習相結合，通過“教-學-踐-創”的教學方式分階段引導學生，以此來促進知識關聯，提升社會認知，使人才培養的模式從知識傳授向能力培養轉變，促進創新實踐能力、崗位能力和職業素養的提升，實現應社會發展和技術變革對人才培養的挑戰。

1 研究現狀

1.1 項目驅動教學研究現狀

項目教學法是一種以情景認知、實用主義構建作為行動導向的教學方法，典型的特征就是在教學過程中以項目為主線，依靠層層推進項目來學習基礎概念和相關理論。目前，關于項目驅動式教學的研究如火如荼，許多學者紛紛發表自己的研究成果［5-14］。胡燕等［6］研究了采用實驗項目驅動教學并融入思政課程內容，可以培養學生的認知能力、創新能力及職業能力。王貴鑫等［7］提出基于學生團隊式協作教學模式，并用IT 企業軟件開發流程作為模擬項目驅動教學。楊雪榮等［8］提出基于自主式項目驅動的教學方法，并開發了多種類型的實驗項目。李利等［9］討論了數字信號處理實驗中項目的設計及項目子任務的分解，并在理論課中引入項目驅動。胡永輝等［10］提出采用案例引導和項目驅動相結合的教學方法，讓學生體驗整個項目開發流程。馬德仲等［11］采用貼近工程實際應用的“校園網建設”作為教學實例，以項目驅動的方式設計課程內容。陳志平等［12］和馮亞娟等［13］探索了基于項目驅動的混合式教學方法。崔家瑞等［14］探索并構建了以自動化生產項目為驅動的實訓平臺，用于仿真整個生產流程。樓建明等［15］引入產學合作的模式，采用項目驅動搭建校內工程訓練中心。上述研究表明，項目驅動教學方法能促進學生對知識的理解與應用，能將理論聯系實踐以及提高解決實際問題的能力。然而，這些研究都是以實驗項目或者虛擬仿真流程為依托，采用項目驅動的教學法來提升學生能力。在教學的過程中并沒有將課程設計的項目內容與實際社會需求的項目接軌。本文研究以企業實際項目作為課程內容來驅動教學和實現分階段引導學生主動式學習。

1.2 大學生創新和自主學習能力培養現狀

目前，國內外高校對大學生在基礎知識能力、專業技術能力以及創新能力方面的要求都在不斷提高，但是，我國的大學生在能力方面還存在很多差距［16-17］，主要包括以下幾個方面。

（1）缺乏獨立思考能力，創新意識和能力不足。創新最重要的前提就是要具有獨立思考的能力，具備較強的解決實際問題的能力。當前的部分大學生以獲得學歷為目標，對創新不感興趣。遇到問題時，不是想著查閱文獻、分析問題來找到解決辦法，而是急于請教師長，以便尋找到捷徑。

（2）基礎不扎實，知識獲取能力不足。部分大學生善于停留在純書本的學習思維，對實踐技能提升不關心、不學習，導致基礎知識及技能不扎實，以及不能將所學的知識進行有效的關聯。另外，在信息化時代，不能利用Web of science 等文獻數據庫高效地進行文獻檢索和知識獲取，使得不能準確地獲得有效信息。

（3）團隊協作和領導能力欠佳。很多大學生專注于自身個人能力的提升，往往忽略了團隊協作能力的培養，導致無法成為一個領導團隊成長的高端人才。

（4）溝通與表達能力不強。對于工科類的大學生，大部分學生的溝通與表達能力較差。很多學生認為溝通與表達只是單純在言語方面的表達，而忽略了書面表達能力，如PPT制作、文檔撰寫等。

（5）主動學習意識薄弱，自主學習能力欠缺。大部分學生缺乏學習的自主性和主觀能動力，處于學習的被動地位，在學習過程中淺嘗輒止，缺乏鉆研精神，尚未從“要我學”到“我要學”直至“我會學”的意識轉變。

2 項目分階段引導的主動式實踐教學方法

為提升大學生自主學習的能力，促進“新工科”背景下復合型創新實踐人才培養。本文結合項目驅動教學方式的優勢，以實際教學出發，從人才培養目標、課程目標和項目驅動教學實施過程等方面開展研究，探索了一種以項目任務分階段引導的主動式實踐教學方法。

2.1 主動式實踐教學方法

以項目任務分階段引導的主動式實踐教學方法堅持以學生為主體，項目為主線，實現產教融合，面向成果產出，培養復合型創新實踐人才為目標。項目任務分階段引導的主動式實踐教學人才培養模式如圖1所示。

圖1 項目任務分階段引導的主動式實踐教學人才培養模式

在項目驅動實施的過程中，由校企雙方導師共同指導，充分利用學校和企業的優勢資源，以“教-學-踐-創”為教學手段，促進學生能力的提升。學校方面提供校內指導教師和校內實踐基地，同時負責課程的過程管理。企業方面提供企業導師、項目內容和校外實踐基地。在整個教學中，用實際企業項目來驅動，實行校企導師聯合指導，以培養學生的工程實踐能力、專業綜合能力、知識空間關聯力、項目能力和職業素養。以校企導師教、線上線下教的多種靈活的教學方式，結合學生課前、課中、課后和分組討論等學習方式，讓學生以思維導圖、學習筆記的方式記錄學習過程，并引導學生自主思考如何撰寫技術文檔和PPT 等。通過校內外、課上、課下實踐，學生以團隊的方式激發思維創新，將作品不斷地創新與優化，最終學生完成硬件系統、軟件系統、科技文檔和專利著作權等成果。

以項目任務分階段引導的學生主動式實踐教學方法在教學過程中分為啟發、提升和進階3 個階段，實現不同階段對學生的不同能力和素養進行培養，進而達到學生綜合實踐能力的穩步提升，其具體實施過程如圖2 所示。

圖2 項目任務分階段引導的主動式實踐教學方法實施過程

2.2 在“實踐項目設計”實踐教學中的應用

作者將以項目任務分階段引導的學生主動式實踐教學方法應用于我校信息科學與工程學院電子信息工程專業（實驗班）的實踐項目設計課程中，該課程定義為一門綜合性實踐課程，主要培養學生利用各種工具、所學的工程理論知識、科學方法進行分析問題、解決問題。項目為引導的主動式教學方法應用到該課程中的分階段細節設計如圖3 所示。課程利用項目驅動式教學方法，結合企業的技術優勢資源和信息技術，實現自主學習、信息分享，形成具有特色的項目分階段引導的主動式教學方法。

圖3 項目任務分階段引導的主動式實踐教學方法應用

該教學方法中各個階段要完成的任務不同，具體的要求也不一樣，各個階段要綜合運用不同的教學方法。以項目任務為主線的主動式教學方法的具體描述如下：

（1）整個課程的實施過程中，以實際的項目開發周期和流程來管理整個教學的過程。同時，根據《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（教高［2019］8 號）文件中指出“推動課程思政的理念形成廣泛共識，構建全員全程全方位育人大格局”，在整個的教學環節中融入愛國主義思政教學內容［18-19］。

（2）第1 階段。老師在課程開始前要聯系好實踐基地和愛國主義教育基地，選好企業以及企業導師。通過開展參觀校內外實踐基地、愛國主義教育基地以及歷屆優秀作品的演示與講解的活動，激發學生的創新思維和愛國主義熱情。然后，企業提供現實需求的項目清單，介紹項目需求及相關背景，并組織學生分組討論，確定每個小組項目的內容。

（3）第2 階段。主要圍繞第1 階段探討確定的項目開展實施，在企業導師和校內導師的聯合指導下，組織學生對項目的需求分析、問題分析，進一步設計系統方案，經過反復推敲確定方案沒有問題后，開始小組成員分工、分模塊的完成項目，最后在組長的帶領下，完成整個項目的聯調。

（4）第3 階段。為階段性成果匯報階段，該階段包括中期檢查和期末匯報兩個部分。在中期檢查階段，導師根據項目的進展情況，開展項目的中期檢查階段，由項目組成員匯報各自分工的完成情況、存在的問題以及解決方案，項目組長匯報整個項目的進展情況、存在的問題以及工作計劃。在期末匯報階段，由項目團隊完成項目制作、匯報PPT 以及論文撰寫后，組長負責整個完整項目的匯報工作，包括項目需求、方案設計、系統設計、調試、實驗結果等內容，并由項目組成員現場演示本組項目的成果，并由校企導師組成的評審組對項目成果進行評價。

2.3 多元化考核

由于該課程所完成的項目綜合性強、持續時間久，在考核的過程中，從知識、能力和素質等方面進行多元化的考核［19］，注重過程考核和結果考核相統一，構建多元化考核體系，該考核內容如圖4 所示。

圖4 過程與結果相統一的多元化考核體系

多元化考核標準中，過程考核占60%，結果考核占40%。其中，過程考核根據項目執行過程可分為三階段，由校企導師聯合評價。階段1 是考核學生對項目的參與度，是否能主動參與到項目的討論、選題以及創新思維的激發；階段2 通過對項目系統方案設計、團隊及個人分工完成度以及項目的質量和進度管理幾方面進行考核；階段3 是對學生資料查閱、文檔撰寫以及項目匯報的過程考核。結果考核采用校企導師評價和學生互評結合的方式，對項目作品的完整性和集成度、PPT制作與答辯以及項目所有文檔質量的進行考核。過程考核和結果考核相統一的考核標準能全方位、多層次、多元化的進行考核，其不僅注重項目實施過程中學生的學習態度、掌握知識的能力等作為考核依據，也要注重項目完成的結果考核，要重視結果的科學性、完整性和準確性。每個內容考核實行5 級評分機制（優：90 ～100 分，良：80 ～89 分，中：70 ～79 分，合格：60 ～69 分，不合格：50 分以下）。通過上述定性的考核結果綜合評價學生在發現問題、團隊協作、溝通表達、實踐創新等方面的能力。通過過程考核和結果考核多元化考核的統一，促進學生能力的提升和素質的養成。

3 實施及應用效果

項目分階段引導的主動式實踐教學方法應用在實踐教學中，在促進復合型創新人才培養方面取得了較好的效果，主要體現在以下幾個方面：

（1）錘煉教師隊伍。以企業項目為驅動的課程實施中，需要學校指導教師全過程的指導與溝通，提高了教師的組織協調、溝通表達能力。同時，企業項目的開發涉及一個完整的系統，需要用到學科外的知識，指導教師要不斷學習及更新自身知識，進而提升了教師的學習能力，錘煉了教師隊伍。

（2）激發自主學習動力。學生作為項目實施的主體，要主動參與到項目建設的每個環節中，并按照分工完成相應的項目內容。學生在整個實踐教學過程中居于主導地位，圍繞項目需求，將所學的知識進行系統性關聯，較大程度上解決了不知道如何將所學的理論知識應用到實踐的問題，充分發揮學生的自主能動性，有效發掘學生的創新能力，同時，提升了學生的知識關聯力。

（3）提升能力素質。在項目的全生命周期建設中，學生以“做中學、學中做”相輔相成的實踐方式，提升了分析與解決問題、溝通與表達、工程實踐、科技文檔寫作等方面的能力。緊密結合企業的文化開展項目，培養了學生的科研和職業素養。近3 年，通過該課程培訓后的學生參加學科競賽，獲得全國大學生機器人大賽全國一等獎2 項，獲得全國大學生電子設計競賽賽區一等獎4 項、二等獎3 項的成績。獲批大學生創新訓練計劃項目國家級10 項，自治區級14 項，學生利用從該課程學習到的知識和方法，能獨立自主地完成大學生創新訓練計劃項目。

（4）推動金課建設。將專業教學要求與企業實際需求相結合，在校企導師的共同指導下，提高了學生的綜合素質和就業競爭能力，同時促進教學改革，試驗課程“實踐項目設計”成功獲批為2021 年新疆維吾爾自治區金課建設項目。

4 結語

從目前的實施效果來看，項目分階段引導的主動式實踐教學方法推動了教學內容和教學模式的革新。在教學的過程中始終以社會實際需求的項目實施為主線，提升了學生的理論知識與實踐需求、未知學科知識與已有知識的系統關聯力；在提高學生的創新實踐能力、溝通協調能力、知識挖掘能力和職業素養等方面都起到積極的作用。該教學模式在實踐中獲得了較好的效果，促進了創新人才的培養。