面向貫通式項目制教學的虛擬教研室組織模式實踐

［摘 要］ 貫通式項目制教學模式是新工科背景下的工程教育新模式，貫穿大學本科四年，通過在做中學的實踐，培養學生綜合運用知識的能力和解決問題的能力。面向貫通式項目制教學的虛擬教研室是跨學科、跨專業、跨課程的校企聯合的新型基層教學組織，是教學研究改革專題虛擬教研室。遵循教學問題導向原則，探討實踐了虛擬教研室的人員組成和人員管理模式。實踐了充分運用信息技術，突破時空限制，開展高效便捷、形式多樣、線上線下結合的教研新模式，提出了基于國家虛擬教研室平臺的貫通項目制教學優質教學資源和教師培訓的建設方案，為新型基層教學組織建設提供了一種新思路。

［關鍵詞］ 虛擬教研室；基層教學組織；教研模式；項目制教學

［基金項目］ 2021年度江蘇省教改項目“面向貫通式項目制教學的虛擬教研室組織模式實踐及研究”（2021JSJG319）

［作者簡介］ 程志紅（1967—），女，安徽歙縣人，工學博士，中國礦業大學機電工程學院教授，教育部“機械設計課程群”虛擬教研室主任，主要從事機構分析與綜合、機械結構強度分析等研究；劉送永（1981—），男，河北石家莊人，工學博士，中國礦業大學機電工程學院教授，教學副院長，主要從事礦山智能化采掘技術與裝備、礦體高效破碎機理與技術等研究；楊金勇（1975—），男，山東鄆城人，工學博士，中國礦業大學機電工程學院副教授，主要從事機械產品概念設計理論研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）09-0128-04 ［收稿日期］ 2023-10-09

一、虛擬教研室建設背景

虛擬教研室是利用現代信息技術助推基層教學組織創新的探索，是高校教師教學學術需求日益凸顯的產物，承擔著教學學術研究、教學改革先行先試、教學理念技能示范推廣、基層教學組織創新等職能［1］。

面向新時代，為加強基層教學組織建設，全面提高教師教書育人能力，推動高等教育高質量發展，教育部高等教育司發布《關于開展虛擬教研室試點建設工作的通知》，以進一步創新高水平人才培養機制，切實滿足高校學生對優質教育資源的需求，推進新型基層教學組織建設。

虛擬教研室的建設須遵循教學問題導向原則，即在不打亂原有教研室格局、不影響原有教學團隊和教研室成員的基礎上，由教研室教師協同企業導師為解決某一教學問題，應用數字交流平臺、網絡會議就相關教研課題共同研討和實踐，形式上如同一個教研室。

按照《關于開展虛擬教研室試點建設工作的通知》文件精神，虛擬教研室的組成，可以以課程（群）教學類、專業建設類、教學研究改革專題類教研室等類型為組織形式［2］，教研室成員范圍可以屬于校內、區域性、全國性或國際性。

目前機械工程專業學生的培養缺乏貫穿從概念設計、方案設計、結構設計、樣機制造到控制的產品全設計周期的一體化教學，無論從教師發展還是從學生培養角度，都無法滿足新工科對創新和學科融合的要求。貫通式項目制虛擬教研室是針對這一教學問題成立的虛擬教研室，屬于教學研究改革專題類虛擬教研室。

貫通式項目制研究型教學模式是新工科背景下的工程教育新模式，貫穿本科大學四年，重視學生的個性化發展，培養學生綜合運用知識的能力和解決問題的能力。以機械工程專業為例，項目產品的設計涉及概念設計、方案設計、結構設計、制造加工及自動化控制等全部任務，需要項目指導教師具備機、電、控制等學科交叉知識。如此背景下，以“貫通式項目制教學”教學問題為組織主線，成立以“學科互補、知識互補”為人員組成原則，打破目前實體教研室壁壘，構建校內跨學科的虛擬教研室，促進教師在教學研究中的互促融合、協同成長，探索學科交叉融合虛擬教研室是非常必要的。

二、虛擬教研室組織結構

教研室的組織形式一般依據課程（群）、系或專業來建立，如本校機電工程學院的基層教研室，經歷過以課程（機械制圖教研室、機械原理與零件教研室、機械制造教研室等）到按照二級學科以系（中心）為組織單元（圖學中心、機械設計系、機械電子系、機械制造系等）的發展歷程，這樣的基層教學組織架構對于課程建設和開展以課程單元為基礎的教學改革具有集中優勢的優點，但這種教研室拘泥于學科專業分割，不利于教學學術交叉、融合和創新發展，無法適應學科交叉融合人才培養的教學研究需求，也難以實現教師的知識體系重構。

貫通式項目制教學虛擬教研室依托中國礦業大學機電工程學院“機械工程”國家一流專業，是探索以貫通式項目制教學實踐為問題導向、教育教學與產業融合、適應數智化時代的學科交叉融合的新型基層教學組織，屬于教學研究改革專題類虛擬教研室。

貫通式項目制教學涉及從產品概念設計、原理設計、結構設計、精度設計、制造裝配、自動控制等開發流程的“工程圖學”“機械原理”“機械設計”“機械制造工程學I”“機械制造工程學II”“控制工程基礎”“測試技術”“微機原理與接口技術”“機電綜合實驗”9門課程，貫穿學生從大一到大四的四個年級，需要虛擬教研室教師從大一年級的“工程制圖”專業基礎課開始到大四年級的“機電綜合實驗”專業課全程參與，參與教師的知識結構需要涵蓋整個專業課程體系，項目指導團隊教師需要具備機、電、液、智能制造、云計算、人工智能、智能控制、機器人等學科交叉知識，只有構建校內跨學科的虛擬教研室，才能滿足貫通式項目制教學對教學組織的要求。在貫通式項目制教學的知識圖譜和實踐平臺的資源建設過程中，需要引入企業人員協同建設。

在明確虛擬教研室的人員組成原則后，確立了虛擬教研室的組織機構，形成了教學院長—教研室主任—課程組組長—任課教師的垂直管理方式，成立“專業教師—大創中心—企業導師”三方協同人員組成形式（見圖1）。教研室根據教研內容設置工程圖學組（負責機械裝置的概念設計）、機械原理組（負責機械裝置的原理方案設計）、機械設計組（負責機械裝置的結構設計）、機械制造組（負責機械裝置的制造及裝配）、自動控制組（負責機械裝置的控制方案、軟硬件設計及調試）和企業組（貫通項目知識圖譜和實踐平臺開發）。

由于虛擬教研室兼顧了教學與學術職能，同時摒除了行政職能，屬于敏捷型的組織結構，遵循動態建設原則，即研究動態和問題導向始終保持發展態勢［3］。與時俱進動態建設虛擬教研室，根據貫通項目制教學實踐問題、教師個性需求以及教育教學發展趨向，虛擬教研室及時調整教研室的階段性教研重點和人員組成，如在項目裝置的數字化設計階段，考慮零部件精度設計的重要性，將幾何量公差與檢測課程組教師引入虛擬教研室；在項目裝置的自動控制設計中，將控制工程基礎課程團隊教師引入虛擬教研室；在項目作品制作階段，將校大學生創業中心指導教師引入虛擬教研室；在建設貫通項目知識圖譜中，將智慧樹平臺的企業人員引入虛擬教研室；在貫通項目實踐平臺建設中，將貝爾教育企業人員引入虛擬教研室，從而形成校企人員協同的虛擬教研室組成形式。

三、貫通項目制教學虛擬教研室教研創新實踐

虛擬教研室承擔著加強教學研究、共建優質資源、創建教研形態和開展教師培訓的功能。貫通項目制教學虛擬教研室結合教學改革方向在上述四方面做了探索實踐。

1.加強教學研究。虛擬教研室教師采用理念來源分析與對比法，挖掘貫通式項目制教學的組成元素、聯系規則和外部控制策略，提煉開展項目制教學的核心問題，包括知識、課程與項目的耦合關系，學生與指導教師的耦合關系等，分析與傳統的課程—實踐教學體系的差異化特征，建立貫通式項目制教學模式體系，凝練教學理念，面向知識獲取與應用目標的項目研發及課程學習的耦合規律，將知識學習、能力提升和素質培養同動手實踐結合起來，提出項目制學習的流程體系和保障措施集合，落實課程鏈中關鍵課程的實施，包括各課程針對貫通的項目訓練內容和教學方法以及各課程對項目教學的評價內容及策略等研究。

傳統項目制教學大都圍繞一門課進行，而貫通項目制教學需要項目在9門課的貫通下協同完成，如何做好課程銜接和內容銜接，需要虛擬教研室團隊進行探索創新。貫通式項目制教學研究分階段實施，前期是項目的頂層設計研究階段，包括研究項目體系的構建、項目題目的確立、貫通核心課程的組成、參與教改的教師和專業學生組成是這一階段的教研重點；中期是研究各課程針對貫通項目應制定的課程教學質量標準、課程任務報告內容及格式（調研報告、開題報告、結題報告）、課程對項目教學的評價內容及方法等；后期是研究實踐平臺的搭建，包括制作相關的場地管理、項目信息化管理系統等。同時研究貫通項目制教學的評價與激勵機制，以帶動教師與學生的積極性，也對項目實施情況進行評估、反饋，使其循序漸進，不斷提升其質量。

2.共建優質資源。教學資源涉及課程質量標準、項目題目集、各課程項目設計任務、知識圖譜、實踐平臺等。首先修訂貫通項目課程鏈上各課程的教學質量標準，統一明確項目制教學的內容、教學方式及考核要求，明確項目制教學在課程考核中所占的比例。修訂課程教學質量標準，統一課程評價標準，有助于課程組教師協同教研；結合教師的科研課題及機械創新大賽等大學生課外學術比賽題目，集思廣益，設計難度適中的具有智能控制的機械裝置題目，希望通過幾屆學生的實踐效果，遴選出有行業特性的具有智能化時代背景的選題；從能力體系—問題體系—知識體系—知識資源構建項目制知識圖譜，方便學生系統了解完成項目任務所需掌握的知識體系，滿足學生在實踐過程中對各種資源的學習需求。校企聯合，利用大數據和云計算等信息技術，協同共建具備在線設計—項目管理—數據統計分析功能的項目實踐平臺，實現教學的數字化轉變。

貫通式項目資源將打造以核心課程、知識圖譜、智能實踐系統為主要依托的學生培養校企協同平臺，創建以學生為中心的“產—教—創”協同培養的課程體系。

3.創建教研形態。貫通式項目制教學改革涉及的課程多、環節多，教師和學生數量大，在教學實踐過程中經常需要就項目規范或出現的問題進行教研交流和研討。因此，充分運用信息技術，突破時空限制，開展高效便捷、形式多樣、線上線下結合的教研模式，對于推動教研室成員加強對貫通項目任務、項目內容、項目實施方法、項目評價等方面的研究探索，顯得尤其必要。

根據貫通式項目制教學不同階段和不同內容研討的需求，采用線上線下結合的教師教研模式（見圖2）。線下教研可與傳統教研室一致，對于各課程組開展常態化教研活動方便易行；對于各課程組組長和校企聯合的協同研討，利用線上網絡會議開展教研則不受時間與空間的限制，高效便捷。依托機械設計課程群國家虛擬教研室平臺，建立了貫通式項目的虛擬教研空間，開展線上教研，實現教研資料共享、教學案例共建、教研數據留存等功能。

4.開展教師培訓。貫通式項目制教學教師團隊由老中青教師組成，青年教師的教研能力和指導學生的經驗需要不斷提升和豐富。虛擬教研室定期邀請指導課外學術大賽經驗豐富的教師對教研室青年教師進行相關培訓，也邀請在項目制教學方面有成功經驗的校外專家對教研室教師團隊做經驗分享，發揮校內外專家名師的示范作用，促進虛擬教研室團隊教師的共同發展。

結語

虛擬教研室承擔著教學學術研究、教學改革先行先試、教學理念技能示范推廣、基層教學組織創新等職能，探索面向貫通式項目制教學的校內跨學科虛擬教研室組織模式實踐，可增強教師將現代信息技術與教育教學深度融合的能力，為提高人才培養質量筑牢基礎。

貫通式項目制教學改革，虛擬教研室參與人員眾多，既有校內9門課程的任課教師，參與制作指導的大創中心教師，還有參與知識圖譜建設、教學管理系統開發的企業人員，如何建立各專業、各課程組、參與企業相關責任人能夠跨時空、無障礙交流的協同機制，是虛擬教研室建設的一方面。兩年多的教改實踐證明，如何統一參與教師對貫通式項目制教學改革的認識度，制定項目制教學的評價與激勵機制，合理調動虛擬教研室成員的主觀能動性，充分發揮成員的才能是教學改革的難點。

貫通式項目制教學改革是一個涉及面大、系統性的教改，其有效開展一方面需要有完善的課程體系和實踐教學平臺支撐，另一方面還需要建立切實可行的組織保障制度，才能保證貫通式項目制教學的順利實施，更全面、有效地培養學生的創新、創造、創業能力。在新工科背景下研究有利于教學學術交叉、融合和創新發展的虛擬教研室長效機制需創新突破，虛擬教研室的建設工作任重道遠。

參考文獻

［1］曾建潮，吳淑琴，張春秀.虛擬教研室：高校基層教研組織創新探索［J］.中國大學教學，2020（11）：64-69.

［2］教育部高等教育司關于開展虛擬教研室試點建設工作的通知：教高司函〔2021〕10號［A/OL］.（2021-7-12）［2023-09-09］.http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202107/t20210720_545684.html？eqid=9960064f000c737c00000004643165c7amp;eqid=a0e19c380001e63800000005647f1351.

［3］李柏敏，趙亞洲，黃智銘.基于需求驅動的虛擬教研室團隊建設探析［J］.廣西民族師范學院學報，2023，40（2）：105-109.

Practice of Virtual Teaching and Research Office Organization Model for Through-project Teaching

CHENG Zhi-hong， LIU Song-yong， YANG Jin-yong， WANG Da-gang

（School of Mechanical and Electrical Engineering， China University of Mining and Technology， Xuzhou， Jiangsu 221116， China）

Abstract： Through-Project Teaching（TPT） is a new model of engineering education， which will go through the four years of undergraduate college. By the practice of “learning in doing”， students， comprehensive abilities are cultivated. The Virtual Teaching and Research Section，（VTRS） for TPT is a new elementary teaching organization of interdisciplinary， cross-professional and cross-curriculum， which aims on special teaching research reform. Following the principle of problem-oriented teaching， the composition and management mode of VTRS are discussed and practiced. It has made full use of information technology， broken through the limitations of time and space， and developed a new teaching and research model that is efficient and convenient， diversified in forms， and combined with “online + offline” methods. The construction plan of quality teaching resources and teacher training based on the national VTRS is proposed， which provides a new way of construction of new-type elementary teaching organization.

Key words： virtual teaching and research room; elementary teaching organization; teaching and research mode; project teaching