研究工科工科课程教学项目驱动教学方式与实践

论文导读：工程技能的目标。教学活动以学生为主体，教师从教学的主导者变成了组织者和引导者，学生通过项目开发的实践来巩固与灵活运用专业基础知识，对于许多与实践联系紧密，综合性、应用性较强的课程，则可以全部采用或部分采用项目开发的实践形式。这种培养模式既可以体现在课堂教学环节，也可以按将项目开发这一环节设计成独立的课程。
[摘要]项目驱动教学是工程教育培养普遍认同的教学方法与模式。研究涉及项目驱动的教学设计、项目导向的实践环节以及项目驱动的评价系统。研究实践表明项目驱动教学模式在工程人才培养中优势明显，但也存在实际问题，并提出问题解决方法与途径。
[关键词]项目驱动 教学模式 工程教育
与自然科学不同，工程技术科学要将自然科学理论运用到实际中，并在实践中不断发展新的技术，因此对工程实践者的动手操作能力有很高的要求。作为工科专业的学生，不仅要获取系统的理论知识，还应具备知识的灵活应用与实践能力。而在传统的工程教育培养模式下，学生很难具备在工程实践中运用科学理论的能力。因此，科学理论与工程实践并重，培养毕业生全面的工程素养和实践能力，逐渐成为当今的工程教育的共识。在这种理念的影响下，项目驱动教学成为工程教育者普遍认同的教学方法与模式。
项目驱动教学是在教学活动中贯穿现实工程项目或模拟现实项目的案例，在真实与接近真实的工程环境中，实现传授工程学科知识，锻炼学生工程技能的目标。教学活动以学生为主体，教师从教学的主导者变成了组织者和引导者，学生通过项目开发的实践来巩固与灵活运用专业基础知识，对于许多与实践联系紧密，综合性、应用性较强的课程，则可以全部采用或部分采用项目开发的实践形式。这种培养模式既可以体现在课堂教学环节，也可以按将项目开发这一环节设计成独立的课程。“微机原理与应用”是机械工程及自动化专业重要的专业基础课，为充分体现机电系统控制的基本内容，课程以单片微型计算机的软硬件知识作为教学内容，但由于机械类专业学生的电类基础知识相对薄弱，传统的教学模式又比较枯燥、晦涩，为了优化教学效果，尝试将项目驱动教学模式引入课程的教学和考核环节，并进行有效的探讨和实践。

一、项目驱动教学模式研究

1.项目驱动的教学设计

在教学设计中，遵循工程实践能力培养的基本规律，以真实的项目步骤及其完成过程为依据整合、序化教学内容，科学设计教学步骤。项目设计考虑以下因素：以教学的内容为依据，考虑基础知识的容纳度和连贯性，考虑操作的可行性；项目难度适中，要充分调动学生的积极性和主观能动性，促使学生带着问题去思考。一般项目实施的步骤及阶段包括：提出项目、定义与决策阶段、计划与设计阶段、实施与控制阶段以及完工与交付阶段。按照这一思路，我们对教学内容重新整合、序化，进行了大胆改革尝试，以一般工程项目为依托，将授课内容整合到工程项目的具体环节中，让同学们有目的有针对性地学习。项目开发思想与授课内容的有机结合实例如表1所示。

2.项目驱动为导向的实践环节

传统的“微机原理及应用”实验在特定的课程框架内进行，主要是用来熟悉指令系统和进行初步程序设计，在实验活动中，已经预设了主要的实验流程、方法、实习环节等，不利于学生创造性思维与创新能力的培养与训练。而项目开发则需要学生最大限度地发挥个人能动性，主动学习新知识、新技术，解决项目开发过程遇到的许多新的技术问题。在实践环节中，除保留部分传统基础实验内容外，还包括项目实践，即在课程开始就按照项目开发的流程，分组进行项目开发练习。学生参与项目开发的的每个环节中，从收集信息资料、制定解决方案、实施项目方案、到提交项目成果及总结评价，都由学生自主完成。在项目实践过程中，学生占主导地位，教师处于辅助从属地位，其项目课题并不局限于对一般程序开发的了解、掌握，也不一定完全覆盖所有的专业课程知识，而是强调专业知识的综合运用，以及独立的项目开发能力的锻炼，充分发挥学生自主开发学习、自主思考的能力。[3]因为教学内容是按照项目开发流程编排的，项目实践的内容就跟着课程学习一论文导读：
步一步完成。
项目实践的选题注重难度适中，主要考虑基础知识的综合性和操作的可行性，如发光二极管彩灯控制器设计、温度控制器设计等。同时注意项目实践有别于研究生阶段的科学研究活动，本科生教学中引入的项目开发实践主要是围绕预先设计的项目课题展开的，着眼于在实践中深化对专业知识的理解消化，是对专业知识的综合运用与学习延伸。

二、项目驱动教学的评价系统研究

作为教学效果的检验和反馈，评价是教学环节中的重要步骤，为配合项目驱动教学方法的顺利进行，需要建立一种新的行之有效的评价体系。项目教学法的目的是激发学生的学习兴趣，培养学生独立工作和团队协作能力，评价方式应弱化基础知识的堆砌，而侧重学生的应用知识的能力，同时还应通过项目驱动教学方法反馈教师的教学水平和教学过程可能存在的问题。[4]摘自：写毕业论文经典的网站www.7ctime.com
评价系统的设定及实施是搞好项目驱动教学的一种重要手段。其特点是强调整个学习过程并且从不同侧面进行全过程的立体评价。通过评价方式的改变，让学生感觉到整个项目学习过程中随时存在考核的紧张，也使学生在密集的沟通反馈中互相提高，促使学生自学能力、独立思考能力、动手能力以及团队合作能力明显提高。
在“微机原理与应用”课程的教学实施中，学生的课程成绩由平时成绩（20%）、项目成绩（30%）、期末考试成绩（50%）组成。除了成绩比例与传统教学模式有所区别外，更重要的是这些成绩的内涵也发生了改变。学生平时成绩主要用于评价学生是否能够积极参加项目教学活动、是否能独立完成基础实验。项目成绩主要用于评价学生开展项目活动的熟悉程度、是否具备文献检索能力以及项目开发能力。其中项目开发能力评价针对学生的项目开发成果、异常问题解决的合理性以及项目开发报告完成的准确和规范性进行评价，还包括评价学生在项目教学过程中体现出的创新性及创新意识，考察学生能否根据已学的理论知识和个人的想法进行项目设计，并提出新的设想。期末考试综合考核知识的掌握和应用，内容全面而丰富，考核内容来自学生的项目实践过程中，各个小组的陈述过程中其他同学提出的问题和普遍存在错误认识的问题。因为各个实践项目的选取都融合了不同的知识点，让学生关注其它实践项目的特点，吸取其它项目的精华，达到扩展知识的能力。
从学生的反馈情况看，学生对这种考核方式的有效性和公平性普遍认可，并认为除提高专业能力和团队合作能力外，最重要的是建立了初步的工程项目实现方法。
三、结论
在“微机原理与应用”课程的教学、实践与考核环节中，充分应用项目教学方法的结果表明，学生的知识获取能力及团队协作意识都得到了较大的提升，证明了项目驱动教学模式的有效性，因此继续探索和推广项目驱动教学模式是提高工程人才培养质量的有效途径。但在项目实践过程中，笔者发现由于学习态度和学生个体兴趣的差异，可能出现一个项目实践小组内，由一两个学生承担全部工作的现象，由于不可能完全做到组内参与者的绩效评估，很难对每位参与者进行合理地评价。此外，项目驱动教学模式下，要求任课教师付出大量课外时间与精力，为保证项目驱动教学模式在工程专业人才培养中的有效应用，对教师工作成果的认定与评估应该建立适用的政策。
基金项目： 2012年北京工商大学教育教学改革研究项目（项目编号：jg125220）
[参考文献]
王应解.在本科教学中引入项目开发的探索与实践.高等教育研究.2007，Vol 24（3）：47-50
刘勃，刘玉，钟国辉等.基于真实项目的实践教学体系探索.高等工程教育研究.2012，（1）：117-126
[3]吕淑平，朱齐丹，曾薄文.微机原理及应用实验教学设计与实践.实验科学与技术.2010，（6）：91-92，151
[4]李胜强，雷环，高国华等.以项目为基础的教学方法对提高大学生工程实践自我效能的影响研究.高等工程教育研究.2011，（11）：21-27
（作者单位：北京工商大学材料与机械工程学院 北京）