王春艳 王贵成 杨建风 王亚元

摘  要 基于“以学为主、教为辅，项目化分步协同提升工程能力”的教学改革思路，提出层次递进式项目化教学方法。实践表明：层次递进式教学有利于实施因材施教，激发学生积极性和创新意识，项目化训练有利于学生技术技能与企业需求对接，学生自主学习积极性显著提升，为培养学生实践能力、分析和解决工程问题的能力开辟了新路径。

关键詞 实践课程;项目化教学;实践教学;教学改革

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）24-0118-04

Research on Hierarchical Progressive Project-based Teaching of

Practical Courses//WANG Chunyan， WANG Guicheng， YANG Jian-

feng， WANG Yayuan

Abstract A hierarchical progressive project-based teaching is pro-

posed which is based on learning supplemented by teaching and pro-

ject-based step-by-step collaboration to enhance students’ engineering

ability in practical courses. Teaching reform practice shows： hierar-chical progressive Teaching is conducive to students in accordance with their aptitude， stimulating their enthusiasm and innovative. And project-based training is conducive to connecting students’ technical skills with the needs of enterprises. The students’ enthusiasm for independent learning has been improved significantly. It opens up a

new path for further training students’ ability to practical， analyze and solve engineering problems independently.

Key words practical course; project-based teaching; practice tea-ching; teaching reform

1  研究背景

对于工科学生而言，实践课程教学与训练是创造性应用的过程，是综合能力形成的过程。大学本科四年是参与工程实践、形成工程思维、获得工程经验的重要时机[1]。实践课程独立于理论课程之外，是理论知识的重要补充与拓展，旨在培养学生的工程实践能力，增强理论知识的实践性和拓展性，提高学生的整体科研素养和创新能力，也是培养新时期卓越工程师的重要环节。2006年，我国工程教育本科专业认证工作开始试点，并于2016年6月正式加入《华盛顿协议》，全面开展工程教育专业认证。不同于本科教学评估，认证标准更加重视考查学生综合运用所学的科学理论和技术手段，分析并解决工程问题的基本能力。其内涵更加贴近工程实践，贴近企业界对人才的需求，对工科专业教学提出一系列新要求[2-5]。

本研究基于“以学为主、教为辅，项目化分步协同提升学生工程能力”的教学改革思路，提出一种多层次的递进式项目化实践教学方法。项目化教学模式是由美国凯兹教授和加拿大查德教授共同创制的一种以学生为本的教学模式，这种教学模式最能体现教育的实践性[6]。项目化实验教学法是通过实施一个完整的项目而进行的实验教学活动，其目的是在实验教学中以学生为中心，把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的自主创新能力，提高学生解决实际问题的综合能力[7]。如果没有学生的主动学习过程，教师的教是没有用武之地的[8]。

层次递进式项目化实践教学是以学生为主导、教师为引导，由浅入深、由零至整的阶段性、进阶性、系统性实践教学体系，是将项目化的实践教学进阶式地系统化，使学生学习知识、掌握技能由被动的不得已接收，转变为主动探索，“学中做、做中学”[9]，有效提高学生所学知识的关联性、系统性，从而逐步培养学生的实践能力、岗位适应能力、沟通与合作能力。

2  层次递进式项目化实践教学的基本特征

项目实践目的是将理论知识实践化，在实践过程中提高对项目开发理念和方法的认识。以真实项目任务为载体，深化课程实践，在项目开发过程中结合课程实践，增强理论知识的实践性和拓展性，让理论知识在实践中活跃起来[10]。

实践课程围绕解决工程实践中的具体问题展开，由教师引导学生对项目进行分析梳理，采用头脑风暴[11]的提问式教学，对项目进行解析，引导学生主动思考，提出问题，进而探寻解决实际工程问题的方式与方法。

2.1  分层次教学组织

该实践教学体系设置子项目和综合项目相结合的教学内容。子项目主要针对知识点的学习，各子项目之间不是简单的罗列，仍然采用层层递进的设计，由浅入深、由简单到复杂。综合项目，团队合作完成，既能保证对知识点的理解与掌握，又实现了综合运用所学知识解决实际工程问题。

2.2  阶段性和递进式教学安排

子项目与综合项目看似独立，实则紧密相连。子项目，解决某一单一问题，是理论知识和概念在实践中的应用。所有子项目完成，第一阶段结束。模拟游戏中的通关升级，进阶至第二阶段的综合项目。综合的实验项目以体现技术的综合应用为目的，侧重实验知识和技术的综合运用能力的培养，强调学生有效地运用多种实驗技术方法解决科学研究中的问题[13]。综合项目不是子项目的简单叠加，而是子项目的融合与提升。在综合项目中，综合运用理论知识和前述子项目的知识和技能，解决复杂的工程实践问题，是对学生各方面能力的综合考查。

2.3  团队协作能力提升

工程教育专业认证对学生培养目标及要求中，强调学生必须具备一定的组织管理能力、较强的表达能力和较强的人际交往能力及在团队中发挥作用的能力。这些能力培养渠道是多方面的，但就实验教学而言，设计一些大型综合性、设计性实验项目是培养学生团队精神的好方法[5]。在实践教学项目的子项目阶段，1～2人一组，培养学生的独立思考能力、动手能力和对理论知识的理解和应用能力。综合项目阶段3～5人一组，进一步培养学生沟通与合作、组织与协调的能力。

2.4  开放实验室是该项目开展的重要保障

在项目实施过程中，实验室面向学生全面开放。以开放式教学取代以往的传统教学方式，使实践教学模式从学生被动接受式向主动探索式转变。在整个项目进展中，教师的作用为观察和引导，全程参与各项目的每个阶段。

3  层次递进式项目化实践课程教学体系构建

层次递进式项目化实践课程的体系架构如图1所示。

3.1  教学理念的转变

将以教、示范为主的填鸭式实践教学模式转变成以思、练为主的学生为主体的教学模式。实践项目充分体现学生的主体性，在实践中培养学生的自主学习能力、分析和解决实际问题的能力。

3.2  项目设置的递进式

打破简单的操作式的实践课程，设计递进的项目化课程，由浅入深、由简单至复杂，在简单项目的学习中增强学生的自信心，同时提升实践动手能力，进而运用已掌握知识完成复杂的实践项目，进一步提高学生对综合问题的分析和解决能力。

3.3  注重过程考核，动态跟踪实践过程

采用多元化、过程化的考核评价方法，重视学生的专业知识、创新能力等多方面能力和素质的考评。在成绩评定中强化动态追踪学生实践的进程，实施过程评价。运用头脑风暴法探索问题，并实施提问奖励法[13]，考查学生分析问题、理解问题的能力;实践操作，考查学生动手能力和解决问题的能力;项目汇报书，考查学生分析能力和报告书写能力;综合项目考核，考查学生综合分析能力、解决实际问题的能力、团队合作与沟通能力。

3.4  教学评价

教学评价采用教师自评和学生评教相结合的方式，评价反哺教学过程，指导课程进一步优化和改革。

4  教学改革实践与成效分析

自2018年在江苏大学机械工程学院测控专业的综合实践课程“测量与检测综合训练”教学中运用，课程内容如图2所示。该课程采用层次递进式项目化教学模式，根据项目设定逐层、逐级开展。该课程设置为三个递进层次：初级层次、进阶层次和高阶层次。

初级层级，包含子项目一和子项目二。学生通过完成基础项目，学习对单个指标的测量和检测，了解基本概念和测量知识，加深对测量理论知识的理解，掌握基本测量工具和专用测量工具的使用和测量方法，重点在于知识点的掌握。

进阶层次，包含子项目三和子项目四。学生通过完成进阶项目，掌握零件质量评定的一般方法，并学会使用多种方法、不同仪器设备检测零件，比较检测过程和结果，分析各检测方法的优缺点。

高阶层次，包含综合项目，以实际工程零件为检测对象，对零件进行综合检测和评价。学生通过完成综合项目，学会综合分析工程图纸，设计检测方案，合理选择检测工具并完成零件检测，对零件质量进行综合分析，撰写零件评定报告。最后进行误差分析，探寻误差的来源，寻找有效控制误差的方法，从而指导零件设计和加工制造。

4.1  课程目标及达成度分析

根据课程目标，对该课程教学目标（见表1）的达成度进行分析（如图3所示）。以2020年为例，本课程的两个课程目标中，课程目标1对应的总分为70分，学生实际得分为57.5分，达成度为82.1%;课程目标2对应的总分为30分，学生实际得分为23.6分，达成度为79%。从分析结果上看，学生很好地掌握了两个课程目标，具备基本的测量能力，能够使用传统检测工具和精密测量仪器对实际工程零件的尺寸精度进行测量与检测，并可以正确地分析实验结果与理论之间的差距，找到对应的原因。考核部分属于综合性较强的项目，部分学生的综合分析和实践能力还需要加强。

4.2  教学实践成效分析与探讨

本课程的教学目标是培养学生综合运用互换性与测量技术、工程图学、机械制造等相关知识完成零件的测量与检测。从课堂表现来看，首届学生在课堂上的活跃程度不够，自主学习能力欠缺，缺乏主动思考的积极性;子项目完成的效果较好，但综合实验项目和答辩环节完成度还需要进一步提升。经过新的课程改革，教学内容上，将立德树人和劳育教育相结合;教学形式上，采用多媒体和雨课堂相结合的方法。学生在实验课堂上的听课效率和活跃程度有所提高，自主学习意识虽较之前有所进步，但仍需进一步加强，综合项目分析、检测方案制订规范能力还需要进一步提升。从综合成绩来看，学生对本课程所学知识的掌握程度较好，但灵活运用程度不高。

5  研究小结与未来发展

5.1  从教学改革的应用实例中发现，尚存在以下几个主要问题

1）项目设置中，综合性、复杂性强的综合项目难度设置需根据学生专业水平设定。若项目难度过低，则无法起到有效训练的目的;若项目难度过大，对于学生的要求较高，也会打击学生的信心，无法激发学生的学习热情。

2）学生的自学、科研能力和融会贯通、灵活的综合运用能力较弱，需要进一步加强。

5.2  持续改进举措

1）依据学生专业水平，合理设置实践项目，既要有挑战性，又要建立学生专业知识学习的信心，充分调动学生学习的热情;对不同专业、不同层次的学生分步实施，切实实现因材施教，既满足基本知识的掌握与技术能力的提升，还有一定的挑战性。

2）进一步探索将立德树人与劳动教育相结合，培养融入实践发展的高级工程技术人才。■

参考文献

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[2]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一：我们应该坚持和强化什么[J].中国大学教学，2016（11）：

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[3]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之二：我们应该防止和摒弃什么[J].中国大学教学，2017（1）：

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