基于项目学习的培养模式探讨

◆魏尊杰 夏 昕 郏 凌

(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院)

基于项目学习的培养模式探讨

◆魏尊杰 夏 昕 郏 凌

(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院)

一、实施基于项目学习培养模式的必要性

材料科学与工程类专业与工程应用联系十分密切，国内几百所高校设有此类专业。因此，材料科学与工程类专业人才培养模式与质量对材料与材料成形产业的发展有着直接的影响。目前对于大学生工程实践能力的培养质量，中外用人企业的共同反映是:上岗适应慢，缺乏创新精神和创新能力，项目研究能力、团结协作能力、实践动手能力较差、敬业精神等人文素质薄弱等。反思目前的高等院校在大学生能力培养方面尤其是工程实践能力培养方面还存在明显的不足，已经不能满足当前科技进步及社会发展对工科大学毕业生素质与能力的要求。

1.培养模式落后

目前材料科学与工程类专业大学生在培养过程中上基本是以教师为中心、以课堂讲授为主，注重理论与知识的传授，过于强调教材和教师课堂讲授在培养过程中的重要性;学生基本上是在被动的学习，自我培养的意识和能力差;缺乏对学生实践能力、解决问题能力的培养;注重学生的理论学习和书面考试成绩，缺乏对学生在培养过程中能力表现的评价。

2.大学生专业项目研究能力培养不够

国内的工科院校比较注重大学生科技创新项目研究以及毕业设计训练，一些科研条件比较好的工科院校还设立了大学生创新研究基金，支持学生开展科技创新研究。让大学生结合实际科研项目开展毕业设计，这些做法在培养大学生动手实验能力及科研能力方面起到了很好的作用，但是由于大多数的创新研究项目以及毕业设计题目仅是指导教师科研课题的很小部分内容，学生仅是按照教师的要求完成某一科研项目中的部分内容的实验或验证，缺乏对学生进行项目研究全过程的培养，尤其是对大学生从事专业项目研究能力的培养作用很小。

由于上述原因，毕业生就业后不能很好地运用所学的理论知识解决具体的生产问题，上岗适应慢;进行创新、改革及项目研究的能力差，发展后劲不足。

基于项目的学习是一种创造性地解决实际问题的学习方式，是一种通过引导学生深入探究某一真实、复杂的问题，仔细设计某项任务等形式，培养学生学习知识和技能的教学模式。基于项目学习的教学模式在国外已经得到较多研究和应用。例如在美国，基于项目的学习是其开展研究性学习的主要学习模式之一。英国、新加坡等国的一些高校也已经采用了基于项目的学习模式。

采用基于项目学习的培养模式，具有一些传统培养模式不具有的特点。

首先，采用基于项目学习的培养模式，将传统的以教师为中心的教学型培养模式改革为以学生为中心进行自主学习的学习型培养模式，学生可充分发挥其主动性和创造性，按照自己的兴趣、特长及时间合理安排相关环节的学习和研究，非常有利于培养自主学习和进行探索研究的意识和能力。而这正是高等工科教育的主要目的之一。

其次，可以采用小组的形式开展项目研究，同学之间通过分工合作、相互研讨、相互学习，在提高学习效果的同时，有效地培养了学生的团队意识、协作精神以及合作能力。

再次，通过典型项目的设计和研究，让学生完整经历问题提出、资料查阅、方案设计和论证、设计或实验研究、中期报告、研究报告撰写、结题验收答辩等项目的全过程锻炼，让学生把所学的理论知识与实践结合起来，并综合运用知识解决具体实际问题，从而显著提高学生发现问题并解决问题的能力、创新意识与能力、书面报告及口头表达能力等综合能力。

基于项目学习模式强调充分培养学生的自主性、创新精神、协作精神以及解决实际问题的能力，符合国内高等工科教育改革的发展趋势，是国内高等工科院校在进行教育改革时值得学习和借鉴的人才培养模式。但是基于项目的学习模式是一种新型的学习模式，没有现成的项目供教师使用，可借鉴的案例也比较少。尤其是国内在大学教育中的应用很少。因此，在借鉴国外的先进培养模式进行教育改革时，结合学校特点和条件开展基于项目学习的应用研究，对于推广应用该模式，提高材料科学与工程类专业大学生培养质量具有重要的实际意义。

二、哈工大材料科学与工程学院基于项目学习培养模式

如何发挥各学校、各专业的优势与特点，形成特色的培养模式是成功应用基于项目学习培养模式的关键。

多年来，哈工大材料科学与工程学院非常重视大学生工程实践能力和素质的培养，开展了多种形式的教育改革，并取得了良好的效果。自2011年起，材料科学与工程学院作为哈工大试点学院之一，开展基于项目学习的培养模式改革，并制定了基于项目学习的培养方案，在学院已有的工作基础上，通过进一步完善课内外培养计划，以突出培养学生主动参与学习、自主学习和自我提高意识为中心，以突出培养学生的专业项目能力与素质为特色，初步形成了基于项目学习的材料科学与工程类专业大学生培养模式。

1.教学计划外开设能力培养讲座

第一学年在教学计划外开设4次《综合能力培养讲座》，内容包括:专业介绍及发展、专业资料查询、绘图软件使用、学术报告PPT制作等;第3学期开设2～3次《科技创新能力培养讲座》;第5学期请企业工程技术人员开设2～3次《项目工程能力培养讲座》。

2.大学生创新项目训练

第一学年在教学计划外开展创新项目训练，鼓励学生自拟训练题目，为学生配备指导教师。时间为2个学期，学生可以按照小组的形式进行，不要求进行实验，但要经历项目研究的全过程训练，包括查阅资料、撰写开题报告、开题答辩、方案制定及研究、中期检查、结题答辩。

该环节的目的主要是让学生建立项目研究的基本概念，培养学生的项目意识与能力。

3.大学生科技创新项目研究

第二三学年在课题组、研究室、重点实验室以及国家级实验教学示范中心等平台支撑下，鼓励和支持学有余力和兴趣的学生参加国家、学校及材料学院大学生创新实验项目研究，为学生配备指导教师，提供实验经费支持。

该环节的目的主要是培养学生的创新意识与动手实验能力。

4.大学生专业项目研究

第三四学年在教学计划内安排大学生专业项目研究，以原有的专业课程设计为基础进行扩充，并结合生产实习等环节进行，时间为2个学期。紧密结合学生所在专业，从生产实际中选择合适的题目，让学生完成典型零件的热成形或者典型材料分析与器件制备的项目全过程训练，包括查阅资料、撰写开题报告、方案论证、内容设计与研究、中期检查、结题答辩等。

以铸造方向选题为例:学生需要根据零件材料、结构及尺寸、质量要求及生产批量，论证所采用的铸造方法;根据所选择的铸造方法，进行相关的铸造工艺设计(包括绘制工艺图)，选择设备;铸件质量分析及效益评估论证。在此期间学生可以利用生产实习的机会到企业进行实际生产调研，优化项目研究方案。

这一环节的主要目的是培养大学生的专业项目工程能力，使大学生毕业后能尽快适应实际的专业生产及工艺设计要求，并为从事专业项目研究奠定坚实的基础。专业项目研究也是相关的专业工程师认证的重要组成部分。

5.采用双师制指导毕业设计

进一步完善一年制毕业设计模式，增加按照项目模式进行毕业设计的比例，聘请具有丰富生产实践经验的技术人员共同指导毕业设计。

6.加强专业工程师认证培训

在现有工作基础上进一步完善焊接国际工程师培训、热处理(见习)工程师培训、电子封装国际标准工程师认证;开展铸造见习工程师、锻压见习工程师认证培训。

为了配合基于项目学习的培养模式的实施，建立了相关的管理系统，针对项目学习的各个环节，制定了相应的质量监控条例、成绩考核方式、学分认定标准，注重考核学生在项目学习过程中表现出的能力、主动参与性以及项目完成质量。

从2011级大学生入学开始实施基于项目学习的培养模式，其余年级的学生根据时间节点的不同部分采用基因项目学习的模式，目前执行情况良好。

三、结束语

基于项目学习的培养模式，对培养学生自主学习意识与能力、创新意识与能力、团队协助意识与能力、项目研究的意识与能力等具有重要的作用，是我国高等工科教育改革中一个值得借鉴的模式。

哈工大材料科学与工程学院紧密结合各专业特点进行基于项目学习的培养模式改革，建立了一套较完善的材料科学与工程类专业基于项目学习的培养方案，突出大学生从事专业项目研究能力培养的特色，为学生毕业后从事专业项目研究工作奠定了良好基础。

［1］戴烽，李剑飞.基于项目的教学模式与大学生实践能力的培养.南昌高专学报，2003，(4).

［2］傅维利，陈静静.国外高校学生实践能力培养模式研究.教育科学，2005，21(1).

［3］秦丽，张平乐，徐福卫.基于项目学习模式在土木工程专业课教学中应用初探.科技资讯，2010，(35).

［4］邓明华.基于项目的学习(PBL)模式的应用探究.湖北大学硕士学位论文.2008.