基于项目学习的实验教学模式研究

戚平 张红

摘要：文中论述了如何根据Peer-Instruction（PI）教学方法的思路，实现一种基于项目学习的立体化实验教学模式，将自主学习、合作学习、探究学习有机结合到实验教学过程中。利用网络资源建立一个自主实验教学管理平台，以突破课堂与课下的时间地点限制，使学生可以自主设定实验项目，即时与教师交流，向教师反馈实验感受及建议，查看教师对自己实验任务的评判及指导，达到完善弥补传统教学的不足与缺陷的目的。

关键词：项目学习;Peer-Instruction（PI）教学方法;自主实验教学管理平台;实验教学模式

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）41-0194-02

一、教育现状

随着时代的发展，我国高校教育在不断吸取世界各国的先进教育理念。翻转课堂等新概念主导的教学改革成为新时代的主题，高等教育一片欣欣向荣的景象。但是这些教学方法在高校教育模式中，始终处于辅助地位，所占比例比重较小，还无法改变当前高校教育的传统模式。

二、传统教学模式的局限性

传统教学模式是以教师教学传授为主体，学生只是在被动吸收教师传授的知识，由教师布置实验内容，学生完成、提交实验报告，教师批阅并反馈给学生批示结果，以纠正学生实验过程中的错误。但是，事实上教师收到实验报告的同时，基本上就是课程结束的时候，同时由于教学评估的要求，实验报告往往会被留滞在教师手中以应对评估抽查，教师批阅建议常常不能反馈给学生。或者实验课时间被安排得十分紧凑，往往是实验课给理论课让路，只能尽量在一个较短的周期内将实验安排完毕，导致教师没有时间和精力批阅数量巨大的实验报告。最后就形成学生在实验完成后，不知道实验结果，也不去追究做的好坏对错，整个教学流程不完整，在最后反馈环节断开。

三、解决思路

基于前述问题，在进行了多种模式的研究比较后，在实验课程教学中引入基于项目学习的教学模式作为一种解决思路被提出来。项目学习是基于Peer-Instruction（PI）教学方法建立的一种以学生为主体，教师辅助配合的教学模式。Peer-Instruction（PI）教学方法是哈佛大学著名教授Eric Mazur创立，在大学物理课程中，使用专门设计的用于揭示学生错误概念和引导学生深入探究的概念测试题，借助计算机投票系统（computerized voting system）或选项卡（flash card），组织大班课堂教学，变传统单一的讲授为基于问题分析的自主学习和合作探究，在大班课堂教学中构建一个自主学习、合作学习，生生互动、师生互动的教学环境。PI教学方法十分贴合我国目前对教育工作方针以学生为主体的要求，很好地弥补了传统教学模式带来的缺陷。

首先，基于项目的学习可以极大地提升学生的学习主动性。其要求学生提出自己的学习见解，相互之间进行合作，在教师提出问题后，由学生为主导分析问题，提出思路，得到教师认可后施行。

其次，学生设计实验内容可以拓展教师教学思路。《论语·述而》说：三人行，必有我师焉。往往某位学生一个不经意的提议，就能导致教师大脑思路的风暴，众多学生的提议势必会帮助教师在一定程度上突破以往教学模式。

第三，在学习反馈这个环节，有很大的改善。此模式由教师全权负责转变为教师提出一个项目学习的主题，学生对问题分析并给出自己的学习建议，经由教师审查批准由学生组织学习小组合作完成，教师在过程中负责指导完善。这样加强了教师与学生之间的互动交流，同时锻炼了学生之间的协作配合能力。

四、具体方案实施

将项目学习方法应用到实验教学中，利用合理的方式，吸收PI教学方法的经验，建立一个教师与学生互动，以学生为主体，教师配合指导，过程中进行对比总结并不断调整实验方案的立体化教学模式，关键在于构建一个网络平台实现对实验教学的管理整合。

1.合理利用网络资源，建立学生自主实验管理平台以实现项目学习的过程。

实验课程的特点是内容多样的，但是很多实验课程对应的理论十分抽象，很难与实际应用联系起来，并由此导致了理论讲解与实验内容的脱节。又由于科技发展的日新月异，新技术，新概念，新应用层出不穷，而教学内容的修改则从内容的确定到大纲的制定再到学校的审定，最后到实施时对教师新技能新知识的培训都要有时间来完成，造成课程内容与实时的脱节。

高校对实验室的硬件投资是巨大的，但要想跟上技术的发展和设备的更新换代是非常困难的，实验教学场地和实验课程时间的安排也存在着非常严重的冲突和局限。因此，对实验室资源的充分利用就非常的重要。我们通过搭建面对教师和学生的自主实验管理平台，让学生与教师的沟通可以不再受到地点和时间的限制，可以通过无所不在的网络来完成交流。

2.设定项目学习机制的具体教学流程。自主实验管理平台是实现基于项目学习的实验教学模式的一个重要手段。管理平台设有三个用户群体，管理员、教师和学生。主体为教师与学生，教学流程设计如下：

（1）管理员负责添加管理教师用户和实验课程名目，并将教师用户与相应教授的课程进行关联，分配相应的权限;负责发布通知公告，维护平台运行。

（2）教师批量导入选课学生名单，选出并发布用于匹配理论教学知识点的实验项目主题，用于学生群体进行实验内容的自主设计。

（3）学生以分组合作形式自主设计并提交相关实验内容的要求、目的、原理、具体操作步骤以及最终达到的实验效果。

（4）教师对学生提交的内容进行审评并通过多个小组所提交内容之间的对比选择最合理的设定来确定学生要完成的实验项目，在平台上进行发布。

（5）学生根据平台上教师最终确定的实验内容完成实验项目，教师在过程中进行专业指导。

（6）学生在管理平台上提交实验报告，同时完成教师设置的相应的调查问卷，教师进行汇总分析后，在平台上给出相应的评判结果并采集学生对实验内容的反馈，同时可以通过在线交流收集学生对实验过程中的感受来完善相关实验内容;学生可以随时在平台上查询实验批改结果及教师意见。

（7）最终教师通过这批学生的实践来获得教学经验来提高下一次的教学质量。

3.项目学习流程中的穿插交互。项目学习体现的是将学生的学习变被动为主动，是以提高学生学习兴趣，推动学生自主思考学习为主要目的，教师负责引导解惑的一种教学思路。因此在实际应用中，教师需要深入了解学生对知识掌握的程度，充分利用管理平台的在线交流模块与学生进行互动交流，从而获得学生对当前知识点的掌握情况，不断地对难易程度及教学进度进行调整，让学生可以更好的掌握所学知识并充分消化。

五、总结

基于项目学习的实验教学模式，实质上就是将自主学习、合作学习、探究学习应用到了实验课程中。通过实验管理平台利用网络特有的资源将课堂与课下时间有机结合，以学生为主导使用小组合作学习模式自主设定实验内容，教师从中辅助协调并给予专业指导，从而完善了整个实验教学环节，又强化了学生自主意识，提高了学生的学习动机，又在互动中培养了学生的思辩能力以及合作的能力和意识。项目学习方法在实验教学中的合理利用，是我们突破传统模式的局限，提高教学质量的一个强有力的手段。

参考文献：

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http：//news.sina.com.cn/c/2003-07-30/1201472330s.shtml.

[3]钱学森.学风不活 是创新人才培养的大问题[J].IT时代周刊，2010，（Z1）：15.

Research of the Experimental Teaching Mode Based on Project Learning

—Construct The Students Autonomic Experimental Teaching Management Platform

QI Ping1，ZHANG Hong2

（1.College of Computer and Communication Engineering，China University of Petroleum;2.School of Arts，China University of Petroleum，Qingdao，Shandong  266580，China）

Abstract：This paper deals with how to build a project-based learning three-dimensional teaching system，which is based on Peer-Instruction（PI） teaching methods. It aims at realizing integrated combination of independent learning，cooperative learning，and inquisitive learning. With utilizing network resources，an independent experiment management platform is built，which makes up for limit of time and place after class. Thus，the students can set their own pilot projects，perform real-time communication with teachers，give experimental feedback and suggestions and check responses from the teachers. Finally，deficiencies and shortcomings of traditional teaching can be made amends.

Key words：project-based learning;peer-instruction teaching;independent experiment management platform;independent learning;cooperative learning