基于项目学习的楼宇自动化技术课堂教学探究

马玉龙 何 凤

贵州理工学院 贵州贵阳 550003

当前美国中小学广泛采用了一种探究性学习模式—基于项目的学习(Project-Based Learning,PBL)[1]，其理论基础是建构主义学习理论、实用主义教育理论和发现学习理论。将其引入高校教学中，扩展为一种强调以学生为中心，学科交叉，协作学习，自主探究，与真实世界、生活实践及工程实践相联系的学习模式。此模式有一个明确的驱动性问题，学生开展探究活动的目的就是为了解决问题，具有系统性，它完全适用于工科专业中的工程性专业课的教学，因此将其引入到楼宇自动化技术课程的课堂教学中以期获得良好的教学效果。

1 基于项目的学习

基于项目的学习是一种以发现主义学习理论、建构主义学习理论和实用主义教育观等理论为基础，以自主的探究活动与知识体系的构建为核心的教育方式，强调学生的主体性、教学的实践性和社会性。黎家厚2001年在《信息技术课程改革与实践》中定义：“基于项目的学习是以学习研究学科的概念和原理为中心，通过学生参与一个活动项目的调查和研究来解决问题，以建构起他们自己的知识体系，并能运用到现实社会当中去[2]。”刘延申2001年在《美国高等师范教育改革简述》定义：“学生通过亲自调研、查阅文献、收集资料、分析研究、撰写论文等，将学到的理论知识和现实生活中的实际问题紧密结合，得到综合训练和提高。最后，学生还要在课堂上介绍自己的研究情况，互相交流，并训练表达能力等。这种教学方法称为项目教学法，或称为基于项目的学习。”[3]

此模式四大要素为：内容、活动、情境和结果。内容是现实生活和真实情景中的各种复杂的、多学科知识交叉的问题。活动是指学生采用一定的技术工具和研究方法解决所面临问题采取的探究行动。情境是指支持学生进行探究学习的环境。结果是指在学习过程中或结束时学生所学会的知识或技能。

基于项目的学习主要有如下特征：(1)有驱动问题来组织和激发学习活动；(2)有一个或一系列作品，学生就作品制作进行交流讨论；(3)关注多学科交叉的知识；(4)强调学习活动中的团队合作；(5)有一定的社会效益；(6)学生通过探究获得学科知识，从而掌握技能；(7)学习过程中需运用多种认知工具和信息资源。

基于项目的学习强调以学生为中心，强调小组合作学习，一般包括以下流程：项目选定、计划制订、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等6个步骤。姬娅会对基于项目的学习模式各要素分析，构建了基于项目的学习模式的实施流程，整个环节主要分为项目的准备阶段、项目的实施阶段和项目的评价阶段[4]。

在国内外，基于项目的学习已经是一种非常有效的教学和学习模式，在我国的中小学也都进行了广泛的研究和应用。职业学校的系统实操训练可认为是基于项目学习的一种形式。高等院校的课程设计和毕业设计环节亦可认为是基于项目学习的一种形式。因此，高等院校在教学改革的过程中，将基于项目的学习模式进一步引入和深化到相应的教学实践中, 将更有利于提高学生的综合素质和应用能力。

两个译者的译文中，很明显，都采用了归化的手法来翻译。都是为了用带有文化色彩的表达方式来更换掉对原文的字面翻译，一个“呸”字非常传神，中文中这为妇孺皆知的表现不屑和不满的表达方式，这可以引起人们对于老克劳雷形象的生动的联想，有效地填补了这种文化预设的“不定点”，而“管他娘的”为一个粗语，虽然也可以表现出人物的不羁，不畏人言的特点，但是文中人物是具有头衔和地位的老绅士，尽管吝啬，口出脏话似乎也有伤大雅。故本文作者斗胆认为，此处归化确实走得太远了一些，因为该表达方式在读者中引起的预设与原文的确有出入。

2 基于项目学习的楼宇自动化技术课程课堂教学设计

楼宇自动化技术是一门工程实践性很强的课程，其前期有电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术等基础先导专业课程。在课程的学习中除了要求学生掌握楼宇自动化的基本理论外，更主要的是要求学生能够利用所学理论知识，进行智能楼宇各个子系统的设计，以获得从学校向实际工程对接、面向工程进行设计的实际能力。

教学设计是运用系统分析方法分析教学问题和确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价运行结果和对方案进行修改的过程。因此对于楼宇自动化技术课程的教学设计需要依据学校制订的培养方案、教学大纲和相应的教学目标，并参照基于项目的学习模式流程进行教学设计。

2.1 项目选定

学习项目的确定是有效地把课程的核心概念和基本原理进行项目式转化的过程， 这一过程必须根据教学环境、资源、学科和课程特点以及学生素质统筹进行[5]。

由于学生对教材内容不熟悉，不了解设计的过程，项目的确定没有让学生参与或自拟题目。通过对教材的研读，依据教学大纲，分析了整个教材教学重点和难点，确定针对的对象为学校的行政办公主楼，分别设计楼宇自控系统、楼宇视频监控系统、楼宇消防系统、楼宇管理系统、楼宇门禁系统5个设计项目，这5个项目涵盖了教材中几乎所有的教学内容重点和难点，设计有难有易。

2.2 计划制订

对学生的要求为：需要班里学生按项目分组，确定小组长，并要在组内具体分工，形成分工名单，明确每个人的任务。每个系统设计都要进行实地调研，形成的设计报告要有设计依据、系统方案及论证、系统设计、设备调研、项目组分工情况、参考文献等。

依照学校教学安排，《楼宇自动化技术》每周一大节课(100分钟)，因此规定学生一周进行一次设计汇报，制作好演讲PPT，并由小组推荐演讲人员，每个项目汇报10分钟，答辩10分钟。

按培养方案《楼宇自动化技术》为36学时教学，5个项目每个组按教学计划时间全部做一遍，要5轮设计才能完成。除去开始3周的课程概述和设计过程的讲授，每轮应该3周时间，考虑第一轮做设计流程比较生疏，第一轮给5周时间，第二、三轮3周时间，第四、五轮2周时间。

2.3 项目任务的执行及汇报

在前三周边讲授预定的内容，边了解学生的状况，即对先导知识(电子技术、计算机网络技术、自动控制技术和系统工程技术等)的掌握情况，发现学生对先导知识的掌握不是很理想。这将影响到后面的步骤—设计评价，需要降低评价要求。接下来布置设计任务，每周进行汇报，对学生的设计进行指导，然后学生修改。显然初次设计很不理想，第一次的汇报PPT几乎是教材翻版，但也说明学生自主学习过程的开始。

图1 学生汇报

第一次汇报点评，首先让学生进行自评，然后教师点评指导，最后重新将设计过程、设计程序和设计要求进行重点强调。以后学生的表现越来越好，积极性极大提高，参与兴趣明显高涨。

2.4 课程评价

传统的学生评价过于注重学生考试成绩，忽视了学生的能力和素质全面发展。所以在评价方法的选择上, 要考虑强调评价的立体、综合、多层次、全方位发展等方面的因素。而且随着教育理论界对人的主体性问题的关注，越来越多的教育界学者呼吁将学生作为教学主体，一切教育活动以学生为出发点。

本课程选择将课程评价分为两部分。

2.4.1 课堂教学记录

教师在课堂教学和设计汇报中，观察记录学生的学习情况、对所学知识的掌握程度、设计过程中的努力情况、汇报中的交流情况等，这些资料将作为学生平时成绩的依据。

2.4.2 项目设计成果

设计作品最终将作为课程成绩的重要部分纳入课程考核中，其中包括答辩PPT、设计报告、调研情况记录等。

设计汇报答辩过程基本涉及小组每个成员，通过对设计问题的回答，90%的问题都顺利得到了相应的基本答案，因此评定课程教学达到了预期的教学目标。

3 针对基于项目的学习教学方法的调查问卷分析

在本课程结束的时候，几组学生都完成了相应的设计项目。为了解在本课程中运用基于项目的学习模式学生的满意度和学生感受度，对两个班106名学生进行了不记名的问卷调查。共发放问卷106份。回收问卷101份, 其中有效问卷101份。下面是问卷统计的部分结果。

学生对题目91人满意，满意度为90.10%；对团队设计满意92人，满意度为91.09%；对自己的表现满意为83人，满意度为82.18%；对队友满意为95人，3人不满意，3人列举了不满意的地方，满意度为94.06%。

图2为对基于项目的学习教学模式的评价，83%以上的都是正面有效的。考虑学生对自己和学生的满意度评价有水分，那么总体的满意度也会在80%以上，所以可以认为学生对于此模式的教学是认可和满意的，感受相对还是正面的。

图2 对基于项目的学习教学模式的评价

4 结语

从这学期的教学过程和最后的调查问卷看，将基于项目的学习教学模式应用到楼宇自动化技术课程教学是成功的，下面就此次教学做个简单总结。

(1)成功的一个原因是《楼宇自动化技术》的工程实践性很强，正好与此教学模式契合。

(2)有些学生确实想自己动手实践一些事情，本课程正好给了这个机会，并且这些学生带动了整个班的氛围。

(3)项目和实际结合的还不是很好，如果将新校区建设项目与课程结合，让学生和一些工程公司对接，了解实际中客户需求和实践设计中的沟通会更好。

(4)有些小组组织的不是很好，学生的积极性调动不够，团队合作就差些。

文中的教学以学生为中心，对知识进行重新建构，利用项目将思维与工程实践、学习与研究有机地结合在一起，成为学习任务的驱动力，使学习从被动接受变为主动探究、任务压力。学生通过参与项目设计活动，培养了自主与合作学习的能力，促进研究和创新能力的发展。尽管课程教学是以学生为中心，学生以自主学习为主要形式，但这并不意味着教师作用的弱化，这要求教师既要有深厚的专业知识储备，把握本学科的发展方向，同时还要有很高的人文及科学素养，有面向工程实践项目的经验，有驾驭各种复杂项目的能力，这对教师提出了更高的要求。

通过对《楼宇自动化技术》应用基于项目的学习教学模式进行总结，在此基础上后续会对自动化专业的某些工程实践性强的专业课教学进行改革—将基于项目的学习模式和传统教学模式相结合，总结经验，形成一套行之有效的教学模式。