产教深度融合背景下项目式教学模式探析

仝月荣， 肖雄子彦， 张执南， 尹 念

（上海交通大学a.学生创新中心；b.机械与动力工程学院，上海200240）

0 引 言

随着现代工业化的不断深化，社会将迎来产业形态、工业技术和商业模式的重大变革。这个时代的国家竞争，归根到底是科技与人才的竞争。习近平总书记指出“高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志，我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的苛求比以往任何时候都更加强烈”。基于国际竞争的新形势，国家战略的新需求，立德树人的新要求，亟须提出工程教育改革的方向，革新高校人才观和教学模式［1-2］。

传统的工程学科，侧重传授相对孤立的学科内容，难以实现多学科知识的融合运用并培养学生的工程实践能力［3］，无法满足现代工业化对人才的迫切需求。针对此问题，国务院办公厅出台的《关于产教融合的若干意见》，指出业界和高校要统筹协调，共同推进高等教育。服务于现实需求，优化教育结构，校企协同，合作育人［4］。鼓励学校从学科导向转变为产业需求导向，从专业相对孤立转变为跨学科交叉融合，从适应性服务转变为支撑引领业界发展。

项目式教学是一种以学生为中心，使学生通过积极探索现实生活中的挑战，解决实际存在的问题来获取知识的一种教学方法［5］。该教学方式能较好地适应国家产教研结合的倡议，满足对高等教育的新要求。通过同时进行知识学习和项目实践，可以帮助学生在实践中深化理解理论知识，从课堂中寻找实践的理论支撑，两者互相补充，相得益彰。然而，目前国内项目式教育的实践较多，理论指导不足。理论研究也主要停留在学生的发展上，较少有人注意到产教背景下，项目式教学中教师和企业的角色和获益。因此，本文归纳总结产教深度融合背景下项目式教学的主要特征，提出一个较为完整的理论框架，指导学生、教师、企业三方应该如何协作完成项目式教学。

1 项目式教学的现状

项目式教学是区别于传统课堂教学模式的一种知识传授方式。例如，Blumenfeld等［6］把项目式教学定义为一种旨在让学生参与实际问题探究的综合性教学方法。Beier等［7］指明项目式教学从学生角度出发，是一种体验式学习，它使得学生通过实地运用各种方法和原则来形成与加深对某一领域的理解。孙思佳［8］指出，项目式教学从不同的角度有不同的内涵。从学生的角度，它是一种新的学习模式，注重学生体验，使学生利用各种资源解决实际问题。从老师的角度，它又是一种新的教学模式，授课模式从灌输转变为引导和辅助。

目前，项目式教学模式已在国内高校广泛应用。然而，该模式实践仍存在一些问题。

（1）学生面临的问题。① 学生对于工业实践了解不足，对企业真实需求及生产活动认知欠缺［9］，导致学生课题难以落地。② 学生对于新教学模式尚不适应，习惯于总结性汇报，因此可能反馈不及时或者不充分，无法获得恰当指导并及时纠错，导致项目进展偏离目标。③学生囿于知识及阅历局限，课题立意往往较低，局限于日常发明创造，例如懒人翻书机、自动浇花装置等。站位低，格局小［10］。④ 现有评分体系科学性不足。例如，同个小组成员得分相同，导致部分成员积极性较低，参与度不足。

（2）教师面临的问题。① 现阶段项目式教学的相关研究多集中于幼儿园及中小学教育，少有研究提出该模式在高等教育领域的理论框架。②现有理论对学生关注较多，对各阶段的教师实践、教学互动指导不足。③目前的项目式教学，题目常来源于教师的科研工作或教学经验积累，而教师自身工程素养欠缺，对前沿科技变革敏感度不足［11］，因此项目缺乏实际问题驱动，较难产生直接的社会效益。④较少有研究关注该教学模式下，教师的个人发展与成长。⑤教学活动的开展缺乏学校各部门的恰当支持。

（3）企业面临的问题。现阶段的高校科研教学活动，企业参与度较低，沟通较少，导致高校项目成果与企业期望难以契合。学生的流动性强，导致企业难以持续和学校针对采取项目式教学的课程进行长期合作。

2 产教融合背景下项目式教学的特征

针对以上问题，总结归纳出产教融合背景下项目式教学的特征，如图1所示。

图1 产教融合背景下项目式教学的特征

这些特征主要包括8个方面。

（1）项目实施高效。项目式教学周期较长，相较于传统的理工科课程，项目式教学知识覆盖面更广。因此，一个项目的完成需要更为完整的知识体系，耗费大量的时间和精力。在校企联合项目中，由于企业的实效性较强，项目周期往往具有明确时间限制，这就需要项目成员必须在规定时限内，压缩项目实施周期，完成项目并交付。

（2）解决问题真实。传统的理工科课程，项目或其他作业大多来源于教材或教师命题，然而在项目式教学中，问题往往源于社会生活或工程实际［12］。产教融合背景下，项目来自业界真实场景，学生解决的是企业需要深入探究并解决的工程实践问题，因此学生可以更好地整合所学知识，紧跟科技发展前沿。

（3）解决方案开放、有效。传统的课堂作业往往具有规范性的答案标准，限制学生思维发展［13］。但基于真实项目式教学要求最终实现项目目标，在项目进行过程中锻炼学生的多种能力，其结果具有开放性，没有固定答案。因此，项目式教学并不存在范式的流程要求，有利于提高学生的思维发散性和创新能力。企业深度介入的项目解决方案需投入真实场景进行验证，切实有效解决工程实际问题，带来经济效益。

（4）学习途径多元。为了解决复杂的真实工程问题，学生需要深度思考已学知识，并获取及应用新知识。这就要求学生充分利用各种数字化、网络化工具［14］和资源，锻炼收集资料、分析资料、应用知识的能力。

（5）学生角色核心。学生作为项目式教学的核心［15］，需要具备积极性和主动性。由于项目工作量繁重，挑战性较强，学生往往需要结组完成。因此，学生会锻炼沟通技巧和合作能力，培养团队精神。教师需为学生提供讲解和分析指导，企业提供材料和工具。三方教学相长，积极协作，一起面对工程问题，共同进步。

（6）教师角色辅助。在项目式教学模式中，教师角色从传统课堂中的主导者转变为有方法、有计划的协助者，授课方式从传授灌输式教学转变为基本的指导辅助［16］，提高学生参与度。同时，作为学生和企业的沟通桥梁，协助学生向企业反馈需求和阶段性成果，向学生传达企业资源、需求与评价。

（7）企业角色牵引。在产教融合的项目式教学中，企业一方面根据实际需求为项目教学提供真实案例、问题；另一方面，企业也会将最前沿的咨询和技术带进项目指引学生解决问题的方向。

（8）能力培养综合。项目式教学可以全方位提高学生各项能力［17］。①学生可以获得更为系统的跨学科知识，提高动手能力。②该模式可提高学生分析问题、探究知识、应用知识的能力，培养批判性思维。③该教学模式可锻炼学生项目管理相关经验，包括市场调研、分工协作、实施计划、项目评估等技能。④ 团队合作模式可以提升学生的信息交流能力、人际沟通能力、领导能力、决策能力，更适应在多元文化中工作［18］。

3 产教深度融合下的项目式教学流程框架

针对以上问题和特征，提出如图2所示的项目式教学流程图，共包括7个步骤，以学生为中心，以教师和企业双向指导为辅。

图2 项目式教学流程框架

（1）依据兴趣，确定项目。企业从实际情况出发，列明挑战，提出需求。学生依据兴趣特长，自主选题。教师向学生详细介绍可选项目，指导选题。根据习近平总书记的教导，“要教育引导学生正确认识世界和中国发展大势，正确认识时代责任，激励学生自觉把个人的理想追求融入国家和民族的事业中”，学校依托校企合作平台，筛选国家战略对应行业企业，引导学生与国家发展同向共进，提高项目立意，促使学生将所学理论与现实需求紧密结合。

（2）组队分工，拟定计划。基于运营情况，企业需要明确项目期限，细化要求，列明可以提供的支持。根据企业要求和课程规定，学生开展调研活动，细化目标，制定完善计划，包括人员分工、时间安排、阶段展示、项目预算等。教师可提供往年优秀案例及项目管理的基本辅导，包括甘特图、花费明细表、项目日志等。教师应寻求学校支持，适当提高项目分数占比，提高学生对项目的重视程度。同时，教师需给明项目评估细则，包括阶段性和总结性评估，帮助学生合理分配项目时间。

（3）激发能动，调研学习。学生需补充跨学科知识及项目管理的基本技能，例如调研市场（顾客需求、竞品情况、政策规定）、计划预算、了解工具方法、学习商业报告的制作。学生可利用图书馆、校园网、校友等各种资源，自主学习。教师应引导学生进行调研，总结学校的可用资源。企业以讲座、训练营、课程等形式提供相关领域的拓展、技术辅导、硬件开发设备支持等。

（4）团队协同，设计制作。此阶段，学生需要学习设计过程方法、理论验证、仿真模拟以及产品的初步制作等技能。此过程需要大量跨学科知识，团队成员根据计划分工协同进行，教师应较为密切地关注学生活动，及时指导，纠正严重错误，提供必要工具和支持，但不可过度干预，越俎代庖，避免降低对学生的锻炼效果。此过程中企业工程师深度参与，产教学三方加强交流，形成育人合力，及时纠偏，以节约时间和资源，形成最优解决方案。

（5）阶段汇报，评价总结。阶段任务完成后，教师和企业联合组织阶段性评价。学生以答辩或报告等方式汇报作品，暴露问题，获得评价，包括其他小组学生建议、教师从学术角度给予的专业评价、企业从实际需求出发的评价。教师应完善评价体系［19］，提高学生对产品完成度、答辩专业性等各方面的重视，避免部分学生参与度过低的现象。企业亦可于此阶段更新需求。

（6）纠错优化，迭代升级。根据阶段性评价，学生纠正偏差，更新版本，优化作品。根据实际需求和时间安排，该步骤和上一步骤可反复进行。通过多次暴露问题，反思评估，交流分享，学生可以更多地提高产品，丰富知识。此过程中，教师应该积极发挥指导作用，协助学生纠偏纠错，企业也可派研发部门关注进度，协助辅导，总结学生活动给企业的启发。

（7）完成项目，总结得失。教师组织学生汇报成果，教师企业学生三方评分，客观公正。三方总结项目经验与教训。现阶段的实践中，总结往往局限于学生知识的获取。然而，项目式教学，应该是三方互教互学，共同成长的过程。学生不仅要总结获取的工程知识，也应关注其他方面能力的成长或不足。教师的总结应该包括：①教师作为课程的协调人在各个环节的经验与教训；②教师作为一个科研人员，从项目活动中获得的学术启发［20］。企业也要积极探索项目活动给企业研发的助益，搭建平台，寻找后续合作机会。

4 上海交通大学-华为深度融合下的项目式教学实施及成效

我校学生创新中心与华为技术有限公司合作开设了一系列优质的技术讲座与企业选修课，方向覆盖。人工智能、大数据、物联网、网络安全等前沿领域，项目实施过程按7步骤进行。

（1）确定项目。华为基于当前业内所使用的人工智能软、硬件平台，提出了在企业与社会生活中真实待解决的问题和需求。学生创新中心教师结合课程目标与学生兴趣方向，为同学们制定一系列可选择的项目方向，如垃圾分类检测项目，并参与指导。在此过程中，更鼓励学生自主思考，融合兴趣与社会需求，拟定其他项目选题。

（2）拟定计划。我校与华为合作的校企课程可分为校企公开课与校企选修课（学分），并且，面向全校各学科、专业的同学们开放。

确定项目选题后，学生创新中心任课老师会与华为的企业导师共同明确课程与项目的目的、细化具体的项目要求。并且，我校与华为将商讨在此课程项目中，学生可以获得的企业所提供的先进平台与技术支持，如华为云AI平台ModelArts、智能硬件HiLens等。

基于此，校企双方共同为学生制定课程内容、项目时间节点，如中期汇报、小组完善、期末汇报等，并按计划予以推进。

（3）调研资料。由于学生创新中心与华为合作的校企课程覆盖全校各专业同学，因此课前会进行所需学科基础知识的调查研究，了解学生整体的知识背景与学习诉求。

学生需针对课程项目补充跨学科知识，以“基于华为AI平台的深度学习实践”课程为例，学生需要掌握Python编程、高等数学等相关前置知识。此外，积极培养学生的小组项目管理能力，例如小组的合理分工与高效合作、PPT的制作与汇报等。学生将充分利用学校的图书馆、学生创新中心教师指导、华为公司所提供的平台指导等资源进行自主学习。

（4）设计制作。设计制作阶段，将更看重学生自身的创造力、团队协作能力与自我批判性思考力。在学生创新中心与华为的校企合作课程中，学生常常以团队的形式来推进制定的项目计划。同时，学生需要思考如何更好地使用华为所提供的先进平台和技术手段来完成项目。

在此过程中，学校与华为公司为学生提供了专门的“答疑绿色通道”，优先解决参加“交大华为校企课程”的学生所提交的问题，提供实时、完善的技术支持与保障。

（5）阶段评价。在项目中，设置了阶段性任务验收，并组织小组进行项目进展汇报，由学生创新中心任课老师、华为企业导师、参与课程的全体学生联合加权评分。在“基于华为AI平台的深度学习实践”课程中，在各组汇报之后，旁听的其他组同学可以对该组进行提问与交流。以此来检验汇报组学生的学习情况以及其他小组学生的参与度。

（6）迭代优化。在中期汇报之后，老师会针对同学们在课程、项目中遇到的关键问题进行讲解与答疑，于是，学生可以在此前基础上进行更新与优化。同时，在每组同学汇报交流的过程中，可以相互学习其他小组的项目思路、经验与方式，以此来完善自己所负责的项目。此外，华为云团队为了保障校企课程进展顺利，也为了我校学生有更好的平台使用体验，为校企课程提供了大力的云资源支持。因此，在项目过程中，老师能明显感觉到华为企业力量对我校学生的帮助以及通过本次项目的锻炼，学生的独立思考能力得到了成长。

（7）评定结果。最后，学生将对项目成果进行汇报。在校企公开课中，项目评审常常由教师、华为企业专家进行客观公正的评分，并对学生的项目进行总结，提出对项目下一步的展望与建议。

近年来的校企选修课，一般都将学生项目成果直接输送至华为官方平台的大赛中，如华为AI垃圾分类大赛、华为云无人车挑战杯等。华为云团队更为我校的校企课程开辟了专用、专业的在线考评平台，学生将小组项目在平台上进行提交，得到更专业的考评，也收获了更佳的课程体验。因此，从课程到学生项目到科技竞赛，学校与华为的校企合作形成了完整的生态闭环。

5 结 语

第四次产业革命正在触发高等工程教育的深刻变革，产教深度融合是高校深化教育教学改革、面向未来培养创新型人才的必然之选，本文归纳总结了产教深度融合下项目式教学的8大特征，提出了项目式教学流程框架，指出该教学模式主要经过确定项目、拟定计划、调研资料、设计制作、阶段评价、迭代优化、评定结果等7个步骤，强调产教融合背景下项目式教学过程中产、教、学三方明确角色定位，共同参与，协同发展的理念和思路。在所建构的项目式教学实施流程一般框架模型的基础上可将研究向纵深发展，关注该模式在具体学科中的实施过程，细化研究项目式教学的落地效果，通过案例分析和实证研究，提出切实可行的实施方案。