基于项目学习的“创新创业竞赛实战”课程教学探索

付兴建 侯 明

（北京信息科技大学自动化学院，北京100192）

0 引言

PBL（Project-Based Learning）是以项目案例为基础的学习模式，该理论方法在1969年由美国Barrows教授创立，该方法将学生作为教学中心，激发学生的自我学习能力，解决问题能力，是对传统教学模式的突破，教师作为引导者来进行的教学[1-4]。现有PBL教学法已经被成功应用于数学、药学、管理学、外语、历史等多门学科或课程中。研究成果表明，应用PBL教学模式，在培养学生思维能力、自我引导学习能力、团队合作能力和创新能力等方面要比传统的教学法更有优越性。

“创新创业竞赛实战”是北京信息科技大学自动化专业综合实践课程。它以综合性创新实践项目、创业项目，学科竞赛等类型丰富的项目为内容，对涉及专业领域的各种技术进行综合应用训练。本课程开设在第六学期，面向具备较好专业基础和专业素质的学生。

为提高自动化专业学生工程实践能力，将PBL教学法引入“创新创业竞赛实战”课程中，通过改革该实践课程教学内容、授课方式等，来加强学生的自主学习能力、科学研究能力，以提高解决理论联系工程实际应用的能力。

1 创新创业竞赛实战课程内容与要求

本课程是2周/32学时，包括：（1）项目预研（4学时）。了解项目背景知识、技术知识，制订合理的实施方案。（2）项目申请（4学时）。撰写项目申请报告，提炼项目意义，明确项目目标。（3）项目实施（20学时）。通过专业知识的进一步学习，在实践中验证创意，利用理论、技术，分析问题、解决问题，提高实践动手能力。（4）项目总结（4学时）。总结分析问题、解决问题的思路，提炼成果。表1是实训教学进度。

表1 实训教学进度（学时）

在PBL中，实战项目的实施设计是整个教学的关键基础，实战项目的好坏直接影响到教学效果，因此应该紧扣训练内容，根据学生的特点，联系实际应用，制定可行的具有实际意义的综合性实战项目。教学实战项目的设计必须以科学实用为准则，以学生专业方向为导向，以调动学生学习的积极性和主观能动性为出发点，以完成教学任务为最终目标。

2 基于项目学习的“创新创业竞赛实战”教学改革

PBL教学法以项目为导向、以解决实际工程问题为目标，主要是通过学生的自主探究和共同合作来解决项目难题[5-9]。PBL着重于学生的工程实践能力培养，在“创新创业竞赛实战”课程实践教学中，采用项目驱动的教学方法，充分发挥学生的主观能动性，不仅要学会分析和讨论问题，还要学会表达自己的观点。学生可以通过自身的实验实践、知识建构和技能培训来理解和牢记理论知识。指导教师在这一过程中主要是做好引导工作，要对知识点做出总结评价，补充PBL实践过程中学生未涉及的知识。“创新创业竞赛实战”课程实践教学项目具体实施过程如下。

在实践教学活动实施之初，根据“创新创业竞赛实战”课程实践的要求和学生的数量，指导教师根据实验项目分配任务。根据学生的研究方向或兴趣，2～4人组成一个项目小组。教师根据课程的教学时数和项目任务困难程度，来制定实践项目具体的时间表。

在实践项目实施之前，教师在项目理论讲解过程中，要注重理论与实际的联系。例如，当讲授柔性直线系统建模时，弹簧系数的微小变化、阻尼器阻尼系数的变化以及质量块的变化都会导致系统内部数学模型的变化，所以应提醒学生根据柔性直线系统结构原理和实际质量模块数的配置，对系统建模。此外，指导教师还应教授项目实施规范和具体的相关评估标准，以及编写研究报告的规范。叮嘱学生要对实验数据或曲线进行分析、总结，书写研究报告。研究报告中应如实明确说明设计思路、系统建模过程、控制算法的设计过程及必要的理论推导以及实验过程中遇到的问题及解决办法等。

在实践项目实施阶段，指导教师应跟踪小组的进度状况，并根据遇到的困难和项目实施过程中的问题，组织讨论或提供具体指导，以解决出现的问题。为激发研究生的好奇心，鼓励提问互动，教师必须充分调动研究生的学习主动性。

在项目实践最后结题阶段，要组织答辩，项目小组成员都需要准备项目研究报告和PPT资料。每个小组选择一个同学来报告项目过程，其他成员负责回答具体问题。教师将总结实践过程，并客观地给出本项目学生得分数。

3 PBL实践教学中的难点

（1）项目教学内容设计要有一定难度。项目要有可行性，要有一定难度。从学生实际出发，要设计学生感兴趣、具有一定难度的实战项目，如深度学习、无人机系统控制等，力求做到先进、新颖、实用，理论联系实际，引导学生进行自主学习。设计的项目既不能过大也不能过于简单。

（2）学生主动探究项目的意识有待提高。PBL让学生从接受知识的被动状态转变为学习的主体。PBL中学生接受一个项目以后，就必须围绕着这个项目，有计划、有步骤地展开研究。在这个过程中，要为解决问题不断地收集资料、整理资料，主动、自行地安排自己的学习。这些都对学生的素质提出了较高的要求。

（3）师资队伍薄弱。每位教师带3～4组学生进行实践活动，每组两人，带的学生人数较多，而且需要教师不断更新理论知识，还需要跟踪新设备的使用，其他教学科研任务也比较繁重。因此，指导教师的任务量都比较大。

（4）教学学时短。实践课程总学时是32学时，进行PBL项目实践教学，就学时来说是不够的，实际用时都多于32学时，一般都得4～8周才能完成。

4 结语

将PBL教学模式用于自动化专业“创新创业竞赛实战”实践课程教学，在实践平台的支撑下实施，有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的专业素质，实践创新思维和工程思维。和传统教学法相比，已取得了良好的教学效果。PBL教学法能调动学生的主观能动性，进一步激发学生对于实践课程的学习热情，从而显著提升实践教学效果，具有积极意义。此外，PBL教学模式符合当前高等教育改革的趋势，越来越多的高校教师接受PBL教学模式，并积极参与到PBL模式的教学建设中。