基于学习迁移的项目制课程教学方法研究

陈炳伟，郝婷婷，徐守坤，徐淑玲

（常州大学机器人产业学院，江苏常州 213164）

进入21世纪，信息技术和知识经济高速发展，人们的生活方式、价值取向、消费需求和产业形态都发生了巨大变化，科学革命、技术革命、产业革命呈现融合发展新趋势。2017年，教育部连续召开了三次与工程教育相关的会议，形成了新工科建设的 “复旦共识”“天大行动” 和 “北京指南”。在教育部的部署和指导下，各学校纷纷行动，针对新兴产业领域，建立新的工程专业，组建未来技术学院，全面推进工程教育的改革创新。

项目制教学被普遍认为有助于培养学生的实践能力、团队合作能力、沟通交流能力、实践管理能力；有助于学生解决复杂工程问题能力的养成，是推进工程教育改革创新的利器。国内外已有很多高校探索并实施项目式教学[1-5]。然而项目式教学在我国高职教育中如火如荼，在本科工程教育仍处于起步阶段，尤其在教学体系构建方面，仍存在项目载体内涵系统性设计不足、知识与项目系统性衔接不够、项目教学跨学科协作艰难、教学支持体系不足等问题。

常州大学机器人产业学院挑战传统的学科课程体系建构，基于学习迁移和项目制课程的内在逻辑，以“项目制课程流”为核心引领，梳理项目制课程知识点与能力目标，进而补充性重构“模块化知识性课程”知识点与能力目标，探索构建一套机械、电子、控制、信息跨学科融合培养的全程项目制课程为引领的全新教学体系，夯实人才培养的基础支撑，为全面的项目式教学提供实证借鉴，打造新工科人才培养新标杆。

1 学习迁移在项目制课程教学中的内在逻辑

学习迁移是学习行为中的一个必经阶段，即从一种学习中收获的经验对其他学习的影响，学习迁移可使已获得的经验概括化、系统化，从而更好地调节学习者的行为，并能动地作用于客观世界[6]，基于学习迁移的研究是教育研究的重要课题[7-10]。在项目制课程教学设计中，需要首先明确学习迁移和项目制课程的内在逻辑，进而在课程设置、教学方法的选择上利用正迁移、消除负迁移，实现项目制教学中既帮助学生评价旧知识是否掌握到位，又快速准确地建立起新旧知识的联系并切实可行的教学方法。学习迁移和项目制课程的内在逻辑可以从学习动机、建构主义理论、创新能力的培养和效能期望四个方面进行探索。

1.1 以具体任务为导向，激发学生为完成任务而主动进行学习的动机

学习动机历来是教育心理学中的核心问题，在学生有效学习的一般条件中，除了外部条件和学习者原有的知识和技能以外，还需要学习者主动加工活动，包括学习动机和学习策略[11,12]。学习动机是启动、维持学生进行有效学习必不可少的条件。在项目制课程改革中，项目任务书和项目制课程指导书是实施项目制课程教学的必要条件，将理论课程内容与项目具体任务有效整合。通过设置循序渐进的项目实施阶段，设计开放式、难度可选择的项目任务，融入设计开发流程和项目管理制度等方式，激发学生高涨的学习迁移动机，有效学习效果也更佳。特别是学生遇到困难时，就能激发参与学习的本能，积极并专心致志地参与和投入学习，学习受到干扰时也能排除干扰。

1.2 建构主义理论在现有知识结构水平上不断催生或构建出新的认知，主动促进自我构建能力的成熟发展

建构主义理论强调学习过程中的积极主动性，对新知识有建构性和创造性的理解，强调教学应以学生为中心，学生在教师的指导和帮助下不断进行自主建构和创新知识[13,14]。项目制课程是实施支教式教学、抛锚式教学等方法的有效载体，通过合理的教学设计，研究并优化学生现有的认知结构，给学生提供必要的知识经验，引导并协助学生进行学习创新，培养创新能力和自主学习的习惯。

1.3 培养学生创新能力，使其充分将所学理论知识用于创造性问题解决，在潜移默化中养成知行合一的能力

培养学生具有较强的创造性问题解决能力是我国高等教育的重要目标。学生学习知识、策略和技能的主要目的之一，就是对面临的新问题创造性地加以解决。问题的解决是高级的学习活动，创造性是问题解决的最高级表现。项目制课程改革的方向就是为创造性而教。开放式、难度可选的项目任务有助于培养学生创造性的意识、创造性人格特质、开发创造性心理潜能和拓展创造型心理素质。项目制课程鼓励学生仔细界定问题，示范分析问题的方法，引导学生多角度提出假设，评价每个假设的优缺点，考虑影响问题解决的因素，提供解决问题的练习机会并给予反馈。

1.4 激励和提高学生的自我效能感，越挫越勇，以坚定信念面对困难

人们对自身能否利用所拥有的技能去完成某项工作行为的自信程度是成功的关键。结果期望指的是人对自己某种行为会导致某一结果的推测。班杜拉认为除了结果期望外，还有一种效能期望，如果人预测到某一特定行为将会导致特定的结果，那么这一行为就可能被激活和被选择。影响自我效能感形成的因素主要有个人自身行为的成败经验、替代经验、言语劝说、情绪唤醒、情境条件等，其中个人自身行为的成败经验对自我效能感的影响最大[15]。一般来说，成功经验会提高效能期望，反复的失败会降低效能期望。但事情并不这么简单，成功经验对效能期望的影响还受个体归因方式的左右，如果归因于外部机遇等不可控的因素，就不会增强效能感，把失败归因于自我能力等内部的可控因素，就不一定会降低效能感。因此，归因方式直接影响自我效能感的形成。

综上所述，项目化教学是学习迁移的有效途径。在项目制课程中，以具体项目任务为导向，激发学生自主进行学习的动机；在主动完成项目的过程中，通过教师的指导和帮助不断构建自己的主义理论；在解决项目问题的过程中培养学生的创造力；在项目实施的过程中循序渐进，提高自我效能感。

2 项目制课程设计思路

项目制教学是以理论指导完成相应的实践环节，同时项目实践过程反过来又指导理论的学习，是学习迁移的有效途径。基于学习迁移在项目制课程教学中的内在逻辑，项目制课程的课程设置、教学方法以项目任务制为载体，组建校企融合的教学团队，以创客工厂为载体，建立合理的考核机制（见图1）。

图1 基于学习迁移的项目制课程建设思路

2.1 以项目任务制为载体，构建以学生为学习主体的项目制课程教学体系

该项目制课程改革的核心内容就是结合真实智能制造项目设计合适的项目任务，融合所学的机械设计、PLC 电气控制、软件工程等核心课程的核心知识点。该项目任务没有标准答案，没有可完全借鉴的案例，所以学生必须脱离传统以理论考试为终点的思维，通过识别设计输入要求，查阅文献、专利等资源，将平时所学知识点充分应用到解决项目任务中去，在此过程中重新构建了知识结构，真正提升了自主学习的能力和解决问题的能力。

2.2 组建校企融合的教学团队，建立教师引导、学生主动学习的策略式教学模式

教学团队坚持以引导教学为主，在学生自主学习和技术设计的基础上，进行具体问题的提出和讨论，引导学生思考存在的问题和解决的措施。由智能制造领域技术应用能力较强的技术专家引导学生应用企业新产品设计开发流程中的设计输入识别的要求和方法，引导运用方案产生的途径和校核等，提升自身能力。由理论知识水平较高的学校教师引导学生运用理论知识去完成项目中的设计、理论校核和验证的工作，进一步提升项目的设计水平和效率。

在此策略式的教学模式下，学生对项目技术风险的识别更敏锐，方案设计前查阅的资料非常多，方案进行中的校核内容非常全面，有效提升了项目的质量和效率。

2.3 以创客工厂为载体，学生自主完成项目样机的实物制作和验证

学生在完成产品的方案设计和技术设计后，需要按照企业真实职能部门的要求，完成技术工程部的生产工艺编制、质量部的零部件质量检查要求、采购部的所有项目物资的采购工作，充分利用学院创客工厂提供的加工中心、钳工组装区、电工电子试验区、木工坊等设施设备，自主完成样机的制作和调试，实现项目任务书对产品性能的要求。

完成样机不是终点，还需要指导学生朝着产品的方向继续下一步工作，引导进一步提升产品的可靠性，需要进行例行试验和型式试验的验证，通过编制试验大纲，在试验的过程中不断发现问题，锻炼分析问题和解决问题的能力，不断提升产品的可靠性。

2.4 以学习迁移效果为导向的学习考核与评价体系的建立

课程的学习考核和评价体系是学生获得较高学分的基础，在课程开始时就让学生充分了解该课程的考核要求，一方面让学生在项目实施过程中更有目的性，不仅要完成项目，还要完成各种指标，才能获得相应的高分；另一方面让学生明确考核指标是评价体系的核心环节，考核指标也是设计输入的重要环节。

同时，项目课程的考核指标也是学生自主学习能力和项目实施能力的重要体现形式。

3 课程设计应用实例

常州大学机器人产业学院设立了四项智能制造入门项目。由于学生参加过智能制造入门项目一、二和三的训练后，学习迁移的效果在项目四中有非常明显的体现，所以以项目四“自动化产品视觉检测系统”总结学习迁移在项目化教学中的作用。在项目四开展过程中，全班18 人，其中4 名机械专业、8 名控制专业和6 名软件专业学生，组成一个交叉融合型的项目团队，运用所学知识，共同完成机械、电气、视觉和软件等方向的工作。

3.1 以项目任务制为载体，发现问题的能力得到拓展

学生在项目策划阶段，能够发现以往项目化课程策划的问题，新的策划细节更丰富，策划执行文件化，任务完成情况监督力度更大，可有效提升项目的进度、成本和质量。在方案设计过程中，学生基本不使用“我觉得”“我认为”等缺乏依据的字样，而是通过理论计算、仿真分析、零部件试验验证等方法，去发现设计过程中的问题。在样机制作出来后，更注重通过调试环节，通过样机验证的方法，发现问题。

3.2 建构主义理论的应用，类创造能力提升且真创造心理潜能被唤醒

以教学团队引导，学生自主学习的策略式教学模式的作用凸显，在没有标准答案的模式下，项目不断朝着功能更强、成本更低、可靠性更高、团队效率更高等方向发展。学生跨行业的类创造能力得到锻炼，所研制的产品已经不限于完成项目任务书的要求，类创造和真创造的欲望在项目中体现明显。

3.3 自主完成项目样机的实物制作和验证，分析与解决问题的手段、措施多样化

学生在项目实施过程中发现问题的能力显著提升，导致发现的问题也越来越多，与此同时，分析问题和解决问题的效率也越来越高。设计输入的识别越来越广泛，充分利用国家和行业标准、公司产品手册、产品专利、技术论文等，资料收集的效率也越来越高；头脑风暴、仿真分析、设计校核、程序测试等分析问题的手段越来越丰富；创客工厂的有效运用，可帮助学生在样机制作和优化过程中大大提升质量和效率。

3.4 合理评价体系的建立，有效激发学生团队协作能力

传统教育模式只需要完成自己的任务即可获得高分，但是项目需要团队良好的合作才能获得优异的成绩。在项目课中，将部分分数的决定权给予学生，避免因产能不均导致的分数分配不合理，避免了学生选择去能力较强的团队以获得好成绩，同时对乐于给予帮助的能力较强的学生给予肯定，有效评价了学生在项目课程中的参与度，激发学生的团队协作能力。

4 结语

智能制造入门项目体现的机械、电控和软件的多门学科交叉融合课程，面向智能制造产业的需求，以全程项目制课程为引领，进行智能制造领域复合型人才培养。实践证明，学习迁移的引入，有助于激发学生为完成任务而主动进行学习的动机，主动促进学生自我构建能力，在潜移默化中养成知行合一的能力，激励和提高学生的自我效能感等，能够促进学生创造性地形成“发现问题、分析问题和解决问题”的综合能力。