项目分阶段引导的主动式实践教学方法探索

周燕云， 李洪涛， 石 飞， 解 玲， 郭 磊， 赵 楷

（1.新疆大学信息科学与工程学院，乌鲁木齐 830017；2.中共新疆区委党校《实事求是》杂志社，乌鲁木齐 830002；3.新疆大学教务处，乌鲁木齐 830046；4.电子科技大学计算机科学与工程学院，成都 611731）

0 引言

以新技术、新业态、新产业为特点的新经济正蓬勃发展，使得社会对人才的需求不断发生变化，迫切需要新工科人才支撑［1-2］。目前，高校教学中的理论与实践教学分离，以及重理论轻实践的问题依然严重。在理论教学中还是以“讲授+提问”的模式为主，忽略了知识之间的关联。在实践环节，主要依赖老师的讲解和指导，这就容易导致学生学习的自主性不足，缺乏主动思考，理论向实践难以转化，不同课程知识无法关联，善于理论而拙于实践等问题［3］。教会学生理论知识和实践技能并非教学的终点，引导学生将理论与实践融合，将所学知识进行有效关联并运用于现实世界中，培养学生具有自主学习、创新思维和适应时代需求的关键能力才是教学和人才培养的目标［4］。如何打破传统的实践教学方法，引导和培养学生主动思考与自主学习，是“新工科”建设下培养复合型创新人才的关键。

本文探索了一种以项目分阶段引导的主动式实践教学方法，将企业的真实项目实施过程贯穿于整个教学，将基本技能与主流技术结合、理论知识与实际项目结合、校企教师指导与学生自主学习相结合，通过“教-学-践-创”的教学方式分阶段引导学生，以此来促进知识关联，提升社会认知，使人才培养的模式从知识传授向能力培养转变，促进创新实践能力、岗位能力和职业素养的提升，实现应社会发展和技术变革对人才培养的挑战。

1 研究现状

1.1 项目驱动教学研究现状

项目教学法是一种以情景认知、实用主义构建作为行动导向的教学方法，典型的特征就是在教学过程中以项目为主线，依靠层层推进项目来学习基础概念和相关理论。目前，关于项目驱动式教学的研究如火如荼，许多学者纷纷发表自己的研究成果［5-14］。胡燕等［6］研究了采用实验项目驱动教学并融入思政课程内容，可以培养学生的认知能力、创新能力及职业能力。王贵鑫等［7］提出基于学生团队式协作教学模式，并用IT 企业软件开发流程作为模拟项目驱动教学。杨雪荣等［8］提出基于自主式项目驱动的教学方法，并开发了多种类型的实验项目。李利等［9］讨论了数字信号处理实验中项目的设计及项目子任务的分解，并在理论课中引入项目驱动。胡永辉等［10］提出采用案例引导和项目驱动相结合的教学方法，让学生体验整个项目开发流程。马德仲等［11］采用贴近工程实际应用的“校园网建设”作为教学实例，以项目驱动的方式设计课程内容。陈志平等［12］和冯亚娟等［13］探索了基于项目驱动的混合式教学方法。崔家瑞等［14］探索并构建了以自动化生产项目为驱动的实训平台，用于仿真整个生产流程。楼建明等［15］引入产学合作的模式，采用项目驱动搭建校内工程训练中心。上述研究表明，项目驱动教学方法能促进学生对知识的理解与应用，能将理论联系实践以及提高解决实际问题的能力。然而，这些研究都是以实验项目或者虚拟仿真流程为依托，采用项目驱动的教学法来提升学生能力。在教学的过程中并没有将课程设计的项目内容与实际社会需求的项目接轨。本文研究以企业实际项目作为课程内容来驱动教学和实现分阶段引导学生主动式学习。

1.2 大学生创新和自主学习能力培养现状

目前，国内外高校对大学生在基础知识能力、专业技术能力以及创新能力方面的要求都在不断提高，但是，我国的大学生在能力方面还存在很多差距［16-17］，主要包括以下几个方面。

（1）缺乏独立思考能力，创新意识和能力不足。创新最重要的前提就是要具有独立思考的能力，具备较强的解决实际问题的能力。当前的部分大学生以获得学历为目标，对创新不感兴趣。遇到问题时，不是想着查阅文献、分析问题来找到解决办法，而是急于请教师长，以便寻找到捷径。

（2）基础不扎实，知识获取能力不足。部分大学生善于停留在纯书本的学习思维，对实践技能提升不关心、不学习，导致基础知识及技能不扎实，以及不能将所学的知识进行有效的关联。另外，在信息化时代，不能利用Web of science 等文献数据库高效地进行文献检索和知识获取，使得不能准确地获得有效信息。

（3）团队协作和领导能力欠佳。很多大学生专注于自身个人能力的提升，往往忽略了团队协作能力的培养，导致无法成为一个领导团队成长的高端人才。

（4）沟通与表达能力不强。对于工科类的大学生，大部分学生的沟通与表达能力较差。很多学生认为沟通与表达只是单纯在言语方面的表达，而忽略了书面表达能力，如PPT制作、文档撰写等。

（5）主动学习意识薄弱，自主学习能力欠缺。大部分学生缺乏学习的自主性和主观能动力，处于学习的被动地位，在学习过程中浅尝辄止，缺乏钻研精神，尚未从“要我学”到“我要学”直至“我会学”的意识转变。

2 项目分阶段引导的主动式实践教学方法

为提升大学生自主学习的能力，促进“新工科”背景下复合型创新实践人才培养。本文结合项目驱动教学方式的优势，以实际教学出发，从人才培养目标、课程目标和项目驱动教学实施过程等方面开展研究，探索了一种以项目任务分阶段引导的主动式实践教学方法。

2.1 主动式实践教学方法

以项目任务分阶段引导的主动式实践教学方法坚持以学生为主体，项目为主线，实现产教融合，面向成果产出，培养复合型创新实践人才为目标。项目任务分阶段引导的主动式实践教学人才培养模式如图1所示。

图1 项目任务分阶段引导的主动式实践教学人才培养模式

在项目驱动实施的过程中，由校企双方导师共同指导，充分利用学校和企业的优势资源，以“教-学-践-创”为教学手段，促进学生能力的提升。学校方面提供校内指导教师和校内实践基地，同时负责课程的过程管理。企业方面提供企业导师、项目内容和校外实践基地。在整个教学中，用实际企业项目来驱动，实行校企导师联合指导，以培养学生的工程实践能力、专业综合能力、知识空间关联力、项目能力和职业素养。以校企导师教、线上线下教的多种灵活的教学方式，结合学生课前、课中、课后和分组讨论等学习方式，让学生以思维导图、学习笔记的方式记录学习过程，并引导学生自主思考如何撰写技术文档和PPT 等。通过校内外、课上、课下实践，学生以团队的方式激发思维创新，将作品不断地创新与优化，最终学生完成硬件系统、软件系统、科技文档和专利著作权等成果。

以项目任务分阶段引导的学生主动式实践教学方法在教学过程中分为启发、提升和进阶3 个阶段，实现不同阶段对学生的不同能力和素养进行培养，进而达到学生综合实践能力的稳步提升，其具体实施过程如图2 所示。

图2 项目任务分阶段引导的主动式实践教学方法实施过程

2.2 在“实践项目设计”实践教学中的应用

作者将以项目任务分阶段引导的学生主动式实践教学方法应用于我校信息科学与工程学院电子信息工程专业（实验班）的实践项目设计课程中，该课程定义为一门综合性实践课程，主要培养学生利用各种工具、所学的工程理论知识、科学方法进行分析问题、解决问题。项目为引导的主动式教学方法应用到该课程中的分阶段细节设计如图3 所示。课程利用项目驱动式教学方法，结合企业的技术优势资源和信息技术，实现自主学习、信息分享，形成具有特色的项目分阶段引导的主动式教学方法。

图3 项目任务分阶段引导的主动式实践教学方法应用

该教学方法中各个阶段要完成的任务不同，具体的要求也不一样，各个阶段要综合运用不同的教学方法。以项目任务为主线的主动式教学方法的具体描述如下：

（1）整个课程的实施过程中，以实际的项目开发周期和流程来管理整个教学的过程。同时，根据《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》（教高［2019］8 号）文件中指出“推动课程思政的理念形成广泛共识，构建全员全程全方位育人大格局”，在整个的教学环节中融入爱国主义思政教学内容［18-19］。

（2）第1 阶段。老师在课程开始前要联系好实践基地和爱国主义教育基地，选好企业以及企业导师。通过开展参观校内外实践基地、爱国主义教育基地以及历届优秀作品的演示与讲解的活动，激发学生的创新思维和爱国主义热情。然后，企业提供现实需求的项目清单，介绍项目需求及相关背景，并组织学生分组讨论，确定每个小组项目的内容。

（3）第2 阶段。主要围绕第1 阶段探讨确定的项目开展实施，在企业导师和校内导师的联合指导下，组织学生对项目的需求分析、问题分析，进一步设计系统方案，经过反复推敲确定方案没有问题后，开始小组成员分工、分模块的完成项目，最后在组长的带领下，完成整个项目的联调。

（4）第3 阶段。为阶段性成果汇报阶段，该阶段包括中期检查和期末汇报两个部分。在中期检查阶段，导师根据项目的进展情况，开展项目的中期检查阶段，由项目组成员汇报各自分工的完成情况、存在的问题以及解决方案，项目组长汇报整个项目的进展情况、存在的问题以及工作计划。在期末汇报阶段，由项目团队完成项目制作、汇报PPT 以及论文撰写后，组长负责整个完整项目的汇报工作，包括项目需求、方案设计、系统设计、调试、实验结果等内容，并由项目组成员现场演示本组项目的成果，并由校企导师组成的评审组对项目成果进行评价。

2.3 多元化考核

由于该课程所完成的项目综合性强、持续时间久，在考核的过程中，从知识、能力和素质等方面进行多元化的考核［19］，注重过程考核和结果考核相统一，构建多元化考核体系，该考核内容如图4 所示。

图4 过程与结果相统一的多元化考核体系

多元化考核标准中，过程考核占60%，结果考核占40%。其中，过程考核根据项目执行过程可分为三阶段，由校企导师联合评价。阶段1 是考核学生对项目的参与度，是否能主动参与到项目的讨论、选题以及创新思维的激发；阶段2 通过对项目系统方案设计、团队及个人分工完成度以及项目的质量和进度管理几方面进行考核；阶段3 是对学生资料查阅、文档撰写以及项目汇报的过程考核。结果考核采用校企导师评价和学生互评结合的方式，对项目作品的完整性和集成度、PPT制作与答辩以及项目所有文档质量的进行考核。过程考核和结果考核相统一的考核标准能全方位、多层次、多元化的进行考核，其不仅注重项目实施过程中学生的学习态度、掌握知识的能力等作为考核依据，也要注重项目完成的结果考核，要重视结果的科学性、完整性和准确性。每个内容考核实行5 级评分机制（优：90 ～100 分，良：80 ～89 分，中：70 ～79 分，合格：60 ～69 分，不合格：50 分以下）。通过上述定性的考核结果综合评价学生在发现问题、团队协作、沟通表达、实践创新等方面的能力。通过过程考核和结果考核多元化考核的统一，促进学生能力的提升和素质的养成。

3 实施及应用效果

项目分阶段引导的主动式实践教学方法应用在实践教学中，在促进复合型创新人才培养方面取得了较好的效果，主要体现在以下几个方面：

（1）锤炼教师队伍。以企业项目为驱动的课程实施中，需要学校指导教师全过程的指导与沟通，提高了教师的组织协调、沟通表达能力。同时，企业项目的开发涉及一个完整的系统，需要用到学科外的知识，指导教师要不断学习及更新自身知识，进而提升了教师的学习能力，锤炼了教师队伍。

（2）激发自主学习动力。学生作为项目实施的主体，要主动参与到项目建设的每个环节中，并按照分工完成相应的项目内容。学生在整个实践教学过程中居于主导地位，围绕项目需求，将所学的知识进行系统性关联，较大程度上解决了不知道如何将所学的理论知识应用到实践的问题，充分发挥学生的自主能动性，有效发掘学生的创新能力，同时，提升了学生的知识关联力。

（3）提升能力素质。在项目的全生命周期建设中，学生以“做中学、学中做”相辅相成的实践方式，提升了分析与解决问题、沟通与表达、工程实践、科技文档写作等方面的能力。紧密结合企业的文化开展项目，培养了学生的科研和职业素养。近3 年，通过该课程培训后的学生参加学科竞赛，获得全国大学生机器人大赛全国一等奖2 项，获得全国大学生电子设计竞赛赛区一等奖4 项、二等奖3 项的成绩。获批大学生创新训练计划项目国家级10 项，自治区级14 项，学生利用从该课程学习到的知识和方法，能独立自主地完成大学生创新训练计划项目。

（4）推动金课建设。将专业教学要求与企业实际需求相结合，在校企导师的共同指导下，提高了学生的综合素质和就业竞争能力，同时促进教学改革，试验课程“实践项目设计”成功获批为2021 年新疆维吾尔自治区金课建设项目。

4 结语

从目前的实施效果来看，项目分阶段引导的主动式实践教学方法推动了教学内容和教学模式的革新。在教学的过程中始终以社会实际需求的项目实施为主线，提升了学生的理论知识与实践需求、未知学科知识与已有知识的系统关联力；在提高学生的创新实践能力、沟通协调能力、知识挖掘能力和职业素养等方面都起到积极的作用。该教学模式在实践中获得了较好的效果，促进了创新人才的培养。