基于项目式学习背景下的工程创新设计课程教学模式研究

郭沁勇 阳泉市电化教育馆

实践表明，项目式学习能够有效培养各类工科人才，促进工科学生在项目的学习和实践中得到更多的实践经验，从而为社会提供更多更具专业素养的工科人才。本文将项目式学习和教学模式应用于工程创新设计课程，研究该课程的具体课程设计方式，并对课程效果进行评估。

1 工程创新设计

创新设计是在对工程设计专业知识融会贯通的基础上，具备一定实践经验后，对工程设计的产品和项目的发展和创新提出新的发展方向。通过不同的切入角度、不同的思考角度对需要更新的产品提出新思路，让其功能更加完备。工程设计的创新不仅需要有专业知识，对思维的创新力度也有要求。

2 基于项目式学习的教学

2.1 项目式学习含义

项目式学习是对学生所学知识的一种有效运用，在学生掌握专业知识的基础上让其在项目实践中运用其知识对项目和产品进行创新。项目式教学不是理论上的知识应用，而是依托于真实存在的项目或产品，让学生在研究、开发项目或产品的实践中占据主导性，充分发挥学生自主学习和创新的能力。区别于传统的教学和学习模式，项目式学习从项目或产品的选择、设计到项目或产品的实验方法、评价标准都没有统一、固定的要求，给予学生足够的灵活发挥空间。

2.2 项目式学习的特点

2.2.1 师生互动性

项目式学习中，教师不仅仅是在课堂上向学生传授专业知识，更重要的是教师要对学生所负责的项目或产品进行有效的管理和监督，并对其项目提出建设性意见，使学生所负责的项目更具可行性和创新性。在项目学习的过程中，教师和学生之间必须保持及时的沟通，以确保项目过程中不出现误差，这样就使得教师和学生之间的互动比以往更加频繁，并且学生在项目中占据的自主自觉地位更加巩固。总之，项目式学习既是教师进一步提升自身专业能力的途径，又是学生培养自身学习和创新能力的重要媒介。

2.2.2 有意义的生成过程

在项目式学习中学生已经有了一定的知识基础，通过在项目中不断的出现问题、解决问题，学生不得不在实践中运用自身所具备的知识，并在问题的解决中不断补充新的知识，最终形成完整系统的知识网络。项目式学习需要学生亲自参与从选定项目到展示项目成果的全过程，无论哪个环节都具有不确定性，都有可能出现新的问题等待学生去解决。这种不确定性的存在必然要求学生学习更多的专业知识去调整项目实施状态。因此，项目式学习是一个不断调整变化的动态过程，也是一个有意义的生成新知识的过程。

3 基于项目式学习背景下的工程创新设计课程教学模式设计

3.1 教师引导，学生选择

虽然在项目式学习中，学生的主体地位是毋庸置疑的，但是这并不意味着学生可以脱离教师的指导独立承包项目从选题到展示、评价的所有过程，尤其是在项目选择的部分，学生的选题必须通过教师的评价和引导。教师应在学生正式开始项目前给学生界定一定的主题范围，如“语音机械”、“清洁机械”等，学生根据教师的建议，结合自身兴趣并考究项目选题的难度，选择合适的主题，自主寻找更加细致的切入点，提出问题并明确主题内容。教师在该过程中，参与到与学生的交流中，对其选题的难点和可行方案进行指导，帮助学生确立大概的项目流程，并预估项目的可行性。

3.2 组建学习小组

项目式学习最主要的学习形式是小组学习，通过建立学习小组，项目的能够让项目的每一项流程的工作分配都得到有效的实施，并且快速确定最终检验过程中出现问题的环节。一般来说，学习小组的构建在项目选题之前，或与项目选题双管齐下、同时进行。小组内的人员数量最好控制在3 或4 个人。由于小组内的人可能来自不同的专业背景，教师需要在项目组成立初期定期组织富有趣味性的活动，让组内成员充分参与到其中，从而在游戏或活动中熟悉彼此并增强团队协作能力。小组成员大约在半个月以后就能达到合作规范的阶段，能够更加高效地配合完成项目。

3.3 指导学生制定项目计划

基于项目式学习的方法需要教师和学生都具有较强的计划性和执行力，教师和学生为了减少项目实施的误差，需要时刻关注项目实施的状态，并及时发现项目中出现的问题进行解决。这就要求学生必须对其课余时间进行合理的分配，以确保有充分的时间参与到项目的选题、调整、实施等各个环节中，并定期参与小组讨论。教师应对学生的项目安排有总体的把握，在项目正式开始前对其时间进度安排是否合理提出意见，并在项目的实施中时刻关注其实际进度，督促学生对项目进度进行一定程度的调整，从而保证项目计划能够有条不紊地完成。

3.4 引导学生自主学习

在项目式学习过程中，教师应引导小组成员交流对项目的看法，在交流和讨论中筛选出项目实施过程中可能运用到的知识点。在讨论的过程中，学生逐渐学会如何处理一个项目过程中出现的问题，并能够自主地对下一个阶段的项目流程作出有效规划。学生在反复的交流和讨论中，不断推翻最初的观点和想法，形成最终的可行方案。学生对项目的交流和反馈就是学生自主学习的过程。

3.5 理论讲授

工程创新设计课程的教学模式仍然采用理论加实践的形式，与以往不同的是，理论知识的讲授退居其次，项目的设计和实施占据课程的主要部分。在基于项目式学习模式中，理论的传授是为项目夯实基础的部分，因此在课程设计中也是必不可少的。一般高校对于专业课程都会设置16 周的学习课时，教师应充分利用前几周的课时向学生讲授基础的专业知识，让学生的对项目的流程有所把握，并在正式开始确立项目内容前有一定的知识储备。教师理论授课内容应包括：工程设计概论、项目实践讲评等。

3.6 学习效果评价

工程创新设计课程的主要目标是培养学生的实践能力，让学生具备更多的专业经验，并充分挖掘其创新性思维。因此，在对学生的学习效果进行评价时，应着重其项目完成情况和学生在项目实施过程中所担任的角色，而理论知识的考察应退居其次。学生要想在该课程的最终考察中获得优异的成绩，必须保证自己充分参与到项目的各个环节中，与小组成员密切配合。此外，对项目成果优异的小组，教师应鼓励其申请专利，并撰写相关专业论文，专利申请成功的小组对其成员进行额外加分。

4 结束语

基于项目式的学习方式有助于学生巩固专业知识，培养其协作能力和创新能力。学生在工程创新设计课程的学习中进行项目式学习，对其自主学习专业知识有很大帮助。