新工科背景下项目式教学法与MOOC结合在《工程图学》中的教学设计与实施

杜艳迎

（武汉理工大学，湖北 武汉 430063）

项目式教学方法最早可以追溯到19世纪末20世纪初在美国兴起的实用主义教育思想。实用主义教育思想的代表人物杜威（John Dewey）在批判传统学校教育的基础上，提出了“从做中学”这个基本原则[1]。在实用主义教育思想的前后，许多心理学家和教育学家也都在积极地探索各种教学方法，这些教学方法都蕴含探究性教学和学习的思想，主要有美国心理学家布鲁纳（JeromeSeymourBruner）提出的发现法、保加利亚的医学博士乔治·罗札诺夫（GeorgiLozanov）提出的启发式教学法，库珀（DavidKolb）提出了体验式学习理论等，旨在引导、启发、鼓励学生在完成教学项目的过程中掌握知识和能力。项目式教学的特点是以学生为主体，鼓励学生自己学习，最后解决问题[2-3]。MOOC是近十年兴起的一种新的教学方法，强调学生的自主学习，与项目式教学方法有共同点，都强调学生学习时自主和实践的能力。老师在教学过程应该起一个引导的作用，虽然有集中讲解、演示，但更多的是提出问题，让学生充分发挥自主学习的能力，从而独立地解决问题。

在我国教学体系中，从小学到大学主要以注入式教学方法为主，过分强调“教师中心”和“课堂中心”。在大学阶段，教师和学生互动和交流比较少，学生只能在接近一个小时的课堂上被动地听讲。作为大学生，他们具有一定的自学和探索能力，如何调动学生自学能力，激发学生的学习兴趣，从而探索知识，获得学习的乐趣，反过来进一步提高学生的自学能力，是一个值得思考和研究的问题[4-5]。

文章在《工程图学》教学实践基础上，研究项目式教学法与MOOC教学的结合，针对课程的不同内容和难易程度设计和选择合适的教学方法，以提高学生的学习兴趣、综合素质，培养他们的自学能力，创新能力，以及动手动脑和勤于思考的习惯，以期达到更好地教学效果。

1 课程情况

《工程图学》是工科专业的一门必修的学科基础课，主要研究绘制和阅读工程图样以及解决空间几何问题的理论和方法的一门学科。本课程理论严谨，以几何学为基础，以投影法为方法，研究几何形体的构成、表达及工程图样绘制、阅读的工程基础课。实践性强，与工程实践有密切联系。课程的核心是培养学生空间想象的思维能力，培养学生读图、画图的能力，另外，培养学生掌握科学思维方法、学习方法，增强工程和创新意识。

《工程图学》教研室在认真学习和思考现代教育理念基础上，借鉴其他高校的先进经验，结合本校资源共享课《工程图学》的建设以及应用型本科人才培养的社会需求，从提高人才培养质量出发，以授课的效果为目标导向，在授课过程中坚持以学生为中心的授课方式，探索项目式教学法与MOOC教学结合的方式和方法。在项目实施过程中通过考试成绩、作业、问卷调查、学生反馈等不断进行持续改进，提高课堂上课效果。

2 教学方法设计

2.1 教学内容整合

根据教学内容的难易程度设计合适的研究项目。对于教学内容不能采用一刀切的方法，首先应该根据教学内容的难易程度进行梳理，并设计合适的教学方法和研究项目。对于一些比较简单的内容，完全可以由学生在课下自学，如第一章制图基本知识中，各种线型的作用，字体，绘图工具的使用等主要讲解一些基本的规定，没有太大的难度，可以通过课堂提问检查学生的掌握情况，将需要掌握的“关键”知识点进行总结，学生思维和智力的发展，运用知识的能力，就取决于这些“关键”知识是否牢固。因此正确地确定这些知识的能力就十分重要。这里所说的关键，就是指反映本门学科特点的、重要的结论和概念、公式、规则、定理和规律性。将这些关键知识点设计成一个综合性的项目。对于重点内容，比如点、线、面的投影，难度不大，点和线的投影是面的投影的基础，本章针对面的投影设计了切割型组合体的题目，了解组合体上面的投影，特别是特殊位置面的识读，为后面组合体的投影内容打下基础。对于一些重难点内容，比如相贯线、组合体，在学生进行一定的基本练习后，选择较难的题目，学生分小组讨论获得正确的答案，老师给予一定的讲解。

2.2 项目式教学和MOOC结合的方法研究

MOOC的教学方法能充分利用网上丰富的学习资源，发挥学生的自主学习能力，利用网上的视频课程进行学习。但是学生可能并不清楚学习的目的或者目标是什么，学习具有一定的盲目性。项目式教学就是在每一章开始提出一个需要完成的项目，以完成项目作为一个目标，使学生学习产生动力和主动性。每个项目可以分成若干个小的任务，以完成项目和任务作为学习目标，学生的学习目的性会更明确，学习也会更加主动和积极。两者结合能发挥各自的优势，获得更好的教学效果。因此，设计好的项目是良好效果的关键，要尽量避免项目太小或太大的问题。项目与课程内容联系紧密，要有丰富的科学内容，符合课程标准要求，指向概念性质的核心知识的深度理解，避免空有形式，毫无内容。难度适当，具有可行性，问题的解决需要学生综合利用所学的知识，不超出学生的认知发展水平，对学生课程内容的学习是有帮助的，或者项目内容对所学的知识具有一定的拓展性，在所学内容基础上进行必要的延伸，引导学生必要的思考才能获得结果，并为后续课程内容埋下伏笔。表1是针对各章内容设计的项目和教学目的。

表1 项目式教学设计和教学目的

2.3 教学模式改革

在每一章开始将本章的项目内容告知学生，并发布到课程网站上，以项目为引导帮助学生在学习过程中通过相关的知识内容逐渐掌握解决项目的方法。例如第一章的项目是描画一张大图，根据画图的过程说明本章的研究内容：首先根据图样的尺寸和比例选择大小合适的图幅，在图样中有各种不同的样型，代表不同的含义，具有不同的用途，还需要进行尺寸标注，尺寸标注的时候也有各种规定。在课程讲授过程中，以这张大图作为一个主线，将所有内容贯穿起来，达到循序渐进，由浅入深，由局部到全局的综合训练的教学步骤和方法，如表2（P204）所示，将一个大的项目分解成一些小的项目。

在项目实施过程中，将以上教学方法和设计应用到本科教学实践中，不断完善课程内容和体系，对已有的课件、教案、课程资源进行更新。总结实施效果，持续进行改进。通过课堂练习、作业、测验进行过程监控，观察学生学习的状态和效果，及时发现问题，在教学过程中及时进行调整。通过最终成绩对项目实施效果进行评价，总结经验，在下次实施过程进行改进。通过项目实施，激发学生学习热情，为课程改革积累了经验。

表2 项目一与相关知识点间的关系