编者按:第20期教学沙龙我校
很荣幸在这里跟大家分享自己的教学体会。项目式教学的理念与探索这个课题我在五年前就开始接触了,有很多的亲身感受,而且在很多地方都有讲过。最初我是讲我怎么做的,后来我更多的融入了一些理论的东西,因为在做的过程当中,我也不断地在探索、思考。
一、项目式教学的概念与应用
项目式教学对应的英文是“PBL”,意思是“problem-based learning”,也有称为“project-based learning”的。对比研究性教学,我觉得两者在项目的运行角度有共同之处,或者说是同一个类型的,不管是研究性的,还是设计性的。我这门课主要是以设计性为主的,但是学生可以根据自己专业的特点,可以做研究性的、也可以做设计性的或者是两者结合的课题。项目式教学从整个教学理念来讲,建立在建构主义和情景学习理论基础之上,突破了传统的仅以讲授知识为主的教学理念。
说起我当初为什么要搞项目式教学,是因为我觉得作为工科专业,利用项目的方式去运作,可以帮助学生从项目的需求开始到方案设计的整个过程中,综合运用所学知识解决实际问题,培养学生的实践能力。这样一个教学方法也可以理解为是面向公众教学的一种方法,从概念上解释的话,就是体现行动导向教育理念的教学方法,将传授知识为主的传统教学转变为以完成项目、职业体验和解决问题为主的多维互动式教学,这是一种教学上的转变。其实这个项目式教学一直都有人在做,只是没有做得很好而已,而我理解的可能跟我自身专业有关系。拿建筑专业作为一个例子,现在社会上的企业经常说我们的学生不行,原因是什么?说句实在话,关键就在于我们的很多老师在教学过程中,只注重理论知识的讲授,缺乏与实际的工程项目结合,或者是老师本身也缺乏工程实践能力的锻炼,在讲课时举不出合适的例子。因此,我们的学生仅有理论知识而脱离了实际,所以工作时就遇到麻烦了。我曾经去听过一个建筑学的讲课比赛,他们就采用这种传统的讲授模式。如果都按照这种教学,学生是很难运用知识到实处的。例如,设计凉亭的时候,老师仅仅把设计凉亭的规则和理论按照书本讲一遍,这结果可想而知,学生还是不会,最终还是白费功夫。所以作为一个负责
PPT文字: 理念的缘起
项目式教学起源于16世纪末期开始的欧洲建筑与工程教育运动,也就是从建筑行业开始的。建筑是一项工程,也是一门艺术。当初人们的想法就是如何把学生培养成为具有创造性思维的建筑艺术家,自然而然,随后就有人开始探索和思考究竟要如何来培养这些人。1577年,在罗马教皇格雷戈里十三世的支持下,建筑师、画家和雕塑家联合起来在罗马成立了圣卢卡艺术学院,开始把想法付诸行动。在艺术学院的培养过程中,教师会给优秀的学生一些具有挑战性的任务,如设计宫殿、教堂或纪念碑等,使得他们能够独立面对建筑职业的各种要求,创造性地运用在讲座或研讨会中所学的建筑规则。据我了解,我们学校也有一些艺术类的专业,如工业设计、建筑学等等,也一直是这么教的。
PPT文字:课程的雏形
后来,项目式教学不断地从建筑方面发展到其他工学上。1876年美国华盛顿大学O’Fallon理工学院的院长Calvin M. Woodward在圣路易斯建立了第一个手工训练学校,在学校中进行例如工程中铸造、画图纸等等这样的项目式教学。它的学校章程就规定:“每位学生必须完成一个项目,并得到技术学校教师的认可,才能获得毕业证书;项目包括实际完成一台机器的装配,完成的机器要附上机器的施工图纸和机器铸造模具,图纸和模具必须是由学生自己完成;所有项目的产权归学校所有”。所以,这种课程的雏形,在 Woodward看来,项目是一种“综合练习”,就是将原来单独学到的知识和技术,综合地运用到一个整体的环境中,从而完成由基本原理的“教学”到项目“施工”的转化。Woodward的手工教学法后来在美国逐渐盛行并获得广泛的支持。
PPT文字:模式的拓展
当然,相对于前面所提到的建筑学的例子,这些项目的创造性空间相对小一些。1918年教育学家克伯屈对“项目教学法”进行了重新界定,基于杜威的经验理论和桑代克的学习心理学,克伯屈给它定义为“在社会环境中发自内心的进行有目的的活动或活动单元”。如何判断是不是项目式教学?其一,一定要是真项目,符合实际的,其二是要发自内心的,有兴趣的、有目的的活动,最终这个活动是有价值的,对社会有贡献,甚至产生经济效益的。
下面我们进一步讲讲项目式教学的要素。项目式教学被认为是一种培养学生自主学习的教学方式。大家都知道,在目前的实际课堂教学中,有些学生不
根据教学的进程,教育学家克伯屈把项目式教学分为四个阶段: (1)确定目的,即根据学生自己的兴趣和需要提出学习目的或要解决的问题。目的一般由学生自己确定,教师可以指导学生进行选择,但不加强制。(2)拟定计划,即制定达到目的的行动计划,包括材料问题、工作任务分配、实施步骤等。拟定计划由学生承担,教师只对学生的计划实施情况进行指导。(3)实施计划,也就是学生运用给定的材料或者没有材料也可以,通过实际的“活动”来完成计划。(4)评定结果,即教师提出评定的标准和方法,由学生自己进行评定,如计划是否按照原计划进行,预定的目标是否实现,学生从项目中学到了什么等等。通过这四个过程,无论是在设计上,还是研发上,都有很大的实际操作性。
PPT文字:国内高校项目式教学的应用
我们可以概括一下国内高校项目式教学的情况:(1)艺术类或应用艺术类(工业设计、建筑设计)等专业的设计课程的教学,普遍应用小班化项目式教学,学生自主选题,教师上课以一对一指导为主。(2)工科专业课程设计、实验、工程训练、毕业设计等纯实践教学环节采用项目式教学,但是项目的主题、内容一般是确定的,学生缺少自主学习的空间。虽然也有学校针对这个问题进行了改革,但大多数学校还是存在这样的问题的。(3)部分理论课程安排大型作业,由于学时的限制,一般学生自主学习的空间较少。例如机械类学生在设计千斤顶时,虽然他在操作的过程中可以学到很多东西,但由于学时安排有限,学习的空间还是有很大限制的。(4)工科专业课程设置缺乏柔性,除了理论课和实践环节外,缺少介于两者之间的一类课程。比如,以项目为主,少量讲课的课程。
所以,我在承担课程教学的时候,我也不停地在思考,如何做到既传授必需的理论知识,又能很好的培养学生的能力。要很好地平衡到这两方面的问题,对老师来说的确是有一定难度的。
二、项目式教学改革的探索
下面,我把我的一些做法和大家交流一下。我先讲讲我是如何考虑设计项目式教学的课程目标的。第一,如何促进学生的知识、能力、素质协同发展?从我切身体会来说,给学生一个简单小项目,或者写一个设计计划,甚至把项目模板给他们,学生们也都是很难成功实现这样的目标的。所以我在教学的时候,不仅仅传授知识,还要培养他们的创新和实践的能力,对于这个目标,老师怎么教是关键。第二,构建传授知识和培养能力的互动关系。考虑到学时的原因,我在课堂教学时一般是一边教学一边积极与学生进行知识互动,这样无论在课堂上还是在课后都是有好处的。第三,构建教师导学和学生主动学习的新型教与学关系。现在很多学生不喜欢学习,因为教学的现状是教师是“演员”,而学生是“观众”,观众掌握着听与不听的权利,所以,怎么让学生真正的自主学习,老师的导学是一种关键。
PPT文字:构建知识传授和项目同步的教学时空模型
那具体该怎么做呢?大家都知道,传统的课程教学模式是前面都是理论知识的传授先把课教完,而把项目安排在课程结束的时候。这种模式的缺陷,就是只管知识的传授与复制,导致的结果就是在做大型项目时,学生很难把自己所学的理论知识与实际的项目结合起来。所以,怎么合理地把知识传授与项目结合起来是非常关键的。从我的实践经验上看,综合考虑教学进程和学时限制的各方面因素,我觉得把知识传授和项目设计穿插在一起是比较合理的。我把能力培养放到项目设计中去,即项目一开学就做,项目的选题在开学的第一周和第二周就做好,然后就分阶段推进项目。这样项目进程和理论知识教学是同步的,即理论知识教到哪里,项目作业就做到那里,到项目的最后我会让学生回过头来再做一些集成性的设计。在最理想的状态下,我项目的选题是同步的,项目的进程也是每个阶段分步进行的,最后又做了项目的集成设计,这样当课上完的时候这个项目也基本上做完了(参见图1)。这样学生既做了自己感兴趣的课题,又把课上的知识复习、应用、操作了一遍,充分利用了时间。至于最后成绩怎么确定,刚开始进行项目式教学的时候,在考试安排上我想理论就不考试,把侧重点更多的偏向项目的操作,但是考虑到学生的实际情况,这样做会让他们的积极性降低,所以现在我还是会考理论知识,但是比重不是很高。从我个人观点来讲,纯理论教学我会慢慢趋于淡化,最好是实现知识传授和项目的进程同步,这样更有利于学生掌握知识和能力的培养。

图1:知识传授和项目同步的教学时空模型
我们具体来看一下我的这门课。我的这门课程叫《工程创新设计方法学》,课分成两块:一块是设计方法学,还有一块是TRIZ理论与方法(如图2所示)。那么具体的教学安排,我把16周的教学内容大致安排如下(如图3所示),左边是理论教学的过程,右边是项目教学的进程,这样我基本上做到了理论教学和项目进程的同步。

图2:本门课程的知识传授和项目同步的教学时空模型

图3:教学进程安排
PPT文字:项目教学中教师扮演“导学”角色
关于学生项目选题的原则,有一点是非常重要的,也就是这个项目一定是学生感兴趣的,并且要有可操作性。我一般都会在课堂上花半个小时甚至更多的时间和学生讨论项目的选题方向和选题的方法。如果说在教学中教师的“导学”角色该怎么扮演,那么确定一个良好的主题,这就是关键。所以,我在进行项目式教学的时候,我一般都会认真仔细的事先确定一个主题,以让学生在这个主题范围内选择自己感兴趣的项目内容。有些时候我也会用视频案例的形式启发学生,多从社会的角度选择项目方向。
至于如何让学生选出好的项目,根据我多年的实践经验,我的总结是:第一,在项目教学当中,老师给定项目主题,然后让学生在主题范围内自主选题,做自己感兴趣的设计,主动学习。当然,如果学生有更好地选择更应进行鼓励,并作为选题确定下来。如:“物流机械”、“清洁机械”等设计主题 。第二,教师参与学生团队的讨论,引导头脑风暴,这是决定项目式教学成败的关键。因为老师与学生的讨论可以激发学生创新思维的形成。例如,判断一个项目不能单纯用好与坏来判断,而是看这个项目是否对社会有价值、有贡献,不然这个项目就没有意义,所以讨论是非常有必要的,学生根据讨论也就懂得了哪些选题是有意义的。第三,倡导教师“导学”为主体,把握好教学目标、教学进度、难度三者之间的关系。特别是难度和进度之间的关系,项目的选题不能太难不然工作量太大,又不能太小不然就失去了项目的意义,这些对
采取多样化开放式的课堂形式。这个怎么做呢?有三个方法:第一是课程理论知识采用严谨的教师讲授形式,因为大学的课程还是一定的学术性的,而不能像中小生的课程那样讲得太过于活泼生动。第二是学生报告项目进展、课堂讨论。采取“拉”的策略,也就是把差的学生拉上去。在教学过程中,我们会选择比较典型的、进度和质量都比较好的项目小组在课堂上报告他们的项目情况,并在课堂上进行讨论,这样做能够起到很好的示范作用,能更好地激发出其他同学的兴趣,不仅给上讲台讲的同学极大地鼓励,也能激励差一点的学生迎头赶上,总体提高上课的进度和水平。第三,我觉得去企业参观学习也是很好的开放式课堂形式。
第四,对于同学们完成的项目成果,我会鼓励他们写专利申请,申报他们自己的专利或者写论文、写报告等等。其实我的目的并不是真的要他们去申请专利,而是要是培养他们今后到企业工作所需的能力(如企业要求的保护自身知识产权的需求),当然有些学生也真的写得很不错。
第五,考核。经过几年的教学总结,我觉得多元化的考核方式是最适合开放性教学模式的。我的课程最初实施的时候没有理论考试,但我发现学生的积极性大打折扣,甚至连做项目的积极性都不是特别高。所以我现在的方案是:笔试占40%,过程表现、个人小结占10%团队项目占50%。这样不仅能提高同学学习的积极性,还能够多方面的促进学生掌握知识,培养学生的动手能力、应用知识能力和团队协作能力。
三、项目式教学的体会
接下来我总结一下我的教学经验供大家参考。我觉得教学过程中要考虑八个要素,这些要素经过刚才的讲解大家很容易的理解了,可以直接看下,我不一一展开了。(1)目标要素,即你的课堂要达到什么效果,这点必须非常清楚;(2)问题要素,就是提供什么问题让同学讨论和探索;(3)知识要素,就是在教学过程中让学生掌握哪些理论知识,我觉得项目进程要和理论知识同步;(4)时空要素,怎么去安排课程的进程;(5)过程要素,要设计课程的整个过程,既包括知识传授的过程又要包括项目教学的过程;(6)角色要素,就是要把学生在项目中的角色做一个明确的要求,这样学生在项目训练中才能得到很好的训练;(7)条件要素;(8)评价要素。这八个方面供大家分享。
在项目式教学中确实也遇到了一些困难和挑战,总结起来,有五个方面。第一,就是教师如何转变“重知识体系、轻能力培养”的观念?只有做到观念的转变,教师才能加强对学生能力的培养,才能做到知识传授与能力培养两者兼顾。第二,如何转变学生“重分数,轻能力”的观念?学生自己摒除了分数至上的想法了,才能设计完成好一个项目,培养出他们的实践能力,因为分数并不代表能力。第三,如何与企业合作开展本科生工程项目教学?这个牵涉到如何利用资源的问题,学科的平台,自己的产学研合作项目等等。第四,如何保证学生有足够的精力开展项目实践,这点很实在,也很重要。第五,就是教师自己如何去提高工程实践能力,这样才有搞好项目式教学的基础,也才有底气去进行这样的改革。
不断的去克服项目式教学的困难,是我们需要解决和探索的方向,这样的项目式教学才有意义。下面展示的是我的学生们写的一些设计说明书,这些设计说明书都是严格按照讲课进度同步完成的。每次项目完成后,我都会要求学生谈谈自己的团队运作体会和对项目式教学的课堂领悟与感受。为了启发学生选出一个好的项目,我觉得运用视频案例教学是一个比较好的方法,通过讨论可以激发他们的创新思维,选择出一些有经济效益、有价值的课题。好啦,我今天就介绍到这里,谢谢大家!
(最后,潘柏松教授和在座的老师们进行了愉快的探讨)
问:
答:项目考核时,团队成员的项目成绩都是一样的,所不同的是理论考试成绩、还有就是平时成绩也不一样,这三个方面构成某个学生的最后成绩。
问:
答: 这个学期我的这个班人数比较多,一共有60人,我把他们分成20组,他们主要是三年级的学生。关于理论课,我的理论知识传授与项目进程是同步的,也就是边上理论课,边做项目的。
问:
答:我以前布置的作业是叫学生做PPT的,但是后来发现时间不够用,现在改用文档来做。先是学生们上讲台展示他们自己的项目(不超过半小时),然后我会用半个小时左右的时间和学生们一起来点评、讨论他们的项目,接下来的时间我用来讲理论知识。
问:您的学生在完成你布置的小组作业,一般会花费多长时间完成?
答:据我的一些了解,每次作业一般都会花费一个半天的时间。有的学生做的会很好,有些学生的作业可能会比较简单,一般也是因人而异的。
问:如果您的学生对项目有重复的选题,您是如何解决这个问题的?
答:一般我会建议他们重新选题,但是如果他们能弄好这个选题,那也是允许的。总会有学生选的选题与上一届学生相同,但是他们的项目同样也可以做得很好。
(教师教学发展中心吴建斌、郑泽文等录音整理)
