项目教学法的实施与典型案例分析

项目教学法的实施与典型案例分析(发表日期：2010-12-2309:15)来源：《中国现代教育装备》我要分享周明虎汪木兰封世新南京工程学院江苏南京211167摘要：总结了“项目教学法”基本程序和实施模式中“确定项目任务—制定工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”5个阶段，分析了项目教学法和常规课程实践教学环节之间的显著区别，然后以数控加工与维修专业方向实施系列化项目教学为背景，详细介绍了“CAD/CAM应用”和“数控机床电气设计安装”两个项目教学典型案例的具体实施过程，为推广应用项目教学法提供了借鉴。关键词：项目教学法；教学改革；大工程观1998年，南京工程学院先进制造技术工程中心与德国政府合作共建“南京自动化高等职业技术教育培训中心”(简称BAN项目)，旨在学习借鉴德国高等工程和高等职业教育的先进理念和成功经验，结合我国国情开展应用型高等工程(职业)教育改革的探索和实践，并采用了德国“3+1”的教学模式，以机械设计制造及其自动化专业中数控加工与维修专业方向作为试点，进行了“小范围、大幅度”的教育教学改革，大力推行“项目教学法”，经过十多年的改进与完善，已经取得了很好的成效，培养的专业人才得到了行业的认可，多年来毕业生就业率在全校名列前茅。为此，本文主要对实施“项目教学法”的基本情况进行详细介绍和总结，为推广应用提供参考。一、项目教学法“项目教学法”是以现代认知心理学思想、自适应学习理论和探索性学习架构为基础，采用类似科学研究与工程实践的教学方法，促进学生主动学习、自主发展的一种新型的教学方法。在项目教学中，学习过程成为人人参与的创造性的实践活动，它注重的不是最终的结果，而是完成项目的全过程。其目的是在项目教学过程中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘出学生的创造潜能，培养学生的自学能力、观察能力、动手能力、科学研究和分析问题能力、协作和互助能力、交际和交流等综合能力。“项目教学法”的执行全过程包括收集信息、确定项目、制定计划、实施落实、成果展示与结果评价等。一般情况下，其基本程序和模式至少应包括以下5个阶段：1.确定项目任务通常由教师围绕专业能力培养要求和专业知识模块提出一个或几个项目任务，并与学生一起充分讨论，最终确定项目的实现目标和具体任务。2.制定工作计划以学生为主制定项目工作计划，确定工作步骤和流程，并注重同学之间的交流以及与指导教师之间的沟通，力保项目计划切实可行。3.组织项目实施确定学生各自的分工和合作的形式，并按照自己制定的步骤和程序有效地开展工作。在实施过程中碰到问题时要求及时地与同学或指导教师讨论，寻找解决问题的最佳方案。4.检查考核评估对项目实施过程以及完成的成果，指导教师进行检查、考核和评分，师生共同讨论和评判项目执行过程中所遇到的问题及其解决办法、成绩评定的原则和本项目的整体分析。5.总结评比归档师生共同对项目教学过程进行全面总结，并对学生或学习小组在该项目中的表现进行互相评比，结果按一定比例计入总分，最后将项目的成果(包括实物、软件、数据、资料和总结等)全部进行归档保存或集中展示。二、项目教学和常规课程教学实践环节之间的区别项目教学法和传统的教学实验、课程设计和实习等环节对比具有明显区别，其特点主要表现在：1.项目教学可以作为一门独立的实践性课程，已经不再是某门理论课程或主干课程的附属，也不再局限于某个学科和课程。而是一门理论和实践相结合的综合性课程，涉及的知识和技能至少在两门课程以上，甚至于跨学科。学生通过项目的参与和亲自动手，巩固了所学的理论知识，提高了操作技能的水平，特别能将理论和实际相结合，相互支撑。2.项目教学的指导教师不再是教学活动的惟一中心，而是从传统教学的主角转变为教学活动的组织者、监督者和学习辅导者。在整个项目教学中只有在第一阶段明确项目任务时以教师为主。在随后的第二、第三阶段，即制定计划和项目实施两个阶段学生逐步成为教学的中心，教师在把学生引入项目中后退居到次要的位置，随时准备帮助学生解决困难。最后的两个阶段则是教师和学生共为中心，进行总结评估和分析得失。3.整个教学活动不光是知识和技能的获取，通过以上5个阶段而形成一个完整的行为模式，学生的计划、组织、分析、合作和评估等非专业的社会能力得到锻炼和提高，而社会能力正是学生将来走上工作岗位后体现从业能力的关键能力之一。4.学生成为教学活动的主角，由传统的被动学习(要我学)变为现在的主动学习(我要学)，提高了学生学习的兴趣和热情。5.传统实践性教学方法往往是封闭的、单向的、灌输式的；而项目教学法则是开放的、双向的、互动式的，具有较多的自主学习的成分，不少项目学生可以将已经掌握的知识进行综合运用和自由发挥，减少了条条框框，与指导教师可以进行更多的平等交流，可以发表自己的意见，甚至对指导教师的要求可以提出自己的不同见解。这样可以将知识和技能学活，更能激发锻炼学生的创新意识和创新能力，而创新能力也是将来学生从业能力的关键。6.项目教学一般都以团队学习的形式进行组织，学生相互交流、充分发挥个人的聪明才智，培养他们与他人合作共事的能力。特别在我国多为独生子女，合作能力先天不足，在教学环节中潜移默化加以锻炼，尤为重要。7.项目教学中教师尽管不再是绝对的主角，但工作更重、责任更大，需要在项目执行之前做大量的准备工作：要确定项目内容、任务要求、工作计划、评价方法，设想在教学活动过程中可能会发生的情况，要考虑项目的难易程度以及学生对项目的承受能力等。在项目实施过程中，要把握每个小组乃至每位学生的具体情况，适时指导、保证进度，正确评判、不失公平。8.项目教学对教师的素质提出了更高的要求，指导教师不仅要求讲授理论，还要能讲授实践课程；不但要会讲，还要动手做、给学生做示范，纠正学生操作中的错误；并能解释、解决整个教学过程中学生提出的任何问题。所以“双师”(教师、工程师)乃至“三师”(教师、工程师、技师)素质的师资队伍是项目教学取得实效的重要保证。三、典型应用案例分析南京工程学院先进制造技术工程中心在实践教学体系中对项目教学法进行了尝试，围绕专业主线开发了系列化项目教学，贯穿于整个培养过程，这些项目先易后难、有机衔接，并有其他实习课程配合，作为系列项目教学的基础。现以数控加工与维修专业方向为例，设计的系列化教学项目有：数控机床测绘和CAD绘图→零件的数控加工→CAD/CAM应用→数控机床机械装配→PLC应用→数控机床电气设计安装→数控机床调试维修。相配套的其他实习教学环节有：金工实习、电工电子实习、数控编程操作实习等。整个进阶形式和各个教学项目之间的关系如图1所示，下面继续对其中的两个项目教学案例进行介绍。1．“CAD/CAM应用”教学项目在项目开始之前，学生已经学习了40学时的CAD/CAM理论课程。这个项目为期4周，其任务就是通过练习掌握软件的熟练使用。指导教师给出一些必须完成的目标任务，学生根据所学知识独立制定完成任务的方法和途径，在这个过程中教师进行指导和讲解。然后，每个人自己选择1个任务，自由设计并加工出1个具有一定复杂程度的三维曲面的零件，其具体步骤是：用CAD进行建模造型→用CAM生成加工程序→选择工件材料、刀具和夹具→数控加工仿真→检查修改完善加工程序→将程序从计算机传送至数控铣床→操作数控铣床将自己设计的零件加工出来，并且精度和表面粗糙度等都要达到设计要求。最后，由指导教师和学生一起进行项目讲评和总结。该教学项目的直接目的是完整地、熟练地掌握CAD/CAM技术的应用，包括理论知识和操作技能。在项目实施的过程中必须用到的前续知识和技能有：金属材料、数控编程与操作、数控刀具、数控加工工艺和夹具、CAD/CAM理论等。通过该项目巩固了学过的知识，将这些知识融合在一起加以应用也是与将来的实际工作岗位相吻合的。最后的项目成果也不千篇一律，有人设计的是手机模型、有人加工了1个学校的徽标、也有人做了1位圣诞老人，等等。每件作品都倾注了同学们的热情和心血，对自己的作品人人都爱不释手，学习的积极性和主动性非常高，效果是不言而喻的。2．“数控机床电气设计安装”教学项目该项目的主要任务是设计、安装、接线、调试1台真实数控铣床的电气控制系统，一般按5人左右组成1个项目小组，每人先独立进行设计，然后小组成员互相讨论、交流和修改，最后形成1份比较完整的设计方案，由指导教师进行讲评和修改。方案设计通过以后，学生领取该系统所需要的电气安装底板、电气元器件、电线电缆、接线端子、工具和量具等，小组成员通力合作完成电气控制系统的接线。在接线完成以后，先由学生自行检查，再由指导教师审查，然后才能通电调试机床，各种预定功能的实现即标志项目基本完成。最后，指导教师还要就项目的执行过程进行点评，和学生们一起进行全面总结。这个项目学生将应用所学过的机床电气与PLC、数控技术等课程，电工电子实习中掌握的技能。项目执行过程中学生先动脑、再动手；既要与指导教师交流、也要与同学合作和探讨。将数控机床外围电气控制系统从理论到实践、从图纸到实物有机地对应起来，以培养学生的核心职业能力。四、结束语学生通过系列项目教学的参与和亲自动手制作，巩固了所学的理论知识，提高了操作技能的水平，特别能将理论和实际相结合，相互支撑。对本专业涉及的主要技术和关键技能都有了比较深刻的认识和一定程度的掌握。学生通过项目教学的训练，掌握了本专业应当具备的主要核心职业能力(例如，数控机床编程操作、CAD/CAM应用、数控机床电气设计安装、数控机床故障诊断与维修等)，这些核心能力将成为学生打开企业大门的关键“钥匙”，也提高了他们就业后的适应能力。参考文献[1]李坤,赵阳,宁静．德国职教项目教学法的理论研究与实践及推行策略[J].吉林工程技术师范学院学报，2005，4：38～40[2]王令其，汪木兰.构建高层次工程应用型人才培养的新模式[J].大学教育科学，2005，4：38～40[3]王令其，左健民，汪木兰.大工程观与应用型工科教学改革[J].理工高教研究，2009，28（2）：130～132[4]曹德跃.项目教学法在专业课程教学中应用的探索[J].中国现代教育装备，2009，1：101～103[5]胡力勤，马福军.以项目教学法为导向的实训体系构建研究[J].中国现代教育装备，2008，7：119～120[6]罗运虎，邢丽冬，王勤，等.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报，2009，31（6）：14～15[7]李松，崔巍.在课堂教学中运用项目教学法的思考[J].辽宁教育行政学院学报，2009，26（4）：64～65