项目教学法的实施与典型案例分析论文发表时间:2010-09-14 16:03学术论文来源: 论文发表者:免费论文 点击:105次摘要: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 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。
项目式语言教学模式作为一种新型的教学模式，它符合语言学习的认知规律，满足了语言发展所需的内部心理机制与外部环境相互作用的基本条件，即社会交际的需要。它以“项目”为形式，以“成果”为目标，采取团队合作的方式，使学生在项目学习的过程中去思考和探究，锻炼其解决英语实际问题的能力。需要指出的是，在教学过程中，将项目式教学模式与其他教学模式相结合，将会取得更佳的教学效果。
一、项目式教学的内涵与特征 项目式教学，就是学习者围绕某一个具体的学习项目，充分选择和利用最优化的学习资源，在实践体验、内化吸收、探索创新中获得较为完整而具体的知识，形成专门的技能和得到一般发展的一种学习方式。
项目式教学的基本特征是：1)学习情景真实而具体。项目学习按学习的需求立项，一般取材于未来工作，学习者面对的是真实而具体并且需要探究的问题。2)学习内容综合而开放。项目学习所涉及的问题不论大与小，都具有综合性和开放性的特点。综合性，是指项目学习融理论知识与实践操作于项目之中，包容了多个方面的知识和技能；开放性，是指它不局限于书本，也不局限于从某个角度来看问题，所涉及到的问题是实用的、不断变化发展的，可从多种角度来进行分析。3)学习手段数字化、网络化。项目学习可以充分利用多媒体和网络等信息技术，学习者在数字化的学习环境中，利用数字化学习资源，以数字化方式进行学习，在利用资源、自主发现、协商合作、实践创造中学习。4）学习途径多样且具有合作性。项目学习往往需要通过实践体验、学习书本知识、创造想象等多种途径来完成，项目教学能够使学生学会与不同层次同学的合作，并能使学生在与不同层次同学合作的过程中学会运用适当的行为方式进行学习；5）学习的收获是多方面的且有个性的。项目学习需要学习者既学习书本知识，又参与实践活动；既开发智力，又创新发展。学习者的收获不但是多方面的，也是富有个性的。学习者在项目的学习中得到了发展，并且项目式教学的最终成果能够让每一个参与者获得成就感和荣誉感。
二、项目式教学的理论基础 项目式教学既是一种教学模式，也是一种多用途的教学方法，其理论基础融合了多种教育理念。
首先是建构主义学习理论。建构主义是学习者根据自身的经验，在与周围环境相互作用的基础上，构建自己的知识体系的理论。它强调的是学生积极主动地建构知识，而不是被动地“接受”知识。项目式教学是通过创设学习情景，让学生在真实的环境中开展具有创新性质的学习活动，以构建个人的知识体系。
其次是多元智能理论。多元智能理论强调了每个人都有不同的智能强项和优势。学生在完成一个学习项目时，会运用自身的智能优势创造性地解决学习中的问题，同时教师在项目式教学活动中，将综合各种教与学的策略，帮助学生开发各自的智能。由于项目式教学注重的是学习与社会实践的结合，所以能使学生将学习变成一种社会体验，为未来的工作和生活做准备。学生通过项目学习，不断地积累学习经验，不但能够发挥各自的智能优势，而且能提高他们的弱势智能。
最后是终生学习理论。终生学习理论强调学习的社会化和学习能力的培养。终生学习要求学习者通过自主学习，形成一种能力，以适应社会发展的需要。项目式教学就是通过完成真实的项目来培养学习者的这种能力的一种教学方式。在项目教学中，学校和教师要尽可能地为学生提供有关的条件和机会，使学生在自主完成学习项目的过程中，成为一名终身学习者，这种能力的形成也是社会和时代发展的必然要求。
三、英语项目式教学的教学模式 从英语项目式教学的内容来看，其教学模式可分为以下几种： 1．探究式。以英语语言学科的某个专题为学习项目，组织学生去学习和探究，通过多种途径获取信息和资料，并通过整理和归纳信息资料，充分利用信息。
2．任务式。确定某一个英语教学项目，以任务的形式布置给学生，学生以项目为纲，在完成项目的过程中去思考，去设计，培养自己的创新能力。
3.团队合作式。英语教学项目的完成需要众多学生的紧密合作。项目的实施以小组为单位，组员有明确的分工，以发挥小组内每个成员的个性特长和智力优势。它有利于个人组织协调能力的发展、团队合作精神的培育和其他综合能力的形成。
4.体验式。把英语学习的情景体验作为一个项目，让学生在模拟情景的氛围中有多方面的体验。模拟情景要尽可能做到真实、生动、有趣及丰富多彩。
5．归纳式。英语教学项目确定后，教师先确定和列举与项目有关的资料，让学生分组将这些资料分门别类；然后教师给学生一些新的相关资料，让学生将这些资料编制到选定的项目中去；最后要求学生去搜索查寻与其项目有关的资料，并把它们添加到与其课题有关的分类中去。教师归纳项目教学模式，引导学生去搜寻信息，加以检验，组成概念，使用到项目中去。
四、实施英语项目式教学的原则 1．目的性原则。英语项目的设计应以教学目标为准则，必须既含有学生已有的知识和技能,又要包括将要学习的新知识和技能。
2．实践性原则。英语项目学习应更多地从实际应用、实际生活和社会实践中选择项目，不可主观臆造、脱离实际确定项目。
3．可行性原则。英语项目设计要根据学生的实际情况，把握难易度，确保学生在限定的时间内经过自主和协作学习能够完成任务，并要充分考虑学生现有的知识水平、认知能力和兴趣爱好。
4.启发性原则。设计的项目如能引起学生的兴趣，将会激发学生的求知欲。同时,设计的项目应有一定的启发性，蕴涵需要探索的问题，能启发人们去思考。
5.整合性原则。项目学习以项目为主线，把多种知识点融在一起，可以达到整合学习内容的目的；学生在进行项目学习时，既要思考，又要动手，还要创造和体验，所以就实现了学习方式的整合。
五、英语项目式教学的设想 项目式教学的计划由教师设计，但是学生应该是实施项目的主体，教师在项目实施的过程中是一个指导者和帮助者。项目活动的开展采取课堂与课外相结合的方式，成立项目课题组，并吸收在英语专业任教的外籍教师参与，由项目课题组教师带领学生开展项目活动，指导学生完成各项项目作业。具体做法是： 1．设计项目，创设情景。从英语知识和英语语言能力的角度，以建构主义理论中的学习情景创设为原则，我们设计了以下项目，供学生选择：1)语法项目教学：编写英语疑难语法汇总；2)翻译项目教学：编写英文的杭州景点和名菜名称；3)报刊阅读项目教学：自编英语报纸；4)听说项目教学：英语戏剧小品的创作演出；5)写作项目教学：英语电子邮件交友活动；6)词汇项目教学：编写本专业的专业英语词汇表；7)阅读项目教学：写英语读书报告；8)制作与教材相关的PowerPoint课件。
2．选择主题，分组分工。由于每个学生的兴趣爱好各不相同，他们选择的主题或项目也不尽相同。
为了充分调动学生学习的积极性，可要求学生按照自己的兴趣爱好，自由组合成不同的学习小组。学习小组每组5～8人，确定组长人选及小组成员的角色分配，明确分工，各负其责。具体的工作为收集资料、整理资料、问题解决、演示制作、汇报讲演。
3．分析问题，制订计划。每个小组在选定项目主题后，必须制订实施该项目的计划，确定需要研究或解决的问题。同时，设想完成该项目所需要使用的工具、软件、方法及手段，把握完成项目所需的时间，考虑项目进行过程中可能出现的问题。
4．搜集资料，探究协作。小组成员收集有助于回答或解决主要问题的信息资料。资料的来源可以是互联网、报刊书籍、广播电视、访问相关专家等。然后按照一定规则将资料分类，形成小组资料文件夹，并对资料进行有效管理，供各小组共享。
5．讨论策略，制作作品。小组讨论确定解决问题的策略与方法，并开始实施。每组选择一种或多种方式(文档，多媒体，动画，表格，网页，程序设计等)呈现研究的结果。
6.展示项目学习成果。项目学习的最终成果可以各种各样、丰富多彩；可以发布到网站上，也可以在学院的英语村展示。同时，鼓励学习者将学习成果进行交流,从而促进学习者对学习过程的反思。
7．自评互评，总结反思。项目教学要求运用多主体评价方式，包括教师评价、同伴评价、自我评价和社会反映。评价的过程应该是开放性的，应给学习者参与评价的机会，评价的结果要能为学习者所理解。
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