融合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)探索

劉政 趙振華

摘 要： 引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)課堂的教育理念，形成以學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、教師穿插式引導(dǎo)、項(xiàng)目目的達(dá)成為主的教學(xué)方法。結(jié)合這種教育理念和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)傳統(tǒng)課程教學(xué)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，通過(guò)從“統(tǒng)一化、講得多，做得少”到“差異化、講得少，做得多”的轉(zhuǎn)變，構(gòu)造更加靈活主動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用實(shí)踐體系。

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) 翻轉(zhuǎn)課堂 自動(dòng)化專業(yè) 應(yīng)用型本科

自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)應(yīng)緊扣學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和應(yīng)用型本科層次的特點(diǎn)，結(jié)合自動(dòng)化專業(yè)的不同定位進(jìn)行設(shè)置。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法是在傳統(tǒng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，把需要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)分解在設(shè)定的項(xiàng)目中，構(gòu)造適應(yīng)個(gè)體差異性的知識(shí)學(xué)習(xí)體系。翻轉(zhuǎn)課堂所引入的教學(xué)手段是指課堂外學(xué)生對(duì)知識(shí)的提前學(xué)習(xí)，課堂上在教師的引導(dǎo)下鞏固知識(shí)。然而，這種具有普適性的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果不能完全適應(yīng)學(xué)生差異化的學(xué)習(xí)需求。融合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)思路是：培養(yǎng)學(xué)生在有限知識(shí)基礎(chǔ)上對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決能力，依據(jù)應(yīng)用型本科學(xué)生的認(rèn)知能力，結(jié)合真實(shí)的崗位性質(zhì)制定項(xiàng)目，篩選優(yōu)質(zhì)課堂內(nèi)容，優(yōu)化課堂互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)和實(shí)踐[1][2]。

一、傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)的弊端

自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)既有鮮明工程背景又融合多學(xué)科知識(shí)的綜合性專業(yè)，作為工科類學(xué)習(xí)難度較高的專業(yè)，理論知識(shí)的占比很大，經(jīng)常造成理論學(xué)時(shí)擠壓實(shí)踐學(xué)時(shí)，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力難以體現(xiàn)應(yīng)用型特色。理論知識(shí)枯燥、抽象、難懂使得真正能夠緊跟教師授課步伐的學(xué)生少之又少，學(xué)習(xí)興趣無(wú)從談起，難以保證整體教學(xué)效果。日常教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)際行業(yè)狀況脫節(jié)、課程講授內(nèi)容枯燥、理論深實(shí)踐少等直接影響應(yīng)用型本科學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)意義的教學(xué)手段包括課前預(yù)習(xí)、課堂授課、課后作業(yè)等，無(wú)論是從信息量的擴(kuò)展還是學(xué)習(xí)效率和有效性來(lái)說(shuō)，都已經(jīng)難以滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，直接制約整體教學(xué)質(zhì)量的提高。傳統(tǒng)意義上的教師作為講授者孤立地講解書(shū)本上的知識(shí)，單一化地訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐技能，缺乏系統(tǒng)的知識(shí)融合體系。知識(shí)應(yīng)用能力、個(gè)體再學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合素養(yǎng)都沒(méi)有得到充分的挖掘。課堂授課效果反饋、實(shí)踐問(wèn)題解決效果反饋等穿插式互動(dòng)是缺乏的，沒(méi)有考慮學(xué)生的主體性、分享性、合作性[3]。

二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用

傳統(tǒng)意義的翻轉(zhuǎn)課堂嚴(yán)格遵循授課環(huán)節(jié)的順序。課前，教師預(yù)先創(chuàng)建具有普適性的教學(xué)資源，學(xué)生自學(xué)尋找問(wèn)題；課上，教師梳理知識(shí)點(diǎn)，答疑解惑；課后，案例教學(xué)資源再學(xué)習(xí)，鞏固知識(shí)點(diǎn)。傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂必須突出教師監(jiān)督參與作用，教學(xué)資源的有效利用在很大程度上取決于學(xué)生的自覺(jué)性，教師的有效干預(yù)才能保證翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)質(zhì)量。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是巧妙地將知識(shí)點(diǎn)隱含在具體任務(wù)中，學(xué)生和老師在任務(wù)進(jìn)行過(guò)程中，通過(guò)一系列“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、方法建立、解決問(wèn)題”的互動(dòng)操作，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，構(gòu)造符合個(gè)體需要的知識(shí)和技能。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式大致可以分為以下幾個(gè)步驟：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)提出、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)價(jià)。

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

給翻轉(zhuǎn)課堂增加差異化功能是針對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生能力的不同提出的新型教學(xué)模式，在保證學(xué)生掌握基本理論知識(shí)的前提下，安排適量偏少的統(tǒng)一課堂授課環(huán)節(jié)，學(xué)生結(jié)合課后教學(xué)資源就關(guān)聯(lián)案例中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行差異化吸收，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)取代教師的監(jiān)督干預(yù)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的操作順序和步驟是可以調(diào)整的，教師和學(xué)生應(yīng)該結(jié)合課程特點(diǎn)實(shí)施教學(xué)和實(shí)踐。與傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂相比較，增加了差異化屬性的翻轉(zhuǎn)課堂更具靈活性，這種屬性的提出主要是因?yàn)閷W(xué)生在僅僅掌握基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解千篇一律，知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用存在盲從性。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)前，利用少量課堂課時(shí)對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)和可能需要的新知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行集中講解，不僅可以對(duì)少部分自覺(jué)性差的學(xué)生進(jìn)行約束，而且可以為后期項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的開(kāi)展打前站。教師預(yù)先布置項(xiàng)目?jī)?nèi)容，考慮學(xué)生個(gè)體特長(zhǎng)和興趣差異明確分組，選定負(fù)責(zé)人，提出具體達(dá)成要求[4]。

2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)提出

將項(xiàng)目達(dá)成部分設(shè)計(jì)為貼近實(shí)際崗位需要的工程案例，學(xué)生分組分析問(wèn)題和討論方案，將整個(gè)過(guò)程作為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的核心部分。在組內(nèi)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的積極性自然會(huì)有大幅度提高。這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)面向工程實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)化面向工程要求設(shè)計(jì)方案的確定和實(shí)施，要求達(dá)到技術(shù)方法和技術(shù)手段的進(jìn)一步應(yīng)用、挖掘和提升的目的。鼓勵(lì)針對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案、創(chuàng)新實(shí)施技術(shù)?？梢栽O(shè)置電子技術(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、嵌入式控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)等。項(xiàng)目設(shè)計(jì)題目采用教師指導(dǎo)性題目和學(xué)生自擬教師審查題目相結(jié)合的方式。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可以在以MCU、EDA、PLC等為學(xué)習(xí)對(duì)象的硬件編程相關(guān)課程；以自動(dòng)控制裝置、計(jì)算機(jī)控制等為核心的控制技術(shù)課程[1]?？傮w來(lái)說(shuō)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式適合的課程包括兩部分：工程技術(shù)訓(xùn)練類課程，如自動(dòng)控制原理、電子技術(shù)應(yīng)用（數(shù)電模電）、電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、信號(hào)與系統(tǒng)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)等；獨(dú)立實(shí)踐類課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)、電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)、電子基本能力訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)等[5]。

3.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)施

對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握處于不同層次的學(xué)生在教師提供的完善教學(xué)資源基礎(chǔ)上，組合成相對(duì)獨(dú)立的學(xué)習(xí)小組，形成團(tuán)隊(duì)意識(shí)，組內(nèi)取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高。項(xiàng)目的制定在得到教師的認(rèn)可后，小組各自開(kāi)始項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要統(tǒng)籌制訂項(xiàng)目計(jì)劃，根據(jù)小組成員的特長(zhǎng)和能力安排分解項(xiàng)目，分工協(xié)作，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與項(xiàng)目的積極性，大問(wèn)題化為小問(wèn)題，小問(wèn)題相互交叉，充分考慮成員的能力差異。在差異化問(wèn)題動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解和應(yīng)用的差異化映射難易程度不同的小問(wèn)題，最后共同協(xié)作解決項(xiàng)目整體大問(wèn)題。在具體實(shí)施過(guò)程中，鼓勵(lì)組員與組員之間、組與組之間形成互助的學(xué)習(xí)氛圍，能力強(qiáng)的應(yīng)該幫扶能力稍弱的。項(xiàng)目推進(jìn)中遇到的瓶頸可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、教師、圖書(shū)館等一切可以利用的資源解決，執(zhí)行的項(xiàng)目充分貫穿控制科學(xué)與工程、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等。在執(zhí)行過(guò)程中，教師不是主導(dǎo)者，而是與學(xué)生交流互動(dòng)的引導(dǎo)者、輔助者，與傳統(tǒng)理論+實(shí)踐課堂相比，教師與學(xué)生的互動(dòng)時(shí)間大大增加，教師持續(xù)關(guān)注小組推進(jìn)動(dòng)態(tài)，定期驗(yàn)收項(xiàng)目進(jìn)度，及時(shí)做好組間的評(píng)價(jià)。

4.項(xiàng)目評(píng)價(jià)

對(duì)任務(wù)完成的情況進(jìn)行總結(jié)與評(píng)價(jià)對(duì)于強(qiáng)化任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的實(shí)施效果具有收官作用。由于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、技能的掌握高低不同，導(dǎo)致任務(wù)完成水平參差不齊，教師的評(píng)價(jià)除了必需的客觀性、公正性外，還需要有一定的人性化考慮，否則好的學(xué)生受持續(xù)正面激勵(lì)會(huì)更好，差的學(xué)生持續(xù)缺少正面激勵(lì)會(huì)更差。對(duì)一些客觀評(píng)價(jià)不佳的學(xué)生要有充分的鼓勵(lì)和幫助，及時(shí)給予正確的指導(dǎo)，營(yíng)造無(wú)差別對(duì)待的快樂(lè)評(píng)價(jià)、快樂(lè)分享、互促互進(jìn)的任務(wù)評(píng)價(jià)環(huán)境。評(píng)價(jià)的目的不是拉開(kāi)差距，而是讓掉隊(duì)的能夠趕上大部隊(duì)。

項(xiàng)目評(píng)價(jià)處于收尾階段，可以分為教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、小組互評(píng)三部分。各個(gè)小組總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人代表小組向全班進(jìn)行項(xiàng)目成果匯報(bào)，介紹本組的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法及在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題和解決思路，待解決的問(wèn)題和后期改進(jìn)展望。教師從項(xiàng)目驗(yàn)收的角度對(duì)每組設(shè)計(jì)方案做出具體評(píng)估，其他組的成員可以提出問(wèn)題，就感興趣的優(yōu)秀解決方案或存在疑問(wèn)的技術(shù)和方法進(jìn)行討論。最后，每個(gè)小組就它組成果進(jìn)行互評(píng)，去偽求真，在教師綜合指導(dǎo)意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，逐步完善項(xiàng)目?jī)?nèi)容，評(píng)選項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)勝小組。

三、結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生在課堂上對(duì)知識(shí)和技能的理解和掌握，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)和遷移?；纠碚摬糠衷谡n堂上共同無(wú)差異性完成，保證后期項(xiàng)目教學(xué)的有效性。融入差異性課堂翻轉(zhuǎn)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)充分利用信息化環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)資源，將案例教學(xué)放在課后，不僅可以解決授課千篇一律的問(wèn)題，而且可以提供充分的學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)踐的時(shí)間。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和差異性翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式對(duì)授課教師和學(xué)生都提出更高的要求。教師需要設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)練清晰的理論知識(shí)體系，提供清楚明了的知識(shí)結(jié)構(gòu)清單，精心組織設(shè)計(jì)項(xiàng)目，依據(jù)學(xué)生個(gè)體能力的差異有層次地把握項(xiàng)目的深度和廣度，差異性地評(píng)估學(xué)生的能力。學(xué)生課堂上的無(wú)差異學(xué)習(xí)時(shí)間更加緊湊，需要為每一次項(xiàng)目分組教學(xué)付出更多的時(shí)間和精力。要切實(shí)強(qiáng)化應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)效果，還需要授課教師和學(xué)生做出更多的探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

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