研究生高階思維培養(yǎng)的項目式教學(xué)模式研究

摘 要 項目式教學(xué)模式的設(shè)計以項目研究為基礎(chǔ)，遵循問題導(dǎo)向性、交叉融合性、前瞻研究與動態(tài)建設(shè)的原則，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探索與協(xié)同合作，是培養(yǎng)研究生溝通、合作、創(chuàng)新、批判、決策等高階思維的最佳教學(xué)模式。調(diào)研了研究生的興趣項目，以學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實操能力、理論知識掌握能力、獨(dú)立思考能力、獨(dú)立解決問題能力五個核心維度進(jìn)行評價。實踐效果表明：項目式教學(xué)對學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、實操能力與理論知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面效果尤為突出，對獨(dú)立思考能力與獨(dú)立解決問題的能力培養(yǎng)稍弱，是后期教學(xué)改革的重點(diǎn)；充分說明了此種教學(xué)模式符合當(dāng)代研究生的學(xué)習(xí)需求及其個人能力發(fā)展需要。項目式教學(xué)可為教師開展教學(xué)設(shè)計與案例研討、教學(xué)資源建設(shè)與運(yùn)用、教學(xué)改革，以及研究并遵循教學(xué)之道提供借鑒。

關(guān)鍵詞 研究生教學(xué)；高階思維培養(yǎng)；項目式教學(xué)

中圖分類號：G643 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.3.018

Project-based Teaching Model and Effectiveness Assessment of Graduate

Students' Higher-order Thinking Development

LI Feng， ZHU Hongqing， TAN Bo

（School of Emergency Management and Safety Engineering， China University of Mining and Technology （Beijing）， Beijing 100083）

Abstract The design of project-based teaching mode is based on project research， following the principles of problem-oriented， cross-integration， forward-looking research and dynamic construction， emphasizing students' independent exploration and collaborative cooperation， which is the best teaching mode to cultivate graduate students' higher-order thinking such as communication， cooperation， innovation， criticism and decision-making. This paper researched graduate students' interest projects and the five elements of students' learning ability， practical ability， theoretical knowledge mastering ability， independent thinking ability and independent problem solving ability were taken into consideration to estimate the teaching effectiveness. The practical effect shows that project-based teaching is particularly effective in cultivating students' learning ability， practical ability and theoretical knowledge application ability; the cultivation of independent thinking ability and independent problem-solving ability was a little weaker. These fully illustrates that this teaching mode meets the learning needs of contemporary college students and their personal ability development. And project-based teaching can also provide reference for teachers to carry out teaching design and case study， construction and application of teaching resources， teaching reform， and research and follow teaching methods.

Keywords teaching for graduate students; higher-order thinking development; project-based teaching

高階思維的提出源于布魯姆等人的認(rèn)知目標(biāo)分類學(xué)，其將學(xué)習(xí)目標(biāo)從低到高分成六類：知識、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價；2001年，安德森、克拉克沃爾等人修訂了布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)，將教育目標(biāo)分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造[1]；其中，“分析、綜合、評價、創(chuàng)造”的思維能力即屬于高階思維，體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者的問題求解能力、決策能力、批判性思維和創(chuàng)造性思維能力等方面[2-3]。高階思維的培養(yǎng)是現(xiàn)階段教育的關(guān)鍵任務(wù)，也是當(dāng)今世界上眾多國家教育改革發(fā)展的共同趨勢和追求目標(biāo)[4]。近年來，我國以人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)為支撐的智能時代為教育創(chuàng)新發(fā)展實現(xiàn)了機(jī)器智能與教學(xué)智慧的融合；現(xiàn)階段，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)引發(fā)了高校人才觀、思維方法、教學(xué)模式的改革，如何培養(yǎng)當(dāng)今和未來社會所需要的、具有高階思維的人才成為高等教育亟待解決的關(guān)鍵問題[5]。

工科專業(yè)的研究生課程更加注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、理論聯(lián)系實際能力、創(chuàng)新實踐能力等與之相關(guān)的高階思維能力的培養(yǎng)；與此同時課程的高效教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生將專業(yè)理論知識與工程實踐緊密結(jié)合的有效途徑[6-8]。文章針對發(fā)展“研究生高階思維”培養(yǎng)的問題，設(shè)計課程的教學(xué)模式與教學(xué)效果評估模型，探討當(dāng)今研究生高階思維的培養(yǎng)方式與途徑。

1" 高階思維培養(yǎng)的教學(xué)途徑與模式

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，高階思維培養(yǎng)的教學(xué)模式須替代“教師講、學(xué)生聽”諸如此類的單一教與學(xué)的模式，同時強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探索與協(xié)同合作，需要一種創(chuàng)新的、開放式、教學(xué)相長的教學(xué)模式。項目式教學(xué)來源于杜威（John Dewey ）的“做中學(xué)”實用主義教學(xué)理念與庫珀（David Kolb ）的體驗式學(xué)習(xí)理論等，是一種體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，把課程項目研究及管理理念應(yīng)用于教學(xué)過程中，以解決現(xiàn)存的實際問題為基礎(chǔ)，以團(tuán)隊為單位組織開展項目研究活動，在規(guī)定時間內(nèi)系統(tǒng)解決課程項目中的問題，形成研究報告并匯報公示[9]。以項目研究、案例分析、實例匯報、綜合訓(xùn)練等多種形式為主，是培養(yǎng)學(xué)生溝通、合作、創(chuàng)新、批判、決策等高階思維的最佳教學(xué)模式。

在項目式教學(xué)中，教師首先根據(jù)國家戰(zhàn)略，行業(yè)發(fā)展趨勢，針對前沿?zé)狳c(diǎn)難點(diǎn)問題，調(diào)研學(xué)生感興趣的課程項目，確定項目名稱；其次，根據(jù)項目實施流程，明確項目期限，細(xì)化各階段的要求（包括階段性和總結(jié)性評估要求），提供項目管理的基本輔導(dǎo)；列出可提供的軟、硬件及數(shù)據(jù)支持，可適當(dāng)提升項目分?jǐn)?shù)占比，優(yōu)化課程考核結(jié)構(gòu)構(gòu)成；再次，教師在整個過程中應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的研究活動，及時指導(dǎo)，糾正嚴(yán)重問題，提供必要的工具與支持；但必須以學(xué)生為主體，不可過度干預(yù)，教師―學(xué)生雙方加強(qiáng)交流，及時糾偏，在時間與資源基礎(chǔ)上形成最優(yōu)的解決方案，實現(xiàn)技術(shù)上的及時引導(dǎo)與優(yōu)化，同時加強(qiáng)線上/線下監(jiān)督；最后，項目研究任務(wù)完成后，教師組織項目匯報與評價，統(tǒng)計分析整個過程中的學(xué)生表現(xiàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生項目研究成果從學(xué)術(shù)角度給予專業(yè)評價，并結(jié)合行業(yè)發(fā)展方向與趨勢，對學(xué)生給予未來研究內(nèi)容與建議的引導(dǎo)。

1.1" 項目調(diào)研與設(shè)置

根據(jù)安全工程專業(yè)與消防工程專業(yè)研究生的《現(xiàn)代安全評價技術(shù)》課程的體系內(nèi)容，具體調(diào)研了學(xué)生感興趣的課程項目（安全工程專業(yè)研究生69人，其中，學(xué)術(shù)型碩士研究生18人、專業(yè)型碩士研究生51人），主要分布在礦山（17.4%）、建筑（27.5%）、設(shè)備（16.0%）、化工（21.7%）、人員密集場所（5.8%）、隧道工程（2.9%）、其他（8.7%）等相關(guān)行業(yè)。

項目調(diào)研結(jié)果顯示學(xué)生的興趣廣泛，發(fā)散思維能力較強(qiáng)，主要的興趣對象有煤礦的各類系統(tǒng)及事故類型、地鐵站、油氣管道、電梯與起重機(jī)等特種設(shè)備、高層建筑（圖書館/實驗室等）、 化工儲罐區(qū)等、城市人員密集場所、隧道施工、自然災(zāi)害、信用風(fēng)險等等。為滿足絕大部分學(xué)生的需求，并考慮學(xué)生分組、項目研究內(nèi)容與實驗課程的相關(guān)性、項目資源、專業(yè)特點(diǎn)等方面的因素[10]，確定課程項目供學(xué)生選擇，確保研究內(nèi)容可全方位覆蓋課程的主要內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展的重難點(diǎn)問題，項目的實施可引導(dǎo)學(xué)生扎實掌握課程相關(guān)理論及其實際應(yīng)用。同時，教師可借此引導(dǎo)學(xué)生與國家發(fā)展同向共進(jìn)，促使學(xué)生將所學(xué)理論與現(xiàn)實需求緊密結(jié)合，以激勵學(xué)生自覺把個人的理想追求融入國家和民族的事業(yè)中。

1.2" 項目研究方案設(shè)計

①由學(xué)生自行選擇項目小組成員、組建研究團(tuán)隊；②根據(jù)所列項目與團(tuán)隊成員的興趣點(diǎn)，自主選題；③開展資料收集與實踐調(diào)研活動，確定項目研究目標(biāo)及研究深度；④針對項目的科學(xué)難題與技術(shù)難點(diǎn)，確定項目研究內(nèi)容；⑤明確技術(shù)思路，制定研究方案（包括方法模型、硬/軟件、數(shù)據(jù)資源、邏輯結(jié)構(gòu)等），初步確定難點(diǎn)問題的解決途徑。此過程主要涉及教師―學(xué)生、學(xué)生―學(xué)生的相互溝通與合作，以及對項目相關(guān)內(nèi)容的確定與決策，對提升學(xué)生溝通、合作、決策的能力具有推動作用。

1.3" 制定項目研究實施計劃

①學(xué)生須細(xì)化項目研究方案，制定項目實施計劃，主要涉及人員分工、時間安排、階段展示、項目預(yù)算等；②研究內(nèi)容的解決途徑普遍會涉及大量的跨學(xué)科理論、技術(shù)與方法，項目組成員需根據(jù)計劃合理分配每個成員承擔(dān)的任務(wù)、鍛煉分工協(xié)同合作的能力，學(xué)會團(tuán)結(jié)以共同攻克研究難點(diǎn)；③根據(jù)時間安排計劃把控項目研究進(jìn)度，及時進(jìn)行階段性總結(jié)；④匯總項目的研究成果，撰寫研究報告。此過程主要涉及項目的任務(wù)分配、分工協(xié)同合作、攻克難點(diǎn)問題、方案優(yōu)化、項目研究進(jìn)展控制以及匯總成果等，可有效提升學(xué)生的溝通、合作、創(chuàng)新、決策的能力。

1.4" 項目研究成果匯報與評價

學(xué)生需根據(jù)研究報告以答辯形式匯報研究成果（15分鐘左右）；對研究過程中遇到的難點(diǎn)問題及其分析、解決過程進(jìn)行總結(jié)，反思評估，交流分享。此過程主要涉及項目研究成果的匯報交流，得失總結(jié)以及自評互評，以達(dá)到提升學(xué)生的高效溝通（展示）、合作、批判等方面的能力的目的。

1.5" 項目式教學(xué)模式的持續(xù)改進(jìn)

在項目式教學(xué)模式實施完成后，教師與學(xué)生雙方均應(yīng)及時總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn)，并對項目式教學(xué)模式與教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化：①教師作為課程的總負(fù)責(zé)人，學(xué)生作為項目具體實施成員，雙方均須基于項目研究過程再現(xiàn)的方式，需及時總結(jié)項目中各個環(huán)節(jié)的問題、經(jīng)驗與教訓(xùn)，優(yōu)化項目式教學(xué)模式與教學(xué)內(nèi)容；②教師與學(xué)生均應(yīng)從項目教學(xué)活動中總結(jié)學(xué)術(shù)啟發(fā)、得失與能力提升，分析項目研究中的各種類型問題，解決途徑，交流探討，以優(yōu)化項目式教學(xué)模式對高階思維能力培養(yǎng)途徑，提升學(xué)生創(chuàng)新思維意識及其能力；積極探索項目活動對行業(yè)研發(fā)的助力，為下一次項目式教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

2" 項目式教學(xué)效果評估

2.1" 項目匯報結(jié)果分析

以8學(xué)時為一個階段，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實操能力、理論知識掌握能力、獨(dú)立思考能力、獨(dú)立解決問題能力五個核心維度進(jìn)行量化評價，以準(zhǔn)確地掌握學(xué)生個體和班級整體的學(xué)習(xí)情況，從而及時調(diào)整教學(xué)安排。如果某次課程學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果較好，可安排以學(xué)生為中心的小組研討活動、以項目問題為導(dǎo)向的“學(xué)生自學(xué)+討論匯報”活動等；對于難度較高、評價結(jié)果較低的課程內(nèi)容和知識點(diǎn)，可安排分步操作講授為主的授課內(nèi)容。對學(xué)生來說，可動態(tài)地監(jiān)測學(xué)生學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生及時掌握自己的學(xué)習(xí)情況及效果，促使學(xué)生動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)方案，取得學(xué)習(xí)的進(jìn)步。

課程的項目式教學(xué)模式經(jīng)過一個學(xué)年的探索與實施，得到了學(xué)院與學(xué)生的大力支持，在兩個班級得到了全程實施（研究生人數(shù)分別為18人與51人，分為了13組）。根據(jù)項目評估細(xì)則從以下幾個方面對項目匯報進(jìn)行評價：①研究對象的具體化；②國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析深度；③現(xiàn)存關(guān)鍵研究問題科學(xué)性；④發(fā)展趨勢分析的準(zhǔn)確性；⑤研究內(nèi)容的完整度與邏輯性；⑥研究技術(shù)路線的合理性與科學(xué)性；⑦研究結(jié)論的適應(yīng)性與應(yīng)用價值。具體的項目評價結(jié)果見表1。

由表1可知：①學(xué)生在確定具體的研究對象方面表現(xiàn)尤為突出，但仍有少數(shù)學(xué)生選擇的研究對象存在邊界過于寬泛的問題，后期教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)。②在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析、關(guān)鍵科學(xué)問題的提煉、研究內(nèi)容及技術(shù)路線設(shè)置方面表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生占比60%―70%，主要存在的問題有：a.研究現(xiàn)狀相關(guān)資料的查詢不全面，分析不夠深入；b.關(guān)鍵科學(xué)問題提煉中依據(jù)的信息基礎(chǔ)不足，問題的科學(xué)性有所欠缺；c.研究內(nèi)容各部分邏輯銜接性不夠；d.研究技術(shù)路線的制定過程中理論、方法、工具以及整體方案不夠詳細(xì)。 ③對于發(fā)展趨勢的準(zhǔn)確把握方面，表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生占比53.8%，存在的主要問題是部分學(xué)生對于趨勢分析有畏難情緒，此項是眾多學(xué)生需要克服的難點(diǎn)。④在研究結(jié)論的意義與應(yīng)用價值方面，表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生僅占比46.1%，主要存在研究結(jié)論與實際應(yīng)用結(jié)合的途徑與方式不明確的問題。

項目式教學(xué)模式的實踐過程中，眾多學(xué)生普遍反饋在課程內(nèi)容重要知識點(diǎn)與難點(diǎn)的理解、掌握和應(yīng)用，問題的分析和求解，團(tuán)隊溝通交流，演繹推導(dǎo)與決策，總結(jié)與概括等方面取得了長足進(jìn)步，體驗到了項目研究過程中創(chuàng)新的艱辛與樂趣。

2.2 高階思維培養(yǎng)與個人能力形成

通過項目式教學(xué)模式的實施，在分析國家、行業(yè)政策、發(fā)展趨勢與項目現(xiàn)存的問題基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生對關(guān)鍵問題分析與求解的思維；在項目技術(shù)思路、技術(shù)方案制定、問題解決途徑、數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合應(yīng)用與決策思維；在項目結(jié)論分析與成果匯報，分析項目結(jié)論的科學(xué)性以及成果的實用價值，得出研究發(fā)展趨勢，以培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)果評價與趨勢預(yù)測思維；在項目成果基礎(chǔ)上，結(jié)合研究發(fā)展趨勢，分析將來研究存在的問題，提出關(guān)鍵問題解決途徑，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時，項目研究過程中的研究團(tuán)中成員溝通、團(tuán)隊與團(tuán)隊的溝通、團(tuán)隊與教師的溝通，培養(yǎng)學(xué)生高效信息溝通的思維，最終形成并提升學(xué)生的學(xué)習(xí)、實操、理論知識應(yīng)用、獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題等方面的個人能力，調(diào)查結(jié)果如圖2所示（選擇1―3項/人）。由圖2可知：在學(xué)習(xí)能力、實操能力與理論知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面效果突出，60%以上的學(xué)生選擇了此3項；選擇獨(dú)立思考能力與獨(dú)立解決問題的能力占比較低，分別為50.7%（35人.次）與43.5%（30人.次），后期教學(xué)中需針對此兩項高階思維能力的培養(yǎng)制定針對性的方案。

3" 結(jié)論

①問題分析與求解、知識綜合應(yīng)用與決策、結(jié)果評價與趨勢預(yù)測以及創(chuàng)新等高階思維的培養(yǎng)是提升學(xué)生自身個人能力的有效途徑；項目式教學(xué)模式的設(shè)計以項目研究為基礎(chǔ)，遵循問題導(dǎo)向性、交叉融合性、前瞻研究與動態(tài)建設(shè)的原則，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探索與協(xié)同合作，是培養(yǎng)學(xué)生溝通、合作、創(chuàng)新、批判、決策等高階思維的最佳教學(xué)模式。

②項目匯報結(jié)果表明：研究生在確定項目具體的研究對象方面表現(xiàn)尤為突出；在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析、關(guān)鍵科學(xué)問題的提煉、研究內(nèi)容及技術(shù)路線設(shè)置方面表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生占比60%―70%；對于發(fā)展趨勢的準(zhǔn)確把握方面，表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生占比53.8%；在研究結(jié)論的意義與應(yīng)用價值方面，表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生僅占比46.1%，是后期教學(xué)模式優(yōu)化著重關(guān)注的內(nèi)容。

③高階思維培養(yǎng)效果表明：學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、實操能力與理論知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面效果突出；對獨(dú)立思考能力與獨(dú)立解決問題的能力培養(yǎng)仍需加強(qiáng)，后期教學(xué)中需針對此兩項高階思維能力的培養(yǎng)制定針對性的方案。

項目式教學(xué)模式全程實踐效果充分說明了此種教學(xué)模式符合當(dāng)代研究生的學(xué)習(xí)需求及其個人能力發(fā)展需要的，同時也可為教師開展教學(xué)設(shè)計與案例研討、教學(xué)資源建設(shè)與運(yùn)用、教學(xué)改革，研究并遵循教學(xué)之道提供借鑒。

基金項目：2021年度全國煤炭行業(yè)高等教育教學(xué)改革研究課題（2021MXJG211）；2022年度中國礦業(yè)大學(xué)（北京）人才培養(yǎng)前瞻性研究專項（J22ZX03）：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）研究生教育教學(xué)改革項目（YJG2023004）。

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