產教深度融合背景下項目式教學模式探析

仝月榮， 肖雄子彥， 張執南， 尹 念

（上海交通大學a.學生創新中心；b.機械與動力工程學院，上海200240）

0 引 言

隨著現代工業化的不斷深化，社會將迎來產業形態、工業技術和商業模式的重大變革。這個時代的國家競爭，歸根到底是科技與人才的競爭。習近平總書記指出“高等教育發展水平是一個國家發展水平和發展潛力的重要標志，我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的苛求比以往任何時候都更加強烈”?；趪H競爭的新形勢，國家戰略的新需求，立德樹人的新要求，亟須提出工程教育改革的方向，革新高校人才觀和教學模式［1-2］。

傳統的工程學科，側重傳授相對孤立的學科內容，難以實現多學科知識的融合運用并培養學生的工程實踐能力［3］，無法滿足現代工業化對人才的迫切需求。針對此問題，國務院辦公廳出臺的《關于產教融合的若干意見》，指出業界和高校要統籌協調，共同推進高等教育。服務于現實需求，優化教育結構，校企協同，合作育人［4］。鼓勵學校從學科導向轉變為產業需求導向，從專業相對孤立轉變為跨學科交叉融合，從適應性服務轉變為支撐引領業界發展。

項目式教學是一種以學生為中心，使學生通過積極探索現實生活中的挑戰，解決實際存在的問題來獲取知識的一種教學方法［5］。該教學方式能較好地適應國家產教研結合的倡議，滿足對高等教育的新要求。通過同時進行知識學習和項目實踐，可以幫助學生在實踐中深化理解理論知識，從課堂中尋找實踐的理論支撐，兩者互相補充，相得益彰。然而，目前國內項目式教育的實踐較多，理論指導不足。理論研究也主要停留在學生的發展上，較少有人注意到產教背景下，項目式教學中教師和企業的角色和獲益。因此，本文歸納總結產教深度融合背景下項目式教學的主要特征，提出一個較為完整的理論框架，指導學生、教師、企業三方應該如何協作完成項目式教學。

1 項目式教學的現狀

項目式教學是區別于傳統課堂教學模式的一種知識傳授方式。例如，Blumenfeld等［6］把項目式教學定義為一種旨在讓學生參與實際問題探究的綜合性教學方法。Beier等［7］指明項目式教學從學生角度出發，是一種體驗式學習，它使得學生通過實地運用各種方法和原則來形成與加深對某一領域的理解。孫思佳［8］指出，項目式教學從不同的角度有不同的內涵。從學生的角度，它是一種新的學習模式，注重學生體驗，使學生利用各種資源解決實際問題。從老師的角度，它又是一種新的教學模式，授課模式從灌輸轉變為引導和輔助。

目前，項目式教學模式已在國內高校廣泛應用。然而，該模式實踐仍存在一些問題。

（1）學生面臨的問題。① 學生對于工業實踐了解不足，對企業真實需求及生產活動認知欠缺［9］，導致學生課題難以落地。② 學生對于新教學模式尚不適應，習慣于總結性匯報，因此可能反饋不及時或者不充分，無法獲得恰當指導并及時糾錯，導致項目進展偏離目標。③學生囿于知識及閱歷局限，課題立意往往較低，局限于日常發明創造，例如懶人翻書機、自動澆花裝置等。站位低，格局?。?0］。④ 現有評分體系科學性不足。例如，同個小組成員得分相同，導致部分成員積極性較低，參與度不足。

（2）教師面臨的問題。① 現階段項目式教學的相關研究多集中于幼兒園及中小學教育，少有研究提出該模式在高等教育領域的理論框架。②現有理論對學生關注較多，對各階段的教師實踐、教學互動指導不足。③目前的項目式教學，題目常來源于教師的科研工作或教學經驗積累，而教師自身工程素養欠缺，對前沿科技變革敏感度不足［11］，因此項目缺乏實際問題驅動，較難產生直接的社會效益。④較少有研究關注該教學模式下，教師的個人發展與成長。⑤教學活動的開展缺乏學校各部門的恰當支持。

（3）企業面臨的問題?，F階段的高?？蒲薪虒W活動，企業參與度較低，溝通較少，導致高校項目成果與企業期望難以契合。學生的流動性強，導致企業難以持續和學校針對采取項目式教學的課程進行長期合作。

2 產教融合背景下項目式教學的特征

針對以上問題，總結歸納出產教融合背景下項目式教學的特征，如圖1所示。

圖1 產教融合背景下項目式教學的特征

這些特征主要包括8個方面。

（1）項目實施高效。項目式教學周期較長，相較于傳統的理工科課程，項目式教學知識覆蓋面更廣。因此，一個項目的完成需要更為完整的知識體系，耗費大量的時間和精力。在校企聯合項目中，由于企業的實效性較強，項目周期往往具有明確時間限制，這就需要項目成員必須在規定時限內，壓縮項目實施周期，完成項目并交付。

（2）解決問題真實。傳統的理工科課程，項目或其他作業大多來源于教材或教師命題，然而在項目式教學中，問題往往源于社會生活或工程實際［12］。產教融合背景下，項目來自業界真實場景，學生解決的是企業需要深入探究并解決的工程實踐問題，因此學生可以更好地整合所學知識，緊跟科技發展前沿。

（3）解決方案開放、有效。傳統的課堂作業往往具有規范性的答案標準，限制學生思維發展［13］。但基于真實項目式教學要求最終實現項目目標，在項目進行過程中鍛煉學生的多種能力，其結果具有開放性，沒有固定答案。因此，項目式教學并不存在范式的流程要求，有利于提高學生的思維發散性和創新能力。企業深度介入的項目解決方案需投入真實場景進行驗證，切實有效解決工程實際問題，帶來經濟效益。

（4）學習途徑多元。為了解決復雜的真實工程問題，學生需要深度思考已學知識，并獲取及應用新知識。這就要求學生充分利用各種數字化、網絡化工具［14］和資源，鍛煉收集資料、分析資料、應用知識的能力。

（5）學生角色核心。學生作為項目式教學的核心［15］，需要具備積極性和主動性。由于項目工作量繁重，挑戰性較強，學生往往需要結組完成。因此，學生會鍛煉溝通技巧和合作能力，培養團隊精神。教師需為學生提供講解和分析指導，企業提供材料和工具。三方教學相長，積極協作，一起面對工程問題，共同進步。

（6）教師角色輔助。在項目式教學模式中，教師角色從傳統課堂中的主導者轉變為有方法、有計劃的協助者，授課方式從傳授灌輸式教學轉變為基本的指導輔助［16］，提高學生參與度。同時，作為學生和企業的溝通橋梁，協助學生向企業反饋需求和階段性成果，向學生傳達企業資源、需求與評價。

（7）企業角色牽引。在產教融合的項目式教學中，企業一方面根據實際需求為項目教學提供真實案例、問題；另一方面，企業也會將最前沿的咨詢和技術帶進項目指引學生解決問題的方向。

（8）能力培養綜合。項目式教學可以全方位提高學生各項能力［17］。①學生可以獲得更為系統的跨學科知識，提高動手能力。②該模式可提高學生分析問題、探究知識、應用知識的能力，培養批判性思維。③該教學模式可鍛煉學生項目管理相關經驗，包括市場調研、分工協作、實施計劃、項目評估等技能。④ 團隊合作模式可以提升學生的信息交流能力、人際溝通能力、領導能力、決策能力，更適應在多元文化中工作［18］。

3 產教深度融合下的項目式教學流程框架

針對以上問題和特征，提出如圖2所示的項目式教學流程圖，共包括7個步驟，以學生為中心，以教師和企業雙向指導為輔。

圖2 項目式教學流程框架

（1）依據興趣，確定項目。企業從實際情況出發，列明挑戰，提出需求。學生依據興趣特長，自主選題。教師向學生詳細介紹可選項目，指導選題。根據習近平總書記的教導，“要教育引導學生正確認識世界和中國發展大勢，正確認識時代責任，激勵學生自覺把個人的理想追求融入國家和民族的事業中”，學校依托校企合作平臺，篩選國家戰略對應行業企業，引導學生與國家發展同向共進，提高項目立意，促使學生將所學理論與現實需求緊密結合。

（2）組隊分工，擬定計劃?；谶\營情況，企業需要明確項目期限，細化要求，列明可以提供的支持。根據企業要求和課程規定，學生開展調研活動，細化目標，制定完善計劃，包括人員分工、時間安排、階段展示、項目預算等。教師可提供往年優秀案例及項目管理的基本輔導，包括甘特圖、花費明細表、項目日志等。教師應尋求學校支持，適當提高項目分數占比，提高學生對項目的重視程度。同時，教師需給明項目評估細則，包括階段性和總結性評估，幫助學生合理分配項目時間。

（3）激發能動，調研學習。學生需補充跨學科知識及項目管理的基本技能，例如調研市場（顧客需求、競品情況、政策規定）、計劃預算、了解工具方法、學習商業報告的制作。學生可利用圖書館、校園網、校友等各種資源，自主學習。教師應引導學生進行調研，總結學校的可用資源。企業以講座、訓練營、課程等形式提供相關領域的拓展、技術輔導、硬件開發設備支持等。

（4）團隊協同，設計制作。此階段，學生需要學習設計過程方法、理論驗證、仿真模擬以及產品的初步制作等技能。此過程需要大量跨學科知識，團隊成員根據計劃分工協同進行，教師應較為密切地關注學生活動，及時指導，糾正嚴重錯誤，提供必要工具和支持，但不可過度干預，越俎代庖，避免降低對學生的鍛煉效果。此過程中企業工程師深度參與，產教學三方加強交流，形成育人合力，及時糾偏，以節約時間和資源，形成最優解決方案。

（5）階段匯報，評價總結。階段任務完成后，教師和企業聯合組織階段性評價。學生以答辯或報告等方式匯報作品，暴露問題，獲得評價，包括其他小組學生建議、教師從學術角度給予的專業評價、企業從實際需求出發的評價。教師應完善評價體系［19］，提高學生對產品完成度、答辯專業性等各方面的重視，避免部分學生參與度過低的現象。企業亦可于此階段更新需求。

（6）糾錯優化，迭代升級。根據階段性評價，學生糾正偏差，更新版本，優化作品。根據實際需求和時間安排，該步驟和上一步驟可反復進行。通過多次暴露問題，反思評估，交流分享，學生可以更多地提高產品，豐富知識。此過程中，教師應該積極發揮指導作用，協助學生糾偏糾錯，企業也可派研發部門關注進度，協助輔導，總結學生活動給企業的啟發。

（7）完成項目，總結得失。教師組織學生匯報成果，教師企業學生三方評分，客觀公正。三方總結項目經驗與教訓?，F階段的實踐中，總結往往局限于學生知識的獲取。然而，項目式教學，應該是三方互教互學，共同成長的過程。學生不僅要總結獲取的工程知識，也應關注其他方面能力的成長或不足。教師的總結應該包括：①教師作為課程的協調人在各個環節的經驗與教訓；②教師作為一個科研人員，從項目活動中獲得的學術啟發［20］。企業也要積極探索項目活動給企業研發的助益，搭建平臺，尋找后續合作機會。

4 上海交通大學-華為深度融合下的項目式教學實施及成效

我校學生創新中心與華為技術有限公司合作開設了一系列優質的技術講座與企業選修課，方向覆蓋。人工智能、大數據、物聯網、網絡安全等前沿領域，項目實施過程按7步驟進行。

（1）確定項目。華為基于當前業內所使用的人工智能軟、硬件平臺，提出了在企業與社會生活中真實待解決的問題和需求。學生創新中心教師結合課程目標與學生興趣方向，為同學們制定一系列可選擇的項目方向，如垃圾分類檢測項目，并參與指導。在此過程中，更鼓勵學生自主思考，融合興趣與社會需求，擬定其他項目選題。

（2）擬定計劃。我校與華為合作的校企課程可分為校企公開課與校企選修課（學分），并且，面向全校各學科、專業的同學們開放。

確定項目選題后，學生創新中心任課老師會與華為的企業導師共同明確課程與項目的目的、細化具體的項目要求。并且，我校與華為將商討在此課程項目中，學生可以獲得的企業所提供的先進平臺與技術支持，如華為云AI平臺ModelArts、智能硬件HiLens等。

基于此，校企雙方共同為學生制定課程內容、項目時間節點，如中期匯報、小組完善、期末匯報等，并按計劃予以推進。

（3）調研資料。由于學生創新中心與華為合作的校企課程覆蓋全校各專業同學，因此課前會進行所需學科基礎知識的調查研究，了解學生整體的知識背景與學習訴求。

學生需針對課程項目補充跨學科知識，以“基于華為AI平臺的深度學習實踐”課程為例，學生需要掌握Python編程、高等數學等相關前置知識。此外，積極培養學生的小組項目管理能力，例如小組的合理分工與高效合作、PPT的制作與匯報等。學生將充分利用學校的圖書館、學生創新中心教師指導、華為公司所提供的平臺指導等資源進行自主學習。

（4）設計制作。設計制作階段，將更看重學生自身的創造力、團隊協作能力與自我批判性思考力。在學生創新中心與華為的校企合作課程中，學生常常以團隊的形式來推進制定的項目計劃。同時，學生需要思考如何更好地使用華為所提供的先進平臺和技術手段來完成項目。

在此過程中，學校與華為公司為學生提供了專門的“答疑綠色通道”，優先解決參加“交大華為校企課程”的學生所提交的問題，提供實時、完善的技術支持與保障。

（5）階段評價。在項目中，設置了階段性任務驗收，并組織小組進行項目進展匯報，由學生創新中心任課老師、華為企業導師、參與課程的全體學生聯合加權評分。在“基于華為AI平臺的深度學習實踐”課程中，在各組匯報之后，旁聽的其他組同學可以對該組進行提問與交流。以此來檢驗匯報組學生的學習情況以及其他小組學生的參與度。

（6）迭代優化。在中期匯報之后，老師會針對同學們在課程、項目中遇到的關鍵問題進行講解與答疑，于是，學生可以在此前基礎上進行更新與優化。同時，在每組同學匯報交流的過程中，可以相互學習其他小組的項目思路、經驗與方式，以此來完善自己所負責的項目。此外，華為云團隊為了保障校企課程進展順利，也為了我校學生有更好的平臺使用體驗，為校企課程提供了大力的云資源支持。因此，在項目過程中，老師能明顯感覺到華為企業力量對我校學生的幫助以及通過本次項目的鍛煉，學生的獨立思考能力得到了成長。

（7）評定結果。最后，學生將對項目成果進行匯報。在校企公開課中，項目評審常常由教師、華為企業專家進行客觀公正的評分，并對學生的項目進行總結，提出對項目下一步的展望與建議。

近年來的校企選修課，一般都將學生項目成果直接輸送至華為官方平臺的大賽中，如華為AI垃圾分類大賽、華為云無人車挑戰杯等。華為云團隊更為我校的校企課程開辟了專用、專業的在線考評平臺，學生將小組項目在平臺上進行提交，得到更專業的考評，也收獲了更佳的課程體驗。因此，從課程到學生項目到科技競賽，學校與華為的校企合作形成了完整的生態閉環。

5 結 語

第四次產業革命正在觸發高等工程教育的深刻變革，產教深度融合是高校深化教育教學改革、面向未來培養創新型人才的必然之選，本文歸納總結了產教深度融合下項目式教學的8大特征，提出了項目式教學流程框架，指出該教學模式主要經過確定項目、擬定計劃、調研資料、設計制作、階段評價、迭代優化、評定結果等7個步驟，強調產教融合背景下項目式教學過程中產、教、學三方明確角色定位，共同參與，協同發展的理念和思路。在所建構的項目式教學實施流程一般框架模型的基礎上可將研究向縱深發展，關注該模式在具體學科中的實施過程，細化研究項目式教學的落地效果，通過案例分析和實證研究，提出切實可行的實施方案。