大學項目式教學效果的實證研究
——以“機械工程材料及其成形技術”課程項目式教學為例

周明健 王玉勤

（巢湖學院 機械工程學院，安徽 巢湖 238000）

項目教學模式建立在工業社會、信息社會基礎上，“基于項目的學習”最早是美國教育家克伯屈于1918年《設計教學法：在教育過程中有目的活動的應用》一文中提出，主張教學活動應以學生的需要為中心[1]?；陧椖康膶W習與傳統教學的區別在于強調“學生主體，教師引導”，改變以往“教師講，學生聽”被動的教學模式。

20世紀90年代以來，隨著傳統的教學方法不能滿足人才培養的需要，世界各國都在尋求教學方式的改變，希望構建開放的學習環境，為學習者提供更多獲取知識的途徑、分析和解決問題的機會。在國外，“項目研究”與“設計學習”被推崇，德國聯邦職教所制定以行動為導向的項目教學法，日本在新課程體系中設置 “綜合學習時間”。在國內，周曉宏[2]將項目開發教學法應用于計算機程序設計課程教學中，突破了傳統教學重理論輕實踐的教學模式。武韡[3]研究如何在高職計算機應用技術專業教學中進行項目導入和任務驅動以及對教學效果進行評價等問題，提出了在教學過程中要注意學生作品的多樣性、項目設計的真實性和項目指導老師的多樣性，但是這些都是高校項目教學中遇到的困境。周文軒[4]以應用型本科院校的G3D引擎課程為例，研究如何將項目教學方法與翻轉課堂相結合，并對項目翻轉課堂教學進行了反思：教師在教學準備階段、課堂教學和課外學習活動中如何個性化指導和提高學生的學習熱情和動力是個十分重要的課題，需要學校、教師和學生共同配合和努力。王玉勤[5]將CDIO工程教育模式與液壓傳動課程教學與實踐相結合，在項目教學上做出了新的嘗試，并取得一定的成效。近年來，項目教學模式研究大多數關注如何將項目教學模式與課程教學內容和教學實踐方法相結合來提高課程教學效果，沒有具體分析教學對象自身特點以及教學對象對項目教學模式的適應性等問題。本文采用量化評估和實驗研究來分析項目教學對象的學習能力和學習動機水平高低如何影響項目教學效果，并通過問卷調查方式測評在校大學生對項目教學的態度和接受程度來驗證實驗研究結果的合理性，提出項目教學取得良好效果應采取的具體措施。

1 “機械工程材料及其成形技術”課程項目教學效果實驗研究

1.1 實驗研究對象

實驗從安徽某應用型本科高校機械類專業大二年級中選取64名學生作為研究對象，其中學習動機和學習能力水平高的學生16名，學習動機水平高但學習能力水平低的學生16名，學習動機水平低但學習能力水平高的學生16名，學習動機和學習能力水平低的學生16名。接著將這四種類型學生分別組成實驗組和控制組，實驗組和控制組中對應類型學生人數相同，并且對應類型學生的學習動機水平和學習能力水平無顯著差異。

1.2 實驗模式

實驗首先通過標準化的心理測量量表對被試者進行測驗，并按照學習動機水平和學習能力水平高低特點將被試者分為四類。采用華南師范大學張衛等編制大學生自主學習量表中的學習動機分量表[6]測量學習動機水平，當被測對象的學習動機量化分值處于120～140，認定為學習動機水平高，而當被測對象的學習動機量化分值處于100～120，認定為學習動機水平低。采用美國Stanford-Binet智力量表測量學習能力水平，當被測對象的學習能力量化分值處于100～130，認定為學習能力水平高，而其學習能力量化分值處于80～100，認定為學習能力水平低。然后從這四種類型學生中各抽取8名組成實驗組施以項目教學，剩下的32名學生組成控制組施以傳統教學，實驗組和控制組學生要進行前測考試和后測考試，獲得實驗數據。最后運用SPSS25.0軟件來分析實驗數據。

1.3 實驗過程

實驗組和控制組學生要進行前測考試和后測考試，前測試卷和后測試卷都由同一授課教師編制，兩份試卷難度一致，考試范圍一致，均是20道綜合性問答題，每題5分，按照考點給分，答對給分，答錯不給分。前測考試是在教師講授“機械工程材料及其成形技術”課程前進行，由于實驗組和控制組學生未接觸此課程，測試成績都為0分，說明實驗組和控制組學生學習此課程的起點是無差別。后測考試是在實驗組和控制組學生學完此課程后進行。在進行教學過程中，控制組和實驗組有相同的教學課時、教材和其他課堂資料，嚴格按照同一教學大綱中的知識和能力要求對學生進行培養?？刂平M采用傳統教學模式教學，教師按照教材編排章節順序進行知識點教學，在課堂上首先課程導入，然后利用多媒體課件輔導講授教學，最后總結課堂重點并完成本單元練習。實驗組采用項目教學模式教學，教師打破以前的以“知識點”為線索的教學方式，改用以“項目”為線索，以“子項目”為模塊，在課堂上首先項目應用背景導入，然后將項目應用中包括本節課的知識點和相關問題利用多媒體展示出來，學生進行積極學習、探索解決項目中提出的問題，最后對學生完成項目的情況進行點評并將項目中涉及的知識點精講，留下一段時間讓學生思考和提出問題，進行答疑解惑、點撥拓展。

1.4 數據分析與處理

1.4.1 對影響學生成績提高的兩因素方差分析

用A、B、C、D分別代表學習動機和學習能力水平高、學習動機水平高但學習能力水平低、學習動機水平低但學習能力水平高、學習動機和學習能力水平低這四種類型學生。使用SPSS25.0軟件對影響學生成績提高的教學方法和學生類型因素進行兩因素方差分析，研究傳統教學模式和項目教學模式對A、B、C、D類型學生成績提高幅度的影響，描述性統計量、Levene方差齊性檢驗、主體間效應檢驗、多重比較（LSD）分別如表1、2、3、4 所示。

從表1可知，在傳統教學模式下，A、B、C類型學生成績提高的平均值分別為82.50、79.00、77.75，而在項目教學模式下，A、B、C類型學生成績提高的平均值分別為87.88、83.88、79.63，這說明項目教學模式相對于傳統教學模式對A、B、C類型學生成績提高具有優勢，其中A類學生成績提高幅度最為明顯。在傳統教學模式下，D類型學生成績提高的平均值和標準方差分別為57和5.47，而在項目教學模式下，D類型學生成績提高的平均值和標準方差分別為58.5和4.87，這說明項目教學模式相對于傳統教學模式在幫助學習動機和學習能力水平低的學生快速提高成績方面沒有優勢。

表1 描述性統計量

兩因素方差分析對正態性要求并不是很高，但是對方差齊性要求較高，因此在進行分析時要進行方差齊性檢驗。從表2可知，Levene統計量為1.466，顯著性P值為0.198，大于顯著性水平設定值0.05，說明8組數據方差齊性，因此可以對這些數據進行兩因素方差分析。

表2 Levene方差齊性檢驗a

從表3可知，主效應模型檢驗的校正模型統計量F為72.550，顯著性P值為 0.000，說明模型有統計學意義。教學方法和學生類型因素的顯著性P值分別為0.039和0.000，都小于顯著性水平設定值0.05，這說明教學方法和學生類型都會影響學生成績提高的幅度。

從表4可知，在不考慮教學方法的前提下，A類與B、C、D這三類學生成績的提高幅度顯著性P值分別為0.004、0.001和0.000，即 A類和B、C、D這三類學生成績的提高幅度存在顯著性差異，說明A類學生無論在什么教學模式下，其成績提高的幅度都明顯高于B、C、D三類學生成績提高幅度。B類與C類學生的成績提高幅度顯著性P值為0.128，說明B類和C類學生的成績提高幅度不存在顯著性差異，即在不考慮教學模式的情況下，B、C兩類學生成績提高的幅度沒有顯著差異。

1.4.2 對成績優良學生人數的卡方檢驗

將學生成績范圍 90～100、80～89、70～79、60～69分別劃為優秀、良好、中等、及格等級，并對分別在傳統教學和項目教學下，學生成績達到優秀等級和良好及其以上等級的學生人數進行統計和卡方檢驗，檢驗結果如表 5、6、7、8 所示。

表3 主體間效應檢驗

從表5和表7可知，在傳統教學模式下，學生成績達到優秀等級和良好及其以上等級的人數分別為2和11，而在項目教學模式下，學生成績達到優秀等級和良好及其以上等級的人數分別為5和19。這說明項目教學模式在增加學生成績達到良好及其以上等次人數方面比傳統教學模式有明顯優勢。

從表6可知，對學生成績達到優秀等級人數進行卡方檢驗，其自由度df為1，其顯著性P值為0.230，大于顯著性水平設定值0.05，因此拒絕原假設認為 “在項目教學和傳統教學模式下，學生成績達到優秀等級的人數存在顯著性差異”，這說明項目教學模式在增加學生成績達到優秀等次人數方面相對于傳統教學模式沒有明顯優勢。從表8可知，對學生成績達到良好及其以上等級的人數進行卡方檢驗，其自由度df為1，其顯著性P值為0.045，小于顯著性水平設定值0.05，因此接受原假設認為 “在項目教學和傳統教學模式下，學生成績達到良好及其以上等級的人數存在顯著性差異”。

1.5 實驗結論

學生對項目教學模式是否具有良好的適應性取決于學習動機和學習能力水平的高低。學習動機和學習能力水平低的學生對項目教學模式的適應性差，其接受項目教學效果不如傳統教學效果，對于這類學生，教師在實施項目教學過程中要給予其更多的關注和引導，有針對性地設計教學考核體系和教學指導方案，做到“因材施教”。

表5 教學方法*教學效果（以優秀等級劃分）交叉表

表6 卡方檢驗（學生成績優秀等級的人數）

表7 教學方法*教學效果（以良好等級劃分）交叉表

表8 卡方檢驗（學生成績良好及其以上等級的人數）

教學方法和學生的學習動機水平和學習能力水平都直接影響學生學習成績提高的幅度，但是在不考慮教學模式的情況下，學生的學習動機水平和學習能力水平在影響學生成績提高幅度方面起著同等重要的作用，因此在項目教學模式下，要想取得好的教學效果，在激發學生學習動機的同時，注重學生學習能力的培養。

相對于傳統教學模式，項目教學模式在增加學生成績達到良好及其以上等次人數方面具有明顯優勢，而在增加學生成績達到優秀等次人數方面沒有明顯優勢。在項目教學模式中，學生改變了傳統教學過程中的學習方式，主動性、參與性增強，能夠感受到所學知識的應用價值，其學習興趣和積極性被調動，學習潛力被激發，學習信心增強，其學習成績由中等提升到良好等次比較容易，但是通過項目教學模式將學生成績提高到優秀等次是比較困難的。學生成績到達優秀等級不僅與教師的教學模式，教學手段，教學安排等因素有關，而且還要依賴于其自身的扎實的基礎知識、超強的學習動力、高效的學習方法、頑強的學習毅力[7]。

2 關于大學生對項目教學的態度和接受程度的問卷調查

在項目教學效果實驗研究基礎上，為了進一步明確項目教學的效果，組織開展了大學生對項目教學的態度和接受程度的調查研究。

2.1 問卷調查

關于大學生對項目教學的態度和接受程度的問卷調查如表9所示。問卷調查的對象為安徽某應用型本科高校機械設計制造及其自動化、機械電子工程和材料成型及其控制三個專業的2015—2018級學生，發放500份調查問卷，收回452份，其中有效問卷410份。

表9 關于大學生對項目教學的態度和接受程度的問卷調查

2.2 問卷調查結果及其分析

關于大學生對項目教學的態度和接受程度的問卷調查結果如表10所示，參與過“項目式”教學活動的學生約占接受問卷調查的學生的86%，對“項目式”教學法完全能夠接受的學生約占接受問卷調查的學生的13%，比較能夠接受的占接受問卷調查的學生的48%，困難較大但仍然能夠接受的學生占到19%，也說明了絕大多數學生對“項目式”教學是能夠接受的。

與傳統教學法相比，49%的學生覺得完成任務過程中獨立學習能力和解決問題的能力得到提高，20%的學生覺得完成任務過程中獨立學習能力和解決問題能力沒有提高，17%的學生沒有關注自己在“項目式”教學過程中自己的學習能力和解決問題能力是否提高，這說明在“項目式”教學模式僅僅是一種教學方法，不能保證所有學生在這種教學模式下學習能力都能得到提高，這與學生是否有學習動機和學習能力水平高低有很大關系，學習動機和學習能力水平較高的學生更適合于“項目式”教學，而學習動機和學習能力水平低的學生在“項目式”教學中處于被動狀態，獨立學習能力和解決問題能力很難得到提高，這一問卷調查結果與項目教學效果實驗研究結果相一致。

表10 關于大學生對項目式教學的態度和接受程度的問卷調查結果

“學生主體，教師引導”的項目教學模式會讓學生自主探索知識的范圍變大，只要有一定的學習動機都會覺得學業負擔變大。在“項目式”教學過程中，有12%的學生覺得自己的學業負擔很大，這類學生的學習動機強，但是學習能力水平低，因此需要教師在“項目式”教學過程中，幫助他們改變學習方法和提高學習能力的同時，對課程內容和教學資源進行重組，提高他們的學習效率，讓他們覺得自己的學業負擔偏大或者適中，這樣他們才會有持續的學習動力。有58%的學生覺得自己的學業負擔偏大，這類學生的學習動機稍高于其學習能力水平，在“項目式”教學過程中要時刻關注他們的學習心理動態，減少他們的畏難情緒。有11%的學生覺得自己的學業負擔適中，這類學生的學習動機與學習能力水平匹配。5%的學生覺得自己的學業負擔偏小，這類學生可能學習動機很低，自主學習能力很差，未能真正參與到項目教學活動中，處于一種被動應付學習狀態，表現出沒有壓力。

通過“項目式”教學，有25%的學生覺得自己與其他同學的溝通交流，合作完成任務的能力得到很大提高，有55%的學生覺得自己在與其他同學的溝通交流，合作完成任務的能力得到一定提高。在項目教學模式中，圍繞項目分組實施是有助于提高大家的溝通合作能力，而且這是工程應用型人才十分重要的能力[8]。

3 研究結果與啟示

綜上所述，我們認為項目教學法能夠對我們傳統教方法的不足進行一定彌補，相對于傳統教學，教學效果有一定提高，但是項目教學也不是適合所有課程和所有類型學生，因此項目教學模式也存在一定局限性，這為大學項目教學模式有效進行帶來一定的啟示。

第一，在實施項目教學前，制定學習動機和學習能力水平量化表，分析教學對象的學習動機水平和學習能力水平，可預測教學對象對項目教學的適應性。在了解教學對象特點有助于學習小組成員的合理配置，在小組中充分發揮優秀學生的帶頭示范作用的同時，重點關注學習動機水平和學習能力差的學生，讓其在群體中共同討論協商解決項目預先規定的任務，從而達到共同學習進步的目的。

第二，激發學生的學習動機和提高學習能力。精心選擇教學資源，編制教學內容，項目教學內容要將課程的理論知識與真實的具體任務相結合，將項目任務分解為多個子項目，子項目的設計不僅要覆蓋課程理論體系重要知識點，而且不能任務過多或難度多大[9]，否則容易使學習動機水平和學習能力水平低的學生產生厭學情緒，學習興趣完全喪失，進而造成其學習動機水平更低，影響項目教學效果。

第三，項目教學過程設計，打破以“知識點”為線索，改用以“項目”為線索，在完成項目過程中提升學習能力。項目教學過程設計包括課前項目導入、課堂項目實施、項目成果展示三個環節[10]。首先，課前教師利用網絡平臺向學生導入項目，教師確立項目教學目標、重點，準備教學材料而學生了解項目任務，學習教學材料。其次，課堂項目實施過程中，教師要進行相關知識點測試、項目預熱、項目小組討論。最后在網絡平臺上分享優秀成果并進行教師點評，進行網絡互動和教學反思。

4 結語

以“機械工程材料及其成形技術”項目教學為例，對項目教學法的教學效果進行量化評估和實驗研究，并通過問卷調查測評了安徽某應用型本科高校三個專業在讀學生對大學“項目式”教學的態度和接受程度。項目教學模式不是萬能的，也存在一定的局限性，學生的學習動機和學習能力水平高低決定著項目教學的教學效果好壞，提出“項目教學要在分析教學對象特點的基礎上，精心選擇教學資源，編制教學內容，設計課程教學過程，做到因材施教，激發學生的學習動機，在完成項目過程中提升學習能力”教學觀點，為今后同類應用型高校實施項目教學提供一定參考。