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摘 要 以突出实践教学为特点的项目课程教学比较符合高职教育课程改革的要求,通过分析高职项目课程教学中存在的问题,提出基于关键链技术的项目课程实践教学优化的方法,描述应用关键链技术优化教学资源配给的过程。实践表明,基于关键链技术,经过优化处理的实践教学安排明显优于传统教学体系。
关键词 项目课程;关键链技术;实践教学
中图分类号:G712 文献标识码:A
文章编号:1671-489X(2015)09-0154-03
1 背景
高职教育培养的是动手能力强、专业特色鲜明的应用型人才,尤其强调岗位的适应性。项目课程教学模式正是以工作任务(项目)为中心,设计、组织课程内容,以完成工作任务为主要学习方式的课程模式,其更强调教学过程中学生实践技能的提高,更提倡学生为学习主体的内涵建设,更突出实践在课程建设中的主体地位,更强调专业岗位的适应性。因此,项目课程模式是高职教育课程模式改革的必然选择。
当前,项目课程开发在高职教育中仍存在较多困难,除了部分教师不认同外,还认为实践教学与课程教学将会形成对教学资源和学生可支配时间资源的争夺。由于这两者既并行又交错,从时间安排、逻辑内容与认知结构角度又会造成错位和失调,在教学进度安排中需考虑课程与实践教学安排的契合维度问题,还需解决教学资源有限性问题等。在采用将实践教学放到突出位置的高职项目课程教学模式时,这种资源争夺现象尤为严重,安排实践教学的项目“做”还是“不做”,“重要”还是“不重要”,项目之间的“先后”和“多少”问题,依然困扰着无数教育工作者。为此,以关键链技术为例,探寻一些科学方法,更好地进行教学资源配给,更好地进行教学安排,更好地开展课程教学内容设计,是有效提高教学成效的重要方面。
2 高职项目课程教学中存在的主要问题
高职项目课程开发与实施的意识不统一,开发范围模糊不清 一个专业的教学计划中必然存在以知识体系为主的课程教学和以实践技能教学为主的项目课程教学。以高职建筑工程管理专业为例,专业计划中公共基础课和部分选修课似乎更适合于以知识体系逻辑关系为主的课程教学模式,而一些专业基础课和专业课程则更适合采用突出实践教学的项目课程教学模式。专业教师在教研活动中往往根据自身课程出发,不能较好地统一思想认识,使得课程开发与建设不能齐心协力。
另外,还存在项目课程开发范围模糊不清问题。目前大多学校实施的项目课程是在专业计划安排时特指其中的一些以项目为中心选择组织课程内容、并通过完成项目的形式进行学习的科目,真正广义的项目课程至少要求把项目课程作为职业教育课程体系的主体。
项目课程与模块课程混淆不清 项目课程的基本思想指向的是工作任务的完成,即突出如何综合运用所获得的操作知识、理论知识来完成工作任务;而模块课程指向的是获得完成任务所需的知识、技能,是先把工作体系分解成一个个具体任务,再通过分析完成这些任务所需的知识和技能来获得课程内容。显然,项目课程模式更适合学生学习,模块课程更适合教师分析。在学习手段、学习平台、学习途径多样化的今天,必须牢固树立以学生作为学习最重要主体的思想。通常只有当一个人已有的知识无法解决他所面临的问题时,真正的学习才会发生。项目课程不仅可以应用于问题解决中,而且可以应用于任何执行意义上的任务中。相比以讲授为主的课程教学模式、分析知识技能为主的模块课程模式,项目课程更尊重学生的学习兴趣,更突出学生的主体地位。
项目课程实施过程中存在教学资源分配问题,还需进一步理顺知识逻辑顺序问题、学生可支配时间资源的争夺问题 不论项目是企业实际工作任务,还是校园模拟情境训练,都需占用一定的教学资源和时间资源。而目前高校扩招后,大多学校都不同程度地存在教育资源短缺与重复低效配置的矛盾、生师比偏高与无法满足规模庞大的在校生需求的矛盾,现有课程资源是否得到合理的配置和有效的共享已成为解决这些矛盾的瓶颈问题。同时,高校实验室资源的有限性,实验资源强势和弱势分布的差异性,已是高校资源利益分配所面临的突出问题。
教师设计项目、指导学生完成项目任务的能力不一,教师师资力量对项目课程教学模式影响较大 因与传统的教学方式有所区别,教师需参加岗位实践、教学设计能力培训、掌控实践教学能力培训等,不断提高教师自身实践教学业务水平是发挥项目课程教学模式作用的关键因素。如教师在开发项目课程时通常需有引导性问题的设计,只有设计好引导性问题,才能达到项目课程的整合理论与实践的重要功能,而产生于工作实践并需要在工作实践中进行思考的实践性问题是联结理论与实践的逻辑纽带,故项目课程开发中也必须重视实践性问题的设计。
3 关键链技术在优化项目课程实践教学中的应用步骤
关键链技术是近年来出现的较为先进的管理思想,在工程建设项目进度管理和企业多项目管理中应用广泛。将关键链技术应用于专业项目课程的实践教学进度安排的方案优化是一种较新的研究尝试,更难得的是关键链技术是求解资源配置问题的一种较为有效的方法。研究利用关键链技术更好解决课程教学与实践教学安排的契合维度问题,达到优化实践教学的目的。因需综合考虑多方因素,课程教学和实践教学的进度安排如同是一项复杂的多项目管理工作,一些任务过早开始提前占用资源,一些任务过量计算时间余量,导致整体上时间浪费、任务衔接不紧凑等问题层出不穷,究其原因是缺乏有效的组织方法导致人为效应过分放大。
关键链法强调对这些人为效应作出规范和限定,使这些弊端得到有效的改进。一方面,关键链法可以统筹安排缓冲时间,压缩项目的时间进度,防止拖延现象;另一方面,关键链法可以统筹安排资源分配,减少每个任务对资源的占用周期。在考虑资源约束的前提下,根据工序间的逻辑关系及估计工期得出的关键路径,即为该项目的关键链。关键链技术在优化项目课程实践教学中的应用步骤为:
1)估计工期,确定关键链; 2)识别项目的约束条件,建立资源协调模型,获取模型可行解,比较选出最优方案;
3)协调安排项目进度,对需求资源、需求时间和逻辑关系三项项目属性进行协调安排;
4)分析研究对象的时间维度、逻辑维度、认知维度的契合性,分析教学安排的合理程度,存在问题和优化方法及途径;
5)针对分析出来的矛盾问题进行教学计划优化设计;
6)条件许可时可进行优化方案效果检验;
7)总结评价与展望。
4 应用关键链技术优化教学资源配给过程
简要说明关键链技术的应用过程。
其中,Sij表示项目i中的任务j对第一种资源的需求量,Ri为资源i的可用总量,Tij表示项目i任务j的开始时问,Tik表示项目i任务k的开始时间,k为项目i任务j的紧前任务,tik表示项目i任务k的持续时间。
由于变量过多,上述模型无法通过确定性算法求得最优解,但是可以依靠各种算法求出较优解或可行解,它也可用于比较不同方案的合理程度,可以通过比较目标函数值,在几个可行方案中选出最优方案。
2)协调安排项目进度。一门项目课程由若干个项目组成,一个项目由若干个任务构成,明确每个项目(任务)的属性:需求资源、需求时间和逻辑关系。以高职建管专业项目课程安排为例,先用甘特图罗列出由专业项目课程开发的项目(任务),教师罗列出初始安排,先汇总后示例,如图1所示;再根据安排查看各项目(任务)属性的冲突情况,根据课程特点和资源冲突情况协调各项目进度安排。如从图中发现同为建管1班,在工程放样项目和制图识图项目中存在时间安排矛盾、资源冲突等问题,需协调解决。协调时注意兼顾各项课程的重要性及课程特点等问题,经分析的关键链上的课程内容须先予以确保资源提供。
课程特点决定了项目课程开发的项目间的逻辑关系,有些逻辑关系是不能调整的。如建筑工程测量课程,结合工作岗位需求,将课程分解为若干个递进式的项目,每个项目既有时间要求也有资源需求要求,包括教学场地、实训场地、仪器设备、师资及学生数和分组情况等。由于递进式的项目设置要求有一定的先后顺序,同时又需考虑场地、设备、学生数、教师协同等条件,在教学安排初期就需科学计划,才能确保该项目课程的顺利实施。
又如建设法规课程,它由于内容不具备一定的连续性,可采用并列式的项目设置,若其在资源需求上与递进式项目课程发生冲突时,就可以适当让步。总的原则应是确保项目课程实践教学的顺利实施、尽量发挥现有教学资源的有效利用。
当一个学期中多个项目课程同时上课时,这些矛盾将会立即呈现出来,只有在教学计划安排时统筹考虑,协调安排项目进度来解决。针对初始解的主要优化方案,一是对时间上可调的实践活动做出重新安排;二是在不违反课程设计逻辑关系的前提下调整课程时间,以压缩上课周期为主,尽可能发挥实践活动的最大功效。
3)分析研究对象的时间维度、逻辑维度、认知维度的契合性,分析教学安排的合理程度,优化项目教学计划安排。为了更清晰地把握各教学活动之间的逻辑关系,还要对专业每个实践教学活动的相关性质进行汇总,将实践教学的重要程度分为“必须型”“应当型”“可选型”;结合项目实践的场地、设备需求、师资调配、相关课程的紧前紧后关系等情况,将实践教学时间设置为“可调型”和“不可调型”,组织方为校内的一般为“可调型”多,为校外的一般为“不可调型”多。以建管专业项目课程实践教学为例,如图2所示。
4)优化方案效果检验。教学体系优化的目标之一是学生每周学习时间趋于平均,因此,方差可以很好地反映教学改革效果,方差越小,教学时间安排分布越服从均匀。若i为周数,ti表示第i周的教学时间(包括课程教学和实践教学),n为总周数,那么,教学时间方差为:
将每周的教学时间计算后可计算总的教学时间方差,比较方案优化前和优化后的教学时间方差值,可以发现经过优化的教学计划安排将明显优于传统教学体系。
5)总结后将优化后的项目课程实践教学安排付诸实施。
5 总结
影响实践教学的因素很多,关键链技术应用后对实践教学中协调教学资源配给和教学进度安排有显著积极的影响,但优化方法应用上还不够成熟。
参考文献
[1]邹巍.大众化背景下高校资源的多样性及其有效利用[J].黑龙江高教研究,2009(10):62-64.
[2]王林芳.基于关键链技术的项目进度管理研究[D].成都:西华大学,2012.
[3]程业.基于多项目管理的课程教学与实践教学契合方法研究[D].南京:南京邮电大学,2012.
[4]杨天怡,胡新平,严薇,等.创新教育与实践教学创新[J].中国高等教育,2005(23):28-29.
[5]Tobis I P, Tobis M. Managing Multiple Projects[M].New York: McGraw-Hill Companies,2003:129-141.
关键词 项目课程;关键链技术;实践教学
中图分类号:G712 文献标识码:A
文章编号:1671-489X(2015)09-0154-03
1 背景
高职教育培养的是动手能力强、专业特色鲜明的应用型人才,尤其强调岗位的适应性。项目课程教学模式正是以工作任务(项目)为中心,设计、组织课程内容,以完成工作任务为主要学习方式的课程模式,其更强调教学过程中学生实践技能的提高,更提倡学生为学习主体的内涵建设,更突出实践在课程建设中的主体地位,更强调专业岗位的适应性。因此,项目课程模式是高职教育课程模式改革的必然选择。
当前,项目课程开发在高职教育中仍存在较多困难,除了部分教师不认同外,还认为实践教学与课程教学将会形成对教学资源和学生可支配时间资源的争夺。由于这两者既并行又交错,从时间安排、逻辑内容与认知结构角度又会造成错位和失调,在教学进度安排中需考虑课程与实践教学安排的契合维度问题,还需解决教学资源有限性问题等。在采用将实践教学放到突出位置的高职项目课程教学模式时,这种资源争夺现象尤为严重,安排实践教学的项目“做”还是“不做”,“重要”还是“不重要”,项目之间的“先后”和“多少”问题,依然困扰着无数教育工作者。为此,以关键链技术为例,探寻一些科学方法,更好地进行教学资源配给,更好地进行教学安排,更好地开展课程教学内容设计,是有效提高教学成效的重要方面。
2 高职项目课程教学中存在的主要问题
高职项目课程开发与实施的意识不统一,开发范围模糊不清 一个专业的教学计划中必然存在以知识体系为主的课程教学和以实践技能教学为主的项目课程教学。以高职建筑工程管理专业为例,专业计划中公共基础课和部分选修课似乎更适合于以知识体系逻辑关系为主的课程教学模式,而一些专业基础课和专业课程则更适合采用突出实践教学的项目课程教学模式。专业教师在教研活动中往往根据自身课程出发,不能较好地统一思想认识,使得课程开发与建设不能齐心协力。
另外,还存在项目课程开发范围模糊不清问题。目前大多学校实施的项目课程是在专业计划安排时特指其中的一些以项目为中心选择组织课程内容、并通过完成项目的形式进行学习的科目,真正广义的项目课程至少要求把项目课程作为职业教育课程体系的主体。
项目课程与模块课程混淆不清 项目课程的基本思想指向的是工作任务的完成,即突出如何综合运用所获得的操作知识、理论知识来完成工作任务;而模块课程指向的是获得完成任务所需的知识、技能,是先把工作体系分解成一个个具体任务,再通过分析完成这些任务所需的知识和技能来获得课程内容。显然,项目课程模式更适合学生学习,模块课程更适合教师分析。在学习手段、学习平台、学习途径多样化的今天,必须牢固树立以学生作为学习最重要主体的思想。通常只有当一个人已有的知识无法解决他所面临的问题时,真正的学习才会发生。项目课程不仅可以应用于问题解决中,而且可以应用于任何执行意义上的任务中。相比以讲授为主的课程教学模式、分析知识技能为主的模块课程模式,项目课程更尊重学生的学习兴趣,更突出学生的主体地位。
项目课程实施过程中存在教学资源分配问题,还需进一步理顺知识逻辑顺序问题、学生可支配时间资源的争夺问题 不论项目是企业实际工作任务,还是校园模拟情境训练,都需占用一定的教学资源和时间资源。而目前高校扩招后,大多学校都不同程度地存在教育资源短缺与重复低效配置的矛盾、生师比偏高与无法满足规模庞大的在校生需求的矛盾,现有课程资源是否得到合理的配置和有效的共享已成为解决这些矛盾的瓶颈问题。同时,高校实验室资源的有限性,实验资源强势和弱势分布的差异性,已是高校资源利益分配所面临的突出问题。
教师设计项目、指导学生完成项目任务的能力不一,教师师资力量对项目课程教学模式影响较大 因与传统的教学方式有所区别,教师需参加岗位实践、教学设计能力培训、掌控实践教学能力培训等,不断提高教师自身实践教学业务水平是发挥项目课程教学模式作用的关键因素。如教师在开发项目课程时通常需有引导性问题的设计,只有设计好引导性问题,才能达到项目课程的整合理论与实践的重要功能,而产生于工作实践并需要在工作实践中进行思考的实践性问题是联结理论与实践的逻辑纽带,故项目课程开发中也必须重视实践性问题的设计。
3 关键链技术在优化项目课程实践教学中的应用步骤
关键链技术是近年来出现的较为先进的管理思想,在工程建设项目进度管理和企业多项目管理中应用广泛。将关键链技术应用于专业项目课程的实践教学进度安排的方案优化是一种较新的研究尝试,更难得的是关键链技术是求解资源配置问题的一种较为有效的方法。研究利用关键链技术更好解决课程教学与实践教学安排的契合维度问题,达到优化实践教学的目的。因需综合考虑多方因素,课程教学和实践教学的进度安排如同是一项复杂的多项目管理工作,一些任务过早开始提前占用资源,一些任务过量计算时间余量,导致整体上时间浪费、任务衔接不紧凑等问题层出不穷,究其原因是缺乏有效的组织方法导致人为效应过分放大。
关键链法强调对这些人为效应作出规范和限定,使这些弊端得到有效的改进。一方面,关键链法可以统筹安排缓冲时间,压缩项目的时间进度,防止拖延现象;另一方面,关键链法可以统筹安排资源分配,减少每个任务对资源的占用周期。在考虑资源约束的前提下,根据工序间的逻辑关系及估计工期得出的关键路径,即为该项目的关键链。关键链技术在优化项目课程实践教学中的应用步骤为:
1)估计工期,确定关键链; 2)识别项目的约束条件,建立资源协调模型,获取模型可行解,比较选出最优方案;
3)协调安排项目进度,对需求资源、需求时间和逻辑关系三项项目属性进行协调安排;
4)分析研究对象的时间维度、逻辑维度、认知维度的契合性,分析教学安排的合理程度,存在问题和优化方法及途径;
5)针对分析出来的矛盾问题进行教学计划优化设计;
6)条件许可时可进行优化方案效果检验;
7)总结评价与展望。
4 应用关键链技术优化教学资源配给过程
简要说明关键链技术的应用过程。
其中,Sij表示项目i中的任务j对第一种资源的需求量,Ri为资源i的可用总量,Tij表示项目i任务j的开始时问,Tik表示项目i任务k的开始时间,k为项目i任务j的紧前任务,tik表示项目i任务k的持续时间。
由于变量过多,上述模型无法通过确定性算法求得最优解,但是可以依靠各种算法求出较优解或可行解,它也可用于比较不同方案的合理程度,可以通过比较目标函数值,在几个可行方案中选出最优方案。
2)协调安排项目进度。一门项目课程由若干个项目组成,一个项目由若干个任务构成,明确每个项目(任务)的属性:需求资源、需求时间和逻辑关系。以高职建管专业项目课程安排为例,先用甘特图罗列出由专业项目课程开发的项目(任务),教师罗列出初始安排,先汇总后示例,如图1所示;再根据安排查看各项目(任务)属性的冲突情况,根据课程特点和资源冲突情况协调各项目进度安排。如从图中发现同为建管1班,在工程放样项目和制图识图项目中存在时间安排矛盾、资源冲突等问题,需协调解决。协调时注意兼顾各项课程的重要性及课程特点等问题,经分析的关键链上的课程内容须先予以确保资源提供。
课程特点决定了项目课程开发的项目间的逻辑关系,有些逻辑关系是不能调整的。如建筑工程测量课程,结合工作岗位需求,将课程分解为若干个递进式的项目,每个项目既有时间要求也有资源需求要求,包括教学场地、实训场地、仪器设备、师资及学生数和分组情况等。由于递进式的项目设置要求有一定的先后顺序,同时又需考虑场地、设备、学生数、教师协同等条件,在教学安排初期就需科学计划,才能确保该项目课程的顺利实施。
又如建设法规课程,它由于内容不具备一定的连续性,可采用并列式的项目设置,若其在资源需求上与递进式项目课程发生冲突时,就可以适当让步。总的原则应是确保项目课程实践教学的顺利实施、尽量发挥现有教学资源的有效利用。
当一个学期中多个项目课程同时上课时,这些矛盾将会立即呈现出来,只有在教学计划安排时统筹考虑,协调安排项目进度来解决。针对初始解的主要优化方案,一是对时间上可调的实践活动做出重新安排;二是在不违反课程设计逻辑关系的前提下调整课程时间,以压缩上课周期为主,尽可能发挥实践活动的最大功效。
3)分析研究对象的时间维度、逻辑维度、认知维度的契合性,分析教学安排的合理程度,优化项目教学计划安排。为了更清晰地把握各教学活动之间的逻辑关系,还要对专业每个实践教学活动的相关性质进行汇总,将实践教学的重要程度分为“必须型”“应当型”“可选型”;结合项目实践的场地、设备需求、师资调配、相关课程的紧前紧后关系等情况,将实践教学时间设置为“可调型”和“不可调型”,组织方为校内的一般为“可调型”多,为校外的一般为“不可调型”多。以建管专业项目课程实践教学为例,如图2所示。
4)优化方案效果检验。教学体系优化的目标之一是学生每周学习时间趋于平均,因此,方差可以很好地反映教学改革效果,方差越小,教学时间安排分布越服从均匀。若i为周数,ti表示第i周的教学时间(包括课程教学和实践教学),n为总周数,那么,教学时间方差为:
将每周的教学时间计算后可计算总的教学时间方差,比较方案优化前和优化后的教学时间方差值,可以发现经过优化的教学计划安排将明显优于传统教学体系。
5)总结后将优化后的项目课程实践教学安排付诸实施。
5 总结
影响实践教学的因素很多,关键链技术应用后对实践教学中协调教学资源配给和教学进度安排有显著积极的影响,但优化方法应用上还不够成熟。
参考文献
[1]邹巍.大众化背景下高校资源的多样性及其有效利用[J].黑龙江高教研究,2009(10):62-64.
[2]王林芳.基于关键链技术的项目进度管理研究[D].成都:西华大学,2012.
[3]程业.基于多项目管理的课程教学与实践教学契合方法研究[D].南京:南京邮电大学,2012.
[4]杨天怡,胡新平,严薇,等.创新教育与实践教学创新[J].中国高等教育,2005(23):28-29.
[5]Tobis I P, Tobis M. Managing Multiple Projects[M].New York: McGraw-Hill Companies,2003:129-141.