1. 引言
项目教学法是一种以学生为中心的教学方法，它将学习过程放在具体的项目中，通过学生自主完成项目，从而学到知识并掌握技能。在项目教学法中，学生不再是被动的知识接受者，而是主动的参与者和探索者[1]。学生在教师的引导下，围绕一个具体的项目，进行资料收集、方案设计、项目实施和成果展示等一系列活动，从而全面提升学生的实践能力、创新能力和综合素质。
项目教学法在高等教育的教学中具有广泛的应用[2]-[5]。王晓斌等人[6]将项目教学法引入土木工程专业的教学应用中，阐述了项目教学法对学生综合应用能力、实践创新精神等能力培养的意义。冯玉明等人[7]进行了将课程思政融入项目教学法的《大学计算机基础》教学改革研究，给出了以项目化教学为核心的改革方案。张明岗[8]在“三教”改革背景下，对机械专业进行了项目教学法的实践探索研究。区穗玲等[9]人将项目教学法应用到高校环境艺术设计教学中。
项目教学法的突出特征首先体现在以项目为核心，课堂活动随项目推进而展开，学生将所学知识直接用于解决实际问题，使理论与实际之间的距离拉近。同时，学生作为主体可以根据自己的兴趣和特长，选择适合自己的项目任务和解决方法，培养自主学习和创新思维能力。项目教学法将理论知识与实践操作有机融合，学生通过实际动手操作，能够更好地理解和掌握知识，提高实践技能和操作能力。在教学过程中，多数项目是无法个人完成，需要采用团队合作的形式，团队成员之间进行分工、沟通与协调，从而锻炼学生的合作能力与沟通技巧。
2. 项目教学法与创新实践能力培养的关系
项目教学法与创新实践能力培养之间存在着紧密的联系，项目教学法能够为创新实践能力的培养提供有力的支持和保障。在项目教学中，学生需要面对实际问题情境，利用所学知识，提出可行的解决方案。这种过程能够激发学生的创新思维，培养他们的创新意识和能力。以机械电子专业中机电一体化产品设计为例，学生需要综合考虑机械结构、电子技术、控制理论、软件编程等多个方面的因素，通过不断地尝试，设计出具有创新性的产品。学生的创新实践能力涵义如图1所示。
Figure 1. The meaning of students’ innovative practice ability
图1. 学生的创新实践能力涵义
项目教学法注重实践操作，学生在项目实施过程中，需要亲自动手操作各种工具和实验设备，进行实验测试，将实验数据进行分析，从而提高自己的实践操作和分析能力。在进行机电系统的调试时，学生需要熟练掌握各种调试工具和方法，通过实际操作，找出并解决问题，提高系统可靠性。
3. 项目教学法的实施步骤
3.1. 项目选择与设计
基于创新实践能力培养的项目教学法应用到本校22级机械电子专业的学生中，项目选择与设计是项目教学法实施的首要环节，直接关系到教学效果和学生的学习体验。在选择项目时，应遵循以下原则：一是综合性原则，项目应涵盖机电专业的多个学科领域，如机械设计、电子电路、控制工程等，培养学生的综合应用和团队协作能力；二是挑战性原则，项目应具有一定的难度和挑战性，能够激发学生的学习兴趣和创新思维，促使学生主动学习，培养学生知识创新能力；三是实用性原则，项目应与实际工程应用紧密结合，具有一定的实际应用价值，能够让学生在完成项目的过程中，了解和掌握实际工程中的技术和方法，从而培养实践活动能力。
本研究以《智能控制理论》课程为例，进行“智能机器人的设计与制作”项目教学，该项目综合了机械设计、电子电路、控制工程、计算机编程等多个学科领域的知识，要求学生设计并制作一个能够完成指定任务的智能机器人，如自主避障、目标跟踪等，根据不同的任务划分项目团队。这个项目具有一定难度和挑战性，能够激发学生的学习兴趣和创新思维，培养团队协作，同时也具有实际应用价值，如在工业生产、物流配送等领域都有广泛的应用前景。
在设计项目时，还应明确项目的目标、任务和要求，制定详细的项目计划和评价标准。项目目标应具体、明确，具有可操作性和可衡量性；项目任务应分解为多个子任务，每个子任务都应有明确的任务描述和时间节点；评价标准应客观、公正，能够全面、准确地评价学生的学习成果和能力水平。
3.2. 项目计划制定
项目计划制定是项目教学法实施的重要环节，能够帮助学生明确项目的目标、任务和进度安排，提高项目实施的效率和质量。在制定项目计划时，教师应引导学生充分参与，共同讨论和制定项目计划。
首先，学生应根据项目的目标和任务，进行需求分析和可行性研究，确定项目的技术路线和实施方案。在“智能机器人的设计与制作”项目中，学生需要分析机器人的功能需求、性能指标和应用场景，研究各种技术方案的可行性和优缺点，选择适合的技术路线和实施方案。
其次，学生应根据项目的技术路线和实施方案，制定详细的项目计划，包括项目的时间安排、任务分工、资源需求等。项目计划应具有可操作性和可调整性，能够根据实际情况进行灵活调整和优化。在制定项目计划时，学生可以采用甘特图、网络图等工具，直观地展示项目的进度安排和任务分工。
最后，教师应对学生制定的项目计划进行审核和指导，确保项目计划的合理性和可行性。教师应帮助学生分析项目计划中可能存在的问题和风险，提出改进建议和措施，引导学生不断完善项目计划。
3.3. 项目实施
项目实施是项目教学法的核心环节，学生在这个阶段将按照项目计划，开展具体的项目工作。在项目实施过程中，学生需要运用所学的知识和技能，进行资料收集、方案设计、实验测试、数据分析等工作，不断解决遇到的问题和挑战。具体的实施过程如图2所示。
Figure 2. Implementation process of project-based teaching method
图2. 项目教学法的实施过程
如图2所示，项目教学把真实而复杂的课题抛给学生，他们必须调动已学知识，对项目进行选题并做好调研，再设计方案，接着进行项目实施，最后进行实践并结题。在这过程中，学生的问题解决能力随之增强，综合素养也稳步提升。
在“智能机器人的设计与制作”项目中，学生在项目实施过程中，需要进行以下工作：一是机械结构设计，根据机器人的功能需求和性能指标，设计机器人的机械结构，包括底盘、手臂、关节等部分，并进行三维建模和工程图纸绘制；二是电子电路设计，根据机器人的控制需求和传感器选型，设计机器人的电子电路，包括电源电路、控制电路、驱动电路、传感器电路等部分，并进行电路板设计和制作；三是控制程序编写，根据机器人的控制算法和运动规划，编写机器人的控制程序，实现机器人的自主避障、目标跟踪等功能；四是实验测试与优化，对制作完成的机器人进行实验测试，记录测试数据，分析测试结果，找出机器人存在的问题和不足之处，并进行优化和改进。
在项目实施过程中，教师应发挥指导作用，帮助学生解决遇到的问题和困难。教师可以通过组织小组讨论、个别指导、提供参考资料等方式，引导学生运用所学知识和技能，分析问题的本质，提出解决方案，并通过实践验证方案的可行性。同时，教师还应关注学生的学习进度和学习状态，及时调整教学策略，确保项目教学的顺利进行。
3.4. 项目评估与反馈
项目评估与反馈是项目教学法实施的重要环节，能够帮助学生了解自己的学习成果和能力水平，发现自己的不足之处，及时进行改进和提高。在项目评估与反馈过程中，应从项目成果和项目过程两个方面进行全面评估。
项目成果评估主要是对学生完成的项目作品进行评估，包括项目作品的功能、性能、创新性、实用性等方面。评估标准应客观、公正，能够全面、准确地评价项目作品的质量和水平。在“智能机器人的设计与制作”项目中，项目成果评估可以从机器人的自主避障能力、目标跟踪精度、运动稳定性、创新性设计等方面进行评价。
项目过程评估主要是对学生在项目实施过程中的表现进行评估，包括学生的团队协作能力、沟通能力、问题解决能力、学习态度等方面。评估方式可以采用教师评价、学生自评、学生互评等多种方式相结合，以确保评估结果的客观性和公正性。在项目过程评估中，教师应注重对学生的优点和进步进行肯定和鼓励，同时也应指出学生存在的问题和不足之处，提出改进建议和措施。
评估结束后，教师应及时向学生反馈评估结果，帮助学生了解自己的学习成果和能力水平，发现自己的不足之处，制定改进计划和措施。同时，教师还应组织学生进行项目总结和反思，引导学生总结项目实施过程中的经验和教训，提高自己的学习能力和综合素质。
4. 项目教学法实施过程中的关键因素
在项目教学法的实施过程中，教师的指导作用至关重要。教师不仅要具备扎实的专业知识，还需拥有丰富的实践经验，以便在学生遇到问题时，能够给予及时且有效的指导。在项目的选题阶段，教师需引导学生结合专业知识与实际需求，选择具有可行性与挑战性的项目，确保项目既能够涵盖教学目标中的知识点，又能够激发学生的学习兴趣与创新思维。在项目实施过程中，教师要密切关注学生的进展，及时发现并解决学生在技术、方法以及团队协作等方面出现的问题。通过定期组织小组讨论，教师可以引导学生分享各自的思路与经验，促进学生之间的相互学习与启发。同时，针对学生在理论知识与实践技能上的薄弱环节，教师应提供有针对性的辅导，帮助学生弥补不足，提升综合能力。
学生的积极参与是项目教学法取得良好效果的基础。在项目教学中，学生作为学习的主体，其参与度直接影响到项目的完成质量与自身能力的提升。为提高学生的参与度，教师可以采用多样化的教学方法，如问题导向教学、小组合作学习等，激发学生的学习兴趣与主动性。在项目实施过程中，教师应给予学生充分的自主决策权，让学生能够根据自己的兴趣与特长，选择适合自己的任务分工，充分发挥个人优势。同时，教师还应鼓励学生积极参与团队讨论与协作，培养学生的团队合作精神与沟通能力。通过组织小组竞赛、成果展示等活动，教师可以激发学生的竞争意识与成就感，进一步提高学生的参与度。
项目教学法的顺利实施离不开充足的资源支持。资源支持涵盖硬件资源与软件资源两个方面。硬件资源包括实验室设备、实验材料、计算机等，这些资源是学生进行项目实践的物质基础。学校应加大对实验室建设的投入，更新和完善实验设备，确保学生能够在良好的实验环境中开展项目。同时，学校还应加强与企业的合作，建立校外实习基地，为学生提供更多接触实际工程项目的机会。软件资源包括专业书籍、学术期刊、数据库等，这些资源是学生获取知识与信息的重要渠道。学校图书馆应丰富专业藏书，订阅相关学术期刊，为学生提供便捷的文献检索服务。此外，学校还应鼓励教师开发与项目教学相关的教学资源，如在线课程、教学案例库等，为学生的学习提供更多的支持。
项目教学法还需要合理安排时间，时间管理对于项目的顺利完成至关重要。在项目开始前，教师应与学生共同制定详细的项目进度计划，将项目分解为多个阶段和任务，并为每个任务分配合理的时间。在项目实施过程中，教师要严格按照进度计划进行监督和检查，及时发现并解决因时间安排不合理导致的问题。同时，教师还应引导学生学会合理安排自己的时间，制定个人学习计划，提高学习效率。对于因特殊原因导致进度滞后的学生，教师应及时给予帮助和指导，调整进度计划，确保项目按时完成。
5. 结论
本研究围绕项目教学法展开，旨在探索其对高校学生创新实践能力的培养价值与实施路径。项目教学法以学生为主体，通过项目驱动知识学习与技能掌握，具有理论实践融合、强调团队协作等特征。项目教学法与创新实践能力培养联系紧密，既能通过真实问题情境激发学生创新思维，又能依托实践操作提升动手与分析能力。研究以《智能控制理论》“智能机器人的设计与制作”项目为例，需兼顾项目综合、挑战与实用性，教师全程指导，学生深度参与。此外，教师的指导、学生的积极投入、充足的资源支持及合理的时间管理，是项目教学法顺利推进的关键保障，该教学法可以为高校培养创新实践型人才提供切实可行的教学模式。
基金项目
本研究受江西理工大学校级学位与研究生教育教学改革研究(YJG2022015)项目资助。
NOTES
*通讯作者。