基于課程教學的專業學位研究生創新實踐能力的培養

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關鍵詞：專業學位研究生 課程教學 創新實踐能力

專業學位研究生教育在培養目標、課程設置、教學理念、培養模式、質量標準和師資隊伍建設等方面，與學術型研究生有所不同，要突出專業學位研究生教育的特色。

課程設置要以實際應用為導向、以職業需求為目標、以綜合素養和應用知識與能力的提高為核心。教學內容要強調理論性與應用性課程的有機結合，突出案例分析和實踐研究；教學過程要重視運用團隊學習、案例分析、現場研究、模擬訓練等方法；要注重培養學生研究實踐問題的意識和能力。基于此，在課程教學中，突出了案例分析、任務驅動、團隊學習、實踐研究等方法，探索出“一種意識兩種方法”的教學模式。

“一種意識兩種方法”的教學模式設計

所謂“一種意識兩種方法”的教學模式是：通過課程教學培養專業學位研究生的創新意識，即一種意識；幫助其掌握從事科學研究的基本方法和實踐的方法，即兩種方法。通過該教學模式，培養專業學位研究生的創新實踐能力。

1.案例教學為主的課程教學方法

專業學位研究生的課程教學環節基本都安排在第一學年，應屆本科畢業生占多數，他們沒有工作經歷，也沒有參加科學研究的機會，對所學理論和方法的應用不甚了解，因此在課程教學過程中應注重理論與實踐相結合。在這種情況下，可以嘗試案例教學法。

案例教學法起源于19世紀20年代，由美國哈佛大學商學院倡導，它是一種以教學案例為基礎，以學生在課堂內外對真實事件和情境的分析、思辨為重點，以提升學生應用理論創新性解決實際問題的能力為目標的教學方法。案例教學是諸多教學法中最有效的一種方法。在一定程度上，使學生成為教學的中心，充分挖掘學生學習的主動性、積極性和合作意識。

本教學方法主要以教師承擔的科研項目為案例，設計教學方案，引導學生參加討論，提出自己的想法，教師對學生進行評價和激勵。同時，該教學方法還以與課程相關的文獻為案例，使學生由傳統的知識接受者，轉變為知識探究者，主動地查閱文獻，并進行分析和講解，學習理論知識，掌握解決問題的方法，學生則成為了中心和主體。在教學過程中，不但要鞏固和擴展學生的理論知識，而且要指出解決問題的創新之處，培養學生的創新意識，還要幫助學生掌握從事科學研究的基本方法。

2.任務驅動式教學方法

任務驅動式教學方法是指以完成一個個具體的任務為線索，把教學內容巧妙地隱含在每個任務之中，讓學生自己提出問題，并經過思考和教師的點撥，自己解決問題。在完成任務的同時，培養了學生的自主學習能力。

任務驅動式教學方法主要包括三個方面，任務設計、教學資源的準備和教學實施。任務是教學內容的載體，任務設計是該方法最重要的工作。為了保證教學任務的順利完成，在任務實施前，必須準備好教學方案、學習資料等教學資源。在教學實施過程中，一定要突出學生的主體地位，按照步驟完成任務，讓學生不但能夠完成任務，而且能夠利用所學知識解決實際問題。

教師在教學過程中，要將相關課程知識設計成任務，在學生完成的過程中，培養他們的自主學習能力，以及分析問題和解決問題的能力。根據專業學位研究生的培養要求，教師應更加注重將實驗、實踐等環節設計成任務，驅動學生探尋解決問題的方法，不但能掌握理論知識，而且能鍛煉實踐能力。

3.以團隊學習形式開展實踐研究

對于專業學位研究生的培養，要引導學生重視現場調研，從實際應用中發現問題、分析問題和解決問題。這如同在工作現場，課題往往涉及多個方面，不是一個人完全能解決的，需要借助團隊的力量。團隊學習是一種合作性的集體攻關過程，它通過成員之間進行的知識經驗的交融和共享，實現知識的群化與融合，同時發展團隊成員整體實現共同目標的能力。

在課程教學過程中，教師應引導學生深入實際，發現問題，根據所發現的問題，組建團隊，制定工作目標、任務和工作方案；發揮團隊成員的各自優勢，進行團隊學習，取長補短，攻克問題；最后實施方案并進行評估。在團隊工作過程中，既能培養學生的合作能力，也能培養學生的實踐能力。

“軟測量與虛擬儀器原理”課程教學實踐

“軟測量與虛擬儀器原理”課程是北京工業大學控制工程專業碩士學位研究生知識模塊中的重要課程之一，主要學習軟測量技術與虛擬儀器原理，并進行實踐。本課程共計32學時，應用了“一種意識兩種方法”的教學模式。

1.教學內容

教學內容分為理論教學、實驗教學和實踐探索三部分，實踐探索內容來自研究生的調查研究，使用軟測量或虛擬儀器技術解決某一問題。

2.教學實踐

理論教學。教師講授軟測量技術，虛擬儀器原理，Labview等基本理論、方法和技術，使學生較快地理解這些知識，擴寬他們的知識面。

講解軟測量技術時，教師以學生為中心，以自身從事的“發酵過程建模與優化控制”研究工作為案例，提出了如何測量發酵產物濃度這一問題，引導學生積極參加討論。在解決好軟測量技術這一問題后，教師又提出如何設計軟測量器等問題，學生都能夠積極參加討論。教師結合自身的研究成果對學生的討論結果進行點評，對學生來說這是一種能將理論與實踐相結合的有效學習方法。

教師安排學生以“軟測量”為關鍵詞，在被美國工程索引EI檢索的國內外刊物上檢索相關文獻。學生精選一篇文獻作為案例，可以將作者提出的問題，基于軟測量技術等提出的解決方案以及應用情況，創新點等呈現出來，學生對以上內容進行分析、解剖，與大家分享心得。不但通過論文掌握和擴展了理論知識，而且討論了理論應用情況，還探究了創新點，這對于培養學生的創新意識大有益處。學生也可以組建團隊，共同學習、探討相關文獻，達到深入理解文獻內容以及相關理論知識的目的。

實驗教學。教師將設計虛擬溫度計、虛擬信號發生器、虛擬示波器的任務安排給每一位學生，這就驅動學生要學習相關知識和技術來完成該項任務。首先需要學生掌握和理解軟測量技術以及虛擬儀器理論，并能夠掌握虛擬儀器的設計方法；教師只是簡單介紹了Labview軟件，更多的工作需要學生自己學習、實踐并掌握該軟件；最后在Labview環境下，分別設計出虛擬溫度計、虛擬信號發生器、虛擬示波器。這樣的教學方式不但能夠培養學生的自主學習能力，而且還能提高他們的實踐能力。

實踐探索。通過研究生調查研究，制定解決方案并予以實施，不但鍛煉了實踐能力，而且培養了創新意識。4名研究生選擇了制作虛擬鋼琴的任務，涉及到Labview軟件、計算機、NI公司的數據采集卡，以及自己開發的硬件和軟件。虛擬鋼琴的原理是通過八個觸點開關分別模擬八個音階，按下一個開關就播放相對應的音階。設計開關量輸入電路，將開關量傳入數據采集卡中，并通過數據采集卡將信號傳輸給計算機來播放音樂。

課程教學實踐結果分析

通過本次教學模式的實踐，得到如下結論：

一是以教師承擔的科研項目為案例講授課程知識，并鼓勵學生參與討論，使學生了解了從事科研的基本方法，有利于培養學生的創新意識。

二是學生根據課程知識查閱文獻并進行分析講解，幫助學生掌握從事科研的基本方法，也有利于培養學生的創新意識，但學生查閱文獻的水平不一，有待于教師進一步完善。

三是通過任務驅動的方式完成教學任務，有利于培養學生的自主學習能力，也鍛煉了他們的實踐能力。

四是學生通過調查研究，應用課程知識解決實際問題，不但能培養學生的實踐能力，而且還能培養學生的創新意識。

總之，“一種意識兩種方法”的教學模式對于培養專業學位研究生的創新實踐能力具有較好的推介價值。

資助項目：北京工業大學研究生課程建設重點項目（CR2012-A-003）

（作者單位：北京工業大學電子信息與控制工程學院）

[責任編輯：張 雯]