創新創業教育模式下工科專業課教學改革研究

摘要：根據國家創新創業型工科專業人才的培養目標，在對工科專業課教學特征進行分析的基礎上，提出了科學合理的教學改革方案。在教學內容上，既要講授基礎理論，又要介紹專業前沿新技術和發展動態，并把教學內容分為基礎層和提高層；在教學方法上，采用課堂教學、創新設計、項目訓練等相結合的方式，根據課程特點適時地選擇項目法、案例法等；在考核方式上，增加具有實踐性的考核內容，采用理論閉卷考試和開放性考試相結合的形式。最后結合佳木斯大學實際情況，以百門課程的改革工程項目為實例進行了嘗試。

關鍵詞：創新創業；工科；專業課；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0040-02

《教育部關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》中明確指出，“大學生是最具創新、創業潛力的群體之一。在高等學校開展創新創業教育，積極鼓勵高校學生自主創業，是深化高等教育教學改革，培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑”。創新創業教育最初開始于發達國家，美國的哈佛大學和斯坦福大學分別于1947年和1949年開展了創新創業教育，到目前為止美國已有50多所學校建立了專門的創新創業中心。[1，2]發達國家的創新創業教育普遍具有的特點是注重創業意識培養和模仿訓練、創新創業教育分類詳細、有學術研究支撐等，著名的有百森商學院（注重創新創業課程）和斯坦福大學（產學研一體化）等。[3]國內是在20世紀70年代后期開始創新創業教育，創業教育在2002年才正式啟動，近些年各高校對創新創業教育模式下創新能力培養方法、創業訓練計劃、課程體系構建等都進行了改革與實踐，[4-7]取得了許多研究成果。例如，汕頭大學的胡文龍基于CDIO理念對工科探究式教學進行改革實踐；[4]浙江工業大學的李浩君等人對工科專業課的教學方法進行了研究，提出了立體化教學方法。[5]但目前還存在一些問題，例如課程體系化程度不高，相關創新創業學術研究尚未全面開展，對具體專業課程的教學需要深入改革，以滿足創新創業能力培養需要。

工科類專業課在整個課程體系中占有重要的地位，此階段的學習是培養學生專業綜合素質和提高創新實踐能力的關鍵環節。基于此，本文根據工科專業課的教學特征，結合新形勢下國家創新創業型工科人才的培養目標，以學生的發展和能力培養為中心對工科專業課的教學進行了改革。

一、工科專業課的教學理念與教學特征

1.教學理念

CDIO（Conceive 構思，Design設計，Implement實現，Operate運作）是以產品、生產流程和系統從研發到運行的生命周期為載體，通過對產品進行系統設計，一方面培養學生的職業能力、團隊工作和交流能力等，另一方面培養對產品系統進行構思、設計、實施、運行的能力等綜合素質。[8]CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果，目前全國已有幾十所試點高校和許多非試點院校實施了CDIO改革，基于CDIO理念對人才培養方案、課程體系、教學大綱、實習與實訓、教師考評機制等方面進行了部分環節的重新構建，取得了很好的效果。[9]由于工科專業課具有較強的技術特色、綜合性和實踐性，其教學目標是既要掌握相關基礎理論，又要強調實踐動手能力的培養。因此，在工科專業課教學過程中，運用CDIO理念，注重學生創新能力的培養，倡導融知識傳授、能力培養和素質提高的培養模式。

2.教學特征

深入研究與分析工科專業課教學特征是提出和制訂科學合理的教學方法的關鍵前提。工科專業課的教學特征是在教學實施過程中由教師、學生、教學內容共同所表現出來的現象，[5]其總體特征具體如下：

（1）在專業課程方面：部分專業課理論性強，涉及到工程建模、理論計算，學習難度系數大；課程內容多，從基礎理論到前沿技術，涉及知識面很廣而且知識更新速度較快，特別是在創新創業教育模式下，各專業培養方案都增加了部分創新與創業能力培養的基礎與專業課，導致本專業課學時數減少，無形之中也增加了教學難度；實踐性強，在專業課的教學過程中，應遵循理論與實踐并重原則。

（2）在教學對象方面：高等工科類專業的學生普遍具有的特點是基礎理論知識豐富，接受能力較強，具有一定的獨立自主學習能力，但實際動手能力相對較弱。

二、工科專業課教學改革方案

1.教學內容

根據教學大綱，緊密結合當前社會發展需求，合理確定教學內容，要具有時代性與前瞻性，并注重與各相關專業與學科內容的交叉與聯系。因此，講授內容既要有基礎理論與原理，又要有新技術，并能夠把最新的科研成果應用到教學中。由于工科專業課涉及專業知識較多，內容龐雜，根據教學內容的重要度和相關度、教學對象的接受能力、課程教學特征，對教學內容進行層次化設置，分為基礎層和提高層。基礎層階段的學習主要通過教師課堂理論講授、基本實驗和參觀實習，學生完成課后練習，要求掌握該門專業課的基礎理論知識，培養學生具備一定的發現問題、分析問題和解決問題的能力；提高層階段的學習主要通過專題講座、專項訓練、參與相關科研項目、案例訓練等，培養學生具備扎實的基礎理論和較強的實踐應用能力，具備較強的科研創新與創業能力。

2.教學方法

一套具有一定科學性和藝術性的教學方法不僅能夠激發起學生的好奇心，引起學生學習興趣，調動學生學習的積極性、主動性和創造性，也是教學過程中連接教與學的重要樞紐。科學合理的教學方法應是在對課程資源、講授內容、教學手段等諸多方面進行綜合考慮基礎上提出來的，能夠在教學過程中靈活運用啟發式、探究式、討論式、問題式等各種教學方法與手段，改變過去那些偏重理論講授的教學方法，能夠讓專業知識學習過程中的抽象內容具體化、復雜過程簡單化，實現理論基礎掌握夯實、實踐動手能力得到鍛煉、科研創新能力和創業素質整體提高。

針對每門專業課特點，結合創新創業能力培養需要，教學過程應運用多樣化的手段，采用課堂教學、實驗與實習、項目設計、創業訓練等相結合的教學模式。例如，對于核心專業課，改變傳統課堂滿堂灌的教學方式，除了采用各種教學方法完成主要教學內容的講授外，還應把創新與創業訓練計劃、創新競賽等活動加入到課程教學過程中；對于偏重工程實踐的專業課，應增加課程實驗、參觀實踐和項目實訓學時數的比例，采用項目教學法、案例教學法和討論教學法，實施理論課與實踐課交叉進行的教學模式，運用多媒體視頻，以獲得較好的教學效果。

3.考核方式

對工科專業課的考核方式進行改革，能夠充分發揮考核過程在評價和引導學生對學習積極主動性的導向作用，旨在關注學生創新與創業能力的培養。考核方式堅持學習過程主導、過程性與終結性評價相結合的方式，改變傳統的單一試卷考試，建立多種考核形式相結合的方式，例如理論考試、技能考試、小組團隊考核等，關注過程，強調學生對知識與技能的掌握和靈活運用能力考核。具體改革指導思想是：在內容方面，增加具有實踐性且超出課堂講授內容的知識，涉及創新能力、技能操作、團隊配合等多方面考核內容，以評價學生在項目實踐訓練方面的掌握程度；在形式方面，一部分采用理論閉卷考試，一部分采用開放性考試，把學生課堂與課外作業、設計作品、科研項目、各類相關競賽等作為一部分考試成績的評價內容。

三、改革實例分析

以佳木斯大學2013年評出的百門課程“包裝工藝學”改革工程項目為例，基于以上提出的改革方案，在授課內容、教學方法與手段、考核方式等方面進行了大膽改革與嘗試，具體如下：

1.授課內容

改革前該門課程總學時52學時（理論48學時，實驗4學時），改革后總學時不變，采用模塊化思想，具體方案如下：

（1）理論講授模塊（占學時50%）：國內外包裝工藝技術發展現狀及趨勢；包裝工藝理論基礎；通用包裝工藝；專用包裝工藝；包裝工藝專題研討。

（2）案例分析與項目訓練模塊（占學時25%）：案例分析包括藥品泡罩包裝工藝、啤酒灌裝工藝、大型平板液晶顯示器緩沖包裝工藝等；項目訓練包括咖啡袋成型—充填—封口包裝工藝和疫苗產品阻熱包裝設計等。

（3）實驗模塊（占學時15%）：臥式枕式袋成型充填封口工藝實驗；真空包裝工藝實驗；立式袋成型充填封口包裝工藝實驗。

（4）實習與實踐模塊（占學時10%）：北方佳賓白酒灌裝工藝等。

2.教學方法與手段

結合課程類型和內容特點，改變以往偏重講授教材的教學方法，靈活實施啟發式、討論式、參與式等多種教學方法。例如，在講解沖擊與振動防護包裝工藝、液體灌裝工藝等重點問題和難點問題時采用啟發式教學法；關于典型包裝工藝技術，采用案例教學法，通過分析一個工程實例，將詳細的包裝工藝過程展現在學生眼前，最后歸納總結包裝工藝設計的詳細思路；針對眾多的包裝技術，如收縮包裝、拉伸包裝、貼體包裝和泡罩包裝等，采用分類教學法。

3.考核方式

平時成績20%（含上課出勤、聽課認真度和回答問題等）；項目設計（20%）；實踐動手能力（20%）；考試成績（40%）。

四、結論

工科專業課的教學特征是專業知識內容多且更新速度快，學生基礎理論豐富，但實踐動手能力相對較弱，本文提出了適合創新創業教育模式下的工科專業課教學在教學內容、教學方法和考核方式方面的改革方案，并已應用在佳木斯大學百門課程的改革工程項目上，以此為實例進行了分析，發現該方案能夠激發學生學習興趣，調動學習的積極性與主動性，提高實際動手能力和科研創新能力。

參考文獻：

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（責任編輯：王意琴）