融入創新創業理念的工科電類專業實踐類課程一體化教學模式探索

趙志科 吳才章 王 莉

河南工業大學電氣工程學院 河南鄭州 450001

1 概述

創新創業、實習實踐和畢業設計是測控技術與儀器專業本科教育的重要組成部分，在培養學生工程素養、專業技能、工程實踐能力、創新創業能力中發揮著關鍵作用[1]。隨著我校測控技術與儀器專業先后獲批中國工程認證試點和國家一流本科專業，測控技術與儀器專業進入專業建設和課程體系持續改進階段。深入開展一體化課程融合，持續提高學生工程實踐能力是當前測控技術與儀器專業建設的重要任務。

大學生創新創業是國家持續發展的動力來源[2]。隨著政府、社會、學校、企業等對大學生創新創業的持續關注，并不斷提供相關的政策、資金、環境等的支持，使得高校大學生創新創業取得較大的發展，特別是在大學生創業意識、政策支持、創業教育、創業平臺搭建上效果顯著，但是以技術驅動為核心的創新創業項目仍然較為匱乏[3]。其中一個重要原因是創新創業教育、實習實踐、畢業設計等課程未能有效融合。學生習慣于教師示范性教學實踐，對于教學實踐內容缺乏主動選擇，不能有效將所學知識與創新有效結合，導致了學生對所學知識應用的匱乏，不利于學生實際運用知識能力的提升[4]。創新創業教育與專業教育的有機融合已成為高校創新創業教育的必然要求，也成為高校人才培養模式改革的必然趨勢。傳統實踐課程教學模式難以激發學生的創新意識，無法有效培養學生的工程實踐能力和創新能力，更無法滿足社會對工科創新創業人才的要求。因此，只有將開展創新創業教育與實習實踐、畢業設計等課程融合，才能實現課程體系與創新創業的有效融合。

目前，國內許多高校都對專業課程與創新創業融合進行了探索與嘗試。張峰等[5]針對“Android移動應用開發”課程，通過融入移動互聯網創新創業的典型案例，并結合SPOC和翻轉課堂教學方法，來激發學生的學習興趣，提高學生的實踐能力和創新創業能力。肖慧榮[6]針對“傳感器原理”課程，采取案例式教學改革方案對課程教學內容、教學方法、考核形式實施改革，使學生的自主學習能力、綜合應用所學知識能力及創新創業能力得到了提升。左國強[7]針對“儀器分析”課程，從智慧課堂、搭建實踐平臺、積極教師科研、參加比賽等方式提升學生課程學習中的創新能力。但是，融入創新創業理念的綜合類實踐實訓課程改革較少，現有的測控技術與儀器專業實驗實訓課程改革多是從優化課程結構[8]、創新教學內容[9]、增加過程指標考核[10]、引入學科競賽項目、引入行業需求等方面進行課程改革。雖然上述改革取得了較好的應用效果，但只是將創新創業作為課程元素融合在課程實施過程中，而缺乏對學生創新創業的持續支撐，也沒有最大程度地發揮綜合性實驗實訓課程對以技術創新為主的學生創新創業幫助。

如何充分發揮創新創業、實習實踐和畢業設計各教學環節的一體化培養作用，最大程度地培養學生工程素養，提高學生的工程實踐能力，一直是測控技術與儀器專業教學改革的重點。因此，開展以綜合實訓課程為焦點的一體化課程建設、研究“創新創業—實習實踐—畢業設計”一體化教學模式探索具有重要的現實意義。

2 測控專業現狀分析

測控技術與儀器專業涉及計量學、物理學、化學、生物學、材料學、機械學、電學、光學、計算機、自動控制、通信等多學科知識，具有多學科交叉和技術集成的特點。如果不能有效地將課程進行有效融合，極容易造成學生知識面寬而不精的局面[11-12]。通過對現有文獻的分析與走訪調研發現，創新創業、實習實踐和畢業設計三者融合中存在普遍問題如下：第一，創新創業課程相關經驗的師資力量不足；第二，創新創業課程與實習實踐課程關聯性差；第三，實習實踐類課程涉及內容單一，課程間缺乏層次性；第四，畢業設計內容陳舊，缺乏創新性，與新技術對接性差；第五，創新創業、實習實踐和畢業設計三者缺乏一體式課程體系規劃。

結合我校測控技術與儀器專業的實際情況，在該課程體系中，創新創業方面開設的課程主要有“創新教育”“創業教育”“就業教育”“職業發展教育”，實習實踐方面開設的課程主要有“金工實習”“電工實習”“電子實習”“畢業實習”“電工技術入門實訓”“電子技術入門實訓”“測控電路綜合設計與實訓”“嵌入式系統綜合設計與實訓”。在創新創業教學方面，上課教師均非測控類專業教師授課，存在師資力量不足、教學資源短缺、創新創業經驗不足的問題，且測控專業的創新創業課程與其他專業課程內容并無實質區別。創新創業課程間也缺乏聯系，創新、創業、就業、職業發展規劃課程彼此孤立。在實習實踐類課程教學中，雖然授課教師均教學經驗豐富，課程建設完善，實習實訓設備齊全，但課程彼此之間同樣存在“間隙”過大，缺乏教學連貫性與進階性，缺乏創新能力與團隊協作精神培養，未能有效地協同合力促進學生實習實踐能力提升。創新創業、實習實踐和畢業設計三者之間更是缺乏一體化教學，相互缺乏關聯性，未能實現測控技術與儀器專業的課程統籌優化。

因此，嘗試在測控專業“嵌入式系統綜合設計與實訓”課程中融入創新創業教育理念，并從該課程中挖掘大學生創新創業項目，培養大學生創新創業團隊，并以此為基礎開展畢業設計布局，讓學生在學習中有目標，課程外有拓展，以企業產品要求來提高畢業設計的高質量。通過項目實施探索“創新創業—實習實訓—畢業設計”一體化發展模式，為整個專業系統化開展一體化教學提供參考基礎。

3 課程改革內容

3.1 “嵌入式系統綜合設計與實訓”課程大綱優化

通過對多課程一體化教學模式的調研與文獻分析，總結出現有一體化教學模式存在的問題，充分借鑒其他專業在創新創業、實習實踐、畢業設計中已經取得經驗，以測控專業人才創新能力提升為目標，確立融合創新創業與畢業設計要求的“嵌入式系統綜合設計與實訓”課程目標，制定“嵌入式系統綜合設計與實訓”課程實施細則，強化以“以學生為中心”的教學理念，激發學生創新創業積極性。

3.2 “創新創業—實習實踐—畢業設計”一體化培養模式構建

結合測控技術與儀器專業培養目標，對創新創業、實習實踐、畢業設計進行科學合理設置，實現三者有機融合。將學生創新創業項目培養融入實習實踐與畢業設計環節，充分發揮學生主動學習的主體作用，以學生畢業設計與創新創業項目成果為導向，調動學生實踐積極性，優化學生的知識結構。在實習實踐課程中啟發學生創新創業思路，借助國家、省、市、校的大學生創新創業項目申報，明確學生實習實踐與創新創業階段性目標。將畢業設計與實習實踐打造成創新創業的實踐平臺與支撐，將畢業設計作為實習實踐與創新創業成果優化的重要組成，為今后可能的創新創業成果轉化提供前期儲備。通過實習實踐課程讓畢業生了解和掌握企業產品從立項、設計、研發、生產、銷售的基本流程，確保畢業生能夠適應企業實際需求。

3.3 開展全面實施“項目研發式”教學，建立過程管理監管機制

從現有的測控技術與儀器專業的實習實踐課程中選取“嵌入式系統綜合設計與實訓”作為對象開始課程改革，在確保課程目標實現的前提下，改變傳統教師預設項目為主的實踐實訓課程教學方式，探索學生自選項目為主的實踐實訓課程，以此激發學生學習興趣，引導學生通過技術產品創新促進創業就業發展。通過融入創新創業理念，改變傳統的教師示范式教學的模式，突出以學生創新實踐為中心的教學特色。改變傳統教師在實踐實訓課程中的角色，通過對課堂項目實施過程中的啟發式提問或要求，灌輸創新教育理念，并以企業產品技術實際需求，引導學生注重項目方案優化與選擇，促進項目團隊分工與協作。改變傳統的以教師為主的實踐實訓類課程成績考核評判方式，采用以學生作品為依據，以“學生互評+教師點評”的新型成績考核方式。以項目式課程的方式，激發學生主動學習與創新思維培養。

3.4 構建畢業設計產品化導出機制，提高大學生創新創業成功率

加深實習實踐、創新創業、畢業設計課程實施的關聯性，來切實提高測控專業工程應用能力。通過“嵌入式系統綜合設計與實訓”課程的改革，以學生自主創新創業意愿為出發點，通過企業導師與課程指導教師“雙導師”形式對優秀課程作品進行產品化要求。以畢業設計為契機，通過精益求精的畢業設計作品產品式優質要求把控，將成本理念、工業設計理念、產品化理念融入畢業設計任務，讓學生畢業設計思路從簡單的實物制作轉變為產品化生產，切實提高學生工程應用能力。以優秀的畢業設計作品作為有意愿畢業后從事創新創業事業的基礎，提升測控專業學生從事創新創業的比例，并大幅提高大學生創新創業成果轉化率。

4 實施方案

本方案基于“創新創業”“實習實訓”“畢業設計”課程一體化教學理念為引領，開展“創新創業—實習實踐—畢業設計”一體化培養模式探索，以“嵌入式系統綜合設計與實訓”為試點開展課程改革，通過構建探索項目申報實訓教學新模式、校內外雙導師畢業設計指導新模式、教學成果綜合評價雙反饋新模式、大學生創新創業項目培養新模式，突出測控專業一體化教學特色。項目改變傳統教師預設項目為主的實踐實訓課程教學方式，探索學生自主申報項目為主的實踐實訓課程教學新模式，課程實施過程兼顧不同層次、不同需求的學生上課實際情況，突出創新創業教學特色。通過前提調研，對課程大綱進行優化，開展課程實施教學探索，通過課程培養創新創業項目團隊，通過各級大學生創新創業項目申報獲取項目啟動資金，以實際應用產品為要求，采用“雙導師”指導模式，嚴把畢業設計質量關，以高質量畢業設計作品為學生畢業后創新創業實施打好技術基礎與初創產品基礎。通過對畢業設計作品和創新創業進展來優化調整課程大綱。

課程實踐環節采用“項目開發式”教學方式，課程實訓內容采取“項目庫選題+自主選題”相結合，以學生項目申報的形式，充分調動學生學習興趣，激發學生創新實踐。通過教師與學生課前充分的研討，并對課程涉及項目的關鍵原理或技術采取錄制微課的形式上傳學習通，學生在項目設計、制作過程中，可以有針對性地溫習已學內容，提高項目開發效率，使得學生能夠根據項目需求自主學習與實踐。

在完成課程實施的基礎上，根據學生從事創新創業的意愿，以優秀課程項目為基礎，組建學生的創新創業項目團隊，實施各級大學生創新創業項目申報，以創新創業項目申報內容為畢業設計對象，校內導師與企業導師協同參與項目規劃，分配項目任務，細化項目實施細節，以產品化畢業設計作品為要求，嚴格把控畢業設計實施。根據“嵌入式系統綜合設計與實訓”課程與創新創業、畢業設計一體化教學實踐結果，開展對比研究，總結改革實施的經驗與不足，為深入開展實訓課程與創新創業、畢業設計的一體化教學提供實踐基礎。

5 結論

本文探索了創新創業、實習實訓、畢業設計三者有機融合的教學模式，培養學生利用專業知識或技能從事以產品創新為主的創新創業方式，改變傳統課程學生被動式實訓的教學方式。解決傳統大學創新創業教育活動存在的支撐不足、目標不明、措施無力的問題，通過具有創新理念的專業課程實訓類課程與畢業設計來激發學生實踐創新興趣，使創新創業教育能夠依托專業知識架構，有針對性、有層次、有成效地落實開展，以畢業設計為依托實現畢業作品產品化，提升大學生創新創業效率。