創新創業教育融入專業課“失效分析”教學實踐改革與探索

齊小犇　馬冰洋　尚海龍　杜浩明

關鍵詞：創新創業教育；專創融合；專業教育

《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中指出：挖掘和充實各類專業課程的創新創業教育資源，在傳授專業知識過程中加強創新創業教育。同時，工程教育專業認證工作的推進以及新工科建設，其本質都是促進學校對創新型人才的培養。

在專業教育過程中，專業知識可以為學生創新創業提供知識儲備與理論基礎，而創新創業教育推動了學生理論聯系實際，將專業知識轉化為技術成果。因此，只有將創新創業教育與專業課教學有機融合，方能實現專業創新型人才培養。雙創教育與專業課教學的融合離不開教師、教學與學生。許多專業課教師對創新創業認識存在偏差，忽視學生的創新意識的培養與提升；教學過程中教師習慣以培養基本技能為目標著眼于知識的灌輸，而學生也只注重知識的記憶，缺乏應用知識解決實際工程問題的能力，創新思維與意識的培養更無從談起了。

綜上所述，專業課程是構成創新創業的基石，只有推進課程改革，加強課程建設，將專業知識學習與創新創業教育互通互融，是培養創新型人才的必由之路。

本文以材料科學與工程專業的專業課“失效分析”為例，探索從教學目標、教學設計與教學組織、產學融合等方面將創新意識培養融入失效分析相關教學活動中，這對培養材料科學與工程專業學生的創新思維能力具有重要的意義。

1教學目標體現專創融合

“失效分析”是材料科學與工程專業的一門專業必修課，課程開設符合學校以及專業人才培養目標的定位與要求。對培養材料領域應用型高等技術人才，指導產品的設計、加工、壽命評估、質量檢測及管理服務等工作，具有重要的支撐作用。該課程具有多學科交叉的綜合性特點，教學內容繁雜、知識結構跨度大且學時有限。授課對象為大三學生，此時他們已經具備了一定的專業知識儲備以及對新知識的自學能力，對未來職業能力需求也有一定的認識，但同時學生將知識點串聯起來用于實際案例的分析存在畏難心理，理論聯系實際比較弱。

因此，在課情與學情分析的基礎上，我們針對專業人才培養方案中專業課程與畢業要求的映射關系，對課程內容進行了模塊化的設計與梳理，從知識、能力、素質三方面提出了要求。學生通過本課程的學習，將從知識、能力、素質三方面得到提升。

知識層面：掌握失效分析的基礎知識與基礎方法、失效分析的思路以及金屬零件在設計、加工及使用過程中發生靜載荷、疲勞斷裂、磨損、腐蝕等各種失效形式的形貌特征與影響因素。

能力層面：能根據失效件的背景信息、斷口特點進行失效分析程序的設計與實施，推斷出失效機理與造成失效的直接原因，提出預防措施，撰寫失效分析報告。

素質層面：建立失效分析的思維模式，養成嚴謹求實的科學態度，提升自主學習與溝通交流的素養。

“失效分析”通過課程內容體系和各個教學環節的深入分析與優化設計，尋找和培育學生知識、能力、素質的增長點，將學生綜合素質培養滲透到課程教學過程的各個環節，使專業課教學由知識傳授轉向知識、能力和價值引領的三位一體，做到課程育人。這是一門理論聯系實際非常強的課程，其課程特點與目標要求使得此門課程的專業知識、專業技能與創新意識培養之間存在著必然聯系，可以實現創新意識培養與專業課教學目標的融合。

2教學設計與教學組織體現專創融合

為了實現知識傳授、能力培養、價值塑造三位一體的課程目標，失效分析以創新思維培養實施點切入，圍繞課堂教學主線，利用全方位教學評價、反饋機制，將學生綜合素質培養滲透到課程教學過程的各個環節，實現專業課的思政育人功能與創新意識培養。從教師層面來說，團隊教師積極采用講授法、演示法、主題討論法、案例驅動法、讀書指導法等多種交叉融合的教學方法，積極推動學生利用觀察與歸納、比較學習、自主學習和遷移學習獲得知識、能力與素養的提升。

同時，緊緊抓住課堂教學主線，探索在線學習、課堂教學、課內實驗、課后拓展等多維課程組織形式，將專業知識與創新意識、課程思政有機結合，強化學生工程倫理教育，引導學生批判性思維的養成，培養學生敬業的工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。為了提高學生理論聯系實際的能力，我們與多家企業建立了產學研合作關系，進行失效分析與產品壽命評估案例庫的建設，讓學生通過真實工程案例體會專業知識、解決問題的能力與職業道德、職業責任的同向同行。

利用學習通等平臺，建立線上教學資源，采取線上線下教學資源互享、互學、互動等方式，突出案例驅動、問題驅動的研討式教學，充分調動學生學習積極性與主動性。通過課前、課中、課后不同性質的工程案例的分享與討論，培養學生創新意識和創新思維，促使學生批判思維能力的養成。

在實驗環節中，團隊教師將嚴謹的科學態度、實事求是的工作作風以及安全意識滲透到實驗預習、操作、小組分工合作、數據處理與分析等各個環節中，于潤物細無聲處讓學生體會嚴謹求實、實事求是的科研精神的養成。通過斷口分析綜合性實驗的設計，要求學生分組進行預習、實驗設計、實驗操作、實驗分析等環節，使學生的分析思維、創新思維以及執行能力得到提高。

并在課后拓展階段通過失效分析報告的撰寫、文獻閱讀與思考、教師科研項目與各種創新創業學科競賽的參與，將教師科研項目、校企合作項目、大學生創新創業項目融入課堂教學中，讓學生在潛移默化中體會失效非同小可，分析至關重要，創新必不可少，以此激發學生創新創業的興趣和意識。

課程考核采用過程評價與考試評價相結合，融入過程學習、課內實驗、案例分析與期末考核等方式，注重學習過程和學習結果反饋，并對每一部分的評價標準中設計可衡量的評價標準，同時引入學生評價，進行組內互評與組間互評，促進多元評價機制的建立。為了提高學生運用知識，理論聯系實際的能力，在期末考試中我們摒棄了填空、選擇、判斷等題型，轉換為看圖分析、畫圖題與案例分析題，將學生過去的記憶知識向運用知識轉變，提升他們理論聯系實際，運用知識解決工程問題的能力。

在整個教學過程中，依托線上線下的教學資源，充分利用超星平臺、雨課堂、問卷網等信息化技術手段開展線上線下全方位交互教學，調動學生的學習興趣與主動性，并能實時記錄與反饋學生學習過程中的動態與表現，這也為多樣多元的過程化評價提供依據。建立過程考核環節與課程目標的對應關系，明確各個環節的考核標準，統計學生每個考核環節的考評分數，對課程達成度進行評價，考查學生對知識點的掌握情況。并且根據教學督導評教、學生網絡評教、同行評教、課堂問卷調查、作業等多種形式搜集學生對授課內容的意見與建議，針對普遍問題進行課堂反饋，個別問題進行針對性反饋。根據課程達成度分析與教學評價反饋對授課內容、授課形式、教學手段等進行持續改進。

下面以《斷口分析》章節為例，對將創新思維的培養融入課堂教學的實施過程作進一步闡述。《斷口分析》是失效分析基本方法模塊中的章節內容，需要學生通過學習從知識層面能夠掌握斷口分析的基本任務與基本方法，從能力層面能夠運用斷口分析的基礎知識進行斷口的處理、觀察與分析，從素質層面能夠建立失效分析思維，培養批判思維與創新思維養成，并能從事故的代價中引申對生命的敬畏、職業道德與工程倫理的認識。課前線上學習時，我們以飛機事故案例作為切入點，請學生們根據關鍵詞進行信息搜集并進行線上展示，學生們會通過新聞截圖等方式將自己搜集來的信息進行分享，通過這個過程學生已然體會到失效非同小可，進而通過教師對學生搜集來的信息進行標記與點評，比如標記出殘骸分析法、斷口分析等，自然而然將學生的注意力吸引到在線視頻學習中去，掌握斷口分析的基本任務與基本方法等相關專業知識，并完成在線知識點自測。課堂教學環節，首先我們先通過一個互動答題，分小組對粉筆經受不同破壞載荷時斷口形貌描述與展示來測試學生對斷口分析能力的掌握，引入工程案例將重點與難點進行解析，幫助學生建立專業知識與工程實踐的聯系，并再次引入殘骸分析相關的圖片與數據，讓學生體會到失效分析的工作難度非常之大，而分析思路、分析方法對失效起因的判斷至關重要。斷口分析同時也是實驗環節的重要組成部分。實驗過程中通過預習、小組分工與合作的形式，鍛煉學生運用失效分析基礎知識處理斷口、分析斷口、得出結論的能力，同時也鍛煉了學生獨立思考問題與團隊協作解決問題的能力，這對失效分析思維養成與創新意識的培養是非常重要的。在課后拓展階段，通過參考文獻閱讀與思考、失效分析報告的撰寫、教師科研項目的參與，進一步提升學生對專業知識的掌握、專業能力的培養、創新思維與批判思維的養成。

3產學合作體現專創融合

上海電機學院材料學院材料科學與工程專業成立于2016年，于2017年獲批上海市屬高校應用型本科試點專業。材料科學與工程專業順應新工科發展要求，緊密對接新材料基礎研究與應用，以成果導向理念為基礎，構建“專業產業貫通、校企聯動合作”的人才培養體系，形成材料專業應用型人才培養模式。學校及學院高度重視教師團隊的建設與創新型實踐人才的培養，每年選派一定比例的教師參加教師發展培訓、產學研踐習、國內外訪學、實驗室隊伍建設等相關教師培訓項目，并采取一定的激勵辦法促進教師培訓效果的提升。

同時，團隊教師積極參加各類創新創業培訓，同時通過企業調研、產學研踐習、校企項目合作、創新工作坊的建立提高教師自身的創新思維的養成與創新創業能力的提升，并通過帶隊參加各種創新創業比賽將校企合作項目等進行成果轉化，努力建設“失效分析”課程的雙師型和創新型的教學團隊。

依托教育部產學合作協同育人項目的申報，與企業建立產學合作關系，完成相關師資培訓、課程改革建設。通過產學合作，結合企業在新材料、再制造領域的資源優勢，圍繞當前新材料與再制造產業技術熱點，進行教師師資培訓，將緊跟技術前沿的科研成果、創新項目和方法融入課程教學內容中。教學方式主要采用行業內相關案例剖析、工作情景模擬、創新任務驅動、行動導向和創新項目教學法等。幫助一線專業教師加快材料科學與工程專業相關新材料、再制造技術領域的相關課程建設，具體表現在聯合企業相關資源與專家進行失效分析工程案例、項目教學、綜合實驗的相關教學設計，提升專業教師的實踐教學水平的同時提升人才培養質量。團隊教師積極開拓企業建立聯系，進行失效分析與壽命評估案例資源庫的建設，為學生將專業知識向工程實踐轉化提供案例支持。同時，課后拓展階段通過參與教師校企合作項目，建立專業知識體系與真實工作環境所需專業能力之間的關聯。進一步與企業合作在學校成立創新工作坊，開展形式多樣、豐富多彩的創新實踐活動，以教師科研、企業項目為依托，以項目小組的管理形式進行階段性創新創業能力的培養，逐步提升學生社會調研、資料檢索、實驗設計、分析問題、處理數據、創新創業項目書撰寫等方面的能力，期間通過頭腦風暴、研討展示、路演分享等方式進行創新創業項目的孕育，推動學生參與科學研究，為學生提供創新實踐平臺。以創新創業大賽為契機，以企業項目、教師科研促進學生積極參與創新創業大賽，將產學合作優勢轉化為學生創新創業優勢，使學生的創新創業活動與企業之間形成良好互動，在科研項目的參與過程中不斷提升自己面對實際問題的解決能力與創新能力。

結語

推動專業教育與創新創業教育的融合，既符合經濟社會發展需求，也符合人才培養規律，將創新創業教育貫穿大學生專業教育的全過程是新時代應用型本科高校教育功能的重要體現。

將專業教育與雙創教育的有效且深度的融合對提高專業人才培養質量是至關重要的，其中重要的抓手就是將雙創教育融入專業課程中去。在產學合作背景下，開展創新創業教育與專業課“失效分析”教學融合實踐改革與探索，是專業發展的需要，也是提高學生綜合素質的重要途徑。通過將創新意識融入專業課“失效分析”的教學全過程中，在提高學生專業知識與職業技能的同時，培養學生的創新意識與創新思維，提升學生專業素養。

作者簡介：齊小彝（1985— ），女，研究生，副教授，研究方向：材料表面改性與界面強化。