工科類專業本科教學創新研究意義

［摘 要］ 新工科建設背景下，工科類專業本科教學創新研究具有重要的意義。首先從學生培養、教育與產業界關系、跨學科融合和創新能力等方面闡述了新工科建設背景下工科類專業教學要求，然后從教學模式、教學內容、評價體系、師生互動、實踐實驗等方面列出了工科類專業教學存在的主要問題，最后從提升教學質量、緊跟科技發展步伐、構建綜合評價體系、促進師生互動、提升學生綜合能力等方面闡明了工科類專業本科教學創新研究的重要意義，為新工科建設背景下工科類專業本科教學提供了一些建議。

［關鍵詞］ 工科類專業；本科教學；創新研究

［基金項目］ 2022年度中國高等教育學會高等教育科學研究規劃課題重點項目“新工科背景下能源動力類高校科研與教學協同發展研究”（22WL0306）；2021年度河南省高等教育學會高等教育研究重點項目“新工科背景下能源與動力工程類專業‘四年制科創法’教學創新研究與實踐”（2021SXHLX142）；2022年度河南農業大學教育教學改革研究與實踐項目“新工科建設農業工程類專業‘四年制科創法’教學創新”（2022XJGLX069）

［作者簡介］ 路朝陽（1988—），男，河南鄭州人，博士，河南農業大學機電工程學院教授，碩士生導師，主要從事可再生能源技術研究；梁小玉（1988—），女，河南鄭州人，博士，河南農業大學機電工程學院講師，碩士生導師，主要從事化學分析研究；李亞猛（1988—），男，河南鄭州人，博士，河南農業大學機電工程學院教授，碩士生導師，主要從事可再生能源技術研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）32-0052-04 ［收稿日期］ 2023-07-11

一、新工科建設背景下工科類專業教學要求

在新工科建設背景下，工科類專業教學面臨著更高的要求。新工科的興起是為應對社會和經濟發展的需求，強調跨學科融合、產學研結合及創新創業能力的培養［1］。這對工科類專業的本科教育提出了新的挑戰和任務。

（一）新工科建設對學生培養的要求

對學生的創新思維和創新能力的要求：隨著科技的快速發展和社會的不斷變革，工科類專業涉及的領域也在不斷演變和擴展。傳統的知識傳授模式已無法滿足培養學生創新能力的需求。

對學生的解決問題能力的要求：在實際工作中，工程師面臨著各種復雜的問題和挑戰，需要具備能夠獨立分析和解決問題的能力。教學應該強調問題導向的學習，讓學生在課堂上接觸到真實的問題，通過學習理論知識和實踐技能，培養他們解決問題的能力。

對學生的信息獲取和處理能力的要求：隨著互聯網和信息技術的快速發展，獲取和處理大量信息成為一項重要能力。教學可以引導學生學習如何有效地搜索、篩選和評估信息，培養他們的信息素養和判斷能力。

對學生的團隊合作和溝通能力的要求：現代工程項目往往需要由多個專業的工程師共同合作完成，因此，學生需要具備良好的團隊合作和溝通能力。教學可以通過小組合作項目、團隊競賽等方式培養學生的團隊合作精神和協作能力，并引導他們學習有效的溝通和協商技巧［2］。

對學生的終身學習能力和自主學習能力的要求：工科領域的知識和技術在不斷更新和演進，學生需要具備主動學習的態度和能力，不斷學習新知識和適應新技術。教學可以通過啟發式教學、問題導向學習等方法培養學生的自主學習能力，激發他們的學習興趣和探索精神。

綜上所述，工科類專業教學在新工科背景下面臨著對多元化能力和素質的培養、與科技發展的緊密結合、創新創業能力的培養、靈活多樣的教學模式以及跨文化交流和國際化視野的要求，教師應積極應對這些挑戰，通過創新教學方法和內容，培養學生全面發展所需的能力和素質，為他們的職業發展和社會責任做好充分準備。

（二）新工科類專業對教育與產業界關系的要求

傳統的工科類專業教育常常存在理論與實際脫節的問題，學生畢業后需要花費時間適應工作環境。而新工科強調產學研結合，要求學生在學習過程中與實際工程項目緊密聯系，通過實踐和實習經驗提升實際操作技能、項目管理能力以及行業溝通能力。為了滿足這一要求，工科類專業本科教學需要與企業、行業建立緊密的合作關系。

新工科要求工科類專業本科教學與產業界密切聯系。通過與企業、行業的緊密合作，學生在學習過程中能夠與實際工程項目接軌，提升實際操作技能、項目管理能力和行業溝通能力。校企合作項目、實習機會以及行業專家的分享活動等方式都是實現產學研結合的有效途徑。這樣的教學模式將為學生提供更好的職業發展和就業競爭力，并促進工科類專業教育與實際工作需求的有效對接［3］。

（三）新工科類專業對跨學科融合和創新能力的要求

傳統的工科教育往往偏重于某一領域的專業知識，而新工科強調跨學科融合和創新創業能力的培養。工科類專業本科教育應引導學生跨學科學習，培養他們綜合思考和解決問題的能力。同時，通過創新創業教育，鼓勵學生獨立思考、勇于創新，培養他們的創新意識和創業精神。

綜上所述，工科類專業本科教學創新研究對于滿足新工科背景下的要求、解決教學中存在的問題具有重要意義。通過教學創新研究，可以提高教學質量、緊跟科技發展、構建綜合評價體系、促進師生互動、培養學生的綜合能力和創新能力，從而為培養適應社會需求的工科類專業人才奠定堅實基礎。

二、工科類專業教學存在的問題

當前，盡管工科類專業教學在滿足社會需求方面取得了一定成就，但仍存在一些問題亟待解決。

第一，傳統的教學模式相對陳舊，偏重于理論傳授而忽視了實踐操作［4］。這種以傳授知識為主導的教學模式使學生在面對實際問題時缺乏制訂解決方案的能力。為了培養學生的實踐能力和創新思維，需要轉變教學模式，采用實踐操作和問題導向的教學方法。通過實驗、實訓、項目實踐等方式，學生親自參與和解決真實世界中的問題，培養他們的實踐技能和創新能力［5］。

第二，教學內容滯后，缺乏及時性。工科類專業的知識更新速度快，教材和教學內容往往無法及時反映科技的最新進展，這給學生的實際應用帶來了困擾和挑戰。為了解決這一問題，學校需要加強與產業界和科研機構的合作，與他們建立緊密的聯系和交流渠道，可以通過邀請行業專家擔任客座教授、開設前沿課程和實施行業合作項目等方式實現。通過與實際應用緊密結合的教學內容，學生可以及時接觸到最新的科技發展和行業趨勢，提高他們的實際應用能力。

第三，評價體系相對單一，主要以考試為主。工科類專業的教學應該引入多樣化的評價方法，包括課堂參與、小組項目、實踐報告、作品展示等，以全面了解學生的知識水平、實踐能力、團隊合作能力和創新能力。這樣的評價方式可以更準確地評估學生的綜合能力，促進學生積極參與和自主學習。

第四，師生互動和溝通相對不足。目前，在工科類專業教學過程中，教師教學處于知識主動輸出狀態，學生學習處于知識被動輸入狀態。這種主動輸出和被動輸入的模式極大地降低了教學效果。教師應全面掌握學生的學習狀態，學生也應積極參與課堂討論、提出問題和與教師交流，以加強師生之間的互動和合作［6］。

第五，缺乏實踐和實驗機會。工科類專業強調實踐操作和實驗技能的培養，但在一些學校和課程中，由于資源限制或教學安排，學生往往缺乏充分的實踐和實驗機會，這導致他們在畢業后面對實際工作時可能缺乏必要的實踐經驗。因此，工科類專業本科教學應提供充足的實踐和實驗機會，通過實踐項目、實驗課程和實習安排等方式，讓學生能夠真實地接觸和應用所學知識，提升實踐操作能力和解決問題能力［7］。

通過創新教學模式、更新教學內容、構建綜合評價體系、促進師生互動和提供實踐機會等方式，提高工科類專業教學質量和效果，培養具有綜合素質和創新能力的工科類專業人才，以適應社會對高素質工程技術人才的需求。教學創新研究是推動工科類專業教育與時俱進、不斷發展的關鍵。

三、工科類專業本科教學創新研究的意義

面對工科類專業教學存在的問題，進行本科教學創新研究具有重要的意義和價值。

工科類專業本科教學創新研究有助于提高教學質量和效果。通過引入創新的教學模式和方法，激發學生的學習興趣和主動性，提升學習效果。例如，可以采用項目驅動的教學模式，讓學生在實際項目中進行團隊合作和實踐操作，培養他們解決問題的能力和實際應用能力。此外，結合信息技術的應用，可以實現教學資源的共享和互動，拓寬學生的學習渠道，提升教學效果。

工科類專業本科教學創新研究有助于緊跟科技發展步伐。工科類專業知識的更新和變革速度較快，需要及時將最新的科技成果納入教學內容中。通過開展教學創新研究，可以不斷更新教學內容，將最新的科技發展應用于教學實踐中，使學生獲得最新的知識和技能，從而培養出符合新工科建設要求的工科類畢業生。

工科類專業本科教學創新研究有助于構建綜合評價體系。傳統的考試評價方式難以全面評價學生的能力和綜合素質。通過教學創新研究，可以引入多種評價方法和手段，如項目評估、實踐報告、團隊合作評價等，全面評價學生的知識水平、實踐能力、創新能力和團隊合作能力等多方面素質。

工科類專業本科教學創新研究有助于促進師生互動和溝通。教學創新研究可以促進教師與學生之間的互動與合作，從而構建良好的師生關系。教師可以通過創新的教學方法和工具，如小組討論、案例分析、在線學習平臺等，促進師生之間的互動和溝通。積極的互動關系可以提高教學過程中知識的傳輸效率［8］。

工科類專業本科教學創新研究有助于提升學生的綜合能力和就業競爭力［9］。傳統的工科類專業教學往往注重理論知識的傳授，而在現實工作中，綜合能力和創新能力的重要性日益凸顯。通過教學創新研究，可以培養學生的創新思維、問題解決能力、團隊合作精神和跨學科融合能力，使他們具備更好的適應能力和競爭力。這有助于提高學生的就業能力和職業發展潛力，為他們未來工作做好充分準備［10］。

結語

工科類專業本科教學創新研究對于提高教學質量、緊跟科技發展、構建綜合評價體系、促進師生互動和提升學生綜合能力等具有重要意義。通過不斷探索和實踐，創新教學模式和方法，可以更好地適應新工科背景下對工科類專業人才培養的需求，培養具有綜合素質和創新能力的工科類專業人才，為社會和經濟的發展做出更大的貢獻。因此，開展工科類專業本科教學創新研究具有重要的現實意義和長遠影響。

參考文獻

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［4］路朝陽，張志萍，荊艷艷.高校網絡教學在新冠肺炎疫情期間的發展［J］.教育教學論壇，2020（43）：143-145.

［5］梁小玉，劉小花，宋美榮，等.對智能與傳統“線上+線下”混合型模式助力分析化學教學的探索［J］.教育教學論壇，2020（49）：292-294.

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［8］FONG J C， DILLARD B J， HATCHER M. Teaching self-efficacy of graduate student instructors： Exploring faculty motivation， perceptions of autonomy support， and undergraduate student engagement ［J］.International journal of educational research，2019，98（C）：91-105.

［9］路朝陽，趙寧，張志萍.新工科建設背景下能源與動力工程類專業“四年制科創法”教學創新［J］.中國大學教學，2022（Z1）：52-57.

［10］李亞猛，張志萍，路朝陽，等.工程教育專業認證背景下熱工基礎課程教學改革探索［J］.中國現代教育裝備，2022（23）：74-76.

The Significance of Innovative Research on Undergraduate Teaching in Engineering Majors

LU Chao-yang， LIANG Xiao-yu， LI Ya-meng

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002， China）

Abstract： Under the background of the construction of new engineering disciplines， the research on undergraduate teaching innovation in engineering majors is of greater significance. This study first elaborated on the requirements for teaching engineering majors in the context of new engineering construction from aspects such as student development， relationship between education and industry， interdisciplinary integration， and innovation ability. Then， the main problems in the teaching of engineering majors were listed from aspects such as teaching mode， teaching content， evaluation system， teacher-student interaction， and practical experiments. Finally， the significance of innovative research in undergraduate teaching of engineering majors was elucidated from aspects such as improving teaching quality， keeping up with the pace of technological development， constructing a comprehensive evaluation system， promoting teacher-student interaction， and enhancing students’ comprehensive abilities. The results of this study will provide some suggestions for the development of undergraduate teaching in engineering majors under the background of new engineering construction.

Key words： engineering major; undergraduate teaching; innovation research