結(jié)合教師科研的課程實踐教學模式改革研究

倪敬　許曉嬌

摘要：本文以“培養(yǎng)和提高大學生工程實踐創(chuàng)新能力”為目標，對大學生工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑進行改革與探索。結(jié)合教師科研的課程實踐教學模式改革是提高創(chuàng)新能力的重要途徑。將教師科研與課程實踐教學模式改革相結(jié)合，構(gòu)建教師講課與學生動手相結(jié)合的雙向?qū)嵺`教學體系，開展教師主講模式、研討教學模式、匯報研討模式等改革，形成了學生自主學習、自主實驗的良好局面，培養(yǎng)了學生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力，使整個實踐教學環(huán)節(jié)不僅與教師的科研項目有著很好的結(jié)合度，同時也十分符合工程項目的運用與開發(fā)實際，讓學生認真動腦學習的同時，又能動手開展專業(yè)實踐，實實在在地增強大學生的工程創(chuàng)新意識，使實驗教學由被動模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃幽Ｊ剑岣邔嶒灥目萍己浚岣呓虒W質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：教師科研；教學改革；課程實踐；模式改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0261-02

一、引言

本科教育是大學教育的主體與骨干，是國際與國內(nèi)高等教育改革的焦點。近20多年來，世界政治、經(jīng)濟、社會形勢發(fā)生劇烈變化，全球化浪潮影響日甚、科技革命日新月異、知識經(jīng)濟社會逐漸形成，大學本科教育的傳統(tǒng)理念和教學模式面臨著新的挑戰(zhàn)。許多國家如美國、德國、日本、英國等都進行了卓有成效的改革。

基于此，我國大學也正在積極地進行著本科教學環(huán)節(jié)改革的研究與實踐。隨著我國高等教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，教育界及各高等學校對高等教育人才的培養(yǎng)模式、教學內(nèi)容、課程體系、教學環(huán)節(jié)等進行了大量的改革研究與實踐。任成龍[1]制定切實可行的培養(yǎng)計劃，提高了大學生了科研實踐創(chuàng)新能力；馬壯[2]對提高地方性工科類大學生工程實踐創(chuàng)新能力提出了有效的途徑；夏昕等[3]對大學生工程實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了思考，從更新教育理念、改革教學方法、搭建工程實踐創(chuàng)新平臺等方面提出了完善工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施。然而，大多數(shù)研究工作者多是從宏觀、理論的層面探討我國的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標，高校內(nèi)部管理工作者多集中在課程體系、課程內(nèi)容以及培養(yǎng)計劃制訂過程中的具體問題的探討上。均沒有從教學環(huán)節(jié)上對教學模式進行顛覆性的改革。

本文基于杭州電子科技大學機電傳動課程教學模式，將教師科研與課程實踐教學模式改革相結(jié)合，使整個實踐教學環(huán)節(jié)不僅與教師的科研項目有著很好的結(jié)合度，同時也十分符合工程項目的運用與開發(fā)實際，讓學生認真動腦學習的同時，又能動手開展專業(yè)實踐，實實在在地增強大學生的工程創(chuàng)新意識，使實驗教學由被動模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃幽Ｊ剑岣邔嶒灥目萍己浚岣呓虒W質(zhì)量。

二、教學環(huán)節(jié)研究現(xiàn)狀與不足

教學環(huán)節(jié)是教育者根據(jù)教學目標的需要而對各種教學要素進行相應的安排與設(shè)計。對于大學生而言，他們非常希望通過實踐環(huán)節(jié)快速了解工程實際，了解工程技術(shù)運用的流程與方法，非常希望能盡早上手操作和參與并實施工程研發(fā)。雖然很多工科高校對于機械專業(yè)基礎(chǔ)課的實踐教學環(huán)節(jié)有所加強，但對能力培養(yǎng)與實踐環(huán)節(jié)的關(guān)系把握不夠準確，用實驗形式培養(yǎng)技能的認知依然存在，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，課程實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置無論從課時安排還是實驗內(nèi)容設(shè)計都無法滿足工程實際發(fā)展的需求。《機電傳動控制》是一門對實踐教學環(huán)節(jié)要求非常高的課程，以杭州電子科技大學為例目前該課程的實踐教學部分只占全體課時的20%，即簡單地針對課程內(nèi)容，安排3個觀摩性實踐。這樣的課程實踐教學模式，無疑又降低了學生對課程的認識，也無法激發(fā)學生的學習熱情。課程教學實驗設(shè)計也僅僅包括電動機斷續(xù)控制試驗和PLC邏輯控制試驗兩個獨立的實驗，這樣的實踐教學設(shè)置，遠遠滿足不了工程實際或者企業(yè)對學生在電氣設(shè)計和伺服控制等能力的需求。

第二，實踐環(huán)節(jié)設(shè)備更新跟不上工程實際發(fā)展的需要。對于很多大學的教學實驗室而言，教學實驗設(shè)備的更新相對較慢，學生在較舊的教學實驗平臺所開展的工程實踐，所獲得的工程知識和技能無法達到當代企業(yè)對學生工程實踐能力的要求。

第三，教師科研設(shè)備更新速度較快，但由于日常維護缺乏經(jīng)費，科研實驗室對本科生開放程度和科研設(shè)備教學化的利用率還不高。現(xiàn)在很多高校存在著一方面教學實驗室需要專門的實驗人員花大量時間對陳舊的實驗設(shè)備進行維護和更新，另一方面存在較貼近工程實際的相關(guān)科研設(shè)備的利用率又并不高的現(xiàn)象。因此，如何有效地將科研設(shè)備教學化，提升科研實驗室的利用率，提高課程實踐教學環(huán)節(jié)的工程性是課程教學模式改革的核心難題。

三、教學環(huán)節(jié)改革與創(chuàng)新

動腦與動手相結(jié)合，用教師工程科研要素進課堂模式指導實踐環(huán)節(jié)更新。機械類大學生工程實踐能力的培養(yǎng)必須緊密結(jié)合工程實際，將高校教師系統(tǒng)化實施工程項目的相關(guān)要素引入課程實踐教學，做到工程科研設(shè)備進課堂、工程設(shè)計加工進課堂和工程項目管理模式進課堂，不僅能有效解決實踐教學設(shè)備更新難的問題，還能讓學生從真實工程環(huán)境中得到更好的工程實踐鍛煉，具體實施方案如下：

第一，整合教師工程科研實驗設(shè)備，高效開發(fā)工程實踐教學平臺。現(xiàn)在很多高校面臨著實踐教學設(shè)備更新難的問題，設(shè)備不更新就談不上系統(tǒng)工程進課堂，機械學院將教師科研的實物成果進行改良，對教師科研實驗室進行改造，利用相關(guān)實驗設(shè)備經(jīng)費和科研經(jīng)費搭建教師科研可用，同時又能滿足教學要求的實驗操作平臺，并由課程負責人進行實踐環(huán)節(jié)統(tǒng)一調(diào)度和安排。既有效解決了教師科研設(shè)備維護難的問題，也解決了實踐教學設(shè)備更新難的問題。

第二，教師結(jié)合工程科研實際，開發(fā)招標專題設(shè)計和創(chuàng)新專題設(shè)計。授課教師通過對自己工程科研內(nèi)容的梳理，把一些簡單的側(cè)重于課程基礎(chǔ)知識點掌握和基本動手能力培養(yǎng)的素材開發(fā)出若干個招標專題設(shè)計；而把另一些能夠為學生發(fā)揮創(chuàng)意研發(fā)空間的科研內(nèi)容設(shè)置為創(chuàng)新專題設(shè)計。以杭州電子科技大學機械工程學院《機電傳動控制》課為例，本課程一學期共30學時課，教師主講2學時課，研討教學18學時課，匯報研討10學時課，其中匯報研討又分為結(jié)課實踐1之項目招標研討占2學時課和結(jié)課實踐2之項目實施研討占8學時課。課程成績考核機制則采用百分制，課程考核成績100%=平時60%+實驗10%+考試30%，其中平時課堂研討表現(xiàn)30%、結(jié)課實踐項目表現(xiàn)30%、學院安排實驗表現(xiàn)10%、期末考試成績30%。

招標專題設(shè)計主要以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力為中心，教師在充分考慮科研實驗操作平臺的使用特性的基礎(chǔ)上設(shè)置50個左右的設(shè)計主題，學生可以任意選擇一個專題開展團隊式合作實踐。比如針對具體項目中機電傳動控制技術(shù)的問題進行分析研究，以小組為單位提出解決方案，進行虛擬實驗驗證或具體實驗進行驗證。針對主動實踐活動和教學中布置的專題撰寫科技小論文或研究報告并要求學生做5分鐘PPT進行交流和討論等，該實踐模塊以學生對招標專題研究形成的報告水平和展示情況為考核指標。以杭州電子科技大學機械工程學院《機電傳動控制》課為例，本課程對平時研討課的實施模式采用如下所示的模式：研討采用分組匯報知識點模式進行，小班化上課，采用自愿分組方式每組5人進行ppt匯報；評價體系采用量化和歸一化到個人來進行具體評價，最終誰的績點最高，歸一為滿分30分；每組選派一名組長，對各組進行績點獎罰機制。例如：擔任組長，直接+1績點、組織有效討論+1績點/次，需提交討論報告，報告需助教，各組員簽字；個人優(yōu)質(zhì)提問+1績點/次，優(yōu)質(zhì)標準為被老師點贊，鼓勵有新意的匯報；個人優(yōu)質(zhì)回答+1績點/次，優(yōu)質(zhì)標準為被老師點贊；組員上臺ppt匯報得分超過85分或被老師點贊，+1績點/次；問出老師無法回答的問題，+1績點/次；組員主講得分低于75分或被老師批評，-1績點/次；每次研討小組無人發(fā)言，-1/次等。

創(chuàng)新專題設(shè)計主要以培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新設(shè)；計能力為中心，教師在即將開展或者已經(jīng)開展的科研應用項目的基礎(chǔ)上，基于機電傳動控制課程中學到的知識，設(shè)計若干個尚有改進和發(fā)展空間的專題，讓學生分小組進行自主選題，然后以團隊為單位進行系統(tǒng)方案設(shè)計，學生可以進行工程系統(tǒng)方案的討論與交流，并在教師科研實驗平臺上進行系統(tǒng)調(diào)試，該實踐模塊以學生所設(shè)計的程序能順利運行為考核指標。

第三，引入教師工程項目管理模式，改良實踐課堂的教學模式。目前很多高校《機電傳動控制》課多以小班教學為主，每班人數(shù)一般在30～40人之間，除了基本的課堂講授，在所有的實踐環(huán)節(jié)對學生實行項目式管理，將學生按4～6人的規(guī)模形成若干個專題項目小組，每個專題項目設(shè)一位組長，統(tǒng)籌負責本項目的設(shè)計與調(diào)適，其他組員按工程項目管理過程中相關(guān)職責進行角色分工，各司其職共同完成實踐項目。

如此以來整個實踐教學環(huán)節(jié)不僅與教師的科研項目有著很好的結(jié)合度，同時也十分符合工程項目的運用與開發(fā)實際，讓學生認真動腦學習的同時，又能動手開展專業(yè)實踐，實實在在地增強大學生的工程創(chuàng)新意識，使實驗教學由被動模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃幽Ｊ剑岣邔嶒灥目萍己浚岣呓虒W質(zhì)量。

四、結(jié)語

綜上所述，將教師科研的課程實踐方法與教學模式相結(jié)合的改革研究方法在培養(yǎng)和提高學生的實踐創(chuàng)新能力、提高教師的科研能力和教學水平等方面成效顯著，相得益彰。我們相信，通過努力，這項工作一定能得到進一步的完善，并為建立現(xiàn)代的教育體系做出貢獻。

參考文獻：

[1]任成龍.論科研實踐與大學生創(chuàng)新能力的提高[J].南京工程學院學報（社會科學版），2010，（01）：48-51.

[2]馬壯.提高地方性工科類大學生工程實踐創(chuàng)新能力有效途徑的研究[J].沿海企業(yè)與科技，2014，（03）：74-75.

[3]夏昕，郟凌.大學生工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點思考[J].中國校外教育，2012，（27）：45-84.