科教融合理念下信息類專業實踐類課程教學改革研究

王珂 陶華偉 廉飛宇 李衛東 段金龍

摘 要：科教融合作為國際上興起的培養創新型人才的先進教育理念，已得到了國內外高水平院校的積極肯定和推廣采用。而實踐類課程教學對培養學生創新能力起著關鍵作用。如何在科教融合理念下開展實踐類課程教學改革，是加強人才培養、建設高水平院校關注的重要問題。文章以工科信息類專業為例，首先論述了科教融合的起源、發展、理念和內涵;然后分析了現有的實踐類課程教學中存在的不足之處;在總結教學經驗的基礎上，研究、探索了科教融合理念下開展實踐類課程教學改革的方法和舉措;最后指明了科教融合已成為加強人才培養的有效途徑和發展趨勢。文章對高校推廣科教融合模式、開展實踐類課程教學改革、培養學生創新能力等具有重要的參考作用和借鑒意義。

關鍵詞：科教融合;實踐類課程;教學改革;研究與探索

0? ? 引言

科教融合，即將教學與科研有機融合是高水平院校培養創新型人才的重要途徑[1-4]。科教融合作為國際上興起的先進教育理念[1，3-4]，已被越來越多的國內高水平院校推廣、采用[2-4]。近年來，河南工業大學積極貫徹科教融合理念，面向各專業在校本科生專門設立了科教融合項目，積極在人才培養中嘗試采用科教融合模式，取得了顯著效果，獲得了廣大師生的普遍好評。科教融合的重要切入點是實踐類課程教學，其能有效培養、提高學生的動手能力、實踐能力、創新能力等[3-5]。在科教融合理念下，如何改革、提高實踐類課程教學水平，如何充分發揮其培養創新型人才的關鍵作用，已成為加強人才培養、建設高水平院校需要關注的重要問題。本文以河南工業大學工科信息類專業為例，結合實踐類課程教學的實際經驗，對科教融合理念下開展實踐類課程教學改革的若干問題進行了研究和探索。

1? ? 科教融合的理念和內涵

科教融合發端于19世紀初德國著名學者、教育學家洪堡所提出的高等教育中“教學與科研需統一”的觀點[3-4]，其逐步發展到20世紀末，美國卡內基教學促進會發布了《重塑本科教育：美國研究型大學發展藍圖》即著名的“博耶報告”[3，6]，在對美國當代高等教育的反思中，明確提出了“以研究型學習”為特點的科教融合理念，強調教學過程需以高水平科研為基礎。科教融合理念，是以培養創新型人才為目標，在教學中引入科研內容并使兩者互相滲透、融合而形成的創新型人才培養模式，它是對洪堡所提出的“教學與科研需統一”觀點的高度概括和深層表達。“博耶報告”中提出的科教融合理念即明確了科研在高水平院校人才培養中的支撐、引導作用。科教融合內涵是在教學過程中實現寓研于教，其核心不再是簡單地講授知識，而是重在啟發、培養學生如何在實踐中去自主地思考、分析、研究、解決問題。以改革傳統的科教分離模式、培養創新型人才為目標，樹立廣義的、統一的、互動的、融合的教學觀與科研觀是提升高等教育質量、建設高水平院校的必然要求。科教融合是在教學與科研對人才培養作用具有統一性、一致性的基礎上提出的，充分發揮了科研育人的優勢，更有利于培養學生具有自主學習、終身學習、實踐創新等的能力。

貫徹科教融合理念和內涵的重要方式是開展實踐類課程教學，有效建立創新型人才培養模式[7-9]。實踐類課程教學采用教學與科研有機統一、互相融合的方式，可適應高水平院校培養創新型人才的內在需要。加強實踐教學，積極培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力，是在更高層面上構建教學與科研協同育人的核心和關鍵。由于在傳統的、科教分離的教學模式中學生是被動地接受知識，使學生容易喪失對問題的思考、探索和學習興趣，使學生難以具備自覺主動學習、運用所學知識自主解決問題、進行創新實踐的綜合能力。而科教融合教學模式中往往以實際問題為導向，在教師指導下學生能主動地參與整個教學過程和科研過程，引導學生自己去發現問題、提出方案、解決問題。因此，通過貫徹科教融合、開展實踐教學，能有效培養學生自主學習、終身學習、實踐創新等的能力。使得人才培養的效果顯著優于傳統的、單一的教學模式，能夠適應、滿足培養創新型人才的內在需要。

2? ? 實踐類課程教學改革探索

高校在工科信息類專業開設實踐類課程對培養創新型人才起著重要作用[9-11]，同時工程教育專業認證也明確要求實踐類課程在課程體系中需要達到一定的比例[5]。以河南工業大學計算機科學與技術、空間信息與數字技術、電子信息工程等工科信息類專業為例，其開設的實踐類課程主要包括課內實驗、課程設計、實習實踐三大類。課內實驗是與課堂教學相配套的，為了輔助學生掌握理論知識而開設的以實驗操作為主的課程，其是課程教學的重要組成部分。信息類專業中很多專業課程通常由課堂教學與課內實驗共同組成。課程設計是為了加深學生對某些重要專業課程、專業知識、專業技能等的理解、掌握，培養鍛煉學生的動手實踐能力，而獨立開設的、以設計實踐為主的專門課程。信息類專業通常也需要開設一定數量的課程設計。實習實踐是組織學生到有關企業、實踐基地、生產研發一線等開展崗位實踐，學習、了解本專業領域產品設計、研發、應用的實際情況，熟悉本專業領域的產品設計，學習、掌握產品的研發流程及產品在設計、研發、應用過程中的關鍵技術和基本技能，了解企業產品研發、企業團隊協作等各種因素，培養鍛煉學生具備從事實際工作的綜合能力。開展實習實踐通常也是信息類專業必需的教學環節[5，10]。雖然高校工科信息類專業現有的、傳統的實踐類課程教學體系、教學環節及教學內容設置等已經日趨合理、完善，但以科教融合理念重新分析、研究現有的實踐類課程教學，仍發現其中存在有不足之處：一是實踐類課程對學生實踐內容的安排存在“教科書化”的問題，即實踐內容仍過分局限于教學計劃、教學大綱、教材等規定的內容，在實踐類課程教學中對學生仍經常采用較為統一的實踐題目，且題目內容往往較為陳舊、脫離產品實際、研究性和創新性不夠;二是實踐類課程的教學方式存在“簡單機械化”的問題，即學生在實踐過程中仍類似于課堂聽課一樣過分依賴于教師的示范講解和指導教材的步驟說明，學生只是簡單、機械化地操作、重復了教師示范和步驟說明。以科教融合理念思考實踐類課程教學中存在上述問題的原因，顯然是因為傳統的、科教分離的培養模式使教師在實踐教學中習慣偏向于重視知識傳授，但不夠重視對學生自身學習能力的培養鍛煉，從而導致學生缺乏自主學習、實踐創新等的能力。為了提高實踐類課程的教學水平，培養學生具有自主學習、實踐創新等的能力，促使學生成長為創新型人才，需要對現有的、傳統的實踐類課程教學進行深入改革，結合近年來我們積累的實踐教學經驗，認為可采取的教學改革方法和舉措主要有以下幾點。

（1）改革、調整實踐類課程的實踐內容安排，使實踐內容來源于教學大綱、教材卻不僅僅局限于教學大綱、教材。實踐題目應既包含教學大綱規定的知識點但也應具有科教融合的特點，使實踐內容更貼近產品實際，具有一定的多樣性、研究性、創新性。能夠培養鍛煉學生將課堂教學中的理論知識通過實踐環節進行綜合運用、研究創新，使學生能夠掌握、運用所學理論知識解決科學研究和工程應用中的復雜問題，從而有助于加強學生具備研究型學習、進行實際應用、實踐創新等的能力。

（2）改革、轉變實踐類課程的教學方式，積極采用問題導向、科教融合實踐教學模式。將傳統的學生機械化學習轉變為以自主學習為重點的實踐教學方式，即教師提出需要解決的問題、講解解決問題的一般思路，讓學生以問題為導向、根據所學的理論知識自主對問題進行分析，自主學習類似實際案例，自主研究設計問題的解決方案，并自主進行設計方案的實踐、應用。教師在學生解決問題的過程中主要起到的是引導、輔導作用，從而在實踐類課程中培養鍛煉學生的自學能力、自主創新能力等。

（3）改革、完善實踐類課程的考核方式，在科教融合理念下將實踐教學從單純的結果考核轉變為對學生綜合能力的考核。與課堂教學相比，實踐類課程教學中學生應具有一定的自主發揮空間，即使針對同一實踐題目，不同學生往往有不同的解決思路、設計方案、實施步驟、應用效果等。因此對于實踐類課程不應只單純從解決問題的結果或效果來進行單一考核，而應考慮到學生在實踐過程中的問題解決能力、創新能力、團隊協作能力等多方面因素進行綜合評價，以鼓勵、激發學生進行發散思維、探索創新的熱情和潛力。

3? ? 結語

本文以工科信息類專業為例，結合科教融合的起源、發展，深入論述了科教融合的理念和內涵;分析了現有的實踐類課程教學中存在的不足之處;結合積累的實踐教學經驗，研究、探索了科教融合理念下開展實踐類課程教學改革的方法和舉措。目前，國內各高校已逐漸認識到現有的實踐教學模式已難以滿足培養學生創新能力的需要，科教融合已成為培養創新型人才、建設高水平院校的有效途徑和發展趨勢。我們以提升人才培養質量為目標、以提高實踐教學水平為驅動，以科教融合理念為指導，通過深入分析問題、研究改革方法、采取有力舉措，將進一步加快開展實踐類課程教學改革，爭取建成一流實踐類課程、有效建立創新型人才培養模式。同時，本文在科教融合理念下對實踐類課程教學改革的有關分析、研究、探索等，為高校嘗試、推廣科教融合模式、開展實踐類課程教學改革、培養學生創新能力等提供了重要的理論參考和經驗借鑒。

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（編輯 傅金睿）