電氣與自動化類專業(yè)《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革探索

李 勇,胡立坤,劉 輝

(廣西大學(xué),廣西 南寧 530004)

一、前言

創(chuàng)新方法、文獻(xiàn)檢索和論文寫作是工科類專業(yè)本科生、研究生開展科研工作的必備技能,也是提升其創(chuàng)新能力和科研能力的重要內(nèi)容。在電氣與自動化類專業(yè)本科高年級和研究生一年級開展“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”課程是學(xué)生順利開展科研工作的重要入門課。通過該課程介紹科研創(chuàng)新思路、文獻(xiàn)檢索方法與途徑以及學(xué)術(shù)論文寫作的全過程,能夠為其后續(xù)的科研工作以及將來走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ),對于電氣與自動化類專業(yè)本科生和研究生的培養(yǎng)具有重要的意義。

當(dāng)前,已有眾多高校開設(shè)了“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”的相關(guān)課程,并編寫了一些相關(guān)的教材、參考書目,但是目前現(xiàn)有的教材仍存在專業(yè)針對性不強、網(wǎng)絡(luò)資源不足、專業(yè)相關(guān)案例欠缺、創(chuàng)新方法論述不夠、課程思政內(nèi)容缺失、內(nèi)容繁雜不利于短學(xué)時授課等問題,無法滿足本學(xué)科學(xué)生實際科研工作的需求,對提升電氣與自動化類專業(yè)本科生、研究生的創(chuàng)新能力和科研能力未能起到預(yù)期作用。因此,結(jié)合電氣與自動化類專業(yè)的特點和當(dāng)代本科生、研究生的特色,針對“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”課程進(jìn)行教材改革十分必要。

二、面向電氣與自動化類專業(yè)的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材的現(xiàn)存問題

“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”是一門融理論、方法、實踐于一體的基礎(chǔ)課程,因其重要性突出,清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、燕山大學(xué)、江蘇大學(xué)、湖南科技學(xué)院等不同層次和不同類型的高校均開設(shè)了這門課程,具有覆蓋學(xué)科專業(yè)多、受眾面廣的特點。王永崗等學(xué)者[1]指出“科技論文寫作”課程旨在培養(yǎng)學(xué)生有理有序撰寫科技論文的能力,涵蓋獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題、總結(jié)與表達(dá)問題等諸多層面,對于其樹立邏輯思維判斷理念、增強嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度亦有重要促進(jìn)作用。

與此同時,市面上已出版多個版本的配套教材,如:吳勃編著的《科技論文寫作教程》[2]、王細(xì)榮編著的《文獻(xiàn)信息檢索與論文寫作》[3]、鄧發(fā)云編著《信息檢索與利用》[4]、戴起勛等人編著的《科技創(chuàng)新與論文寫作》[5]等,這些教材的內(nèi)容體系尚待進(jìn)一步完善。其中,李振華編著的《文獻(xiàn)檢索與論文寫作》[6]結(jié)合了計算機專業(yè)的特點,并且得到了多所高校的使用,說明了結(jié)合專業(yè)特點的教材具有可行性。但該教材的內(nèi)容體系及實際案例并不完善,而且對于電氣與自動化類專業(yè)并不是非常的匹配。這些教材作為“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”課程通識性教材的代表在電氣與自動化類專業(yè)的教學(xué)實踐中,逐漸顯現(xiàn)出以下問題。

(一)專業(yè)針對性不強,缺少電氣與自動化專業(yè)相關(guān)案例

通過對比研究現(xiàn)有的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》通識性教材,可以發(fā)現(xiàn)其對電氣與自動化類專業(yè)的文獻(xiàn)檢索方式未能進(jìn)行針對性指導(dǎo);在電氣與自動化類專業(yè)的論文寫作方法和框架上,沒有很好地結(jié)合專業(yè)特點與專業(yè)科研內(nèi)容;對科研階段關(guān)注的文獻(xiàn)和重點方面也存在針對性不強的問題。從電氣與自動化類專業(yè)的科研實踐出發(fā),本專業(yè)更加注重國際頂級會議的文獻(xiàn),注重相關(guān)案例的研究,與之匹配的文獻(xiàn)檢索方式與論文寫作方法、框架具有突出的專業(yè)特點。現(xiàn)有的通識性教材在內(nèi)容上無法滿足電氣與自動化類專業(yè)本科生、研究生的創(chuàng)新能力和科研能力所需的要求。

(二)教材結(jié)構(gòu)體系不完善,不利于短學(xué)時授課,網(wǎng)絡(luò)資源缺乏

以吳勃編著的《科技論文寫作教程》為例,教材共分為6個章節(jié)、49個小節(jié),主要內(nèi)容包含有科技寫作發(fā)展史、科技寫作理論知識、科技寫作語言文字知識、科技論文寫作手法、量和單位等的標(biāo)準(zhǔn)運用技巧、科技論文的其他技巧與常識。該教材科技論文寫作內(nèi)容較多,但缺乏文獻(xiàn)檢索和創(chuàng)新方法等相關(guān)的內(nèi)容。然而,當(dāng)前學(xué)生培養(yǎng)計劃中相關(guān)課程通常開成一門16-32學(xué)時的短學(xué)時課程,難以滿足教師和學(xué)生的相關(guān)需求。此外,對于未選課的學(xué)生,也需要通過相應(yīng)的教材自學(xué)能夠快速掌握創(chuàng)新方法與科技論文寫作的核心知識,因此,需要體系更加完善、內(nèi)容更加精簡的教材。在高校課堂教學(xué)中,多媒體教學(xué)起到了重要的輔助作用,在課堂教學(xué)、學(xué)生自學(xué)、課后復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率。因此,通過網(wǎng)絡(luò)資源的方式為教師、學(xué)生提供配套的學(xué)習(xí)資料就顯得尤為重要。當(dāng)前,現(xiàn)有的科技論文寫作教材對網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)仍存在不足,網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容少、更新慢、針對性差等問題較為突出。

(三)缺少創(chuàng)新方法與課程思政內(nèi)容

目前,通識性教材的內(nèi)容體系尚未完善,雖然基本包含了文獻(xiàn)檢索與論文寫作等內(nèi)容,但仍缺少創(chuàng)新方法、課程思政的相關(guān)內(nèi)容。從科研工作所需上看,創(chuàng)新方法與課程思政方面的內(nèi)容十分重要。教材對創(chuàng)新方法的缺失,會導(dǎo)致學(xué)生科研創(chuàng)新能力提升緩慢。除此以外,高校教師需要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的思想品德和學(xué)術(shù)道德觀念。2019年,習(xí)近平總書記在全國思政理論課教師座談會上強調(diào),要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一,挖掘課程中蘊含的思政元素,實現(xiàn)全員全程全方位育人。2021年4月在清華大學(xué)考察時指出,教師要成為大先生,做學(xué)生為學(xué)、為事、為人的示范,促進(jìn)學(xué)生成長為全面發(fā)展的人,對課程思政建設(shè)提出了更高的要求。現(xiàn)有教材對課程思政內(nèi)容的缺失,無法滿足全方位育人的現(xiàn)實要求[7]。

三、《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革的發(fā)展趨勢

在新工科和基于OBE理念的工程教育背景下,電氣與自動化類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維與方法、科技論文寫作等科技創(chuàng)新與成果展示越來越受到重視。尤其是近年來各高校大力鼓勵本科生開始進(jìn)行科研工作,使得創(chuàng)新方法與科技論文寫作的課程越來越受到各高校的重視。面對現(xiàn)實需求的變化,面向電氣與自動化類專業(yè)的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革展現(xiàn)出如下的發(fā)展趨勢。

(一)更加貼合專業(yè)特色,教材中案例更加豐富

在現(xiàn)有的通識性教材基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完善教材中的專業(yè)針對性、豐富教材中的案例,使教材能夠更加貼合電氣與自動化類專業(yè)這種多學(xué)科交叉寬口徑工科專業(yè)的特色,幫助學(xué)生了解行業(yè)熱點、領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)前沿以及相關(guān)的工程案例。同時,從高校教學(xué)實踐的視角出發(fā),更有專業(yè)特色的教材更有利于輔助教師設(shè)計OBE課程目標(biāo),在對學(xué)生進(jìn)行科技論文寫作理論指導(dǎo)、創(chuàng)新方法訓(xùn)練、創(chuàng)新思維培養(yǎng)、專業(yè)科研能力提升方面能夠發(fā)揮重要的輔助作用。

(二)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富教材內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式

基于互聯(lián)網(wǎng)的平臺化、免費使用、資源共享的理念,教材不再是單一的文字書籍,而是可以通過連接互聯(lián)網(wǎng)資源,實現(xiàn)更加豐富的信息內(nèi)涵、更為高效的信息觸達(dá)。傳統(tǒng)的教材內(nèi)容擴展形式為隨書附贈光盤,所能包含的內(nèi)容有限,且操作麻煩、體驗感差。而改革教材增加內(nèi)頁擴展二維碼、微信小程序、教師備課網(wǎng)站、網(wǎng)課平臺、教材與課程研討論壇等方式,實現(xiàn)豐富的內(nèi)容擴展。連接互聯(lián)網(wǎng)資源,不僅能夠?qū)⒍嗝襟w學(xué)習(xí)材料、網(wǎng)絡(luò)課程資源高效鏈接,還能針對電氣與自動化類專業(yè)涵蓋智能電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)、新能源汽車、人工智能、機器人、無人機等多領(lǐng)域科研的特點進(jìn)行及時的案例更新補充。同時,教材據(jù)此改革后,能夠順應(yīng)線上線下混合教學(xué)模式,幫助學(xué)生將創(chuàng)新方法與科技論文寫作理論研究和實踐相結(jié)合。

(三)內(nèi)容精簡,適應(yīng)短學(xué)時、自主學(xué)習(xí)需要,提升易用性

當(dāng)前,大多數(shù)電氣與自動化類相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”課程趨向于短課時授課,內(nèi)容多且繁雜的教材無法適應(yīng)現(xiàn)實的教學(xué)需要。因此,教材在包含本專業(yè)的核心內(nèi)容的同時,又使教材的篇幅保持適當(dāng),做到精華提煉、文字簡潔,提升教材的易用性。此外,教材除了能夠高效滿足短學(xué)時課堂授課外,也應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)專業(yè)本科生、研究生自主學(xué)習(xí)的需求,或作為本專業(yè)學(xué)生的培訓(xùn)使用。

(四)完善教材內(nèi)容體系,符合新時代教材需要

新時代教材中對于課程思政、創(chuàng)新方法以及工程教育等提出了更多的要求。在教材改革上,需要設(shè)立專門的內(nèi)容進(jìn)行體現(xiàn),詳細(xì)介紹創(chuàng)新方法的原理與實際應(yīng)用,并開展學(xué)術(shù)道德與學(xué)術(shù)規(guī)范的介紹,結(jié)合社會熱點事件使學(xué)生思考信息道德的重要性,幫助學(xué)生從科學(xué)研究的起步階段即建立正確的學(xué)術(shù)思想道德觀念。

四、《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革的基本要求與內(nèi)容

基于《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革的發(fā)展趨勢,設(shè)計了教材改革的基本要求與內(nèi)容,具體如下。

(一)《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革的基本要求

1.結(jié)合自動化學(xué)科特點選取創(chuàng)新方法與科技論文寫作的相關(guān)內(nèi)容

湯超穎等學(xué)者[8]指出,創(chuàng)新方法是指有助于創(chuàng)造發(fā)明實踐的方法和程序。面向電氣與自動化類專業(yè)的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材應(yīng)當(dāng)包含創(chuàng)新方法、文獻(xiàn)檢索和管理利用、論文寫作全過程的理論以及相應(yīng)的教學(xué)方法與案例解析,并且能夠結(jié)合自動化類學(xué)科特點,根據(jù)本學(xué)科學(xué)生實際科研工作的需求,完善教材內(nèi)容體系及實際案例,增加自動化類創(chuàng)新方法、工程項目和科技論文案例等,編寫更有針對性的教材,同時為學(xué)生第二課堂創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動開展提供培訓(xùn)資料。

2.建設(shè)教材配套的信息化網(wǎng)絡(luò)資源,開展教學(xué)實踐

按課程教學(xué)內(nèi)容收集相關(guān)教學(xué)資源,通過案例融入課程思政,挖掘并拓展課程思政元素,豐富課程資源,利于有效地開展課程教學(xué)。基于以上分析,面向電氣與自動化類專業(yè)學(xué)生的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材總體改革方向為內(nèi)容精簡化、體系完善化、專業(yè)貼合化、資源網(wǎng)絡(luò)化等。教材改革在充分研究現(xiàn)有教材的可改進(jìn)方向、考慮電氣與自動化專業(yè)特點的基礎(chǔ)上,需要結(jié)合本校的教學(xué)實踐,根據(jù)本校的學(xué)生情況、教師情況、課程計劃與教學(xué)安排、軟硬件設(shè)施等,使教材內(nèi)容能夠更好地適應(yīng)高校的教學(xué)活動。面向不同的學(xué)習(xí)場景,如課堂教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、眾創(chuàng)空間與協(xié)會培訓(xùn)等,需要對教材進(jìn)行調(diào)整,以能夠適應(yīng)不同場景下的學(xué)習(xí)需求。

3.以課程目標(biāo)為導(dǎo)向組織教學(xué)內(nèi)容體系,并建立科學(xué)的考核評價辦法

在新工科背景下,基于OBE理念的教學(xué)及配套的教材越來越成為工程教育的趨勢,根據(jù)自動化類專業(yè)培養(yǎng)方案和工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,制定教學(xué)內(nèi)容所應(yīng)達(dá)到的效果指標(biāo)。本教材擬配套基于工程教育的課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計,建立科學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)與課程目標(biāo)的支撐關(guān)系,形成基于課程目標(biāo)的考核方式、成績評定方式及評價標(biāo)準(zhǔn)。

4.將課程思政內(nèi)容融入教材內(nèi)容

課程思政提倡構(gòu)建全員、全過程、全方位的三全育人格局,發(fā)揮各門課程與思想政治理論課同等育人功能,形成協(xié)同效應(yīng),形成合力,全面落實立德樹人根本任務(wù)[9]。在進(jìn)行面向電氣與自動化類專業(yè)的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)高校課程思政的要求,從學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范、科研誠信、法律法規(guī)、引文規(guī)范、學(xué)術(shù)不端的后果等方面在教材中設(shè)計相關(guān)內(nèi)容,同時通過本專業(yè)的學(xué)科案例、社會相關(guān)熱點事件引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際,幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)術(shù)道德規(guī)范。

5.彰顯自動化類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計、學(xué)位論文實踐的特點

基于多年自動化類專業(yè)相關(guān)的教學(xué)經(jīng)驗與多個輪次的本科生畢業(yè)設(shè)計和研究生學(xué)術(shù)論文指導(dǎo),總結(jié)了大量畢業(yè)設(shè)計和學(xué)術(shù)論文中突出的特點。改革教材擬將增加更多和畢業(yè)設(shè)計或?qū)W位論文相關(guān)的素材和內(nèi)容,以實際的案例和課程作業(yè)等形式進(jìn)行實踐,為自動化類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計或?qū)W位論文的撰寫打下堅實的基礎(chǔ)。

6.利用教育技術(shù)信息化工具助推教材內(nèi)容改革與教學(xué)方式創(chuàng)新

陳玲[10]指出:教材改革要深度運用信息化技術(shù),實現(xiàn)資源共享并增強視覺效果。在面向電氣與自動化類專業(yè)的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材的改革中,教育技術(shù)信息化工具能夠豐富教材內(nèi)容、提升信息傳遞效率,為學(xué)生學(xué)習(xí)本課程提供更多學(xué)習(xí)資源,并且能夠?qū)崿F(xiàn)多種類、更新快的內(nèi)容迭代,智能化的平臺工具也能夠助推本課程教學(xué)方式的創(chuàng)新。較為貼合《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材的教育信息化工具可分為幕課(網(wǎng)絡(luò)課程)平臺、書本內(nèi)頁二維碼(每個二維碼對應(yīng)一個網(wǎng)址,網(wǎng)站上可上傳音頻講解、案例圖文、視頻資料等豐富的信息)、微信小程序(可通過功能設(shè)計實現(xiàn)實操演練、線上作業(yè)等功能)、課程論壇(采用H5的形式,擁有發(fā)帖、回帖功能,可打造成獨具特色的交流園地)。

(二)《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材內(nèi)容改革

本文改革的教材共分為7個章節(jié),主要內(nèi)容有創(chuàng)新與創(chuàng)新成果、創(chuàng)新思維與方法、文獻(xiàn)信息檢索、文獻(xiàn)管理與利用、科技論文寫作方法、科技論文格式與規(guī)范、學(xué)術(shù)道德與學(xué)術(shù)規(guī)范。在教材的整體編排思路上,首先,讓電氣與自動化類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識,在開始科研工作前即擁有專業(yè)前沿視角下的創(chuàng)新成果視野,并詳細(xì)介紹創(chuàng)新思維的方法,幫助學(xué)生快速掌握創(chuàng)新方法以用于后續(xù)的科研實踐;其次,講解介紹科技論文寫作的基礎(chǔ)理論,包括文獻(xiàn)信息檢索方法、文獻(xiàn)管理方法、寫作方法、格式規(guī)范等,突出實用性特點,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)后可直接用于科技論文的寫作中;最后,結(jié)合課程思政內(nèi)容,幫助學(xué)生建立學(xué)術(shù)道德、了解學(xué)術(shù)規(guī)范。

以下分章節(jié)具體介紹面向電氣與自動化類專業(yè)學(xué)生的《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革方案的內(nèi)容(表1),并具體分析每個章節(jié)的小節(jié)、課時數(shù)、教育技術(shù)信息化工具應(yīng)用、課程目標(biāo)等相關(guān)內(nèi)容,期望能為各高校《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革提供有益參考。

表1 《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革方案章節(jié)表

以上的教材改革方案,通過結(jié)合電氣與自動化類專業(yè)學(xué)科特點,根據(jù)本學(xué)科學(xué)生實際科研工作的需求,完善了教材內(nèi)容體系及實際案例,能夠更具針對性,同時能作為學(xué)生第二課堂創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的培訓(xùn)資料,配套了信息化網(wǎng)絡(luò)資源,通過案例融入課程思政,挖掘并拓展課程思政元素,豐富課程資源,利于有效地開展課程教學(xué)。

(三)教材內(nèi)容的教學(xué)實踐

經(jīng)過在廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院本科生和研究生的課堂教學(xué)以及學(xué)院眾創(chuàng)空間開展的第二課堂培訓(xùn)中的教學(xué)實踐,不斷優(yōu)化和改進(jìn)了《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》的教材內(nèi)容。近兩年,基于改進(jìn)的教材內(nèi)容,用于面向本科生的“科技論文寫作實訓(xùn)”課程和面向研究生的“文獻(xiàn)檢索與科技論文寫作”課程以及學(xué)院眾創(chuàng)空間開展的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)活動。從修課學(xué)生的畢業(yè)論文、發(fā)表學(xué)術(shù)論文和專利軟著申請的情況來看,改革的教材內(nèi)容產(chǎn)生了積極的效益,學(xué)生相應(yīng)成果的數(shù)量和質(zhì)量都有所提高,尤其是學(xué)院本科生立項的大創(chuàng)項目數(shù)量每年增加近20%,本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文每年增加30%以上。

五、結(jié)語

本文基于對比研究,提出了現(xiàn)有“創(chuàng)新方法與科技論文寫作”課程通識性教材的專業(yè)針對性不強、案例缺失、內(nèi)容繁雜、不利于短學(xué)時授課、缺少創(chuàng)新方法與課程思政等問題,分析了面向電氣與自動化類專業(yè)《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革發(fā)展方向,闡明了教材改革的基本要求,并從教學(xué)實際出發(fā)進(jìn)行了教材改革方案的設(shè)計,形成了一套內(nèi)容精簡、體系完善的教材內(nèi)容改革方案,能夠為各高校電氣與自動化類專業(yè)《創(chuàng)新方法與科技論文寫作》教材改革提供有益參考。但在各高校學(xué)生情況、教師情況、軟硬件配套等主客觀因素影響下,仍有很多待解決的問題。例如,面向不同層次院校的創(chuàng)新案例缺乏、課程教學(xué)中可能存在的枯燥乏味以及課程內(nèi)容的練習(xí)和相關(guān)教學(xué)資源缺乏趣味性和互動性等情況,有待進(jìn)一步深入研究與實踐。