摘要:高校實驗課程為創新創業教育提供了較好的教學平臺。本文針對國內高校實驗課程現狀,探討了創新創業教育導向下實驗課程改革策略,提出了以項目和問題為中心的改革方案,以某大學“機械實訓”實驗課程為例,探索了該校實驗課程改革的具體策略,為創新創業教育中高校相關課程改革提供參考。
關鍵詞:創新創業教育;大學生;實驗課程;改革
創新創業已經在全球范圍內成為推動經濟增長和社會進步的重要引擎,政府和企業紛紛出臺政策和措施,加強人才培養或項目孵化,鼓勵和支持創新創業活動。實驗課程為高校大學生創新創業教育中分析問題、設計方案、解決問題等思維和實踐能力培養提供了一個較好的平臺,在提高大學生對創新創業認知的同時,鍛煉培養了大學生綜合能力,做好實驗課程教學,可以有效提升大學生的創新創業能力[1]。但與國外實驗課程先進教育模式相比,國內很多實驗課程教育效果一般,如何深化創新創業教育導向下高校實驗課程改革,提高教育效果,是高校需要持續關注的問題。本文在分析高校實驗課程現狀基礎上,提出基于項目制的課程改革方案,對課程實施的相關問題開展了實踐探索,為創新創業教育導向下高校實驗課程提供參考。
一、高校實驗課程現狀
實驗課程不斷改革創新。近年來,為響應國家創新驅動發展戰略,越來越多的國內大學在工程教育上加強了實驗課程內容的更新,尤其是在增加實踐性教學環節,如工程實訓、創新實驗項目和學生科技競賽等方面。實驗基礎條件不斷加強。許多課程得到國家層面重點支持,在這些政策支持下,許多大學在實驗室建設、教學設備和實踐基地建設上進行了大量投資,以滿足學生實際操作和實習的需要。人才合作交流不斷增強。許多大學加大了對教師隊伍的投入,引進海外高水平教師,鼓勵教師加強與國際一流工程教育機構的交流與合作,參與國際交流和科學研究,提升實驗教學和科研水平。
相對于頂尖的國際工程教育,國內高校雖然在實驗課程體系的探索優化上取得了一些成果,但在實驗課程的精細化管理方面,還有很大可創新的空間[2]。例如,如何通過課程的運行機制創新,促進實驗內容與工業實際需求的捆綁攻關,提高實驗課程對學生創新能力的培養效果;如何通過課程評價措施的創新,更加客觀和全面地評估學生的綜合素質,引導學生理論學習與實踐操作能力均衡發展。
二、創新創業教育導向下實驗課程改革策略
針對當前國內實驗課程存在的問題,提出基于“項目和問題為中心學習”的改革策略。該策略采用以項目為中心的教學理念,以工程研發為課程目標,從實際問題出發,通過為學生提供從好奇探索到創新實踐的全方位培養機制,提高大學生的能力培養效果。
(一)理論知識與工程實踐有機結合
傳統的教學模式往往引導學生更關注書本知識和理論考試,而在真實工程問題直觀感受和實際操作等方面的側重相對較弱。基于“項目和問題為中心學習”的改革策略,是將學生置于一個接近真實工程環境的背景下,通過分析問題、制定方案、實施設計、調試產品等一系列流程,培養學生對機械工程的整體理解和應用能力。
通過這種以問題為導向的培養方式,學生可以更好地理解和掌握機械工程領域的關鍵知識和技術。通過設計、模擬、制造和測試機械產品,學生不僅能獲得寶貴的一手經驗,而且還能學會如何在不斷變化的工程環境中進行有效溝通和協作。此外,學生還有機會在專業導師的指導下涉獵最新的工程技術和研究成果,進一步擴展他們的知識視野和技術能力。
(二)跨學科、跨領域的團隊協作
基于“項目和問題為中心學習”的改革策略,強調團隊合作,培養學生的工程素養。在項目任務中,學生需要與來自不同專業背景的同伴緊密合作,通過團隊討論、協調溝通和分工合作,共同推進項目的進展。在這個過程中,學生既鍛煉了自己的溝通能力,也理解了團隊精神和工程職業道德的重要性。
此外,面對開放的項目任務,學生不再是單純的知識接收者,而成為問題的解決者和創新的實踐者。在尋找解決方案的過程中,學生需要通過跨學科、跨領域的協作,運用創造性思維,挑戰現有的知識邊界,探索新的技術途徑。這樣的培養機制有助于激發學生的創新意識,提升未來就業能力[3]。
(三)廣泛評估驗證考察
在傳統的教育模式下,成績評定往往偏重于考查學生的記憶和理解能力,而對于實踐技能和創新思維的考察則相對缺乏。基于項目制的實驗課程改革思路,通過組織項目展示會、邀請相關領域的專家學者進行評估驗證等途徑,充分發揮行業專家的評估支撐作用。通過這種評價體系,對學生的成績評價將更多地反映出其實踐技能、創新成果和團隊協作能力,可以更加客觀和全面地評估學生的綜合素質,從而激勵他們在各方面均衡發展。
三、“機械實訓”實驗課程改革實踐
以某大學“機械實訓”實驗課程改革為例,立足大學和教學團隊現有條件,按照基于“項目和問題為中心學習”的策略,設計實驗課程內容。
(一)課程選題階段
在選題階段,學生從項目開始就投入問題定義的過程中,如涉及工程學的多個子領域,還可能與其他學科如經濟學、環境科學、社會學等學科的老師或學生合作,共同研究定義問題。通過引導學生調研和討論,明確項目背景、目標和預期成果,培養學生的分析和定義問題的能力,并以此作為選題依據。學生確認選題后,由指導老師邀請相關專家進行選題確認,從實際應用需求、工程技術先進性、項目可行性等方面,給出選題評估意見。通過評估后,進入項目研究階段;未通過評估,由學生進行選題優化調整,然后再次提交評估。
(二)項目研究階段
項目初期,學生開展背景研究,通過調查相關文獻、收集相關數據、廣泛采納各專業意見等途徑,了解當前的技術水平和研究進展,細化現有的解決方案,以便更好地理解問題的背景和復雜性,為后續的設計和創新奠定基礎;方案設計過程中,組織學生進行頭腦風暴、設計評審和原型制作,必要時給予相關專業力量支撐,鼓勵學生將運用所學知識和技能進行設計和創新,引導學生提出獨特且可行的解決方案,并對其進行分析和改進;實驗過程中,制定實驗方案,劃分明確的團隊分工,明確技術方案與實驗流程步驟,通過團隊討論和協調,共同推進項目的進展,將設計變為現實,可能包括創建原型、編寫代碼、測試系統等實際動手操作[4]。
(三)成果展示階段
項目結束時,組織項目展示會,邀請評估團隊和相關人員參加,學生展示項目成果,講解項目背景、目標和實施過程,吸納各方意見;廣泛邀請相關領域的專家學者進行評估驗證,確保項目的科學性和可行性,提高項目的可信度和市場認可度;及時向學生反饋評估結果,指出項目的優點和不足,提出改進建議,鼓勵學生根據評估反饋,對項目進行優化和改進,提高項目的質量和市場競爭力。根據反饋建議,學生對整個項目進行反思,評估成功之處和存在的問題,以及他們的學習過程、團隊合作中的經驗與教訓,同時引導學生根據反饋建議撰寫項目報告,總結項目并提出改進措施。最后,組織學生將項目成果與實際工程案例進行對比,分析項目和現實工程實踐的相似之處和不同之處,總結經驗,為未來的項目提供參考。
四、結語
綜合來看,創新創業教育導向下高校實驗課程改革是一項復雜的系統工程,需要長期持續的研究與實踐探索。本文基于“項目和問題為中心學習”的教學模式,按照正向設計的思路,從邏輯推理到實踐設計,提出了創新創業教育導向下高校實驗課程改革的策略與實踐。下一步,在本文的基礎之上,有必要根據改革后課程運行中可能出現的問題,迭代優化課程改革,持續探索創新創業教育導向下課程的優化設置,為大學生創新創業提供良好的土壤。
【基金項目】2024年湖南省普通高等學校教學改革研究“基于‘項目和問題為中心學習’下《機械實訓》教學改革研究”( 202401000667);2023年湖南省普通高等學校教學改革研究“面向新基建的土木類復合型人才創新能力培養模式探索”(HNJG-20230371)
參考文獻:
[1]鄧艷美,張營霞,王文強,等.實驗室建設與雙創型人才培養模式探究[J].實驗室科學,2022,25(6):221-223.
[2]權雙璐,王永泉,胡改玲,等.工程教育視角下C-CDIO創新創業實踐課程環設計[J].實驗室研究與探索,2024,43(8):190-193.
[3]王錚.以就業為導向的地方本科院校實驗教學改革實踐[J].大學教育,2017(6):190-192.
[4]劉呈呈.以創新能力培養為目標的機械類實驗課程優化研究[J].時代汽車,2024(13):64-66.