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创新创业教育下实验教学改革浅析

摘要:近年来,随着“大众创业、万众创新”的提出,高等院校创新创业教育的研究与实践发展迅速。在人才培养体系中,课程设置的实验实践环节是培养学生创新创业精神、能力、素质的核心部分。文章以创新创业教育为导向,探讨创新创业教育与实验实践教育融合的可行性,并以工程创新综合实践课程为例,在课程教学目标、课程安排、选题范围、考核方式等方面进行改革与探索。课程开展过程中,以学生为主体,教师为辅引,实验教学采用创业项目驱动的方式,在实施过程中引入“教练技术”和“GROW模式”,建立涵盖课程全过程、分等级的综合评价体系。

关键词:创新创业教育;实验教学;工程创新;“教练”技术

高校是科学技术创新的综合载体,是创新创业的重要源泉,是创新创业人才培养的中坚力量。创新创业教育是现阶段高等院校育人培养体系面对的重要课题之一。深入学习习近平总书记关于教育的重要论述,把创新创业教育融入人才培养全过程,加快高等教育内涵式发展,全面提高人才培养质量,不断提升教育服务国家发展能力。创新创业教育与专业教育是不可分开讨论的统一整体,学生在专业教育中以专业知识、技能为载体,着力增强学生的创新精神、创业意识和创新创业能力;在创新创业实践中,巩固专业知识,提升专业实践技能,更大限度激发每个学生的潜能潜质。创新创业教育是适应经济社会和国家发展战略需要而产生的一种教学理念与模式。国务院办公厅印发《关于深化高等学校创业创新教育改革的实施意见》对深化高校创业创新教育改革工作进行了全面部署,创新创业教育已成为高等教育深化改革和发展的必然趋势,从现有改革基本经验中正确地开展大学生创新创业教育建设工作,是新时期各高校面临的重大课题。创新创业教育可分为“创新教育”与“创业教育”,两者既是一个整体、相辅相成,又各有侧重。在创新教育中,创新性思维品质与创新实践能力的培养是关键,重点是对学生的人格品质、头脑思维方式、能力素养的培养。创业教育是一种基本能力与素质的教育,是一种开发个体潜能与实现自我价值的教育,是一种个体全面成长的教育。创新创业教育不是游离于专业教育之外的技能训练活动,而是融于人才培养的专业教育,包括理论教学与实践教学全过程之中的教育理念。将创新教育作为重要元素融入专业实践课程之中,对专业实践课程的实验教学体系及教学内容提出了新标准和高要求。

一、创新创业教育融入实验实践课程的可行性

创新创业教育可以通过实验实训来培养学生的工程技术能力和创新创业能力。以创新创业为导向和教学目标,与专业特色及工程教育相结合,设置专业的综合性课程设计环节。改变传统的专业实践课程结构,提高与实际工程和产业结合的紧密度。以创业项目为基础,促进专业实践教学的开展,同时充分挖掘专业与产业相关的创新创业教育资源,将创新创业思维、素质和知识融入到具体的实践教学环节中,培养学生科学性分析、全局性设计、开拓性思维等与创新创业密切相关的综合素质。以电子科学与技术专业为例,在具体的课程设计上是以创业型电子产品的设计为载体,经过产品需求分析、功能设计、具体实施方案、方案的评价与决策、计算机辅助建模与仿真、设计技术文档的编写等实践环节,完成电子产品设计全周期、全过程的训练。在这一过程中实现对学生多方面能力的培养和提升,包括:(1)学生对知识综合运用、内化、迁移、拓展的能力;(2)系统性、创新性解决问题的能力;(3)需求、组合资源的能力;(4)团队合作及团队管理的能力;(5)批判性、创新性的思维;(6)辨别和选择机会的能力等方面,最终将创新创业教育潜移默化地融入到课程的实践过程中。

二、创新创业教育导向下实验教学的改革探索

新时期大学生是创新创业的重要力量,完善的实验实践教学体系是提升大学生创新创业能力的重要途径,强化以创新创业教育为导向的实验教学课程的新设计和改革是必然趋势。北京理工大学电子科学与技术专业配合专业理论课程及工程实践的教学要求,单独开设一系列工程创新创业实践课程———工程创新设计I-VI,每个学期一门,开设三年,贯穿并行于学生大一到大三的课程之中,使学生在掌握基本知识和基本理论的基础上,对所学知识深化理解,与实际工程相结合,进行合理的规划、设计和实施,应用于解决创新创业的实际问题。以工程创新设计III课程为例,具体介绍创新创业教育导向下开展的实验教学改革与探索。

(一)课程目标和要求

工程创新设计III是以培养电子科学与技术专业学生的创新创业能力和工程实践能力为目标,配合模拟电路基础、电路与电子线路、电路分析基础、算法与数据结构等专业基础理论课的教学要求,使学生能够综合运用所学的专业课知识,开展方案论证、系统建模、硬件设计与仿真、程序编写、系统联调等研究与实践工作。将创新创业技巧和知识与具体的专业实践教学环节相融合,在工程实践中培养学生的知识综合运用能力、解决问题能力、团队合作能力、自我学习和迭代能力、组合资源的能力、辨别与选择机遇能力等创新创业所需要的能力和素养。工程创新设计III的课程性质是必修课,在大二上学期安排实践学时32学时,是具有“项目驱动性、体验性、创新实践性”的综合仿真类实践课程。着重培养学生解决工程问题的能力和创新创业的能力,根据工程实践中的实际问题,提出具体的解决方案,以及如何将其进行产品化的包装并推向市场的途径规划。课程要求基于Proteus软件平台完成具有一定功能的电子系统。在具体实施过程中,学生按照自愿原则自由结组,每组2~4人,并选出1名“首席执行官(CEO)”负责整个项目的运行完成情况。每组自行选择要解决的工程问题或希望创建的产品,自主选择性极大地提高了学生的参与度和积极性。工程性或产品化的项目没有唯一确定的答案,对于问题或产品的分析和定位没有统一的思路,学生可以充分发挥自己的想象力,提出创新性的观点,通过个人或小组的分析、讨论发掘更深层次的解决方案。整个项目或者产品的解决方案的分析和确定是需要学生基于自己的知识体系框架完成,需要经过基础知识的重组、专业知识的迁移、新知识和技能的学习等过程,从而实现知识向能力的转换。

(二)课程的实施过程

工程创新设计III课程具体的教学过程如图1所示。首先由授课教师介绍整体课程安排和课程要求,指出完整电子系统中的关键点,基于Proteus软件平台完成相关的基础培训。然后学生自由组队,商议具体要完成的项目,经过与指导教师的深入讨论后,确定最终的项目。在项目执行过程中,教师提供技术辅助支持,并进行创新创业的引导。项目完成后,每组同学需进行项目答辩及视频展示,并提交最后的项目总结报告。1.课程的选题。工程创新设计III课程采用自主拟定题目的形式。每组学生根据组内个体的知识体系、兴趣、能力等方面的不同,经充分讨论后提出具体题目及相关内容。在项目正式开始之前,指导教师与学生在选题的可行性、科学性、创新性等方面进行评价和分析,对选题的重点、难点、完成度等方面深入探讨,同时对整个课程设计的全过程进行跟踪、指导、监督。学生选题的范围非常广泛,内容丰富,部分学生的选题和创新性构思,见表1。2.引入“教练技术”,对课程进行引领、督导。课程的实践教学过程是引入创新创业教育核心理念的有效途径。在工程创新设计III课程中,将每组学生选定的项目作为一个个的“创业项目”。教师帮助学生发掘自己的创业潜质,理清现状及创业目标,促使学生作为“创业者”自己去思考。在实验中培养学生的沟通能力、合作能力、专业知识技能、终生学习的能力及健全的世界观和责任感等,同时拓展学生创新创业知识、加强创新创业意识、提升持续创新的能力。“教练技术”是企业管理中的一种工具,促使员工洞察自我,发挥个人的潜能,有效地激发团队并发挥整体的力量。在本课程实施过程中引入“教练技术”,教师充当“教练”的角色,对各组项目的实施过程进行引领和辅助指导,既不过分参与,也绝不放任不管。教师通过适时地引导启发,激发学生的创新精神,增强他们的创新创业能力。在引导过程中,采用“GROW”模式,具体指通过一系列有针对性、有引导性的问题,帮助学生“找准定位、理清现在、权衡利弊、做出选择、付之行动、完成梦想”。“GROW”是教练式培养实践教学中常见的一种模式,其中G为目标(Goal),R为当前的现状(Reality),O为选择(Options),W为前进(Will)。在各个项目小组进展过程中,教师会与学生进行深入对话,一问一答,帮助学生在对话中进行思考,理清思路,学会利用“优势、劣势、机遇、挑战”的分析法来确定自身的竞争优势、竞争劣势、机会和威胁,进而更好地排除障碍,找到明确的目标。3.课程的考核评价体系改革的实践课程及教学模式需要更合理的、与之相适应的评价考核体系,能客观评价学生整个课程实践过程和效果。根据课程规划、安排及具体内容制定符合该课程的评价考核体系,具体构成指标及相应权值见表2。考核评价体系涵盖课程安排的各个部分,评价采用等级制,将各个分项分成A、B、C、D四个等级。主要包括项目综合情况、项目报告、项目的展示过程三个方面,每个方面在总成绩中分配不同的权重。相对比于传统成绩评价,该评价对整个课程进展过程的覆盖度更高,涉及面更广,对学生的学习效果评价更全面。4.教师与学生的职能规划。在以创新创业教育为导向的实验教学活动中,教师与学生承担的职能与传统的实验教学模式不同。教师的主要职责是激发学生的学习内驱力,促进学生完成自我学习、自我提高的迭代形成,注重学生的内心体验,以及团队合作意识。学生是整个实验教学活动及创新创业活动的主角,在实践过程中注意形成创新精神和创业意识。教师“教”的工作主要有:(1)教师“少而精”的讲解,画龙点睛式的引导。(2)制定规则和边界。在规则和边界内给予学生充分的课程自主性。(3)辅助引导。提供方向性的引导和技术辅助。(4)课程整体节奏掌控。对各组的项目进展,进行定期跟踪,避免项目出现“虎头蛇尾”,最后无法完成的情况。(5)创新创业所需思维与能力的引领与导向。学生“学”的主要预期收获:(1)专业知识综合运用的能力提升。(2)自主学习能力提升。能够在项目进展过程中,明确自身的学习目标,并根据目标进行自主规划,拓展知识体系的广度和对所学知识的融会贯通的深度。(3)综合设计能力提升。能够运用所学知识,创造性地开展系统设计,以及解决项目中的实际问题。(4)判断性思维。能够在项目进展过程中,辨认、分析、确定所出现的问题,形成假设、分析、推断的判断性思维。(5)团队合作能力提升。选择或组织团队,并能够在团队中贡献自己的力量,确保整个团队工作的顺利完成。(6)有效的沟通能力。能通过书面、视频、口头讲述等多种交流方式展示自己的项目,同时团队合作的形式也促使学生能够采用不同的方式与不同的对象进行思想和信息的交流与共享。(7)机会评估与掌控。在创新创业过程中,机会是转瞬即逝的,需要能够确认机会,并预测项目可能遇到的风险以及自身的成本,有效地掌控机会所需要的资源。

三、结束语

新经济的发展对人才培养提出了新的挑战,培养大学生的创新创业精神,提升创新创业能力是国家对现代高等教育人才培养提出的要求。以创新创业教育为导向的高等院校课程改革,尤其是实验实践相关的教学环节的改革迫在眉睫。在“万众创新”的背景下,对实验课程的内容及教学模式进行改革,顺应了新形势的需要。工程创新创业实践系列课程注重引导学生利用专业知识开展创新创业实践活动,进一步提高了学生的专业技能、创新精神和创业能力。

作者:张蕾 王兴华 陈志铭 李怡然 陈铖颖 单位:北京理工大学信息与电子学院 厦门理工学院光电与通信工程学院

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