突出專業(yè)特色的研究性教學模式改革與實踐
——以電氣類專業(yè)為例

初福民，張桂青，謝秀穎，張玫

（1.山東建筑大學教務(wù)處，山東濟南250101；2.山東建筑大學信息與電氣工程學院，山東濟南250101）

突出專業(yè)特色的研究性教學模式改革與實踐
——以電氣類專業(yè)為例

初福民1，張桂青2，謝秀穎2，張玫2

（1.山東建筑大學教務(wù)處，山東濟南250101；2.山東建筑大學信息與電氣工程學院，山東濟南250101）

研究性教學在培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才中的作用越來越受到人們的重視，科學合理的研究性教學模式，是提高學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的有效途徑。文章分析了研究性教學模式的現(xiàn)狀和存在的問題，并結(jié)合山東建筑大學信息與電氣工程學院電氣類專業(yè)的教學實踐，提出了“課堂教學+實踐教學+課外研學+課程考核”四位一體的研究性教學模式，總結(jié)了多年來研究性教學在人才培養(yǎng)中所取得的明顯成效。說明建立具有專業(yè)特色的研究性教學模式，對提高研究性教學效果，培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型應(yīng)用人才具有重要作用。

研究性教學；模式；人才培養(yǎng)；改革與實踐

0 引言

非研究性大學以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才為目標，因此，在教學模式改革與實踐中著重要解決的問題，就是力求使新構(gòu)建的教學模式有更加明顯的特色，并與新時期專業(yè)人才培養(yǎng)目標和社會對人才的需求相適應(yīng)。積極推動研究性教學模式改革是提高大學生創(chuàng)新能力的有效手段，教育部在《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中對此提出了明確的要求，即要求高校在本科人才培養(yǎng)中，要“積極推動研究性教學，提高大學生的創(chuàng)新能力”。

隨著研究性教學的深入開展，研究性教學方法在各高校的教育教學實踐中得到了廣泛的應(yīng)用，但其有效性問題也受到了人們的普遍關(guān)注［1］。山東建筑大學信息與電氣工程學院電氣類專業(yè)，結(jié)合專業(yè)特點和人才培養(yǎng)特色，提出了“課堂教學+實踐教學+課外研學+課程考核”四位一體的研究性教學模式，深入實施了研究性教學模式的改革與實踐，并取得了明顯的成效。

1 研究性教學模式改革的現(xiàn)狀及問題

自19世紀柏林大學把科研引入教學以來，發(fā)達國家的研究型大學本科教學己逐步實現(xiàn)了教學和科研的融合，如伯克利大學實行“本科生科學研習計劃”，耶魯大學開設(shè)了“指導研究”項目課程［2］，麻省理工學院為一半的本科生提供研究機會等［3］。進入21世紀，美國又提出了“轉(zhuǎn)變本科生科學、技術(shù)、工程與數(shù)學教學計劃”，進一步強調(diào)教學改革要與社會和經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合，加強案例教學和實踐教學，把科學研究納入本科生教學過程［4］，使研究性教學從理論和實踐上得到了不斷的完善。隨著我國教育改革的不斷深入發(fā)展，研究性教學模式也成為近年來我國教育領(lǐng)域研究的熱點問題之一。例如在研究型大學中率先開展的 “大學生研究訓練計劃（SRT）”［5］、大學生創(chuàng)新訓練計劃［6］、本科生參與科學研究和開放實驗室等［7-8］，極大地推動了研究性教學改革的深入開展。

研究性教學在提高教育教學質(zhì)量和學生的創(chuàng)新實踐能力方面所起的作用已得到了教育界的廣泛共識，其在改革實踐中所取得的效果也得到了普遍認可。但是，由于人們對研究性教學的認識和理解存在著差異，特別是研究型大學與地方工科院校在人才培養(yǎng)目標上有所不同，地方工科院校針對培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才，如何有效地實施研究性教學模式改革，還存在如下需要探索和改進的問題：（1）在課堂教學中人們還只是簡單和孤立的開展了一些“提問式”、“啟發(fā)式”等研究性教學方法改革，缺乏系統(tǒng)的建立和實施有效的研究性課堂教學模式的改革和探索；（2）在實踐教學中還主要以演示、驗證和參觀為主，缺乏探究、研究和創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)，特別是沒有形成突出創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的實踐教學模式和體系；（3）對學生的課外時間缺乏有效的引導，使學生不能把課堂學習和課外研學有機的結(jié)合，從而不能充分地利用課余時間開展創(chuàng)新實踐活動；（4）課程的考核方式陳舊，不利于學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)等。

2 具有專業(yè)特色的研究性教學模式改革與構(gòu)建

山東建筑大學信息與電氣工程學院電氣類專業(yè)主要包括電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程、建筑電氣與智能化和物聯(lián)網(wǎng)工程5個本科專業(yè)。其中，電氣工程及其自動化專業(yè)為國家級特色專業(yè)，并被列入教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，也是山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校重點建設(shè)專業(yè)之一。電氣類專業(yè)依托所在學科專業(yè)的優(yōu)勢，注重教育教學改革，通過認真研究研究性教學的主要特征，對“研究性學”和“研究性教”兩個方面進行深入的探討和實踐，建立了具有專業(yè)特色的“課堂教學+實踐教學+課外研學+課程考核”四位一體的研究性教學模式［9］。

2.1 深化課程體系改革，建立研究性課堂教學模式

（1）打造優(yōu)質(zhì)課程群

課程是課堂教學的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)課程群的建設(shè)的重點是對課程群的教學內(nèi)容進行重構(gòu)，以便將研究性學習更好地引入課堂教學過程中，為課堂教學奠定良好的研究性教學基礎(chǔ)［10］。山東建筑大學信息與電氣工程學院電氣類專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點，重點打造了“建筑電氣技術(shù)課程群”和“建筑智能化技術(shù)課程群”兩個優(yōu)質(zhì)課程群?！敖ㄖ姎饧夹g(shù)課程群”是由《建筑供配電》、《照明工程》和《建筑設(shè)備自動化》三門課程組成；而“建筑智能化技術(shù)課程群”則是由《建筑物信息設(shè)施系統(tǒng)》、《建筑公共安全技術(shù)》、《建筑電氣控制技術(shù)》、《計算機控制技術(shù)》和《建筑電氣與智能化工程設(shè)計》五門課程組成。

教學課程群資源豐富，各課程都實現(xiàn)了多媒體課堂教學，都制作了精致的教學課件，建立了靈活、開放、互動的網(wǎng)絡(luò)教學平臺。課程群建設(shè)以工程技術(shù)為主線，構(gòu)建以學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程體系，對有關(guān)課程內(nèi)容進行整合，確定了各門課程的功能定位。課程群各課程之間存在著內(nèi)在的、緊密的聯(lián)系，課程教學內(nèi)容相互貫通，可以綜合規(guī)劃并形成有機整體。同時可以通過修訂課程教學大綱，將各課程教學內(nèi)容進行了明確劃分和分工，解決了各課程在內(nèi)容存在重復、交錯的矛盾，規(guī)范、固化了課程教學內(nèi)容，特別是專業(yè)課程，不僅講授專業(yè)基本知識，還與國家注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試制度結(jié)合，促使學生盡早地接觸應(yīng)用領(lǐng)域?！敖ㄖ姎饧夹g(shù)課程群”、“建筑智能化技術(shù)課程群”均已建設(shè)成為省級精品課程群。優(yōu)質(zhì)課程群的建立，為研究性課堂教學模式奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）建立課堂教學過程的研究性氛圍

教學過程的研究性氛圍是指相對于傳統(tǒng)的教案、備課、講課而言的一種開放性的課堂教學過程，它強調(diào)的是教師在教學過程中的指導性和學生在教學過程中的主體性、參與性［11］。在課堂教學過程中，以調(diào)動學生的學習主動性為目標，突出教學的指導作用，引導學生圍繞教學內(nèi)容開展討論和總結(jié)，自主探究、體驗和掌握知識，鼓勵學生發(fā)表獨立見解，加強師生互動和雙向交流［12］，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。在教學實踐中，各專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點，對課程的教學內(nèi)容進一步整合優(yōu)化后劃分為理論層面、專業(yè)知識和設(shè)計實踐三個模塊。其中，① 理論層面模塊不去過多糾纏一些基本理論和相關(guān)知識，而將重點集中在本課程的重點和難點上，教學過程采用以典型項目作為主線來展開，把相關(guān)的知識點溶入到項目的各個環(huán)節(jié)中去，層層推進，通過對問題的深化或功能擴充，來拓展知識的廣度和深度，直至得到一個完整的項目解決方案；②專業(yè)知識模塊主要側(cè)重講解專業(yè)概念、實踐經(jīng)驗、規(guī)范條文、設(shè)計參數(shù)的選用、生產(chǎn)中注意的問題和生產(chǎn)過程的分析判斷與調(diào)整等內(nèi)容；③設(shè)計實踐模塊主要是結(jié)合專業(yè)知識和規(guī)范，講解電氣與智能化工程設(shè)計步驟、設(shè)計原則和設(shè)計方法，使學生具備運用所學知識解決實際工程問題的能力。三個模塊由于針對性強，所以在課堂教學過程中，教師以問題為主線，以討論為手段，加強教學互動和雙向交流，形成了良好的研究性課堂教學氛圍。

2.2 改革實踐教學體系，建立研究性實踐教學模式

實踐教學是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)，隨著教學改革的不斷深入，實踐教學不再僅作為驗證理論和培養(yǎng)操作技術(shù)的一種方法，而越來越重視在培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力方面的作用［13］。特別是在培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才為目標的高校中，建立研究性實踐教學模式，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要教學改革內(nèi)容。如山東建筑大學電氣類專業(yè)結(jié)合實踐教學體系建設(shè)，構(gòu)建了由教學實踐和創(chuàng)新實踐構(gòu)成的研究性實踐教學模式。其中，（1）教學實踐主要針對專業(yè)和課程，由實驗教學、實習教學、課內(nèi)實踐、課程設(shè)計和畢業(yè)論文（設(shè)計）五個模塊組成；（2）創(chuàng)新實踐主要是通過開展課外學術(shù)科技活動，使學生得到初步的科研訓練的同時，提高了對社會的認識和適應(yīng)能力，提升了社會實踐能力和創(chuàng)新精神。

通過不斷的改革和實踐，研究性實踐教學模式改革取得了明顯成效，主要有（1）智能建筑實驗室采用先進的實驗手段和較先進的實驗設(shè)備，整合其他專業(yè)實驗室資源，開設(shè)大量自主性實驗和創(chuàng)新性實驗；（2）結(jié)合單片機試驗室的CAN總線試驗和以LonWorks為基礎(chǔ)的建筑設(shè)備自動化試驗；（3）結(jié)合電氣測控實驗室可開發(fā)基于虛擬儀器的實驗；（4）根據(jù)難易程度可設(shè)置為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等?！督ㄖO(shè)備自動化》課程設(shè)計結(jié)合工程實際，制定課程設(shè)計的內(nèi)容，真題真做。要求學生能夠確定建筑設(shè)備自動控制系統(tǒng)的控制規(guī)律和控制方法，設(shè)計系統(tǒng)的總體方案；設(shè)計和計算各監(jiān)測點和控制點的電氣參數(shù)，完成現(xiàn)場檢測裝置和執(zhí)行機構(gòu)的選型；設(shè)計各獨立系統(tǒng)的電氣圖紙。相關(guān)專業(yè)還采取靈活多樣的方式鼓勵本科學生參與教師科研項目研究，形成科研與教學互動、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合的互動機制。通過科研成果進課堂、進教材、進實驗項目、進課程設(shè)計、進畢業(yè)設(shè)計等各種方式，形成了科研與教學互動，以此作為豐富實踐教學內(nèi)涵的途徑，有效提升了實踐教學體系的創(chuàng)新含量。

2.3 豐富教學資源，建立研究性課外研學模式

學生的課外學習活動是培養(yǎng)學生個性和提高創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。因此，研究性教學要有意識的把教學活動向課堂外延伸，使學生的學習與課外活動相結(jié)合［14］。要實現(xiàn)這一點，就要特別加強課外教學條件的建設(shè)，為學生的課外學研提供良好的環(huán)境。

（1）加強教學資源建設(shè)

各專業(yè)自行設(shè)計開發(fā)大量電子教案和多媒體課件，詳盡的教學內(nèi)容和精心的教學設(shè)計，為學生課后的自主學習提供了有力的指導。特別是將工程實踐資料，以影像、動畫和圖表等方式展現(xiàn)給學生，使教學內(nèi)容更加生動形象，更加有利于學生自主學習。同時建立了課程網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境，精品課程群網(wǎng)站教學資源豐富，除了必須的教學文件、教學輔導等相關(guān)內(nèi)容以外，還提供了教學說課錄像及課程主講教師的課堂教學錄像，老師和學生可在課程網(wǎng)站上進行交流，學生可以充分的利用網(wǎng)絡(luò)教學資源進行自學或補充學習。

（2）以課程論文的方式促進學生的課外研學

為了引導學生加強課外的研學，教師在教學過程中，注意結(jié)合課程內(nèi)容提出問題，或啟發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)問題，并讓學生利用課后時間，通過查閱文獻資料，進行實驗并論證和理論分析等方式開展研學，同時以小論文的方式進行表達。

（3）建立大學生科技創(chuàng)新基地，為學生參加科技創(chuàng)新活動提供平臺

近年來，各級各類大學生科技創(chuàng)新活動和競賽在全國高校蓬勃開展，為了引導大學生積極參與科技文化活動，各專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點，構(gòu)建了“層次+模塊”的課外創(chuàng)新體系，設(shè)置意識培養(yǎng)類、基礎(chǔ)知識類、專業(yè)技術(shù)類和專項競賽類四個層次，每個層次又由創(chuàng)業(yè)知識、專利知識、電子設(shè)計競賽等若干模塊組成［15］。針對這個創(chuàng)新體系，各專業(yè)結(jié)合自身的特點為學生提供大量的教育資源，豐富了學生的課外研學活動。

2.4 改革考核方法，建立與研究性教學相適應(yīng)的課程考核模式

考核方法在很大程度上影響和決定了學生的學習、思維方式，因此改革考核方法也一直是研究性教學方法改革中的重要課題［16］。為了適應(yīng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的培養(yǎng)，就必須改革過去單一的考核方式，改變應(yīng)式教育給學生帶來的影響。在考核方法的改革中，相關(guān)專業(yè)結(jié)合課程特點，重點將考核目標由知識掌握程度評價向知識和技能綜合運用能力評價轉(zhuǎn)變，考核方法由單一的期末總結(jié)性評價轉(zhuǎn)向注重過程性評價，由封閉式向多元化、開放式轉(zhuǎn)變，主要表現(xiàn)在：（1）課堂教學的考核，采用期末考試和平時考核相結(jié)合的考核方法，全面考核學生的基礎(chǔ)理論、基本能力和平時學習狀態(tài)。如對部分專業(yè)基礎(chǔ)類課程的考核由原來單一的期末閉卷筆試改為開卷筆試（占60%）加平時考核（占40%）。筆試重點考核學生對基礎(chǔ)知識的掌握；平時考核主要通過學生平時參與課堂討論、課程小論文寫作和綜合性課外作業(yè)等，重點考核學生對知識的理解和運用。對專業(yè)性很強的課程，實行項目設(shè)計型考核，以綜合性項目設(shè)計等為主要的考核方法，將考試由封閉式變?yōu)殚_放式，使得考試過程也成為學習的一部分，既能夠檢驗學生的技術(shù)水平與綜合能力，又起到融會貫通所學知識的作用，達到考教結(jié)合、以考促教、以考促學及學用結(jié)合、思維創(chuàng)新的目的；（2）實踐教學的考核，重點增加了答辯環(huán)節(jié)，根據(jù)實習報告（或設(shè)計說明書及圖紙）的質(zhì)量、平時表現(xiàn)和答辯效果等多方面指標綜合確定成績，重點考核學生專業(yè)知識的運用、工程實踐和計算機輔助設(shè)計能力等。

3 具有專業(yè)特色的研究性教學模式改革的實踐效果

研究性教學模式的改革和實踐必須確立明確的改革目標，并不斷更新教育觀念，創(chuàng)新教學實踐才能取得實效［17］。山東建筑大學信息與電氣工程學院電氣類專業(yè)緊緊圍繞創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)這一教育教學目標，結(jié)合專業(yè)的優(yōu)勢和特點，加強優(yōu)質(zhì)課程群建設(shè)，改革教學方法和手段，加強團隊建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，取得了良好的教學效果有：

（1）課程群作用明顯

優(yōu)質(zhì)課程群的建設(shè)實現(xiàn)了教育目標、教育內(nèi)容、教師隊伍的整合，實現(xiàn)了資源共享和促進學生全面發(fā)展的合力作用。將應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為課程整合的主要目的，實現(xiàn)課程資源的優(yōu)化配置，其教學內(nèi)容更有利于學生得到相關(guān)知識的全面學習和均衡發(fā)展，逐步形成具有密切聯(lián)系實踐的應(yīng)用型人才的知識能力和結(jié)構(gòu)。

（2）教學方法與教學手段先進

在教學方法上采用啟發(fā)式和案例式等多種教學手段并用，注重理論與實踐的聯(lián)系和學生綜合能力的培養(yǎng)；在教學中把多門課程的理論與實踐教學有機地結(jié)合起來，由實踐來引導理論，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力；加強了實驗課以及實踐環(huán)節(jié)的比例，重視實驗課和實踐環(huán)節(jié)的教學效率；能夠定期舉行有效的實訓活動，實行產(chǎn)、學、研的結(jié)合，培養(yǎng)學生的設(shè)計和動手能力。

（3）提高了師資隊伍整體素質(zhì)

在研究性教學改革過程中，改變了教師單一的知識結(jié)構(gòu)，促使教師全方位了解整個教育過程，其教學能力、研究能力、實踐能力等均得到了明顯的提高，更新了團隊教師的教育理念，增強了教師團隊成員團結(jié)協(xié)作的意識，教學研究等成果顯著。專業(yè)教學團隊中有多名教師獲得了校級及以上教學表彰，先后主持省級教研立項6項、省級及以上科研課題23項，獲得省級教學成果獎勵3項、省級優(yōu)秀教材一等獎1項，以第一作者發(fā)表教研論文19篇，編寫出版教材與著作23部。

（4）學生的綜合素質(zhì)和實踐能力獲得大幅度提升

通過研究性教學模式的改革與實踐，有力地促進了卓越工程師培養(yǎng)計劃的實施，對各相關(guān)專業(yè)學生創(chuàng)新思維能力、綜合利用知識的能力與工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)起到了很好的促進作用。學生通過綜合培養(yǎng)鍛煉，基本具備了注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格的基礎(chǔ)知識和基本能力，就業(yè)能力和就業(yè)競爭力得到了明顯的提高。近年來，山東建筑大學電氣類相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生特別在建筑智能化技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出很強的工作適應(yīng)能力，得到了用人單位的普遍認可。

4 結(jié)語

從以上來看，雖然研究性教學方法的改革和實踐越來越受到人們的普遍重視，但如何提高研究性教學改革的效果，不斷滿足高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求，是擺在我們面前的一個新課題。特別是對于地方工科院校，針對創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)目標要求，如何克服簡單淺層次的研究性教學手段改革存在的不足，把研究性教學改革與專業(yè)人才培養(yǎng)的全過程相結(jié)合，推動人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，還存在許多需要解決的問題。山東建筑大學信息與電氣工程學院，結(jié)合專業(yè)特色，把研究性教學改革與課堂教學、實踐教學、課外研學和課程考核等全方位的人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)相結(jié)合，建立了具有專業(yè)特色的研究性教學模式，促進了優(yōu)質(zhì)課程群的建設(shè)，提高了師資隊伍建設(shè)水平，形成了先進的教學方法和手段，學生的綜合素質(zhì)和實踐能力明顯提升，從而極大地提高了研究性教學在專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用和效果，開辟了培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型應(yīng)用人才的有效途徑。

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（學科責編：王光銀）

Innovation and practice of the research-based teaching modes em phasizing specialty characteristic：A case study on the electrical specialties

Chu Fumin1，Zhang Guiqing2，Xie Xiuying2，et al.

（1.Office of Academic Affairs，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China；2.School of Information and Electrical Engineering，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China）

The research-oriented teaching and learning are attracting more and more concerns in the cultivation of the innovation and application talents.It is an effective way to improve the innovation spirit and the practice ability of the students through applying the research-based teaching modes.In this paper，we first analyze the situations and existing problems of the research-based teachingmodes.Then，through summarizing the teaching experiences of the electrical specialties in School of Information and Electrical Engineering，Shandong Jianzhu University，we propose a four-in-one research-based teaching mode which consists of the classroom teaching，the practice teaching，the extra-curricular research and the course assessment.The proposed research-oriented teaching mode has obtained great achievement in the personnel training.Such achievements demonstrate that the research-based specialty-characteristic-emphasized teachingmode is an effective way to cultivate highquality innovation and application talents and to improve the teaching effect.

research-oriented teaching and learning；mode；talent cultivation；innovation and practice

G642

A

1673-7644（2015）02-0200-05

2014-11-06

山東省高等學校教學改革重點項目（2009044）

初福民（1957-），男，教授，學士，主要從事材料加工領(lǐng)域和教學管理等方面的研究.E-mail：cfm＠sdjzu.edu.cn