基于PBL的課程學習改革與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合路徑研究

宋 琳 徐勝軍 李 喆

西安建筑科技大學 信息與控制工程學院 陜西 西安 710000

1 前言

習近平總書記在黨的十九大報告中指出，創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。高等院校作為人才培養(yǎng)的主陣地，其重中之重便是創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，因此，推進專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合，提升大學生創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)，成為高校教師亟待解決的重要課題。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，是一種以培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思想、創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標的教育模式，其內(nèi)容主要包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程教學、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等課題研究、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等學科競賽等。在大學生的日常學習中，創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)需要考慮的社會因素較多，如運營方式、人員配備等，開展真實的創(chuàng)業(yè)訓練其實并不容易；而對于創(chuàng)新能力，高?？梢蕴峁┖芏嗯嘤摹巴寥馈?，例如參與教師的科研課題、參加學科競賽等，都可以為學生創(chuàng)新思想的形成提供有效途徑。目前，很多高校也相應的開展了這部分工作，在一定程度上促進了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展。

課程學習是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的基礎，缺乏知識體系的支撐，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育就是“海市蜃樓”；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是課程學習的拓展、實踐與升華，離開創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學習還是停留在“課堂”，很難融入社會[1]。因此，課程學習改革與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，一直是高等教育改革中最為重點關注的兩方面內(nèi)容，這些改革措施都在將學生從傳統(tǒng)和枯燥的“書本”學習模式向“興趣”和“能力”培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)化，在一定程度上提升了大學生綜合素質(zhì)。然而目前，這兩面改革的開展，基本是分開進行的。針對課程學習改革，“翻轉(zhuǎn)課堂”、“慕課”、“雨課堂”等雖然成為教學過程中的常態(tài)化教學模式，然而仍舊解決不了學生動手能力差、知識理論化等問題；針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學校積極開展和鼓勵學生參加各類學科(專業(yè))競賽、大學生課外學術作品競賽、實踐技能大賽等活動，然而由于缺乏理論支撐和技術基礎，很多學生僅僅成功參賽，各類競賽成為學生獲取學分的“捷徑”。針對此類問題，本文以程序設計類課程為例，提出專業(yè)課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合

2 程序設計類課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

程序設計類課程，是信息類專業(yè)(如自動化、計算機、人工智能等)的必修課，包括C程序設計、Java程序設計、MATLAB程序設計、Python程序設計等眾多與編程實踐操作有關的課程，對實踐性要求很高，旨在系統(tǒng)培養(yǎng)學生的計算思維能力，能夠進行問題分析、問題抽象與建模、算法設計、編程解決問題的能力等。隨著人工智能驅(qū)動的智能化變革時代的到來，很多其他理工科專業(yè)(如冶金、機械、應用數(shù)學等)也逐漸認識到程序設計類課程學習對于學生思維能力培養(yǎng)的重要性，愈加重視此類課程的教學。然而，很多高校的程序設計類課程教學中，傳統(tǒng)教學模式仍舊占有很大比重，主要采用教師為中心的“填鴨式”教學法，不去關注學生程序設計能力的培養(yǎng)；學生被動學習，參與度低，學習興趣不高，以作業(yè)和考試為主要任務，無法參與實際項目，更談不上得到高強度計算思維的訓練了。

高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育活動，尤其是與專業(yè)知識結(jié)合緊密的實踐或賽事，如大學生數(shù)學建模競賽、全國“挑戰(zhàn)者杯”大學生科技競賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)＋”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，對于專業(yè)課程知識與實踐技能的要求的銜接、專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革具有重要的意義。然而，由于與課程教學脫節(jié)，很多學生在參加實踐或競賽時，基礎薄弱，缺乏專業(yè)技能，即使有好的創(chuàng)意，也很難落地實現(xiàn)，止步于“想”。這其中以程序設計能力差最為典型，例如在大學生數(shù)學建模競賽中，大部分同學即使學過編程類課程，也很難求解實際的數(shù)學模型，無法驗證建模的正確與否。

綜上，如何以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為契機，促進課程教學方式改革，從而夯實學生的實踐能力，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，“反哺”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，實現(xiàn)課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合，一直高校面臨的一大難題。

3 基于項目式學習的深度融合

3.1 項目式學習

項目式學習(Project－Based Learning，PBL)是以項目案例為基礎的學習模式，該理論方法在1969年由美國Barrows教授創(chuàng)立，該方法將學生作為教學中心，以項目為導向，激發(fā)學生的自我學習和解決問題的能力。這里，項目泛指與真實需要有關的項目設計、產(chǎn)品研發(fā)、問題解決，是教學活動的起點，同時也是學生在其未來的專業(yè)領域可能遭遇的真實問題。這些問題中有一些是開放性的，需要學生不斷的去探索和發(fā)現(xiàn)，從而能夠激發(fā)學生的學習興趣，引導學生在探索過程中應用或者掌握本專業(yè)相關的概念、原理和知識。PBL在學習內(nèi)容的真實性、學習者的自主性、研究方法的多樣性、學習過程的建設性、學習形式的合作性等多方面都與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的要求不謀而合[]。同時，PBL以學生為中心的學習模式，與傳統(tǒng)以教師為中心的教學模式相結(jié)合，對于激發(fā)學生興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有重要作用。因此，本文以PBL為引導，探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程學習的融合路徑，實現(xiàn)學生知識體系構(gòu)建與能力培養(yǎng)的相互促進和同步發(fā)展。

3.2 深度融合路徑探索

程序設計類課程對實踐性要求強，與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目標高度契合，因此為改善程序設計類課程教學模式，夯實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的專業(yè)基礎，設計基于PBL探索課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合路徑，如圖1所示，。

圖1 基于PBL探索課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合路徑

在這個融合過程中，教師和學生所擔負的責任和工作將發(fā)生很大改變，學生是教學過程中的中心，教師要圍繞學生自主學習，提供資源，成為學生發(fā)展的促進者、推動者或輔導者。

(1)針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，要深挖程序設計類教學典型項目，整合與優(yōu)化教學內(nèi)容；

PBL的關鍵在于項目的質(zhì)量。程序設計類教學，包括基礎語法、程序控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法邏輯等內(nèi)容，項目提煉要充分考慮教學內(nèi)容的融入。因此，需要深入學科競賽和科研項目中，挖掘程序設計項目中的典型案例，如統(tǒng)計分析問題、邏輯控制問題、優(yōu)化求解問題等。項目中的案例需要進一步提煉，分別形成驗證性項目、綜合性項目以及開發(fā)性項目，為課程教學與實踐奠定基礎。

以項目成為線索，把教學內(nèi)容巧妙地隱含在每個項目中?；A語法、數(shù)據(jù)類型、變量定義、函數(shù)調(diào)用等程序設計類課程中的關鍵教學內(nèi)容，需要在每個項目中都有所體現(xiàn)，因此整合與優(yōu)化教學內(nèi)容，是教師開展項目式學習之前必須完成的工作。

(2)針對課程教學，指導項目學習，夯實開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的知識體系與基礎技能；

項目式學習中，學生是學習中心，教師在教學過程中的責任和任務是指導學生的認知學習。因此，教師要從學生角度去思考問題，激發(fā)學生的學習興趣，基于自身的科研經(jīng)驗、知識架構(gòu)指導學生通過一個個項目案例的分析、思考與實踐，解決各種問題獲取知識、學會方法，完成自身知識體系的構(gòu)建與專業(yè)技能的培養(yǎng)。程序設計類課程涵蓋理論課、實驗課和設計課等，對應于創(chuàng)新教育活動中的驗證性項目、綜合性項目和創(chuàng)新類項目，因此可將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入課程教學中，改革教學模式，具體實施方法如下:

1)課前自主學習。以項目為基礎，形成學習小組，通過學習小組內(nèi)或小組間交流和互相講解、操作演示的方法解決基礎理論問題。

2)課內(nèi)引導式答疑。針對自主學習中的共性問題，引導學生建立知識體系架構(gòu)，通過調(diào)閱文獻、教材等資料，完善知識點。

3)課后創(chuàng)新設計。教師以項目為基礎，提出復雜度較高的綜合性項目和創(chuàng)新性項目；給定時間期限，允許學生以匯報答辯形式，展開討論。

4 結(jié)論

本文以項目式學習為基礎，探索程序設計類課程學習與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深度融合；針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育活動，提出深挖程序設計類教學典型項目改革方法，為整合與優(yōu)化課程教學內(nèi)容奠定基礎；針對課程教學，以項目案例為基礎，夯實開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的知識體系與基礎技能。