“新工科”背景下以學(xué)生為主體的問題導(dǎo)向型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究

周潔

（上海工程技術(shù)大學(xué)，上海 201620）

教育部從2017年開始逐步推進“新工科”建設(shè)，強調(diào)“新工科”建設(shè)必須符合新時代社會發(fā)展需求，著力培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的高水準(zhǔn)、高水平、高層次的新型應(yīng)用工程人才。“創(chuàng)新能力”被著重指出，這是未來工科人才必備的素質(zhì)。工科課程教學(xué)培養(yǎng)重點應(yīng)該放在學(xué)生工程能力的訓(xùn)練和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方面。在以往教學(xué)中，通常教師在課堂中處于主導(dǎo)地位，以教師對學(xué)生的單向信息輸出為主，學(xué)生被動地接受教師灌輸?shù)闹R，沒有主動地參與到課程環(huán)節(jié)中，造成課程教學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)需求內(nèi)容脫節(jié)，學(xué)生所學(xué)知識脫離實際應(yīng)用，大大降低了學(xué)生求知主動性，難以調(diào)動學(xué)生探索知識的積極性[1]。而問題導(dǎo)向型教學(xué)模式是將學(xué)生置于現(xiàn)實、生動、有趣的問題情境中，啟發(fā)學(xué)生積極思考，團隊合作參與，提煉出科學(xué)知識，進而應(yīng)用新知識解決實際問題[2]，這些正是學(xué)生進入實際工作崗位急需和必備的素質(zhì)，因此更容易實現(xiàn)“新工科”要求的課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。

以問題為導(dǎo)向的培養(yǎng)方式起源于丹麥奧爾堡大學(xué)，這種教學(xué)模式能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作及創(chuàng)新能力，經(jīng)過60多年的發(fā)展，已經(jīng)在丹麥奧爾堡大學(xué)、加拿大麥克馬斯特大學(xué)、瑞典林雪平大學(xué)等取得顯著成果[3]。在中國也已有這方面的研究，比如戴鴻麗[4]在“項目融資”課程教學(xué)中采用問題導(dǎo)向型教學(xué)方法，指出該教學(xué)方法對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強知識點連貫性和增強學(xué)生領(lǐng)會知識深度方面成效顯著。徐嬌玲[5]在“日本文學(xué)史”課程教學(xué)中采用“問題導(dǎo)向型”和“研討式”相結(jié)合的教學(xué)方法，指出該法改變了教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)授課方式，提高了學(xué)生的參與程度和學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)學(xué)生的課堂主導(dǎo)地位，有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考及解決問題的能力。孫連云[6]在“中國古代文學(xué)”課程中采用問題導(dǎo)向式教學(xué)模式，在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)并提出問題，進而組成團隊探究、解決問題、反思、總結(jié)、形成知識的整體節(jié)奏，最后指出問題導(dǎo)向式教學(xué)方法是促進創(chuàng)新型人才、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效措施。

1 以學(xué)生為主體的問題導(dǎo)向型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究內(nèi)容

1.1 教學(xué)團隊構(gòu)建

以工科專業(yè)教師為主，邀請具有多年工作經(jīng)驗的生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員，組建教學(xué)能力、實踐能力兼?zhèn)涞摹半p師型”師資隊伍。同時鼓勵專業(yè)教師到相關(guān)企業(yè)進行實踐鍛煉，了解企業(yè)需求，加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

1.2 構(gòu)建以學(xué)生為主體、問題為導(dǎo)向的課程模式

目前，傳統(tǒng)的教學(xué)方法以講授法為主，雖然教師為了便于學(xué)生理解會在教學(xué)中融入多媒體和現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)，但這也只是教學(xué)輔助手段。教學(xué)方法的單一導(dǎo)致學(xué)生在課堂教學(xué)中的積極性和主體性被忽視。長此以往，課堂氣氛沉悶，學(xué)生思維僵化，不愿主動思考，學(xué)生的創(chuàng)造性無法充分發(fā)揮。為打破這種僵局，可將具有實踐意義的課題融入工科課程中，可來源于教師正在研究的課題、書本中的疑難問題，還可以來源于日常生活中學(xué)生通過觀察總結(jié)出來的問題，或者企業(yè)及其他組織機構(gòu)公開發(fā)布的仍未解決的問題。獲取和提出問題時需要學(xué)生查閱相關(guān)資料，咨詢企業(yè)和組織，調(diào)查研究并及時歸納總結(jié)，找到具有一定創(chuàng)新性和實際研究價值的項目。巧妙設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生帶著問題進課堂，通過查閱相關(guān)資料培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考、團隊協(xié)作能力。在解決問題的過程中始終以學(xué)生為主體，教師適時引導(dǎo)，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力，既深化了學(xué)生對理論內(nèi)容的理解，也提高了解決實際工程問題的能力。

1.3 課程評價體系的建立

課程評價體系不能以考定分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)，如果以試卷形式考核課程內(nèi)容，會使學(xué)生死記硬背概念性知識，結(jié)合實際的內(nèi)容將被忽視，學(xué)生只注重結(jié)果而不注重過程，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為考試前突擊復(fù)習(xí)也可以取得理想成績，解決實際問題的能力未被重視。為了使學(xué)生靈活掌握課程內(nèi)容，需要綜合學(xué)生在課題實施中的參與程度、查閱資料的全面性、思考問題的創(chuàng)新性及課題的完成程度進行綜合考量，結(jié)合進度對階段性成果以小組為單位采用PPT形式匯報，教師針對課題相關(guān)問題尤其是創(chuàng)新性通過問答的形式給出階段成績，組內(nèi)和組間可以互評，并指出存在的問題和下一步思路，教師綜合各階段成績給出期末總成績。

2 以學(xué)生為主體的問題導(dǎo)向型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究方法

2.1 將具有實踐意義的課題融入工科課程

理論內(nèi)容主要以講解科學(xué)知識，解決學(xué)生實際完成課題當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的工程問題為主。教師在講授課程內(nèi)容時應(yīng)注意挖掘?qū)嶋H工程問題中的理論因素，鼓勵學(xué)生獨立思考，自己發(fā)現(xiàn)問題，自己探究解決辦法，加強團隊協(xié)作，小組成員間不斷溝通完善思路，及時向教師反饋研究進度，共同商討最優(yōu)方案，這樣更容易與學(xué)生產(chǎn)生共鳴，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，自然而然地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，達到事半功倍的成效。

2.2 調(diào)動學(xué)生課上課下參與的積極性

教師授課時，將課堂內(nèi)的理論知識延伸到現(xiàn)實生活，使學(xué)生帶著具體工程問題去學(xué)習(xí)相關(guān)課程知識。在備課過程中，教師精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，課程中給學(xué)生提供主動參與的機會，使學(xué)生找到主人翁的感覺，自我價值感得到提升，產(chǎn)生自我認(rèn)同感，充分調(diào)動學(xué)生的思維，進而激發(fā)學(xué)生的自我潛能，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，這樣學(xué)生會更愿意參與教學(xué)活動，在完成理論學(xué)習(xí)的同時也調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課堂教學(xué)過程中，不同學(xué)生的個性特點和心理獲得感不同，應(yīng)培養(yǎng)和提高學(xué)生的知識獲取能力。在完成教師課程課題的過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和團隊協(xié)作能力，在課題完成的同時學(xué)生獲得參與感和成就感，課堂教學(xué)質(zhì)量也會明顯提高。

2.3 組建特色課程“雙師”團隊

邀請知名工程企業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合設(shè)計課題，課題內(nèi)容結(jié)合教學(xué)內(nèi)容且有實際研究價值。對于學(xué)習(xí)過程中存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題查閱相關(guān)資料、發(fā)散思維加以解決。工科專業(yè)教師雖然熟悉專業(yè)知識，具有較高的理論水平，但是對于實際生產(chǎn)中遇到的具體工程問題可能并不了解，可以到企業(yè)中考察學(xué)習(xí)，了解企業(yè)中實際存在的技術(shù)問題，和實際教學(xué)相結(jié)合，針對企業(yè)所需人才應(yīng)具備的工程技能有針對性地進行培養(yǎng)，適應(yīng)市場需求。與企業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合組建課程團隊是切實可行的有益探索，他們熟悉并掌握實際生產(chǎn)運行流程，洞悉生產(chǎn)中存在的技術(shù)難題，可以有針對性地開展實踐教學(xué)，解決實際工程問題。教師與技術(shù)人員相結(jié)合，各自發(fā)揮特長又相互促進交流，保障工科課程教學(xué)順利開展，實現(xiàn)創(chuàng)新型人才的全過程、全方位培養(yǎng)。

3 以學(xué)生為主體的問題導(dǎo)向型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實施步驟

3.1 對于學(xué)生而言

3.1.1 選擇具有實踐意義的課題

在中國，醫(yī)學(xué)專業(yè)雖然較早引入這種教學(xué)模式，但是問題多由教師設(shè)定提出，這些問題偏知識性、因果性，與社會實際需求關(guān)聯(lián)并不是很大。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，設(shè)定的課題可以來自教師正在研究的課題、書本中的疑難問題，還可以來源于日常生活中學(xué)生通過觀察總結(jié)出來的問題，或者是企業(yè)及其他組織機構(gòu)公開發(fā)布的仍未解決的問題。以小組為單位查閱相關(guān)資料，咨詢企業(yè)和組織，調(diào)查研究并及時歸納總結(jié)，找到具有一定創(chuàng)新性和實際研究價值的項目。項目的數(shù)量以每個小組2～3項為宜，教師可以采用和小組成員交流協(xié)商的方式，綜合課時、研究可行性、與課程內(nèi)容的相關(guān)性確定最優(yōu)課題。

3.1.2 查閱相關(guān)資料，小組協(xié)作完成課題

確定課題后首先學(xué)習(xí)課程相關(guān)的理論知識，及時查閱相關(guān)資料，盡可能收集全方位信息，根據(jù)資料擬定課題實施策略，小組根據(jù)成員的性格特點和優(yōu)勢分工協(xié)作完成課題，小組成員間及時交流，將成員間無法解決的問題及時反饋給教師，師生共同協(xié)商下步實施方案。在課題實施中，加強基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)和掌握。聯(lián)系實際的課題因為具有成果應(yīng)用性，學(xué)生在解決問題的過程中會出現(xiàn)反復(fù)溝通與調(diào)整的階段，這個過程可以鍛煉學(xué)生的溝通表達能力、換位思考能力和團隊協(xié)作能力，最終課題研究成果被采納會使他們產(chǎn)生創(chuàng)造的成就感和體會到團隊協(xié)作的重要性。

3.1.3 課程匯報

根據(jù)教師安排的匯報周期，以小組為單位匯報階段性研究成果，根據(jù)反饋及時調(diào)整方案并制定下一步課題安排，在學(xué)期結(jié)束時制定出課題的最終解決方案，與師生分享課題完成過程中的收獲與不足。

3.2 對于教師而言

3.2.1 創(chuàng)設(shè)情境，為學(xué)生選課題提供思路與條件

前期將理論知識以課件的形式提供給學(xué)生，供學(xué)生提前預(yù)習(xí)、實時學(xué)習(xí)和鞏固復(fù)習(xí)。根據(jù)課程內(nèi)容為學(xué)生提供可供參考的課題，但是并不限制只能在此范圍中選擇，學(xué)生可根據(jù)實際情況提出自己感興趣的題目。在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)基本理論知識的前提下，對學(xué)生選擇的課題進行預(yù)判，同意實施、修改實施或更改課題。

3.2.2 課堂引導(dǎo)，答疑解惑

在實施課題過程中始終以學(xué)生為主體，以問題為導(dǎo)向，及時與學(xué)生進行溝通交流，啟發(fā)學(xué)生利用學(xué)科基礎(chǔ)知識解決實際工程的問題，注重學(xué)生專業(yè)知識的理解和掌握，注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。真實的課題因為沒有完全一致成果的借鑒，改變了學(xué)生以往學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的依賴心理，由被動回答教師提出的問題、從課本中尋找現(xiàn)成的答案，轉(zhuǎn)變?yōu)樽晕姨綄そ鉀Q問題的方法、途徑和操作過程。對于課題實施過程中學(xué)生無法解決的問題，可以適時引導(dǎo)，及時溝通更改完善研究策略，也可和企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員溝通共同解決問題。不同的學(xué)生具有不同的性格特點和成長環(huán)境，思考問題的角度也會不盡相同，因材施教，針對不同的學(xué)生采用不同的方式進行引導(dǎo)，學(xué)生就會擁有與眾不同的想法，這些是傳統(tǒng)教學(xué)方法所不具有的。

3.2.3 評價總結(jié)，知行合一

在階段任務(wù)完成的基礎(chǔ)上通過整合確定最終解決方案，對各小組的課題完成情況進行綜合評價，評價內(nèi)容包括課堂參與程度、查閱資料的全面性、思考問題的創(chuàng)新性、課題的完成程度，完成過程中個人的貢獻程度，最終給出客觀分?jǐn)?shù)，以小組為單位分享課題完成過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)。課后教師根據(jù)具體實施情況完善后期課程教學(xué)，使工科教學(xué)達到知行合一的教學(xué)目的。

4 小結(jié)

以學(xué)生為主體的問題導(dǎo)向型人才培養(yǎng)模式將學(xué)生置于現(xiàn)實、生動、有趣的問題情境中，啟發(fā)學(xué)生積極思考，主動參與課題研究，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)和動手實踐的積極性，在課題完成過程中歸納總結(jié)出由問題引申出的科學(xué)知識，應(yīng)用新知識解決實際問題。同時在互動過程中增強了教師的參與感，從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)設(shè)計的安排、教學(xué)過程的監(jiān)控獲得學(xué)生對教學(xué)方法的真實反饋，有助于提升教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)相長。