創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)課“失效分析”教學(xué)實踐改革與探索

齊小犇　馬冰洋　尚海龍　杜浩明

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；專創(chuàng)融合；專業(yè)教育

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》中指出：挖掘和充實各類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，在傳授專業(yè)知識過程中加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。同時，工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的推進(jìn)以及新工科建設(shè)，其本質(zhì)都是促進(jìn)學(xué)校對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

在專業(yè)教育過程中，專業(yè)知識可以為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供知識儲備與理論基礎(chǔ)，而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育推動了學(xué)生理論聯(lián)系實際，將專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)成果。因此，只有將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)課教學(xué)有機融合，方能實現(xiàn)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。雙創(chuàng)教育與專業(yè)課教學(xué)的融合離不開教師、教學(xué)與學(xué)生。許多專業(yè)課教師對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)認(rèn)識存在偏差，忽視學(xué)生的創(chuàng)新意識的培養(yǎng)與提升；教學(xué)過程中教師習(xí)慣以培養(yǎng)基本技能為目標(biāo)著眼于知識的灌輸，而學(xué)生也只注重知識的記憶，缺乏應(yīng)用知識解決實際工程問題的能力，創(chuàng)新思維與意識的培養(yǎng)更無從談起了。

綜上所述，專業(yè)課程是構(gòu)成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基石，只有推進(jìn)課程改革，加強課程建設(shè)，將專業(yè)知識學(xué)習(xí)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育互通互融，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必由之路。

本文以材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)課“失效分析”為例，探索從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計與教學(xué)組織、產(chǎn)學(xué)融合等方面將創(chuàng)新意識培養(yǎng)融入失效分析相關(guān)教學(xué)活動中，這對培養(yǎng)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力具有重要的意義。

1教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)專創(chuàng)融合

“失效分析”是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，課程開設(shè)符合學(xué)校以及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位與要求。對培養(yǎng)材料領(lǐng)域應(yīng)用型高等技術(shù)人才，指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計、加工、壽命評估、質(zhì)量檢測及管理服務(wù)等工作，具有重要的支撐作用。該課程具有多學(xué)科交叉的綜合性特點，教學(xué)內(nèi)容繁雜、知識結(jié)構(gòu)跨度大且學(xué)時有限。授課對象為大三學(xué)生，此時他們已經(jīng)具備了一定的專業(yè)知識儲備以及對新知識的自學(xué)能力，對未來職業(yè)能力需求也有一定的認(rèn)識，但同時學(xué)生將知識點串聯(lián)起來用于實際案例的分析存在畏難心理，理論聯(lián)系實際比較弱。

因此，在課情與學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，我們針對專業(yè)人才培養(yǎng)方案中專業(yè)課程與畢業(yè)要求的映射關(guān)系，對課程內(nèi)容進(jìn)行了模塊化的設(shè)計與梳理，從知識、能力、素質(zhì)三方面提出了要求。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，將從知識、能力、素質(zhì)三方面得到提升。

知識層面：掌握失效分析的基礎(chǔ)知識與基礎(chǔ)方法、失效分析的思路以及金屬零件在設(shè)計、加工及使用過程中發(fā)生靜載荷、疲勞斷裂、磨損、腐蝕等各種失效形式的形貌特征與影響因素。

能力層面：能根據(jù)失效件的背景信息、斷口特點進(jìn)行失效分析程序的設(shè)計與實施，推斷出失效機理與造成失效的直接原因，提出預(yù)防措施，撰寫失效分析報告。

素質(zhì)層面：建立失效分析的思維模式，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，提升自主學(xué)習(xí)與溝通交流的素養(yǎng)。

“失效分析”通過課程內(nèi)容體系和各個教學(xué)環(huán)節(jié)的深入分析與優(yōu)化設(shè)計，尋找和培育學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的增長點，將學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)滲透到課程教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，使專業(yè)課教學(xué)由知識傳授轉(zhuǎn)向知識、能力和價值引領(lǐng)的三位一體，做到課程育人。這是一門理論聯(lián)系實際非常強的課程，其課程特點與目標(biāo)要求使得此門課程的專業(yè)知識、專業(yè)技能與創(chuàng)新意識培養(yǎng)之間存在著必然聯(lián)系，可以實現(xiàn)創(chuàng)新意識培養(yǎng)與專業(yè)課教學(xué)目標(biāo)的融合。

2教學(xué)設(shè)計與教學(xué)組織體現(xiàn)專創(chuàng)融合

為了實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造三位一體的課程目標(biāo)，失效分析以創(chuàng)新思維培養(yǎng)實施點切入，圍繞課堂教學(xué)主線，利用全方位教學(xué)評價、反饋機制，將學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)滲透到課程教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)專業(yè)課的思政育人功能與創(chuàng)新意識培養(yǎng)。從教師層面來說，團隊教師積極采用講授法、演示法、主題討論法、案例驅(qū)動法、讀書指導(dǎo)法等多種交叉融合的教學(xué)方法，積極推動學(xué)生利用觀察與歸納、比較學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)獲得知識、能力與素養(yǎng)的提升。

同時，緊緊抓住課堂教學(xué)主線，探索在線學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)、課內(nèi)實驗、課后拓展等多維課程組織形式，將專業(yè)知識與創(chuàng)新意識、課程思政有機結(jié)合，強化學(xué)生工程倫理教育，引導(dǎo)學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成，培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)的工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。為了提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，我們與多家企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，進(jìn)行失效分析與產(chǎn)品壽命評估案例庫的建設(shè)，讓學(xué)生通過真實工程案例體會專業(yè)知識、解決問題的能力與職業(yè)道德、職業(yè)責(zé)任的同向同行。

利用學(xué)習(xí)通等平臺，建立線上教學(xué)資源，采取線上線下教學(xué)資源互享、互學(xué)、互動等方式，突出案例驅(qū)動、問題驅(qū)動的研討式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動性。通過課前、課中、課后不同性質(zhì)的工程案例的分享與討論，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，促使學(xué)生批判思維能力的養(yǎng)成。

在實驗環(huán)節(jié)中，團隊教師將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實事求是的工作作風(fēng)以及安全意識滲透到實驗預(yù)習(xí)、操作、小組分工合作、數(shù)據(jù)處理與分析等各個環(huán)節(jié)中，于潤物細(xì)無聲處讓學(xué)生體會嚴(yán)謹(jǐn)求實、實事求是的科研精神的養(yǎng)成。通過斷口分析綜合性實驗的設(shè)計，要求學(xué)生分組進(jìn)行預(yù)習(xí)、實驗設(shè)計、實驗操作、實驗分析等環(huán)節(jié)，使學(xué)生的分析思維、創(chuàng)新思維以及執(zhí)行能力得到提高。

并在課后拓展階段通過失效分析報告的撰寫、文獻(xiàn)閱讀與思考、教師科研項目與各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)科競賽的參與，將教師科研項目、校企合作項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目融入課堂教學(xué)中，讓學(xué)生在潛移默化中體會失效非同小可，分析至關(guān)重要，創(chuàng)新必不可少，以此激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的興趣和意識。

課程考核采用過程評價與考試評價相結(jié)合，融入過程學(xué)習(xí)、課內(nèi)實驗、案例分析與期末考核等方式，注重學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果反饋，并對每一部分的評價標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計可衡量的評價標(biāo)準(zhǔn)，同時引入學(xué)生評價，進(jìn)行組內(nèi)互評與組間互評，促進(jìn)多元評價機制的建立。為了提高學(xué)生運用知識，理論聯(lián)系實際的能力，在期末考試中我們摒棄了填空、選擇、判斷等題型，轉(zhuǎn)換為看圖分析、畫圖題與案例分析題，將學(xué)生過去的記憶知識向運用知識轉(zhuǎn)變，提升他們理論聯(lián)系實際，運用知識解決工程問題的能力。

在整個教學(xué)過程中，依托線上線下的教學(xué)資源，充分利用超星平臺、雨課堂、問卷網(wǎng)等信息化技術(shù)手段開展線上線下全方位交互教學(xué)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性，并能實時記錄與反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的動態(tài)與表現(xiàn)，這也為多樣多元的過程化評價提供依據(jù)。建立過程考核環(huán)節(jié)與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，明確各個環(huán)節(jié)的考核標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計學(xué)生每個考核環(huán)節(jié)的考評分?jǐn)?shù)，對課程達(dá)成度進(jìn)行評價，考查學(xué)生對知識點的掌握情況。并且根據(jù)教學(xué)督導(dǎo)評教、學(xué)生網(wǎng)絡(luò)評教、同行評教、課堂問卷調(diào)查、作業(yè)等多種形式搜集學(xué)生對授課內(nèi)容的意見與建議，針對普遍問題進(jìn)行課堂反饋，個別問題進(jìn)行針對性反饋。根據(jù)課程達(dá)成度分析與教學(xué)評價反饋對授課內(nèi)容、授課形式、教學(xué)手段等進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

下面以《斷口分析》章節(jié)為例，對將創(chuàng)新思維的培養(yǎng)融入課堂教學(xué)的實施過程作進(jìn)一步闡述?！稊嗫诜治觥肥鞘Х治龌痉椒K中的章節(jié)內(nèi)容，需要學(xué)生通過學(xué)習(xí)從知識層面能夠掌握斷口分析的基本任務(wù)與基本方法，從能力層面能夠運用斷口分析的基礎(chǔ)知識進(jìn)行斷口的處理、觀察與分析，從素質(zhì)層面能夠建立失效分析思維，培養(yǎng)批判思維與創(chuàng)新思維養(yǎng)成，并能從事故的代價中引申對生命的敬畏、職業(yè)道德與工程倫理的認(rèn)識。課前線上學(xué)習(xí)時，我們以飛機事故案例作為切入點，請學(xué)生們根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行信息搜集并進(jìn)行線上展示，學(xué)生們會通過新聞截圖等方式將自己搜集來的信息進(jìn)行分享，通過這個過程學(xué)生已然體會到失效非同小可，進(jìn)而通過教師對學(xué)生搜集來的信息進(jìn)行標(biāo)記與點評，比如標(biāo)記出殘骸分析法、斷口分析等，自然而然將學(xué)生的注意力吸引到在線視頻學(xué)習(xí)中去，掌握斷口分析的基本任務(wù)與基本方法等相關(guān)專業(yè)知識，并完成在線知識點自測。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，首先我們先通過一個互動答題，分小組對粉筆經(jīng)受不同破壞載荷時斷口形貌描述與展示來測試學(xué)生對斷口分析能力的掌握，引入工程案例將重點與難點進(jìn)行解析，幫助學(xué)生建立專業(yè)知識與工程實踐的聯(lián)系，并再次引入殘骸分析相關(guān)的圖片與數(shù)據(jù)，讓學(xué)生體會到失效分析的工作難度非常之大，而分析思路、分析方法對失效起因的判斷至關(guān)重要。斷口分析同時也是實驗環(huán)節(jié)的重要組成部分。實驗過程中通過預(yù)習(xí)、小組分工與合作的形式，鍛煉學(xué)生運用失效分析基礎(chǔ)知識處理斷口、分析斷口、得出結(jié)論的能力，同時也鍛煉了學(xué)生獨立思考問題與團隊協(xié)作解決問題的能力，這對失效分析思維養(yǎng)成與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是非常重要的。在課后拓展階段，通過參考文獻(xiàn)閱讀與思考、失效分析報告的撰寫、教師科研項目的參與，進(jìn)一步提升學(xué)生對專業(yè)知識的掌握、專業(yè)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維與批判思維的養(yǎng)成。

3產(chǎn)學(xué)合作體現(xiàn)專創(chuàng)融合

上海電機學(xué)院材料學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)成立于2016年，于2017年獲批上海市屬高校應(yīng)用型本科試點專業(yè)。材料科學(xué)與工程專業(yè)順應(yīng)新工科發(fā)展要求，緊密對接新材料基礎(chǔ)研究與應(yīng)用，以成果導(dǎo)向理念為基礎(chǔ)，構(gòu)建“專業(yè)產(chǎn)業(yè)貫通、校企聯(lián)動合作”的人才培養(yǎng)體系，形成材料專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。學(xué)校及學(xué)院高度重視教師團隊的建設(shè)與創(chuàng)新型實踐人才的培養(yǎng)，每年選派一定比例的教師參加教師發(fā)展培訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)研踐習(xí)、國內(nèi)外訪學(xué)、實驗室隊伍建設(shè)等相關(guān)教師培訓(xùn)項目，并采取一定的激勵辦法促進(jìn)教師培訓(xùn)效果的提升。

同時，團隊教師積極參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)，同時通過企業(yè)調(diào)研、產(chǎn)學(xué)研踐習(xí)、校企項目合作、創(chuàng)新工作坊的建立提高教師自身的創(chuàng)新思維的養(yǎng)成與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升，并通過帶隊參加各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽將校企合作項目等進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，努力建設(shè)“失效分析”課程的雙師型和創(chuàng)新型的教學(xué)團隊。

依托教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目的申報，與企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)合作關(guān)系，完成相關(guān)師資培訓(xùn)、課程改革建設(shè)。通過產(chǎn)學(xué)合作，結(jié)合企業(yè)在新材料、再制造領(lǐng)域的資源優(yōu)勢，圍繞當(dāng)前新材料與再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)熱點，進(jìn)行教師師資培訓(xùn)，將緊跟技術(shù)前沿的科研成果、創(chuàng)新項目和方法融入課程教學(xué)內(nèi)容中。教學(xué)方式主要采用行業(yè)內(nèi)相關(guān)案例剖析、工作情景模擬、創(chuàng)新任務(wù)驅(qū)動、行動導(dǎo)向和創(chuàng)新項目教學(xué)法等。幫助一線專業(yè)教師加快材料科學(xué)與工程專業(yè)相關(guān)新材料、再制造技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)課程建設(shè)，具體表現(xiàn)在聯(lián)合企業(yè)相關(guān)資源與專家進(jìn)行失效分析工程案例、項目教學(xué)、綜合實驗的相關(guān)教學(xué)設(shè)計，提升專業(yè)教師的實踐教學(xué)水平的同時提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。團隊教師積極開拓企業(yè)建立聯(lián)系，進(jìn)行失效分析與壽命評估案例資源庫的建設(shè)，為學(xué)生將專業(yè)知識向工程實踐轉(zhuǎn)化提供案例支持。同時，課后拓展階段通過參與教師校企合作項目，建立專業(yè)知識體系與真實工作環(huán)境所需專業(yè)能力之間的關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步與企業(yè)合作在學(xué)校成立創(chuàng)新工作坊，開展形式多樣、豐富多彩的創(chuàng)新實踐活動，以教師科研、企業(yè)項目為依托，以項目小組的管理形式進(jìn)行階段性創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，逐步提升學(xué)生社會調(diào)研、資料檢索、實驗設(shè)計、分析問題、處理數(shù)據(jù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目書撰寫等方面的能力，期間通過頭腦風(fēng)暴、研討展示、路演分享等方式進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的孕育，推動學(xué)生參與科學(xué)研究，為學(xué)生提供創(chuàng)新實踐平臺。以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為契機，以企業(yè)項目、教師科研促進(jìn)學(xué)生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，將產(chǎn)學(xué)合作優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢，使學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動與企業(yè)之間形成良好互動，在科研項目的參與過程中不斷提升自己面對實際問題的解決能力與創(chuàng)新能力。

結(jié)語

推動專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合，既符合經(jīng)濟社會發(fā)展需求，也符合人才培養(yǎng)規(guī)律，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿大學(xué)生專業(yè)教育的全過程是新時代應(yīng)用型本科高校教育功能的重要體現(xiàn)。

將專業(yè)教育與雙創(chuàng)教育的有效且深度的融合對提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量是至關(guān)重要的，其中重要的抓手就是將雙創(chuàng)教育融入專業(yè)課程中去。在產(chǎn)學(xué)合作背景下，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)課“失效分析”教學(xué)融合實踐改革與探索，是專業(yè)發(fā)展的需要，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。通過將創(chuàng)新意識融入專業(yè)課“失效分析”的教學(xué)全過程中，在提高學(xué)生專業(yè)知識與職業(yè)技能的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。

作者簡介：齊小彝（1985— ），女，研究生，副教授，研究方向：材料表面改性與界面強化。