工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究意義

［摘 要］ 新工科建設(shè)背景下，工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究具有重要的意義。首先從學(xué)生培養(yǎng)、教育與產(chǎn)業(yè)界關(guān)系、跨學(xué)科融合和創(chuàng)新能力等方面闡述了新工科建設(shè)背景下工科類專業(yè)教學(xué)要求，然后從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)價(jià)體系、師生互動(dòng)、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)等方面列出了工科類專業(yè)教學(xué)存在的主要問題，最后從提升教學(xué)質(zhì)量、緊跟科技發(fā)展步伐、構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系、促進(jìn)師生互動(dòng)、提升學(xué)生綜合能力等方面闡明了工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究的重要意義，為新工科建設(shè)背景下工科類專業(yè)本科教學(xué)提供了一些建議。

［關(guān)鍵詞］ 工科類專業(yè)；本科教學(xué)；創(chuàng)新研究

［基金項(xiàng)目］ 2022年度中國高等教育學(xué)會(huì)高等教育科學(xué)研究規(guī)劃課題重點(diǎn)項(xiàng)目“新工科背景下能源動(dòng)力類高?？蒲信c教學(xué)協(xié)同發(fā)展研究”（22WL0306）；2021年度河南省高等教育學(xué)會(huì)高等教育研究重點(diǎn)項(xiàng)目“新工科背景下能源與動(dòng)力工程類專業(yè)‘四年制科創(chuàng)法’教學(xué)創(chuàng)新研究與實(shí)踐”（2021SXHLX142）；2022年度河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新工科建設(shè)農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)‘四年制科創(chuàng)法’教學(xué)創(chuàng)新”（2022XJGLX069）

［作者簡(jiǎn)介］ 路朝陽（1988—），男，河南鄭州人，博士，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事可再生能源技術(shù)研究；梁小玉（1988—），女，河南鄭州人，博士，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事化學(xué)分析研究；李亞猛（1988—），男，河南鄭州人，博士，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事可再生能源技術(shù)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）32-0052-04 ［收稿日期］ 2023-07-11

一、新工科建設(shè)背景下工科類專業(yè)教學(xué)要求

在新工科建設(shè)背景下，工科類專業(yè)教學(xué)面臨著更高的要求。新工科的興起是為應(yīng)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)［1］。這對(duì)工科類專業(yè)的本科教育提出了新的挑戰(zhàn)和任務(wù)。

（一）新工科建設(shè)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的要求

對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的要求：隨著科技的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷變革，工科類專業(yè)涉及的領(lǐng)域也在不斷演變和擴(kuò)展。傳統(tǒng)的知識(shí)傳授模式已無法滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的需求。

對(duì)學(xué)生的解決問題能力的要求：在實(shí)際工作中，工程師面臨著各種復(fù)雜的問題和挑戰(zhàn)，需要具備能夠獨(dú)立分析和解決問題的能力。教學(xué)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)問題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在課堂上接觸到真實(shí)的問題，通過學(xué)習(xí)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，培養(yǎng)他們解決問題的能力。

對(duì)學(xué)生的信息獲取和處理能力的要求：隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，獲取和處理大量信息成為一項(xiàng)重要能力。教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何有效地搜索、篩選和評(píng)估信息，培養(yǎng)他們的信息素養(yǎng)和判斷能力。

對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力的要求：現(xiàn)代工程項(xiàng)目往往需要由多個(gè)專業(yè)的工程師共同合作完成，因此，學(xué)生需要具備良好的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。教學(xué)可以通過小組合作項(xiàng)目、團(tuán)隊(duì)競(jìng)賽等方式培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和協(xié)作能力，并引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)有效的溝通和協(xié)商技巧［2］。

對(duì)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和自主學(xué)習(xí)能力的要求：工科領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)在不斷更新和演進(jìn)，學(xué)生需要具備主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度和能力，不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和適應(yīng)新技術(shù)。教學(xué)可以通過啟發(fā)式教學(xué)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)等方法培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。

綜上所述，工科類專業(yè)教學(xué)在新工科背景下面臨著對(duì)多元化能力和素質(zhì)的培養(yǎng)、與科技發(fā)展的緊密結(jié)合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)、靈活多樣的教學(xué)模式以及跨文化交流和國際化視野的要求，教師應(yīng)積極應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，通過創(chuàng)新教學(xué)方法和內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展所需的能力和素質(zhì)，為他們的職業(yè)發(fā)展和社會(huì)責(zé)任做好充分準(zhǔn)備。

（二）新工科類專業(yè)對(duì)教育與產(chǎn)業(yè)界關(guān)系的要求

傳統(tǒng)的工科類專業(yè)教育常常存在理論與實(shí)際脫節(jié)的問題，學(xué)生畢業(yè)后需要花費(fèi)時(shí)間適應(yīng)工作環(huán)境。而新工科強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中與實(shí)際工程項(xiàng)目緊密聯(lián)系，通過實(shí)踐和實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)提升實(shí)際操作技能、項(xiàng)目管理能力以及行業(yè)溝通能力。為了滿足這一要求，工科類專業(yè)本科教學(xué)需要與企業(yè)、行業(yè)建立緊密的合作關(guān)系。

新工科要求工科類專業(yè)本科教學(xué)與產(chǎn)業(yè)界密切聯(lián)系。通過與企業(yè)、行業(yè)的緊密合作，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠與實(shí)際工程項(xiàng)目接軌，提升實(shí)際操作技能、項(xiàng)目管理能力和行業(yè)溝通能力。校企合作項(xiàng)目、實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)以及行業(yè)專家的分享活動(dòng)等方式都是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的有效途徑。這樣的教學(xué)模式將為學(xué)生提供更好的職業(yè)發(fā)展和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并促進(jìn)工科類專業(yè)教育與實(shí)際工作需求的有效對(duì)接［3］。

（三）新工科類專業(yè)對(duì)跨學(xué)科融合和創(chuàng)新能力的要求

傳統(tǒng)的工科教育往往偏重于某一領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，而新工科強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。工科類專業(yè)本科教育應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們綜合思考和解決問題的能力。同時(shí)，通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神。

綜上所述，工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究對(duì)于滿足新工科背景下的要求、解決教學(xué)中存在的問題具有重要意義。通過教學(xué)創(chuàng)新研究，可以提高教學(xué)質(zhì)量、緊跟科技發(fā)展、構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系、促進(jìn)師生互動(dòng)、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，從而為培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的工科類專業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、工科類專業(yè)教學(xué)存在的問題

當(dāng)前，盡管工科類專業(yè)教學(xué)在滿足社會(huì)需求方面取得了一定成就，但仍存在一些問題亟待解決。

第一，傳統(tǒng)的教學(xué)模式相對(duì)陳舊，偏重于理論傳授而忽視了實(shí)踐操作［4］。這種以傳授知識(shí)為主導(dǎo)的教學(xué)模式使學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)缺乏制訂解決方案的能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維，需要轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，采用實(shí)踐操作和問題導(dǎo)向的教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目實(shí)踐等方式，學(xué)生親自參與和解決真實(shí)世界中的問題，培養(yǎng)他們的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力［5］。

第二，教學(xué)內(nèi)容滯后，缺乏及時(shí)性。工科類專業(yè)的知識(shí)更新速度快，教材和教學(xué)內(nèi)容往往無法及時(shí)反映科技的最新進(jìn)展，這給學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用帶來了困擾和挑戰(zhàn)。為了解決這一問題，學(xué)校需要加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)界和科研機(jī)構(gòu)的合作，與他們建立緊密的聯(lián)系和交流渠道，可以通過邀請(qǐng)行業(yè)專家擔(dān)任客座教授、開設(shè)前沿課程和實(shí)施行業(yè)合作項(xiàng)目等方式實(shí)現(xiàn)。通過與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可以及時(shí)接觸到最新的科技發(fā)展和行業(yè)趨勢(shì)，提高他們的實(shí)際應(yīng)用能力。

第三，評(píng)價(jià)體系相對(duì)單一，主要以考試為主。工科類專業(yè)的教學(xué)應(yīng)該引入多樣化的評(píng)價(jià)方法，包括課堂參與、小組項(xiàng)目、實(shí)踐報(bào)告、作品展示等，以全面了解學(xué)生的知識(shí)水平、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力。這樣的評(píng)價(jià)方式可以更準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生的綜合能力，促進(jìn)學(xué)生積極參與和自主學(xué)習(xí)。

第四，師生互動(dòng)和溝通相對(duì)不足。目前，在工科類專業(yè)教學(xué)過程中，教師教學(xué)處于知識(shí)主動(dòng)輸出狀態(tài)，學(xué)生學(xué)習(xí)處于知識(shí)被動(dòng)輸入狀態(tài)。這種主動(dòng)輸出和被動(dòng)輸入的模式極大地降低了教學(xué)效果。教師應(yīng)全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生也應(yīng)積極參與課堂討論、提出問題和與教師交流，以加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)和合作［6］。

第五，缺乏實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。工科類專業(yè)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，但在一些學(xué)校和課程中，由于資源限制或教學(xué)安排，學(xué)生往往缺乏充分的實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，這導(dǎo)致他們?cè)诋厴I(yè)后面對(duì)實(shí)際工作時(shí)可能缺乏必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，工科類專業(yè)本科教學(xué)應(yīng)提供充足的實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，通過實(shí)踐項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)安排等方式，讓學(xué)生能夠真實(shí)地接觸和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提升實(shí)踐操作能力和解決問題能力［7］。

通過創(chuàng)新教學(xué)模式、更新教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系、促進(jìn)師生互動(dòng)和提供實(shí)踐機(jī)會(huì)等方式，提高工科類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的工科類專業(yè)人才，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求。教學(xué)創(chuàng)新研究是推動(dòng)工科類專業(yè)教育與時(shí)俱進(jìn)、不斷發(fā)展的關(guān)鍵。

三、工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究的意義

面對(duì)工科類專業(yè)教學(xué)存在的問題，進(jìn)行本科教學(xué)創(chuàng)新研究具有重要的意義和價(jià)值。

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究有助于提高教學(xué)質(zhì)量和效果。通過引入創(chuàng)新的教學(xué)模式和方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提升學(xué)習(xí)效果。例如，可以采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作和實(shí)踐操作，培養(yǎng)他們解決問題的能力和實(shí)際應(yīng)用能力。此外，結(jié)合信息技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享和互動(dòng)，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，提升教學(xué)效果。

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究有助于緊跟科技發(fā)展步伐。工科類專業(yè)知識(shí)的更新和變革速度較快，需要及時(shí)將最新的科技成果納入教學(xué)內(nèi)容中。通過開展教學(xué)創(chuàng)新研究，可以不斷更新教學(xué)內(nèi)容，將最新的科技發(fā)展應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，使學(xué)生獲得最新的知識(shí)和技能，從而培養(yǎng)出符合新工科建設(shè)要求的工科類畢業(yè)生。

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究有助于構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的能力和綜合素質(zhì)。通過教學(xué)創(chuàng)新研究，可以引入多種評(píng)價(jià)方法和手段，如項(xiàng)目評(píng)估、實(shí)踐報(bào)告、團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià)等，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)水平、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力等多方面素質(zhì)。

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究有助于促進(jìn)師生互動(dòng)和溝通。教學(xué)創(chuàng)新研究可以促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)與合作，從而構(gòu)建良好的師生關(guān)系。教師可以通過創(chuàng)新的教學(xué)方法和工具，如小組討論、案例分析、在線學(xué)習(xí)平臺(tái)等，促進(jìn)師生之間的互動(dòng)和溝通。積極的互動(dòng)關(guān)系可以提高教學(xué)過程中知識(shí)的傳輸效率［8］。

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究有助于提升學(xué)生的綜合能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力［9］。傳統(tǒng)的工科類專業(yè)教學(xué)往往注重理論知識(shí)的傳授，而在現(xiàn)實(shí)工作中，綜合能力和創(chuàng)新能力的重要性日益凸顯。通過教學(xué)創(chuàng)新研究，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和跨學(xué)科融合能力，使他們具備更好的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。這有助于提高學(xué)生的就業(yè)能力和職業(yè)發(fā)展?jié)摿?，為他們未來工作做好充分?zhǔn)備［10］。

結(jié)語

工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、緊跟科技發(fā)展、構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系、促進(jìn)師生互動(dòng)和提升學(xué)生綜合能力等具有重要意義。通過不斷探索和實(shí)踐，創(chuàng)新教學(xué)模式和方法，可以更好地適應(yīng)新工科背景下對(duì)工科類專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的工科類專業(yè)人才，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。因此，開展工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)影響。

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The Significance of Innovative Research on Undergraduate Teaching in Engineering Majors

LU Chao-yang， LIANG Xiao-yu， LI Ya-meng

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002， China）

Abstract： Under the background of the construction of new engineering disciplines， the research on undergraduate teaching innovation in engineering majors is of greater significance. This study first elaborated on the requirements for teaching engineering majors in the context of new engineering construction from aspects such as student development， relationship between education and industry， interdisciplinary integration， and innovation ability. Then， the main problems in the teaching of engineering majors were listed from aspects such as teaching mode， teaching content， evaluation system， teacher-student interaction， and practical experiments. Finally， the significance of innovative research in undergraduate teaching of engineering majors was elucidated from aspects such as improving teaching quality， keeping up with the pace of technological development， constructing a comprehensive evaluation system， promoting teacher-student interaction， and enhancing students’ comprehensive abilities. The results of this study will provide some suggestions for the development of undergraduate teaching in engineering majors under the background of new engineering construction.

Key words： engineering major; undergraduate teaching; innovation research