面向企业需求的创新实践教学模式研究

面向企业需求的创新实践教学模式研究

张祥莉 叶敦范 罗大鹏 严军 通讯作者 殷蔚明

中国地质大学（武汉）机电学院 湖北省  武汉市 430074

摘要：当前高等工科教育存在的普遍问题是工科教育理科化，学生的自主学习潜能未被激发、课堂设计及实验验证环节与社会需求脱节，学生普遍缺乏以问题为导向的自主性学习动机和创新设计思路。面向企业需求的创新实践教学模式将企业实际面临的科研技术问题分解为与专业课程知识点密切对应的课题模块，通过引导学生设计，完成对知识体系的系统学习和能力提升。这种教学模式极大的激发了学生的自主学习热情，也使授课教师充分意识到教学和科研的一体性，产学研深度融合，保证了人才培养的质量。

研究背景

当前，工程技术发展日新月异，高等工程教育必须主动适应，要面向产业需求深化教学内容与课程体系改革，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新，把创新创业教育融入工程教育的全过程。2016年教育部下发的《教育部关于中央部门所属高校深化教育教学改革的指导意见》强调提高人才培养质量是高等教育的核心任务，深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力。

《面向企业需求的创新实践教学模式研究》是中国地质大学（武汉）机电学院电信专业为了适应这一背景而开展的一项融合了学生创新、课程改革、大闭环专业课程群建设的本科实践教学改革工程，其核心目标就是通过引入校企合作机制，更新传统课堂教学方法，构建产、教、学一体的课程建设体系^[1]。

项目实施得到了机电学院的大力支持，项目实施期间，课题组教师共获得了6项教育部产学研协同育人项目、1项湖北省教学成果一等奖、完成了2项MOOC课程建设、与7家企业建立了稳定校企合作关系。指导学生获全国大学生电子设计竞赛一等奖2项，二等奖2项，省奖若干；指导学生获全国工程机器人大赛1等奖7项，二等奖若干项。项目实施过程中，搭建的校企合作学生创新平台“电信杯”获得了武汉零玖电子和武汉地大华睿地学技术有限公司70万的资金捐助支持。

应该说，《面向企业需求的创新实践教学模式研究》在人才培养过程中注重将专业教育和创新创业教育有机结合，把企业需求作为人才培养的重要导向，对培养能够真正为区域经济社会发展服务，为企业技术进步服务的优秀创新型应用人才探明了一条可行的道路^[2]。

拟解决的关键问题

课题研究拟解决的关键问题有两个：1、学生学习目标不明确，缺乏以解决问题为导向的创新性自主学习能力；2、大学教师教学热情不高，特别是有能力有水平的中青年骨干教师，教学和科研矛盾突出，导致教学投入不够。

电子信息技术产业作为国民经济飞速发展的行业，支撑着目前迅猛发展的大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等新经济领域，特别注重从业人员的综合创新能力。然而，长期以来整个培养体系工科教学理科化严重，教师授课过程中仍以解题来考核学生对知识的理解程度。很难将书本的理论知识，通过实验和实践环节融入运用到实际课题的设计和制作中，从而真正做到理论联系实际。电信专业在实践环节普遍存在实践环节薄弱的问题，突出表现在：、课堂设计及实验验证环节与社会需求脱节，学生普遍缺乏以问题为导向的电路设计思路，自主学习潜能未被激发；、实习环节缺乏综合性训练，由不同老师讲授的专业课程间缺乏衔接和沟通，学生难以打破课程壁垒从而具备有机的系统级设计理念；、缺乏工程应用概念，无法把企业需求与所学理论知识结合起来，设计出能满足一定应用需求的产品^[3]。

新工科建设的核心在于激发学生的自主学习意识，培养创新能力，满足社会不断提高的信息类产品和服务的创新设计能力需求。

另一方面，高校普遍存在的科研考核压力，使大批中青年骨干难以全身心的投入教学，大学课堂成为不得已而为之的任务。倘若大学教师不能够了解社会对电子信息专业的实际需求，很难引导学生完成学生到高级工程设计人员的转变，实现理论到能力的跨越。因此，推行面向产业需求的教学内容与课程体系调整优化，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新，充分调到骨干教师的教学热情，核心就在于将教学质量把控和科研能力提升有机的结合起来，把创新创业教育融入工程教育的全过程。

项目提出的以社会经济发展和产业技术进步驱动课程改革，整合相关的专业基础课、主干课、核心课、专业技能应用和实验实践课，更加专注培养学习者的技术技能和创新创业能力，通过来自企业的实际课题完成课堂实验优化、“抽屉式”实践环节设计、校企合作的工程意识培养，全面推行围绕解决问题为核心的教学环节设计，逐步从以教师讲授为主体过渡到以以问题驱动、教师引导、学生学习自主性激发为中心的创新实践教学模式^[4]。

实施要素

创新实践教学体系以“学生能力提升”为核心的比较完善的课堂教学与实践动手相统一的体系，通过课题进行驱动，将培养要求贯全面彻到每个教学环节的实施过程中。针对当前大学生普遍存在的课程学习需求以获取学分为主，自主学习动机不强，缺乏创新性的设计思路等问题，创新实践教学模式通过将校企合作研发项目引入课堂，将传统教学的灌输式、解题式、验证式实验内容，转换成以解决问题为导向的启发式、设计式、引导式分组课题实验。以《通信电子线路》课程为例，简要说明将与某企业合作开发的一载波频率可调大功率地质构造探测仪引入课堂设计后的创新实践教学模式实施过程。

表1体现了传统的通信电子线路课程课堂授课及实验教学思路，表2则显示将合作企业拟开放的某地质勘探无线通信系统中功率放大电路的设计课题引入课堂后的创新教学思路。

表1：传统教学模式下通信电子线路课堂和实践内容

表2：创新实验及教学过程

从表 1和表2可知电路设计与解题思路有很大的不同，学生通过传统的课堂学习只是掌握了相关的知识点、学会了解题，而面对真正的设计任务往往一筹莫展。这也是学校培养出的学生与企业用人需求有较大差别的原因。表2则充分显示了在实施过程中要将能力提升目标，培养效果量化到课程的各个环节^[5]。

从教学质量把控和培养效果分析上，创新实践教学模式培养效果分解表如表3所示。

表3：高频功率设计创新实践教学模式培养效果分解

将校企合作项目引入课堂，设计以项目完成效果为评价标准，将传统教学中用于解题的已知条件转换成设计课题中设计电路需计算的元器件参数，把知识学习融入到项目设计中来。以学生团队为主体的实验课题内容。将素质能力这种抽象能力的培养在课程体系设置中有明确体现，有‘达成度’要求，充分激发了学生自主学习的热情

^[6]。

4 创新实践教学模式下的质量保障体系

任何教学改革的落脚点都离不开教师业务水平的提高和大量的精力投入。学生能力的提升，归根到底要落实在教学水平上，落实到课堂上。教师不投入，教学质量肯定不会好。为确保创新实践教学模式的培养质量，中国地质大学（武汉）电信专业坚持开门办学，建立基于产学研用系统工程的长效培养机制，将人才培养和企业需求紧密结合起来，将企业的人才选拔、产品研发模式引入课堂创新中。为此，要求核心课程主讲教师老师应是校企合作经验、项目开发经验、课题设计经验，愿意投入精力进行课改的骨干教师，并明确专业核心课程的实际建设成员不少于3人，其它课程的实际建设成员不少于2人，保证所有参与教改的课程教学大纲、教学日历、教学课件的网络下载，建立公共的教师答疑网络平台，实践环节保证小班教学，严格考核实践教学效果。

鼓励引导校外企业积极参加到教学培养环节的改进和完善中。创新实践教学模式通过合作企业的业务工程师、技术负责人以讲座、现场授课的方式，引导学生建立系统级的设计理念，掌握实用型创新产品的设计流程。紧紧围绕可量化的学生能力达成度，以模块指标的形式保证课程知识点的贯通和应用^[7]。

目前，与我们专业已建立稳定合作关系的企业有13家，签署横向合作项目23项，很多横向项目的负责人也是课程组的核心骨干教师。通过创新实践教学模式，将老师们的个人发展、科研能力提升、教学热情激发，有机的整合为一个密不可分的整体，使参与课改项目的教师意识到把学生能力培养起来，就是为科研培养后备人才，就是为横向项目进展培养人力资源。今后，我们将深入与企业的合作，建立自备造血功能的创新应用人才系统工程的长效培养机制。形成产学研良性循环互动，深化在学生培养和产品研发上的合作，实现校企双赢。

5 总结

创新实践教学模式将企业实际面临的科研技术问题从顶到底分解为与专业课程知识点密切对应的课题模块，在对模块进行设计、调试的过程中，完成对知识体系的系统学习和能力提升。这种教学模式极大的激发了学生的自主学习热情，使学生意识到知识并非躺在书本中的文字和公式，而是有血有肉，能够解决工程问题的利器。在这种模式下，教师的教学热情也被积极调动起来，授课教师充分意识到教学和科研的一体性，精力不再分散，教学能力的提升和科研水平的提升相辅相成不可或缺，从而保证了人才培养的质量^[8]。

未来，将进一步加强对生产单位、科研部门及复合型人才专业需求的调查研究。并根据企业需求，拟定各类实践类教改课题，对课程设置、教学内容、教学方法、实验室建设、实验内容与方法、教材选择等不断进行探索与改革；鼓励教师积极参加企业的技术开发、技术服务等工作，并将之转化为实验内容提升改进的依据；鼓励教师开展教改实践，积极承担教改项目，发表教改论文；鼓励老师指导学生参加课外科研训练，以使学生具有“坚实的基础知识，较强的自学能力，独立自主的实践能力”，从而适应电子信息技术迅猛发展的形势及社会对人才的需求。

基金项目：中央高校本科教学工程专项基金项目：《面向企业需求的创新实践培养模式研究》

参考文献：

[1]曹小玉.林学专业产学研合作教育人才培养模式存在的问题及其对策[J].大学教育,2019(12):135-137.

[2]于为雄,霍炬,姜华,赵志衡.校企合作构建人才培养模式研究与实践[J/OL].实验技术与管理,2019(11):29-32[2019-11-28].https://doi.org/10.16791/j.cnki.sjg.2019.11.008.

[3]张小桃.专业群建设背景下高职卓越创新技能人才培养模式研究——以现代物流商务专业群为例[J].现代商贸工业,2019,40(36):56-57.

[4]李孟军,杨克巍,赵青松,葛冰峰.本科教育课程质量建设的新视角——“金课”的开放性要求及闭环运行机制[J].高等教育研究学报,2019,42(03):18-21.

[5]闫长斌,时刚,张素磊,李永辉,杨建中.“双一流”和“双万计划”背景下学科、专业、课程协同建设:动因、策略与路径[J].高等教育研究学报,2019,42(03):35-43.

[6]钟美娥,周南.基于产学研结合模式下的研究生社会实践能力培养体系改革[J].化工时刊,2019,33(08):53-55.

[7]耿彬,赵鼎洲.大学生创新实践能力培养体系的探索与实践[J].创新创业理论研究与实践,2019,2(03):93-94.

[8]鞠玮,沈玉林,屈争辉,申建.多层次全方位大学生创新实践能力培养体系建设与实践[J].大学教育,2018(12):167-169.