科教融合理念下信息类专业实践类课程教学改革研究

王珂 陶华伟 廉飞宇 李卫东 段金龙

摘 要：科教融合作为国际上兴起的培养创新型人才的先进教育理念，已得到了国内外高水平院校的积极肯定和推广采用。而实践类课程教学对培养学生创新能力起着关键作用。如何在科教融合理念下开展实践类课程教学改革，是加强人才培养、建设高水平院校关注的重要问题。文章以工科信息类专业为例，首先论述了科教融合的起源、发展、理念和内涵;然后分析了现有的实践类课程教学中存在的不足之处;在总结教学经验的基础上，研究、探索了科教融合理念下开展实践类课程教学改革的方法和举措;最后指明了科教融合已成为加强人才培养的有效途径和发展趋势。文章对高校推广科教融合模式、开展实践类课程教学改革、培养学生创新能力等具有重要的参考作用和借鉴意义。

关键词：科教融合;实践类课程;教学改革;研究与探索

0    引言

科教融合，即将教学与科研有机融合是高水平院校培养创新型人才的重要途径[1-4]。科教融合作为国际上兴起的先进教育理念[1，3-4]，已被越来越多的国内高水平院校推广、采用[2-4]。近年来，河南工业大学积极贯彻科教融合理念，面向各专业在校本科生专门设立了科教融合项目，积极在人才培养中尝试采用科教融合模式，取得了显著效果，获得了广大师生的普遍好评。科教融合的重要切入点是实践类课程教学，其能有效培养、提高学生的动手能力、实践能力、创新能力等[3-5]。在科教融合理念下，如何改革、提高实践类课程教学水平，如何充分发挥其培养创新型人才的关键作用，已成为加强人才培养、建设高水平院校需要关注的重要问题。本文以河南工业大学工科信息类专业为例，结合实践类课程教学的实际经验，对科教融合理念下开展实践类课程教学改革的若干问题进行了研究和探索。

1    科教融合的理念和内涵

科教融合发端于19世纪初德国著名学者、教育学家洪堡所提出的高等教育中“教学与科研需统一”的观点[3-4]，其逐步发展到20世纪末，美国卡内基教学促进会发布了《重塑本科教育：美国研究型大学发展蓝图》即著名的“博耶报告”[3，6]，在对美国当代高等教育的反思中，明确提出了“以研究型学习”为特点的科教融合理念，强调教学过程需以高水平科研为基础。科教融合理念，是以培养创新型人才为目标，在教学中引入科研内容并使两者互相渗透、融合而形成的创新型人才培养模式，它是对洪堡所提出的“教学与科研需统一”观点的高度概括和深层表达。“博耶报告”中提出的科教融合理念即明确了科研在高水平院校人才培养中的支撑、引导作用。科教融合内涵是在教学过程中实现寓研于教，其核心不再是简单地讲授知识，而是重在启发、培养学生如何在实践中去自主地思考、分析、研究、解决问题。以改革传统的科教分离模式、培养创新型人才为目标，树立广义的、统一的、互动的、融合的教学观与科研观是提升高等教育质量、建设高水平院校的必然要求。科教融合是在教学与科研对人才培养作用具有统一性、一致性的基础上提出的，充分发挥了科研育人的优势，更有利于培养学生具有自主学习、终身学习、实践创新等的能力。

贯彻科教融合理念和内涵的重要方式是开展实践类课程教学，有效建立创新型人才培养模式[7-9]。实践类课程教学采用教学与科研有机统一、互相融合的方式，可适应高水平院校培养创新型人才的内在需要。加强实践教学，积极培养学生的动手能力、实践能力、创新能力，是在更高层面上构建教学与科研协同育人的核心和关键。由于在传统的、科教分离的教学模式中学生是被动地接受知识，使学生容易丧失对问题的思考、探索和学习兴趣，使学生难以具备自觉主动学习、运用所学知识自主解决问题、进行创新实践的综合能力。而科教融合教学模式中往往以实际问题为导向，在教师指导下学生能主动地参与整个教学过程和科研过程，引导学生自己去发现问题、提出方案、解决问题。因此，通过贯彻科教融合、开展实践教学，能有效培养学生自主学习、终身学习、实践创新等的能力。使得人才培养的效果显著优于传统的、单一的教学模式，能够适应、满足培养创新型人才的内在需要。

2    实践类课程教学改革探索

高校在工科信息类专业开设实践类课程对培养创新型人才起着重要作用[9-11]，同时工程教育专业认证也明确要求实践类课程在课程体系中需要达到一定的比例[5]。以河南工业大学计算机科学与技术、空间信息与数字技术、电子信息工程等工科信息类专业为例，其开设的实践类课程主要包括课内实验、课程设计、实习实践三大类。课内实验是与课堂教学相配套的，为了辅助学生掌握理论知识而开设的以实验操作为主的课程，其是课程教学的重要组成部分。信息类专业中很多专业课程通常由课堂教学与课内实验共同组成。课程设计是为了加深学生对某些重要专业课程、专业知识、专业技能等的理解、掌握，培养锻炼学生的动手实践能力，而独立开设的、以设计实践为主的专门课程。信息类专业通常也需要开设一定数量的课程设计。实习实践是组织学生到有关企业、实践基地、生产研发一线等开展岗位实践，學习、了解本专业领域产品设计、研发、应用的实际情况，熟悉本专业领域的产品设计，学习、掌握产品的研发流程及产品在设计、研发、应用过程中的关键技术和基本技能，了解企业产品研发、企业团队协作等各种因素，培养锻炼学生具备从事实际工作的综合能力。开展实习实践通常也是信息类专业必需的教学环节[5，10]。虽然高校工科信息类专业现有的、传统的实践类课程教学体系、教学环节及教学内容设置等已经日趋合理、完善，但以科教融合理念重新分析、研究现有的实践类课程教学，仍发现其中存在有不足之处：一是实践类课程对学生实践内容的安排存在“教科书化”的问题，即实践内容仍过分局限于教学计划、教学大纲、教材等规定的内容，在实践类课程教学中对学生仍经常采用较为统一的实践题目，且题目内容往往较为陈旧、脱离产品实际、研究性和创新性不够;二是实践类课程的教学方式存在“简单机械化”的问题，即学生在实践过程中仍类似于课堂听课一样过分依赖于教师的示范讲解和指导教材的步骤说明，学生只是简单、机械化地操作、重复了教师示范和步骤说明。以科教融合理念思考实践类课程教学中存在上述问题的原因，显然是因为传统的、科教分离的培养模式使教师在实践教学中习惯偏向于重视知识传授，但不够重视对学生自身学习能力的培养锻炼，从而导致学生缺乏自主学习、实践创新等的能力。为了提高实践类课程的教学水平，培养学生具有自主学习、实践创新等的能力，促使学生成长为创新型人才，需要对现有的、传统的实践类课程教学进行深入改革，结合近年来我们积累的实践教学经验，认为可采取的教学改革方法和举措主要有以下几点。

（1）改革、调整实践类课程的实践内容安排，使实践内容来源于教学大纲、教材却不仅仅局限于教学大纲、教材。实践题目应既包含教学大纲规定的知识点但也应具有科教融合的特点，使实践内容更贴近产品实际，具有一定的多样性、研究性、创新性。能够培养锻炼学生将课堂教学中的理论知识通过实践环节进行综合运用、研究创新，使学生能够掌握、运用所学理论知识解决科学研究和工程应用中的复杂问题，从而有助于加强学生具备研究型学习、进行实际应用、实践创新等的能力。

（2）改革、转变实践类课程的教学方式，积极采用问题导向、科教融合实践教学模式。将传统的学生机械化学习转变为以自主学习为重点的实践教学方式，即教师提出需要解决的问题、讲解解决问题的一般思路，让学生以问题为导向、根据所学的理论知识自主对问题进行分析，自主学习类似实际案例，自主研究设计问题的解决方案，并自主进行设计方案的实践、应用。教师在学生解决问题的过程中主要起到的是引导、辅导作用，从而在实践类课程中培养锻炼学生的自学能力、自主创新能力等。

（3）改革、完善实践类课程的考核方式，在科教融合理念下将实践教学从单纯的结果考核转变为对学生综合能力的考核。与课堂教学相比，实践类课程教学中学生应具有一定的自主发挥空间，即使针对同一实践题目，不同学生往往有不同的解决思路、设计方案、实施步骤、应用效果等。因此对于实践类课程不应只单纯从解决问题的结果或效果来进行单一考核，而应考虑到学生在实践过程中的问题解决能力、创新能力、团队协作能力等多方面因素进行综合评价，以鼓励、激发学生进行发散思维、探索创新的热情和潜力。

3    结语

本文以工科信息类专业为例，结合科教融合的起源、发展，深入论述了科教融合的理念和内涵;分析了现有的实践类课程教学中存在的不足之處;结合积累的实践教学经验，研究、探索了科教融合理念下开展实践类课程教学改革的方法和举措。目前，国内各高校已逐渐认识到现有的实践教学模式已难以满足培养学生创新能力的需要，科教融合已成为培养创新型人才、建设高水平院校的有效途径和发展趋势。我们以提升人才培养质量为目标、以提高实践教学水平为驱动，以科教融合理念为指导，通过深入分析问题、研究改革方法、采取有力举措，将进一步加快开展实践类课程教学改革，争取建成一流实践类课程、有效建立创新型人才培养模式。同时，本文在科教融合理念下对实践类课程教学改革的有关分析、研究、探索等，为高校尝试、推广科教融合模式、开展实践类课程教学改革、培养学生创新能力等提供了重要的理论参考和经验借鉴。

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（编辑 傅金睿）