“新工科”背景下以学生为主体的问题导向型创新人才培养模式的研究

周洁

（上海工程技术大学，上海 201620）

教育部从2017年开始逐步推进“新工科”建设，强调“新工科”建设必须符合新时代社会发展需求，着力培养具备创新能力的高水准、高水平、高层次的新型应用工程人才。“创新能力”被着重指出，这是未来工科人才必备的素质。工科课程教学培养重点应该放在学生工程能力的训练和创新思维的培养方面。在以往教学中，通常教师在课堂中处于主导地位，以教师对学生的单向信息输出为主，学生被动地接受教师灌输的知识，没有主动地参与到课程环节中，造成课程教学和工业生产需求内容脱节，学生所学知识脱离实际应用，大大降低了学生求知主动性，难以调动学生探索知识的积极性[1]。而问题导向型教学模式是将学生置于现实、生动、有趣的问题情境中，启发学生积极思考，团队合作参与，提炼出科学知识，进而应用新知识解决实际问题[2]，这些正是学生进入实际工作岗位急需和必备的素质，因此更容易实现“新工科”要求的课程学习目标。

以问题为导向的培养方式起源于丹麦奥尔堡大学，这种教学模式能够充分调动学生的积极性，培养学生团队协作及创新能力，经过60多年的发展，已经在丹麦奥尔堡大学、加拿大麦克马斯特大学、瑞典林雪平大学等取得显著成果[3]。在中国也已有这方面的研究，比如戴鸿丽[4]在“项目融资”课程教学中采用问题导向型教学方法，指出该教学方法对于激发学生学习兴趣、加强知识点连贯性和增强学生领会知识深度方面成效显著。徐娇玲[5]在“日本文学史”课程教学中采用“问题导向型”和“研讨式”相结合的教学方法，指出该法改变了教师为主导的传统授课方式，提高了学生的参与程度和学习积极性，体现学生的课堂主导地位，有助于培养学生发现问题、独立思考及解决问题的能力。孙连云[6]在“中国古代文学”课程中采用问题导向式教学模式，在课堂教学中发现并提出问题，进而组成团队探究、解决问题、反思、总结、形成知识的整体节奏，最后指出问题导向式教学方法是促进创新型人才、应用型人才培养的有效措施。

1 以学生为主体的问题导向型创新人才培养模式研究内容

1.1 教学团队构建

以工科专业教师为主，邀请具有多年工作经验的生产企业的专业技术人员，组建教学能力、实践能力兼备的“双师型”师资队伍。同时鼓励专业教师到相关企业进行实践锻炼，了解企业需求，加强对学生实践能力的培养。

1.2 构建以学生为主体、问题为导向的课程模式

目前，传统的教学方法以讲授法为主，虽然教师为了便于学生理解会在教学中融入多媒体和现代教育教学技术，但这也只是教学辅助手段。教学方法的单一导致学生在课堂教学中的积极性和主体性被忽视。长此以往，课堂气氛沉闷，学生思维僵化，不愿主动思考，学生的创造性无法充分发挥。为打破这种僵局，可将具有实践意义的课题融入工科课程中，可来源于教师正在研究的课题、书本中的疑难问题，还可以来源于日常生活中学生通过观察总结出来的问题，或者企业及其他组织机构公开发布的仍未解决的问题。获取和提出问题时需要学生查阅相关资料，咨询企业和组织，调查研究并及时归纳总结，找到具有一定创新性和实际研究价值的项目。巧妙设计教学环节，使学生带着问题进课堂，通过查阅相关资料培养学生发现问题、独立思考、团队协作能力。在解决问题的过程中始终以学生为主体，教师适时引导，发掘学生的创新能力，既深化了学生对理论内容的理解，也提高了解决实际工程问题的能力。

1.3 课程评价体系的建立

课程评价体系不能以考定分数为标准，如果以试卷形式考核课程内容，会使学生死记硬背概念性知识，结合实际的内容将被忽视，学生只注重结果而不注重过程，导致学生认为考试前突击复习也可以取得理想成绩，解决实际问题的能力未被重视。为了使学生灵活掌握课程内容，需要综合学生在课题实施中的参与程度、查阅资料的全面性、思考问题的创新性及课题的完成程度进行综合考量，结合进度对阶段性成果以小组为单位采用PPT形式汇报，教师针对课题相关问题尤其是创新性通过问答的形式给出阶段成绩，组内和组间可以互评，并指出存在的问题和下一步思路，教师综合各阶段成绩给出期末总成绩。

2 以学生为主体的问题导向型创新人才培养模式研究方法

2.1 将具有实践意义的课题融入工科课程

理论内容主要以讲解科学知识，解决学生实际完成课题当中发现的工程问题为主。教师在讲授课程内容时应注意挖掘实际工程问题中的理论因素，鼓励学生独立思考，自己发现问题，自己探究解决办法，加强团队协作，小组成员间不断沟通完善思路，及时向教师反馈研究进度，共同商讨最优方案，这样更容易与学生产生共鸣，调动学生学习兴趣，自然而然地提高学生的创新能力，达到事半功倍的成效。

2.2 调动学生课上课下参与的积极性

教师授课时，将课堂内的理论知识延伸到现实生活，使学生带着具体工程问题去学习相关课程知识。在备课过程中，教师精心设计教学环节，课程中给学生提供主动参与的机会，使学生找到主人翁的感觉，自我价值感得到提升，产生自我认同感，充分调动学生的思维，进而激发学生的自我潜能，调动学生的主观能动性，这样学生会更愿意参与教学活动，在完成理论学习的同时也调动了学生的学习积极性。在课堂教学过程中，不同学生的个性特点和心理获得感不同，应培养和提高学生的知识获取能力。在完成教师课程课题的过程中，培养了学生的创新能力、自主学习能力和团队协作能力，在课题完成的同时学生获得参与感和成就感，课堂教学质量也会明显提高。

2.3 组建特色课程“双师”团队

邀请知名工程企业技术人员联合设计课题，课题内容结合教学内容且有实际研究价值。对于学习过程中存在的问题，引导学生带着问题查阅相关资料、发散思维加以解决。工科专业教师虽然熟悉专业知识，具有较高的理论水平，但是对于实际生产中遇到的具体工程问题可能并不了解，可以到企业中考察学习，了解企业中实际存在的技术问题，和实际教学相结合，针对企业所需人才应具备的工程技能有针对性地进行培养，适应市场需求。与企业技术人员联合组建课程团队是切实可行的有益探索，他们熟悉并掌握实际生产运行流程，洞悉生产中存在的技术难题，可以有针对性地开展实践教学，解决实际工程问题。教师与技术人员相结合，各自发挥特长又相互促进交流，保障工科课程教学顺利开展，实现创新型人才的全过程、全方位培养。

3 以学生为主体的问题导向型创新人才培养模式实施步骤

3.1 对于学生而言

3.1.1 选择具有实践意义的课题

在中国，医学专业虽然较早引入这种教学模式，但是问题多由教师设定提出，这些问题偏知识性、因果性，与社会实际需求关联并不是很大。为了调动学生的学习积极性，设定的课题可以来自教师正在研究的课题、书本中的疑难问题，还可以来源于日常生活中学生通过观察总结出来的问题，或者是企业及其他组织机构公开发布的仍未解决的问题。以小组为单位查阅相关资料，咨询企业和组织，调查研究并及时归纳总结，找到具有一定创新性和实际研究价值的项目。项目的数量以每个小组2～3项为宜，教师可以采用和小组成员交流协商的方式，综合课时、研究可行性、与课程内容的相关性确定最优课题。

3.1.2 查阅相关资料，小组协作完成课题

确定课题后首先学习课程相关的理论知识，及时查阅相关资料，尽可能收集全方位信息，根据资料拟定课题实施策略，小组根据成员的性格特点和优势分工协作完成课题，小组成员间及时交流，将成员间无法解决的问题及时反馈给教师，师生共同协商下步实施方案。在课题实施中，加强基础理论知识的学习和掌握。联系实际的课题因为具有成果应用性，学生在解决问题的过程中会出现反复沟通与调整的阶段，这个过程可以锻炼学生的沟通表达能力、换位思考能力和团队协作能力，最终课题研究成果被采纳会使他们产生创造的成就感和体会到团队协作的重要性。

3.1.3 课程汇报

根据教师安排的汇报周期，以小组为单位汇报阶段性研究成果，根据反馈及时调整方案并制定下一步课题安排，在学期结束时制定出课题的最终解决方案，与师生分享课题完成过程中的收获与不足。

3.2 对于教师而言

3.2.1 创设情境，为学生选课题提供思路与条件

前期将理论知识以课件的形式提供给学生，供学生提前预习、实时学习和巩固复习。根据课程内容为学生提供可供参考的课题，但是并不限制只能在此范围中选择，学生可根据实际情况提出自己感兴趣的题目。在学生已经学习基本理论知识的前提下，对学生选择的课题进行预判，同意实施、修改实施或更改课题。

3.2.2 课堂引导，答疑解惑

在实施课题过程中始终以学生为主体，以问题为导向，及时与学生进行沟通交流，启发学生利用学科基础知识解决实际工程的问题，注重学生专业知识的理解和掌握，注重对学生自主学习、创新思维、团队协作能力的培养。真实的课题因为没有完全一致成果的借鉴，改变了学生以往学习中产生的依赖心理，由被动回答教师提出的问题、从课本中寻找现成的答案，转变为自我探寻解决问题的方法、途径和操作过程。对于课题实施过程中学生无法解决的问题，可以适时引导，及时沟通更改完善研究策略，也可和企业专业技术人员沟通共同解决问题。不同的学生具有不同的性格特点和成长环境，思考问题的角度也会不尽相同，因材施教，针对不同的学生采用不同的方式进行引导，学生就会拥有与众不同的想法，这些是传统教学方法所不具有的。

3.2.3 评价总结，知行合一

在阶段任务完成的基础上通过整合确定最终解决方案，对各小组的课题完成情况进行综合评价，评价内容包括课堂参与程度、查阅资料的全面性、思考问题的创新性、课题的完成程度，完成过程中个人的贡献程度，最终给出客观分数，以小组为单位分享课题完成过程中的经验教训。课后教师根据具体实施情况完善后期课程教学，使工科教学达到知行合一的教学目的。

4 小结

以学生为主体的问题导向型人才培养模式将学生置于现实、生动、有趣的问题情境中，启发学生积极思考，主动参与课题研究，有利于激发学习兴趣，提高学生学习和动手实践的积极性，在课题完成过程中归纳总结出由问题引申出的科学知识，应用新知识解决实际问题。同时在互动过程中增强了教师的参与感，从教学内容的设置、教学设计的安排、教学过程的监控获得学生对教学方法的真实反馈，有助于提升教学质量，实现教学相长。