融入创新创业理念的工科电类专业实践类课程一体化教学模式探索

赵志科 吴才章 王 莉

河南工业大学电气工程学院 河南郑州 450001

1 概述

创新创业、实习实践和毕业设计是测控技术与仪器专业本科教育的重要组成部分，在培养学生工程素养、专业技能、工程实践能力、创新创业能力中发挥着关键作用[1]。随着我校测控技术与仪器专业先后获批中国工程认证试点和国家一流本科专业，测控技术与仪器专业进入专业建设和课程体系持续改进阶段。深入开展一体化课程融合，持续提高学生工程实践能力是当前测控技术与仪器专业建设的重要任务。

大学生创新创业是国家持续发展的动力来源[2]。随着政府、社会、学校、企业等对大学生创新创业的持续关注，并不断提供相关的政策、资金、环境等的支持，使得高校大学生创新创业取得较大的发展，特别是在大学生创业意识、政策支持、创业教育、创业平台搭建上效果显著，但是以技术驱动为核心的创新创业项目仍然较为匮乏[3]。其中一个重要原因是创新创业教育、实习实践、毕业设计等课程未能有效融合。学生习惯于教师示范性教学实践，对于教学实践内容缺乏主动选择，不能有效将所学知识与创新有效结合，导致了学生对所学知识应用的匮乏，不利于学生实际运用知识能力的提升[4]。创新创业教育与专业教育的有机融合已成为高校创新创业教育的必然要求，也成为高校人才培养模式改革的必然趋势。传统实践课程教学模式难以激发学生的创新意识，无法有效培养学生的工程实践能力和创新能力，更无法满足社会对工科创新创业人才的要求。因此，只有将开展创新创业教育与实习实践、毕业设计等课程融合，才能实现课程体系与创新创业的有效融合。

目前，国内许多高校都对专业课程与创新创业融合进行了探索与尝试。张峰等[5]针对“Android移动应用开发”课程，通过融入移动互联网创新创业的典型案例，并结合SPOC和翻转课堂教学方法，来激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力和创新创业能力。肖慧荣[6]针对“传感器原理”课程，采取案例式教学改革方案对课程教学内容、教学方法、考核形式实施改革，使学生的自主学习能力、综合应用所学知识能力及创新创业能力得到了提升。左国强[7]针对“仪器分析”课程，从智慧课堂、搭建实践平台、积极教师科研、参加比赛等方式提升学生课程学习中的创新能力。但是，融入创新创业理念的综合类实践实训课程改革较少，现有的测控技术与仪器专业实验实训课程改革多是从优化课程结构[8]、创新教学内容[9]、增加过程指标考核[10]、引入学科竞赛项目、引入行业需求等方面进行课程改革。虽然上述改革取得了较好的应用效果，但只是将创新创业作为课程元素融合在课程实施过程中，而缺乏对学生创新创业的持续支撑，也没有最大程度地发挥综合性实验实训课程对以技术创新为主的学生创新创业帮助。

如何充分发挥创新创业、实习实践和毕业设计各教学环节的一体化培养作用，最大程度地培养学生工程素养，提高学生的工程实践能力，一直是测控技术与仪器专业教学改革的重点。因此，开展以综合实训课程为焦点的一体化课程建设、研究“创新创业—实习实践—毕业设计”一体化教学模式探索具有重要的现实意义。

2 测控专业现状分析

测控技术与仪器专业涉及计量学、物理学、化学、生物学、材料学、机械学、电学、光学、计算机、自动控制、通信等多学科知识，具有多学科交叉和技术集成的特点。如果不能有效地将课程进行有效融合，极容易造成学生知识面宽而不精的局面[11-12]。通过对现有文献的分析与走访调研发现，创新创业、实习实践和毕业设计三者融合中存在普遍问题如下：第一，创新创业课程相关经验的师资力量不足；第二，创新创业课程与实习实践课程关联性差；第三，实习实践类课程涉及内容单一，课程间缺乏层次性；第四，毕业设计内容陈旧，缺乏创新性，与新技术对接性差；第五，创新创业、实习实践和毕业设计三者缺乏一体式课程体系规划。

结合我校测控技术与仪器专业的实际情况，在该课程体系中，创新创业方面开设的课程主要有“创新教育”“创业教育”“就业教育”“职业发展教育”，实习实践方面开设的课程主要有“金工实习”“电工实习”“电子实习”“毕业实习”“电工技术入门实训”“电子技术入门实训”“测控电路综合设计与实训”“嵌入式系统综合设计与实训”。在创新创业教学方面，上课教师均非测控类专业教师授课，存在师资力量不足、教学资源短缺、创新创业经验不足的问题，且测控专业的创新创业课程与其他专业课程内容并无实质区别。创新创业课程间也缺乏联系，创新、创业、就业、职业发展规划课程彼此孤立。在实习实践类课程教学中，虽然授课教师均教学经验丰富，课程建设完善，实习实训设备齐全，但课程彼此之间同样存在“间隙”过大，缺乏教学连贯性与进阶性，缺乏创新能力与团队协作精神培养，未能有效地协同合力促进学生实习实践能力提升。创新创业、实习实践和毕业设计三者之间更是缺乏一体化教学，相互缺乏关联性，未能实现测控技术与仪器专业的课程统筹优化。

因此，尝试在测控专业“嵌入式系统综合设计与实训”课程中融入创新创业教育理念，并从该课程中挖掘大学生创新创业项目，培养大学生创新创业团队，并以此为基础开展毕业设计布局，让学生在学习中有目标，课程外有拓展，以企业产品要求来提高毕业设计的高质量。通过项目实施探索“创新创业—实习实训—毕业设计”一体化发展模式，为整个专业系统化开展一体化教学提供参考基础。

3 课程改革内容

3.1 “嵌入式系统综合设计与实训”课程大纲优化

通过对多课程一体化教学模式的调研与文献分析，总结出现有一体化教学模式存在的问题，充分借鉴其他专业在创新创业、实习实践、毕业设计中已经取得经验，以测控专业人才创新能力提升为目标，确立融合创新创业与毕业设计要求的“嵌入式系统综合设计与实训”课程目标，制定“嵌入式系统综合设计与实训”课程实施细则，强化以“以学生为中心”的教学理念，激发学生创新创业积极性。

3.2 “创新创业—实习实践—毕业设计”一体化培养模式构建

结合测控技术与仪器专业培养目标，对创新创业、实习实践、毕业设计进行科学合理设置，实现三者有机融合。将学生创新创业项目培养融入实习实践与毕业设计环节，充分发挥学生主动学习的主体作用，以学生毕业设计与创新创业项目成果为导向，调动学生实践积极性，优化学生的知识结构。在实习实践课程中启发学生创新创业思路，借助国家、省、市、校的大学生创新创业项目申报，明确学生实习实践与创新创业阶段性目标。将毕业设计与实习实践打造成创新创业的实践平台与支撑，将毕业设计作为实习实践与创新创业成果优化的重要组成，为今后可能的创新创业成果转化提供前期储备。通过实习实践课程让毕业生了解和掌握企业产品从立项、设计、研发、生产、销售的基本流程，确保毕业生能够适应企业实际需求。

3.3 开展全面实施“项目研发式”教学，建立过程管理监管机制

从现有的测控技术与仪器专业的实习实践课程中选取“嵌入式系统综合设计与实训”作为对象开始课程改革，在确保课程目标实现的前提下，改变传统教师预设项目为主的实践实训课程教学方式，探索学生自选项目为主的实践实训课程，以此激发学生学习兴趣，引导学生通过技术产品创新促进创业就业发展。通过融入创新创业理念，改变传统的教师示范式教学的模式，突出以学生创新实践为中心的教学特色。改变传统教师在实践实训课程中的角色，通过对课堂项目实施过程中的启发式提问或要求，灌输创新教育理念，并以企业产品技术实际需求，引导学生注重项目方案优化与选择，促进项目团队分工与协作。改变传统的以教师为主的实践实训类课程成绩考核评判方式，采用以学生作品为依据，以“学生互评+教师点评”的新型成绩考核方式。以项目式课程的方式，激发学生主动学习与创新思维培养。

3.4 构建毕业设计产品化导出机制，提高大学生创新创业成功率

加深实习实践、创新创业、毕业设计课程实施的关联性，来切实提高测控专业工程应用能力。通过“嵌入式系统综合设计与实训”课程的改革，以学生自主创新创业意愿为出发点，通过企业导师与课程指导教师“双导师”形式对优秀课程作品进行产品化要求。以毕业设计为契机，通过精益求精的毕业设计作品产品式优质要求把控，将成本理念、工业设计理念、产品化理念融入毕业设计任务，让学生毕业设计思路从简单的实物制作转变为产品化生产，切实提高学生工程应用能力。以优秀的毕业设计作品作为有意愿毕业后从事创新创业事业的基础，提升测控专业学生从事创新创业的比例，并大幅提高大学生创新创业成果转化率。

4 实施方案

本方案基于“创新创业”“实习实训”“毕业设计”课程一体化教学理念为引领，开展“创新创业—实习实践—毕业设计”一体化培养模式探索，以“嵌入式系统综合设计与实训”为试点开展课程改革，通过构建探索项目申报实训教学新模式、校内外双导师毕业设计指导新模式、教学成果综合评价双反馈新模式、大学生创新创业项目培养新模式，突出测控专业一体化教学特色。项目改变传统教师预设项目为主的实践实训课程教学方式，探索学生自主申报项目为主的实践实训课程教学新模式，课程实施过程兼顾不同层次、不同需求的学生上课实际情况，突出创新创业教学特色。通过前提调研，对课程大纲进行优化，开展课程实施教学探索，通过课程培养创新创业项目团队，通过各级大学生创新创业项目申报获取项目启动资金，以实际应用产品为要求，采用“双导师”指导模式，严把毕业设计质量关，以高质量毕业设计作品为学生毕业后创新创业实施打好技术基础与初创产品基础。通过对毕业设计作品和创新创业进展来优化调整课程大纲。

课程实践环节采用“项目开发式”教学方式，课程实训内容采取“项目库选题+自主选题”相结合，以学生项目申报的形式，充分调动学生学习兴趣，激发学生创新实践。通过教师与学生课前充分的研讨，并对课程涉及项目的关键原理或技术采取录制微课的形式上传学习通，学生在项目设计、制作过程中，可以有针对性地温习已学内容，提高项目开发效率，使得学生能够根据项目需求自主学习与实践。

在完成课程实施的基础上，根据学生从事创新创业的意愿，以优秀课程项目为基础，组建学生的创新创业项目团队，实施各级大学生创新创业项目申报，以创新创业项目申报内容为毕业设计对象，校内导师与企业导师协同参与项目规划，分配项目任务，细化项目实施细节，以产品化毕业设计作品为要求，严格把控毕业设计实施。根据“嵌入式系统综合设计与实训”课程与创新创业、毕业设计一体化教学实践结果，开展对比研究，总结改革实施的经验与不足，为深入开展实训课程与创新创业、毕业设计的一体化教学提供实践基础。

5 结论

本文探索了创新创业、实习实训、毕业设计三者有机融合的教学模式，培养学生利用专业知识或技能从事以产品创新为主的创新创业方式，改变传统课程学生被动式实训的教学方式。解决传统大学创新创业教育活动存在的支撑不足、目标不明、措施无力的问题，通过具有创新理念的专业课程实训类课程与毕业设计来激发学生实践创新兴趣，使创新创业教育能够依托专业知识架构，有针对性、有层次、有成效地落实开展，以毕业设计为依托实现毕业作品产品化，提升大学生创新创业效率。