以学生为中心的课程创新能力培养与实施

朱建鲁 王武昌 韩辉 李玉星

［摘 要］ 深入挖掘“液化天然气利用技术”课程在大学生创新能力培养方面的潜力，同时在“互联网+”和OBE理念背景下，进行教学课程建设与教学方法改革探索，促进学生的创新能力培养。在具体实施过程中，引导学生利用课程内容实现创新，并鼓励学生参加“互联网+”、挑战杯等创新竞赛，结合虚拟仿真等实践手段，实施科教融合的教学方法。结果表明，学生的学习效果和满意度明显提高，参赛积极性大幅度增加，有力支撑了课程教学。

［关键词］ 创新创业；能力培养；课程；改革

［基金项目］ 2020年度中国石油大学（华东）青年教师教学改革项目“‘互联网+背景下以学生为中心的液化天然气利用技术创新能力培养”（QN-202010）

［作者简介］ 朱建鲁（1985—），男，山东曲阜人，博士，中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院副教授，主要从事油气储运工程教学与研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2023）14-0117-04［收稿日期］ 2022-06-02

一、创新创业教育现状

为适应经济发展新常态，激发市场活力，实现我国社会主义现代化建设的宏伟目标，创新创业教育这一举措，促进了青年“大众创业、万众创新”意识的形成，给青年大学生打造了一个宽广的舞台［1］。在竞争日趋激烈的国际环境中，谁能够引领创新，谁就相当于掌握了主动权。从国内高校创新创业教育发展的现状来看，众多高校推出了一系列的创新创业培养计划和措施，切实推动了高校创新创业教育的发展，打开了学生创新创业的新思想和新认识，促使千千万万的学生释放出创业的巨大能量。创新创业的征程已经迈出了至关重要的一步，取得了积极成效，但这还远远不够，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，创新创业教育道路上需要“积跬步”来实现“至千里”。

（一）教师是引领课程的主导力量

在创新创业教育活动中，首先教师是能影响学生思想发展的人，教师自身是否能深刻认识到创新创业教育的意义和目的，是影响创新创业教育的关键因素和首要环节。如果教师不能理解创新创业教育的目标和意义，那么就难以激发青年大学生的活力；创新创业课程也会演变成一种形式主义，停滞不前。教育者应意识到，创新创业教育不仅可以创造物质财富，而且能够实现精神追求和人生价值。因此，要培养勇于大胆创新、敢于冒险、高掌远跖的人才“秧苗”。

从教学方式上看，如果教师采取的教学方式过于单一或照本宣科，往往会得到消极的结果。再者，教育者应摒弃以教师为中心的传统思想，转换成以学生为中心、以活动为中心和以经验为中心。同时，要创新考核方式，综合评定各项成绩，确保成绩的准确性。业务能力强的教师，拥有敏锐的观察力和反馈能力，易于发现学生是否真正理解教学知识点。针对未达到教学目标的学生，教师应再次帮助学生掌握知识点，通过二次考核使其合格，确保教学过程形成反馈，达成一个闭环，并不断更新。在创新创业教育过程中，能引领学生探索，激发学生的思路，尊重学生的意见和个别差异都是对当代高校教师的要求。

（二）学生思想的转化

由于创新创业教育是近几年刚开展的课题，不同学生在学习内容理解方面参差不齐，学习能力和心理素质有强有弱，因此，容易出现以下情况。

理论虽夯实，但实践难以开展，纸上谈兵。学生大多经验不足，商业管理经验匮乏，难以把控事情的发展和走向，理想状态与现实情况易于产生偏差；缺少财务资金支持或者经济管理能力较差，计划难以继续深入发展；法律常识薄弱，不了解法律法规等政策知识；市场营销知识匮乏，策划能力、销售能力和執行能力弱；盲目从众跟风，缺乏独立判断的能力，容易被环境影响；心理承受力差，抗压能力弱等。以上情况均可以使创业策划无法落地实施。

针对创新创业教育，目前开展了多方面的研究。张亚萍等将创新创业教育大致分为以下三个阶段：一是1989—1999年，各高校主要对创新创业教育的意义、重要性、课程设置以及与素质教育的关系等问题进行研究；二是2000—2009年，一些高校纷纷开始举办各种形式的科技竞赛和创新创业大赛；三是2010年至今，各高校的创新创业竞赛进入了常态化和制度化，并对创新创业做了深入研究，把创新创业教育纳入整个人才培养体系之中，融入人才培养全过程，取得了积极效果。高校教师大多是学术型教师，具有较强的理论研究能力，但缺乏实际的创业指导知识，缺少一套合理的创业教育专家体系。而且，大学生创新创业教育理念落后，固有的模式禁锢着创业教育的开展，且创新创业教育课程资源不足，大部分高校都没有系统的创业教育课程资源，其课程体系过于单调，缺乏实际的指导性和操作性，对于真正创业的学生来说指导意义不大。创新创业教育课程体系保障措施包括创新创业教育师资队伍建设，师资队伍建设应该作为创新创业课程体系的基础保障工作来进行；建立创新创业激励机制；加强制度建设；成立创新创业工作小组，建立并完善相关制度体系；成立由学院领导任组长、各系全面参与的创新创业工作小组；深化学分制改革，建立学生创新创业档案，客观记录和评价学生开展创新创业活动的情况；加大经费投入，通过与金融机构合作、校友支持、企业赞助、个人捐款等多渠道筹措社会资金，资助学生的创新创业项目，设立“大学生创新创业奖学金”和“大学生创业风险基金”等，以多种形式为自主创业的学生提供资金支持；树立典型，扩大宣传。

二、课程目前存在的问题

为了实现课程对该背景下学生创新能力的培养，拟解决以下问题。

（一）对学生创新意识缺乏培养和引导

学生对课程和行业发展以及前沿技术缺乏认知，在基础知识和实际工程之间难以建立对应关系，创新思维单一，缺乏多样性，同时对于创新的概念、形式和政策接触较少，教师缺少对学生创新方向的引导，造成很多学生盲目申请创新创业项目，项目完成率较低。

（二）课程知识体系创新能力培养不突出

传统教学方式多侧重知识传授，教学方法缺少“创新导向”，教材中专业先进技术和学科前沿热点体现不够，新的教学理念和教改成果体现不足，缺乏实践环节，因此，学生对液化天然气技术提出的创新点可行性差，课程对于毕业指标点支撑不够明确。

（三）教师的知识体系有待进一步提高

“液化天然气利用技术”课程开始时间比较短，而且属于当前高速发展的行业，对教师的知识体系更新提出了更高的要求，而青年教师缺乏教学理念、教学方法和教学规范的培训，因此，以高标准提升他们的教学能力是亟须解决的问题。通过本项目的实施，应实现以下工作目标：（1）提升大学生创新能力，引导利用“液化天然气利用技术”课程内容实现创新，并鼓励参加“互联网+”、挑战杯等创新竞赛；（2）优化教学建设和教学方法，在贯彻OBE理念的同时，编制课程教材，结合虚拟仿真等实践手段，实施科教融合的教学方法；（3）教师应搭建知识体系，提升教学能力，掌握行业热点，具备积极学习的教学理念，有效地提高教学质量和水平。

三、创新能力培养教学模式构建

（一）优化教学内容，注重创新意识的培养和引导

为达到提高创新意识的培养目标，编制课程教材时，首先应在教学内容上进行优化组合，明确具有创新意识培养的教学内容：液化天然气的市场发展前景调研、液化天然气物理性质的计算、液化天然气工艺设备选型、天然气液化工艺流程优化、液化天然气安全储存的影响因素研究、液化天然气再气化工艺流程优化、液化天然气前沿利用技术等内容。

（二）改进教学方法与手段，加强对学生创新思维的训练

改进教学方法与手段的主要目的是引发学生兴趣、引导学生思维和激发学生灵感，具体做法为：改进课堂教学模式，采用问题探究式教学。首先，由教师引导学生提出相关研究问题；之后，在教师的指导下学生进行讨论并提出假设，通过分组研讨和文献调研，相对独立地探求问题的答案；最后，教师以液化天然气实际工程案例为基础，验证学生的研究结论并给出改进意见。同时要贯彻OBE理念，改革传统考试方式，加大过程考核，注重教学效果。在教学过程中，设置2～3项日常作业，考核分数占总评的30％。通过每月一题的调研作业，加深学生对液化天然气市场前景、国内外研究现状及液化天然气多重利用技术的掌握程度，以便教师更好地制定随后的教学策略。结合“互联网+”相关智慧能源、多能互补趋势，创新多媒体教学方式，引进虚拟现实技术。在教学中，要立足有关科研项目，将虚拟现实的现代化液化天然气工厂呈现到课堂上，解决大部分学生难以去工程现场学习的问题，并且能够确保教学过程的安全，使学生直观明了地了解工程实际。

（三）改革实践教学环节，提高学生的创新能力

以科研项目为基础，增加实验内容的多样性。在教学过程中，以教师本身负责的国家自然科学基金等科研项目为依托，提取、分解成实验室可行的科研实验，适时开放给学生进行实践学习。加大对参加创新设计大赛学生的扶持力度，本着“以赛促学、以赛促教、以赛促创”的原则，鼓励学生将教学成果和实践成果转化为各类创新创业大赛作品；采取经费支持、博硕智力支持和成果奖励等方式，加大对学生的支持力度，提高学生的自主性和积极性，使学生在实践中提高自主创新能力和科研工作能力。

（四）切实利用好校企合作平台，建立产学研结合的合作模式

在培养学生在校学习的同时，教学组教师应积极联系有关企业开展技术交流，并成立创新创业教育基地，选派学生到企业进行实践学习、开展毕业设计等，深化与实践基地的交流合作，实现学校科技创新人才资源与基地企业技术创新需求的有效对接。为了实现以上改革思路，具体措施如下。

1.深度挖掘课程创新内容，完善教学内容体系的组织。结合“液化天然气利用技术”课程新版教学大纲及液化天然气工业的发展，对教学内容进行重新组织，与创新创业相结合，主要内容包括：液化天然气性质、天然气液化工程及液化工艺、液化天然气储运、液化天然气气化利用、液化天然气生产过程的安全问题。针对上述五个部分，组织教学内容，其中重点内容为第二、三、四部分。

在不同的章节，按照“互联网+”的思维，结合本科生的基础知识，突出创新内容，其中，《绪论》章节包括：液化天然气的产业链、市场价值、多能互补、储运模式优化等。另外，增加新型天然气净化工艺和设备，超重力旋流、超声速脱水等新技术。

在LNG（液化天然气）利用方面，与最新海上天然气开采技术相结合，LNG-FPSO（浮式LNG生产储卸装置）核心技术表现为天然气液化工艺及装置的紧凑性，以及深冷换熱器等关键设备晃荡适应性；LNG-FSRU（浮式LNG储存汽化装置）中新型储舱的调研包括紧凑式高效的中间介质汽化器及船体能量综合利用工艺的调研，以提高LNG的利用效率。

在LNG高效输送方面，针对我国LNG储运特色，大规模LNG运输船与小规模LNG罐式集装箱陆海联运技术中的新型储罐、经济优化、安全性等问题需要解决；在罐式集装箱应用过程中，相关规范法规方面的调研，有助于促进罐式集装箱的大规模使用；新型LNG船型与舱型的调研，能够进一步降低输送过程中的冷损。

在LNG储存技术方面，增加新建LNG接收终端需要解决的大容积（大于20万方）LNG储罐施工技术；了解大型立式低温LNG储罐的结构设计和强度，以及大型LNG储罐的危险特性，建立相应的安全控制措施，并对大型LNG储备库做安全风险评价。

为进一步提高效率并推广应用，继续对“热—电—冷”联用等余热利用相关技术及装备与分布式能源系统变工况控制技术进行研发；提高LNG冷能利用率，实现梯级利用，并调研蓄冷和冷量运输技术及装备；多能互补技术，协调电源、负荷、储能设备，维持供需平衡和系统的稳定；提高大型立式低温LNG储罐的性能及LNG在存储、运输过程中安全性。

2.按照OBE要求，贯彻“互联网+”理念，探索创新导向的教学方法改革。针对油气储运专业学生“设计开发解决方案、体现创新意识”的毕业指标点开展教学方法的改革，具体措施如下：（1）在课堂教学中，采用问题式、启发式、研讨式、探究式、互动式和案例式教学，促进学生主动学习；强化实践教学，构建优质实践教学平台群，实现高水平科研平台和优质社会资源向教学资源的有效转化，丰富实践教学内容。（2）在实践教学中，增强虚拟仿真教学，解决“实习无实操”的问题；开展创新活动，指导学生参加“互联网+”、挑战杯和全国大学生节能减排大赛等科技竞赛活动，吸引本科生加入教师科研团队。

教学资源的建设和应用应主要注意以下方面：一是结合教学内容体系，编制适合于本科“液化天然气利用技术”教学的课程教材，二是建设教学资源库，丰富教学内容，提供教学效果。基于教学内容，结合液化天然气工业上下游相对比较独立的特点，采用科研与教学融合的模式，将教师的科研与学生的参与和学习相结合，并通过虚拟仿真技术等更多的现代化手段，提高学生的兴趣和学习的主动性，从而有效提高教学质量和教学水平。

高校应形成长期稳定的校企合作教学团队，聚焦教学产学研协同创新建设，提升学生的学习兴趣，为学生创业打造良好的环境。通过与国内知名LNG接收站、调峰站、智能装备公司建立长久合作关系，师生共同探讨，互相促进，让学生在学习中接触实际生产问题，极大地提高解决问题的能力，以实现学校科技创新人才资源与基地企业技术创新需求的有效对接。

3.结合“互联网+”、OBE理念，以学生为中心，注重理论与实践相融通，遵循学生的认知规律，提高学生的探究意识、创新观念和动手实践能力。编制适合于本科教学的“液化天然气利用技术”教材，以教程为载体提高学生的自主创新能力，形成综合与创新相融合的创新实践机制，激发学生的创新潜力；开放科研实验室，并结合虚拟仿真技术，确保新理论、新技术和新应用能及时引入课程教学，提升教学的先进性、综合性和创新性，提高学生的创新能力。

结语

针对目前“液化天然气利用技术”课程教学中发现的问题，深入挖掘“液化天然气利用技术”课程在大学生创新能力培养方面的潜力，同时在“互联网+”和OBE理念背景下，进行教学课程建設与教学方法改革探索，促进学生的创新能力培养。在具体实施过程中，引导学生利用课程内容实现创新，并鼓励学生参加“互联网+”、挑战杯等创新竞赛，结合虚拟仿真等实践手段，实施科教融合的教学方法。结果表明，学生的学习效果和满意度明显提高。

参考文献

［1］杨东海，何利民，罗小明，等.基于微信平台的翻转课堂教学模式构建与实施［J］.教育教学论坛，2020（28）：286-287.

Abstract： Deeply explore the potential of LNG utilization technology courses in innovative ability cultivation of college students and at the same time， under the background of “Internet +” and “OBE” concepts， carry out teaching curriculum construction and teaching method reforms to promote the cultivation of students innovative ability. In the specific implementation process， guide the use of course content to achieve innovation， and encourage their participation in innovative competitions such as China College students “Internet +” Innovation and Entrepreneurship competition and the Challenge Cup， combined with practical means such as virtual simulation， to implement teaching methods that integrate science and education. The results show that the learning effect and satisfaction of students have been significantly improved， and the enthusiasm for participating in the competitions has also been greatly increased， which has beneficially supported the course teaching.

Key words： innovation and entrepreneurship; ability cultivation curriculum; reform