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        以項(xiàng)目為載體,基于問題的研究學(xué)研一體,培養(yǎng)工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力

        2013-08-06 09:27:06趙越劉泰強(qiáng)教立營王璐瑋
        關(guān)鍵詞:東北大學(xué)創(chuàng)新能力教學(xué)模式

        趙越 劉泰強(qiáng) 教立營 王璐瑋

        【摘要】本文對(duì)一種研究型的教學(xué)模式進(jìn)行了研究與實(shí)踐,將學(xué)生分成若干個(gè)小組,以項(xiàng)目研究(設(shè)計(jì))為載體,學(xué)研一體,通過獨(dú)立與合作學(xué)習(xí),探索研究,完成知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

        【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目;問題;學(xué)習(xí);研究;合作;時(shí)間;創(chuàng)新;能力

        文章編號(hào):ISSN1006—656X(2013)06?-00056-02

        一、工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力是教學(xué)改革的核心目標(biāo)

        工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)優(yōu)秀工程技術(shù)人員素質(zhì)的要求,是現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化,參與國際競爭的需要,也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。同時(shí)也是建設(shè)創(chuàng)新型國家與科教興國發(fā)展戰(zhàn)略的需要。因此,也成為我國高等工程教育改革與培養(yǎng)卓越工程師教育計(jì)劃的核心目標(biāo)和重要研究課題。

        二、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力是在工程實(shí)踐中獲得的

        要培養(yǎng)具有工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)卓越工程師,首先要弄清楚他們的工作環(huán)境、條件、任務(wù)、特點(diǎn)及成長規(guī)律。調(diào)查研究結(jié)果表明:卓越工程師是在工程實(shí)踐中培養(yǎng)出來的,是在工程項(xiàng)目的研究與設(shè)計(jì)中逐漸成長起來的,他們是利用已有的知識(shí)和技術(shù),通過精細(xì)的專業(yè)分工和廣泛密切的跨學(xué)科合作,組成一個(gè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)系統(tǒng),以設(shè)計(jì)和創(chuàng)造具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和高價(jià)值工程項(xiàng)目、技術(shù)、產(chǎn)品為研究對(duì)象,在合作研究中學(xué)習(xí),創(chuàng)新新的知識(shí)、技術(shù)和產(chǎn)品,來改變現(xiàn)有的世界。過去高等學(xué)校培養(yǎng)的畢業(yè)生雖然掌握了一定的知識(shí)和技術(shù),但與企業(yè)工程師相比,他們?cè)诰C合素質(zhì)、實(shí)踐與創(chuàng)新能力方面存在著很大的差距。經(jīng)驗(yàn)告訴我們:知識(shí)≠能力,兩者之間有一個(gè)傳動(dòng)的鏈條叫做實(shí)踐——應(yīng)用知識(shí)解決工程問題的實(shí)踐。實(shí)踐是發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、創(chuàng)新知識(shí)的源泉,是檢驗(yàn)真知的標(biāo)準(zhǔn),也是深刻認(rèn)識(shí)、理解、學(xué)習(xí)知識(shí)和技術(shù)的最好課堂與老師。人們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來一句格言:聽到的會(huì)忘掉,看到的能記住,只有親自做過的才會(huì)真正明白,并深刻地刻在記憶中。只有親力親為,才能深刻理解、掌握、運(yùn)用事物的本質(zhì)、原理、規(guī)律,并有新的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。因此要培養(yǎng)未來卓越的工程師,就要按照其成長的特點(diǎn)和規(guī)律改革教育體系和教學(xué)模式,讓工程師教育回歸工程。

        三、以項(xiàng)目為載體,基于問題的研究,在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究

        在上述教學(xué)理念的指導(dǎo)下,東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院引進(jìn)了合作辦學(xué)伙伴荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)的先進(jìn)教學(xué)模式DCL課程。DCL(Design Centered Learning)——以設(shè)計(jì)為中心的學(xué)習(xí)模式,它是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),以學(xué)習(xí)為中心,采取學(xué)生分組合作、查閱資料、調(diào)查研究、討論、交流等方式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)方法的課程。這種課程很受學(xué)生的歡迎。在教學(xué)實(shí)踐中,我們組織編寫了《DCL教學(xué)規(guī)范手冊(cè)》、《助教指導(dǎo)手冊(cè)》、《學(xué)生學(xué)習(xí)手冊(cè)》,并對(duì)其不斷地進(jìn)行研究和發(fā)展,將這種教學(xué)模式推廣到基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的教學(xué)之中。形成了以學(xué)生為中心、以項(xiàng)目為載體、基于問題的研究、學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識(shí)、培養(yǎng)能力;以知識(shí)為載體傳播科學(xué)思想和科學(xué)精神、探索教學(xué)規(guī)律、豐富教育文化;在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究教學(xué)模式。

        首先成立了中外教師和企業(yè)專家組成的教學(xué)小組,編寫這種研究型教學(xué)的教案,提煉項(xiàng)目,講授工程案例,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目和問題開展自主學(xué)習(xí)、合作探索研究,參與學(xué)生的討論,評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究成果與課程成績。變以教學(xué)為主為以研究學(xué)習(xí)為主。在研究設(shè)計(jì)項(xiàng)目的選擇上,教師根據(jù)教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn),要提煉出能夠涵蓋本課程主要知識(shí)內(nèi)容的項(xiàng)目或研究設(shè)計(jì)課題,也可以涉及到其它一些課程的知識(shí),但不能喧賓奪主。經(jīng)過選擇和提煉達(dá)到課程項(xiàng)目化、項(xiàng)目問題化、問題知識(shí)化、知識(shí)層次化。

        在學(xué)生分組(5-6人一組,其中一名組長)開展學(xué)習(xí)研究(設(shè)計(jì))項(xiàng)目之前,教師要對(duì)本門課程知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn),相關(guān)知識(shí)的交叉聯(lián)系以及在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的重要作用要做一個(gè)簡要的介紹,剖析一個(gè)工程項(xiàng)目的案例,提供素材,介紹思想、方法、程序和學(xué)術(shù)觀點(diǎn),分析問題與知識(shí)、知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)系與結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容主要通過學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的研究、學(xué)習(xí)來掌握。學(xué)生能看懂的、查資料能學(xué)會(huì)的,通過討論、合作研究能學(xué)會(huì)的東西都可以不講。讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、探索研究、合作學(xué)習(xí)與研究來學(xué)會(huì),學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)方法、工程項(xiàng)目的研究(設(shè)計(jì))方法,讓學(xué)習(xí)知識(shí)與培養(yǎng)能力共生并進(jìn)。

        在開展對(duì)項(xiàng)目研究(設(shè)計(jì))的過程中,對(duì)學(xué)生在研究型學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題和困難,教師的責(zé)任是啟發(fā)和引導(dǎo),不能包辦代替,要讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考研究、集體研討、爭辯、合作探索研究來解決。在自主學(xué)習(xí)與研究中,才能培養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣和科學(xué)的素質(zhì)。在不斷的艱難探索中,才能培養(yǎng)對(duì)真諦執(zhí)著追求的科學(xué)精神,才會(huì)有所發(fā)現(xiàn)、有創(chuàng)新;在爭論與交流中,才會(huì)思辨、批判和拓展,激活興趣,點(diǎn)燃學(xué)習(xí)熱情;在合作中,才能學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)、協(xié)作和分享;在戰(zhàn)勝困難的過程中,才會(huì)磨礪意志和求是精神,才會(huì)感受突破與成功的快樂。有了這種學(xué)習(xí)、研究、應(yīng)用實(shí)踐的經(jīng)歷和體驗(yàn),才能把理解了的東西變?yōu)樽约旱臇|西,才能把知識(shí)變?yōu)槟芰?,真正?shí)現(xiàn)學(xué)思結(jié)合、知行合一、教學(xué)互動(dòng)、學(xué)研一體。

        學(xué)生對(duì)項(xiàng)目開展學(xué)習(xí)和研究之前,要按照5-6人劃分為一個(gè)小組,選一名學(xué)生為組長,由組長組織領(lǐng)導(dǎo)小組成員對(duì)項(xiàng)目開展調(diào)研、討論,細(xì)分為若干個(gè)問題或者子項(xiàng)目,并進(jìn)行分工,沒人承擔(dān)一定的任務(wù),并組織大家開展合作學(xué)習(xí)、討論、研究、交流、總結(jié)、撰寫成果、答辯演示等。在以上過程中教師要給予指導(dǎo)。在個(gè)人和小組展示時(shí),重點(diǎn)展示解決項(xiàng)目中關(guān)鍵問題和一般問題的思想方法、技術(shù)路線,知識(shí)與問題,知識(shí)與知識(shí)之間的聯(lián)系、結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新點(diǎn),以及還有那些問題沒有解決與深入研究的一些設(shè)想等等。促使學(xué)生清晰地重新構(gòu)建該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

        教學(xué)模式、目標(biāo)改變了,成績考核方式也改變了——小組、教師評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)研究成果。因此評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究成果時(shí)要一種新的方法來評(píng)價(jià),要從學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)能力的轉(zhuǎn)變,從關(guān)注結(jié)果向過程與結(jié)果并重的轉(zhuǎn)變。要重點(diǎn)考核自學(xué)能力、研究能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)研究的態(tài)度和學(xué)習(xí)研究的成果。小組和教師要綜合個(gè)人在項(xiàng)目中完成任務(wù)的情況、工作量的大小、難易程度、貢獻(xiàn)大小、自主學(xué)習(xí)與研究的態(tài)度、創(chuàng)新等情況給出該門課程的成績。值得注意的是教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是:只要經(jīng)過學(xué)習(xí)和研究學(xué)會(huì)了知識(shí),收獲了能力,不看成果和貢獻(xiàn)大小,都在合格以上??己嗽u(píng)價(jià)方法的改革,就是要解放學(xué)生,輕松快樂地學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)成為一種有趣的研究活動(dòng)。

        以項(xiàng)目為載體,基于問題的研究,在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究,學(xué)研一體,這種模式,我們還把它推廣到實(shí)驗(yàn)課、學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、SIVI——一種科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),科學(xué)研究、設(shè)計(jì)競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)之中。項(xiàng)目水平從一般——綜合——高端,合理地安排在不同年級(jí)、不同的環(huán)節(jié)之中。遵循著梯度漸進(jìn)的原則設(shè)置不同層次的項(xiàng)目學(xué)習(xí)與研究,在教學(xué)實(shí)踐中收到了令人期待的效果。

        四、實(shí)踐效果

        經(jīng)過7年的中外校企合作、學(xué)研產(chǎn)醫(yī)結(jié)合,利用教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì),實(shí)施以項(xiàng)目為載體、基于問題的研究,學(xué)研一體,在研究中教學(xué),在教學(xué)中研究的教學(xué)改革,使教學(xué)得到了真正意義上的回歸,變以教學(xué)為中心為以學(xué)為中心,學(xué)生回歸了學(xué)習(xí)的主體地位,教師變成了主導(dǎo)的角色。把學(xué)習(xí)和研究集合于項(xiàng)目之中,使學(xué)習(xí)知識(shí)、收獲能力共生并進(jìn),用新的考核評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí),減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),使學(xué)習(xí)變成了一種積極快樂的研究活動(dòng),收到學(xué)生的歡迎。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)的學(xué)生受到名企名校的關(guān)注和歡迎。幾年來本科生的就業(yè)率保持在93%以上,被推薦和考上國內(nèi)外名校攻讀碩士博士研究生的有282人。有94名學(xué)生在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文125篇 ,有29余人在全國各種設(shè)計(jì)競賽和國際建模競賽中獲獎(jiǎng),2010年有31名本科生被海外名校錄取攻讀碩士學(xué)位研究生。在學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)考核中,絕大多數(shù)學(xué)生被東軟集團(tuán)一類的企業(yè)納入人才儲(chǔ)備庫。這種研究型的教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)越來越突顯,正在改變著教學(xué)的水平和質(zhì)量,也在改變著教師的教學(xué)觀念,同時(shí)也改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)觀。

        作者簡介:

        趙越:東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院常務(wù)副院長,副教授,博士

        教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃-東北大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人

        劉泰強(qiáng):東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院資深教學(xué)顧問,高級(jí)工程師

        教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃-東北大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)”項(xiàng)目主要執(zhí)行人

        教立營:東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院輔導(dǎo)員,講師,碩士

        王璐瑋:東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院學(xué)生干事

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