沈顯慶 寇曉靜 王蘊恒 崔崇信
摘要:為提高研究生的實踐水平和創(chuàng)新能力,使其具備工程應用及開發(fā)能力,本文以EIP-CDIO工程教育理念為引領,構建以探究性學習為主導,項目驅動為實施方式的研究生創(chuàng)新教學模式,并以我校電氣工程專業(yè)型研究生為實施對象,實踐結果表明,該方法能有效提高研究生的實踐技能和創(chuàng)新能力。
關鍵詞:項目驅動;創(chuàng)新培養(yǎng)模式;研究生培養(yǎng);探究性學習
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)23-0126-02
一、引言
研究生作為我國培養(yǎng)的高層次人才,為國家及企事業(yè)輸送了大批的優(yōu)秀人才。我國的研究生教育已經有幾十年了,隨著研究生招生數(shù)量的增加,研究生的培養(yǎng)質量有下降的趨勢,如何提高研究生的培養(yǎng)質量和創(chuàng)新能力,是當前擺在各高等學校面前的難題。創(chuàng)新不僅需要研究生對知識的理解和掌握,還要對知識的充分應用和實踐,并且能夠在實踐中獲得新知識[1]。傳統(tǒng)的研究生教學,在課堂教學中重點講原理和方法,忽略對知識的運用能力及獲取新知識的能力,目前,研究生的教育水平已經不能滿足社會對研究生的創(chuàng)新要求,特別是近幾年專業(yè)型碩士研究生招生數(shù)量的增加,而且實行彈性學制2~4年,為加強研究生教育教學創(chuàng)新,同時為滿足國家對創(chuàng)新人才的要求,需要各高校和科研院所要認真研究和探討研究生的培養(yǎng)方式[2-4]。因此,本文主要針對專業(yè)型碩士研究生在培養(yǎng)模式進行探索,構建以探究性學習為主導,項目驅動為實施方式的研究生創(chuàng)新教學模式,實踐結果表明,該培養(yǎng)模式能有效提高研究生創(chuàng)新能力和實踐應用能力。
二、構建EIP-CDIO培養(yǎng)模式
EIP-CDIO培養(yǎng)模式,就是把對學生在道德、誠信和專業(yè)化方面的培養(yǎng)貫徹到CDIO培養(yǎng)過程中,注重職業(yè)道德與誠信、與構思—設計—實現(xiàn)—運作進行有機結合[5]。
EIP-CDIO培養(yǎng)模式以“項目+專題”帶動相關核心課程的形式進行,首先以專題的方式讓研究生進行討論,使研究生的探究性學習更接近于實際工程項目[5],其特點是:①項目以工程實際為背景,做到理論聯(lián)系實際,理論指導實踐,實踐促進理論循序漸進的方式開展,培養(yǎng)研究生獨立分析問題和解決問題的能力,激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);②根據(jù)項目的實現(xiàn)功能分解成子項目,以專題的形式展開。研究生必須借助圖書資料和網絡信息獲取相關知識,在課堂上進行專題匯報交流,導師和同學點評的方式進行;③在項目中,每個同學從不同的側面探討同一個課題,即開闊了視野,又提高了效率。
三、構建“理論教學+實驗教學→專題研究→工程項目”三位一體的課程體系
研究生的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)掌握堅實的專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識,具備分析解決工程問題的能力,能夠獨立承擔專業(yè)技術工作的高層次科技人才。因此,在培養(yǎng)方式上應該強調注重基礎知識與系統(tǒng)的專業(yè)知識相結合,并且以科研項目為紐帶,培養(yǎng)研究生的科技素養(yǎng),同時有目的地引入學科前沿問題,提高創(chuàng)新能力[6]。為此,結合高校具備的教學與科研相結合的特點,構建“理論教學+實驗教學”理論課堂教學的基礎培養(yǎng),到具有CDIO工程理念的專題研究,最后升華到工程項目設計與創(chuàng)新,其課程體系如下頁圖1所示。
該培養(yǎng)體系注重課程之間的相關性,同時結合CDIO工程理念和工程項目,在課堂教學中以工程項目帶動相關課程的學習,以模式識別和圖像處理為例,圍繞其應用領域及所涉及課程進行理論教學,在教學過程中,把工程項目進行分解,如每個方向的項目1~項目n,對每一個子項目做專題研究和討論,最后完成工程項目。
四、通過“項目驅動”實施一體化教學
1.項目驅動教學模式[7]。教學過程采用“專題研討、探究性學習、實際操作”一體化模式,教學組織形式采用“項目+專題”、導師制、任務驅動等形式,在實施過程中,由導師先把項目分解成各個子項目,研究生再把子項目以專題的方式進行探究性討論,最后導師和同學進行點評。通過從專題到項目的模擬或實際操作,引導學生找出解決問題的方法和途徑,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)研究生職業(yè)技能和團隊合作精神。進入情境教學環(huán)節(jié),研究生通過項目依據(jù)的原理、利用專題從不同的側面研究項目實施的方案、論證方法及論證手段,通過討論及導師點評、講解,完成項目。導師再通過講解項目的一些前沿知識,進一步激發(fā)研究生的潛能和素質。
2.多種教學方法的運用[7]。教學方法是提高課程教學質量的關鍵因素。在研究生課程教學中,針對課程中不同的教學內容和不同階段,采用以下典型教學方法:①項目驅動教學法。本課程所涉及的理論部分采用“任務驅動”中的“項目教學法”實施課堂教學。每一個項目或課題由若干門課程構成,如項目研究內容為圖像處理,在實施過程中,先研究整個項目涉及的研究內容,包括“數(shù)字圖像處理、圖像與視頻壓縮技術、數(shù)據(jù)挖掘和模式識別”等相關課程,再把每一個研究內容分成若干個專題進行討論,即探究性學習,可以采用專題答辯的方式進行,實現(xiàn)從理論到應用能力的升華。②案例教學法。導師在教學過程中,可以把自己的科研成果或實際課題作為案例,導師提供真實案例的信息,講解課題的應用場合、技術參數(shù)、主要任務,在結合課題提出相關問題,引導和啟發(fā)學生利用現(xiàn)有的知識水平和理論知識,給出解決問題的方法,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,啟迪學生的創(chuàng)新思維。
3.實施效果。通過對我校電氣工程專業(yè)型2012級、2013級和2014級碩士研究生實施效果來看,2012級8人,在校期間,有3人申請到省級研究生科研立項并完成結題,4人參加全國研究生電子設計競賽,獲賽區(qū)1等獎1項,3等獎3項,發(fā)表論文5篇,EI檢索1篇;2013級10人,有5人申請到省級研究生科研立項并完成結題,6人參加全國研究生電子設計競賽,獲國家級3等獎1項,賽區(qū)1等獎1項,3等獎2項,發(fā)表論文6篇,EI檢索1篇;2014級15人,在校期間,有7人申請到省級研究生科研立項并完成結題,8人參加全國研究生電子設計競賽,獲國家級3等獎2項,賽區(qū)1等獎1項,3等獎4項,發(fā)表論文7篇,EI檢索2篇,在2012級和2013級畢業(yè)的學生中,有3人分別考入哈爾濱工程大學、中國礦業(yè)大學博士研究生,其他15人,分別進入國家電網公司、各大公司和企業(yè),部分已成為骨干,就業(yè)率100%。上述數(shù)據(jù)表明,參加了項目驅動教學模式的研究生的創(chuàng)新能力、專業(yè)素養(yǎng)等都得到了較大的提高。
五、結論
本文通過對研究生教學過程及教育理念的探索和實踐,構建以項目驅動為主要實現(xiàn)方式的研究生教育培養(yǎng)模式,再配合EIP-CDIO的工程理念,實施一體化教學,從多種途徑和多種方式培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。這種探索對于確立研究生的社會生存和競爭能力,后續(xù)的科研能力優(yōu)勢,為社會輸送更多、更好的高層次科技人才,同時高質量的研究生培養(yǎng)模式的研究是一個長期的過程,大學作為一個重要的研究生培養(yǎng)基地也將繼續(xù)發(fā)揮出其應有的作用。
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