创新教育下科研项目教学法初探

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［摘要］新时代创新创业教育下，要求培养的人才不仅掌握专业知识，还要具备创新精神和创业意识。为适应新时代发展需要，亟待探索专业教育与创新创业教育相结合的实践教学方法。在归纳创新创业教育下的主要教学方法的基础上，详细分析了创新创业教育下的科研项目式教学方法的实施过程，指出了实施过程中的三个要素。通过案例分析，给出了基于换热器研究科研项目教学法实施的具体内容及取得的成果。提出科研项目教学法是实现创新创业教育的有效途径之一。

［关键词］创新创业；实践教学；科研项目

高职院校是实施高等职业教育[1]，培养应用型人才的摇篮。创新创业教育[2]则是培养学生的社会责任感，以及创新精神、创业意识和创新创业能力。目前，在高职院校大力推进双创教育，对于促进高等职业教育科学发展，深化高职教育教学改革，进一步提高高职院校人才培养质量具有重大的现实意义和长远的战略意义。为此，高职院校要在高职专业教育基础上，积极转变职业教育思想，及时更新教育观念，改革应用型人才培养模式，大力推进双创教育下的高职专业教育，以不断提高人才培养质量，适应时代发展的需要。本文归纳了几种创新创业教育的教学方法及特点，探讨了其中的科研项目教学方法实施过程，并进行了验证。

一、创新创业教育教学方法

（一）探究式教学方法

一般来说，传统意义上的教学过程是教师按照教材通过课堂讲授让学生获得知识。在这种方式教学过程中，学生不是学习的主体，只是被动的接受知识，不利于他们自觉和主动学习。而在探究式教学的教学过程中，教师只是在教学中起主导的作用，学生才是探究知识的主体。教师的主导意味着在学生面临多个选择时起引导作用，代表着对某种选择的倾向性。例如，教师在“工程力学”课程中，讲解平面汇交力系求合力这一知识点时，引导学生思考问题：分别用图解法和解析法求得的合力，结果是否一样？什么情况下必须用图解法求解，什么情况下必须用解析法求解？教师引导学生发现、提出和分析问题，给出明确的选择，最后引导学生解决问题。这种探究式教学方法，在教授专业知识同时培养学生科学思维能力，是常见的创新创业教育教学方法。

（二）问题导向式教学方法

问题导向式教学方法是以问题为中心组织教学材料，并以科学研究的问题为基础开展教学活动的一种教学方法。这种教学方法与传统的教学方法最大区别是不以教材为中心开展教学活动。在问题导向式教学中，教师把问题交给学生，让学生自己通过查找资料等自主学习的方式来求解。问题导向式教学法设计中隐含了两条路线。一条可以称之为明线，是问题设计线，如图1所示。由图1可知，问题导向式教学方法的明线就是教师围绕教学内容精心设计问题，让学生通过理解问题，在寻找解决问题的过程中，不断思考、创新，最后获得解决方法。另一条路线则是学生思维训练线，称之为暗线，如图2所示。由图2可知，学生在寻求解决问题的方法过程中，不自觉地开展自主学习，组织兴趣小组共同讨论，通过查阅相关文献资料获取解决问题的知识，其中起关键作用的当然是教师的引导作用。在整个问题导向式教学方法实施的教学活动过程中，先由教师根据教学需要设计问题，第一步，学生通过自主学习，能解决的问题自己解决，培养学生独立思考的能力；第二步，学生合作完成任务。这可以培养学生分工合作，取长补短的团队合作精神；第三步则是在教师引导下对教师设计的问题通过质疑—释疑—再质疑—再释疑，在此循环过程中达到学生能力不断提升的目的，培养学生创新思维，不畏困难的耐心和毅力。

（三）启发式教学方法

启发式教学方法是在教学过程中，充分调动学生的积极思维能力，通过引导学生自觉学习和独立思考，培养学生的创造性思维。启发式教学是在教师充分了解、掌握学生学习情况的基础上，通过精心的教学设计，运用恰当的教学手段，创设出合理的学习情境，因势利导。在教师的主导下，通过师生活动，学生获得知识的教学方法。例如，“工程力学”课程中力的平移定理知识点讲授。学情：学生掌握力的概念，力矩和力偶的概念，理解等效力系，会灵活应用一对平衡力。问题：如何将平面当中任意一个力移动到平面中任意位置。启发：力移动前后作用效应不能改变；充分利用一对平衡力。结果：实现力平移，学生充分理解、掌握并能熟练应用力平移定理解决问题。

（四）科研项目式教学方法

科研项目式教学[3]是一种“边做边学”的教学方法，是近几年发展起来的一种新颖有效的教学方法。这种教学方法是探究、启发和问题导向三种教学方法的综合。科研项目式教学是以科研项目作为载体，通过开设创新教育实践课程[4]，将科研项目与实践教学紧密联系在一起。学生通过参与教师承担的科研项目来获得知识，同时提高自身的创新能力。此时，学生不是传统教育意义上知识的被动接受者，而是知识的主动探索者。科研项目式教学是把理论性较强的专业课程与科研项目相结合的教学方式[5]，培养学生科学素质和科学思维，提高学生工程应用能力。科研项目式教学是培养学生创新能力的一种教学方法[6]。以上大致总结了目前常见的创新创业教育下的教学方法。使用教学方法的目的是搞好教学工作，提高教学质量。由于科研项目式教学方法的综合性，本文主要探讨科研项目式教学方法是如何培养创新创业型人才的。

二、科研项目式教学方法的实施

科研项目式教学方法是一种实践教学方法。实践教学方法实施的关键是要把实践教育贯穿到整个教学和人才培养过程中，而不仅仅只是停留在传统意义上的某个“实践”环节或者是教学过程中的一个独立环节。在科研项目教学中，教师把来自企业急需解决的问题作为科学研究项目或将自身科学研究前沿课题引入教学中，以项目研究内容作为主线贯穿于实践教学之中。这种教学方式有利于巩固学生的知识结构，开拓学生创新思维，促进理论与实践相融合。教学过程中，首先，教师要把科研项目内容细化，同教学内容相结合；其次，学生要有积极的学习态度，主动的学习精神；最后，在教学评价考核方面，学校要有新的评价体系，以鼓励学生积极学习，努力探索科学知识。

（一）教师科研项目与教学融合

教师要选择合适的科研项目，以符合教学目标的要求，分析掌握学生实践能力和自身素质及学校可以提供的条件才能开展科研项目教学。科研项目教学要依托专业课程教学来开展。教师在专业课程教学过程中，要有意识地进行相关专业研究背景知识的介绍，科研动态及最新成果展示；要梳理科研项目与授课内容融合的知识点，将各个知识点做成项目化教学模块，以便于学生在进行科学研究时，消化、理解专业理论知识，最终吸收。由于科研项目中所涉及的专业知识点既多又比较零散，教师事先必须将零散的知识点串起来，帮助学生通过查阅资料进行信息聚集，让学生充分理解应用专业知识可以解决工程实际问题。使学生重视学习科学知识，从而激发学生学习热情，培养学生科研兴趣，进而提高学生创新创业能力。在具体实施过程中，教师将科研项目中所涉及的各知识点转化为多个子课题。学生依据个人特长和兴趣，自由组合成多个项目组，每个项目组完成一个或多个知识点的相关科研任务，最后通过研讨、交流，完成整个项目的研究，实现学生对教学内容中要求的知识点的掌握。

（二）学生自主学习完成科学研究

科研项目教学方特别强调学生的主体作用。学生主要通过“自主学习”与“合作交流”的方式获得知识。这里的“自主学习”是指当学生学习过程中遇到问题向教师请教时，教师不同于传统意义上教学时直接告诉学生如何应对面临的问题，而是向学生提供一些解决问题的有关思路。例如：需要从哪些书籍、期刊、杂志和网站中查阅，搜集哪方面资料。让学生自主学习找出解决问题的方法。当然，很多时候依靠学生一己之力是很难解决问题的。学生还可以采用“合作交流”的办法，将学生设计的各种不同的解决方案通过集中讨论、交流和演示，不断补充、修改和完善，得出最终解决方案。让学生在这种开放式学习过程中，感觉、运动和思维器官都活跃起来，大脑和手并用。学习和应用相结合，强烈地激发学生的科研热情，培养他们认真、仔细、勤奋、穷追不舍的科研态度，以及敢于质疑和提问、勇于解决问题的科研精神。在科研项目教学中，教师和学生可以互相获得灵感与启发，相互学习，共同提高。

（三）学校设立创新评价体系

科学有效的评价体系对于教学的促进有着积极的作用。在专业教育基础上，为更好地开展创新创业教育，学校要制定科学、易于执行的创新创业能力培养评价指标体系。在常规的以测验、考试等成绩作为评价学生学习效果的同时，加入一些创新元素，如将学生在参加各类大赛、发表学术论文及申请专利等方面取得的成绩设置对应的创新学分，以鼓励学生积极参加科研活动。教师对学生在科学研究各个环节的实时指导，使其理解科研的具体内涵、流程，以及培养科研思维方式。在科研过程中各个阶段，教师对学生表现给予的评价也可以作为平时考核分。科学的评价，有助于学生积极参与科研实践，增强其解决科研问题能力和训练其逻辑思维能力，在一定程度上有利于提高学生的创新创业能力。

三、科研项目式教学方法实施案例

（一）项目涉及知识点分解

教师有一关于换热器的研究课题，课题研究内容是设计体积紧凑、换热效率较高的换热器。换热器工作原理主要涉及流动和换热两方面的知识，依据流动和传热教学内容安排，可以初步分解该项目为如下子课题，如表1所示。教师引导学生搜集换热器研究相关资料。通过阅读资料，让学生了解换热器主要应用于冶金、化工、交通等领域。知道换热主要有对流、辐射等形式，了解流动过程中损失是如何造成的。确定要设计的换热器所采用的换热形式是对流换热，确定对流换热介质及换热器类型，讨论提高换热效率，同时减少流动损失的方法，确定设计方案。同时，学习使用换热器性能仿真软件，进行仿真计算，最后得出性能仿真结果。如果所得结果没有达到要求，再设计—仿真—再设计，直到获得符合要求的设计方案为止。

（二）科研项目教学成果

学生通过大量阅读换热器相关资料，对其研究背景、原理有所掌握。因而在子课题研究过程中，申请了江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目，在项目研究规定时间内，圆满完成研究任务。在江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目研究过程中，学生授权了三项关于换热器设计方面的实用新型专利，他们还将研究成果制作成实物模型，参加“挑战杯”“发明杯”等大赛并获得一项一等奖，两项二等奖，研究成果还撰写成论文，在校级期刊上发表。综上所述，应用科研项目教学方法取得了良好的教学效果。可见，科研项目教学方法符合教学过程的客观规律，适应学生的学习心理和学习能力，并能够充分发挥和发展学生的学习能力，培养学生自主学习、自我学习、自觉学习的能力。科研项目教学方法，有益于培养学生创新能力。

四、结语

科研与教学是辩证的统一体，以科研来促进教学是提高高职院校创新创业教学质量，为国家创新发展培养有理想、有本领、有担当的青春力量的关键之一，是实践创新创业教育的先进方法。科研项目式教学是提高高职院校学生创新创业能力的有效途径。

作者:潘瑾 单位:江苏海事职业技术学院 船舶与海洋工程学院