工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究

新工科建設(shè)是國家為適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需求而提出的一項(xiàng)持續(xù)深化工程教育改革的重大行動(dòng)計(jì)劃，工科類專業(yè)本科教學(xué)成為重要的主戰(zhàn)場(chǎng)，工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究成為教學(xué)研究熱點(diǎn)。
作者及其團(tuán)隊(duì)在中國高等教育學(xué)會(huì)2022年度高等教育科學(xué)研究規(guī)劃課題重點(diǎn)項(xiàng)目（22WL0306）、教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（220901212290339、220901212294637）、河南省高等教育學(xué)會(huì)高等教育研究重點(diǎn)項(xiàng)目（2021SXHLX142）和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（2022XJGLX069）等教學(xué)研究項(xiàng)目的資助下，長期開展工科類專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新研究，在工科類專業(yè)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、教師教學(xué)競(jìng)賽、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)改革等方面取得了一些成績，在國內(nèi)外相關(guān)期刊上發(fā)表了多篇教學(xué)研究論文，主持了多個(gè)省部級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目，研究成果對(duì)工科類專業(yè)教學(xué)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
本書是作者及其團(tuán)隊(duì)對(duì)工科類專業(yè)本科教學(xué)研究的成果總結(jié)。全書共分為9章，比較系統(tǒng)地從理論、方法等方面介紹了工科類專業(yè)教學(xué)研究。在概述工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究意義的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了“四年制科創(chuàng)法”本科教學(xué)創(chuàng)新研究、新工科本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革創(chuàng)新研究、本科生碩士化培養(yǎng)創(chuàng)新研究、教師教學(xué)競(jìng)賽對(duì)工科類專業(yè)本科教學(xué)的促進(jìn)作用、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)工科類專業(yè)本科教學(xué)的促進(jìn)作用、競(jìng)賽機(jī)制對(duì)工科類專業(yè)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)工科類專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等內(nèi)容。期望本書能為工科類專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的教師和學(xué)生提供一點(diǎn)教學(xué)和學(xué)習(xí)上的幫助。
全書由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)路朝陽教授主筆，梁小玉博士、蔣丹萍教授和張志萍教授等完成全書審稿，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部可再生能源新材料與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的荊艷艷、岳建芝、張寰、李亞猛、張洋、張?zhí)稹⒅靹匍壤蠋熀屯鯊V濤、孫鵬等研究生也對(duì)本書的完成付出了辛勤的勞動(dòng)。
由于作者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

路朝陽 
2024年3月

本書基于工科專業(yè)本科教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)創(chuàng)新和教學(xué)改革的必要性，系統(tǒng)分析四年制科創(chuàng)法、四維度交融教學(xué)模式對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用及實(shí)施措施，新工科背景下本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革現(xiàn)狀及實(shí)施措施，本科生碩士化培養(yǎng)方案改革方向，教學(xué)競(jìng)賽以及競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的培養(yǎng)對(duì)教學(xué)和教師的要求，詳細(xì)介紹網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用，以期為新工科建設(shè)策略提供思路。
本書可供高等院校教學(xué)人員和工科類教育人員參考使用。

第1章 工科類專業(yè)本科教學(xué)創(chuàng)新研究意義 001～006
1.1　工科類本科生培養(yǎng)目標(biāo) 002
1.2　工科類本科教學(xué)現(xiàn)狀 002
1.2.1　教學(xué)內(nèi)容 002
1.2.2　教學(xué)方式 003
1.2.3　教學(xué)資源 003
1.3　工科類教學(xué)改革意義 004
1.3.1　教學(xué)內(nèi)容的改革 004
1.3.2　教學(xué)方式的改革 005
1.3.3　教學(xué)資源的應(yīng)用 005
參考文獻(xiàn) 006

第2章 “四年制科創(chuàng)法”本科教學(xué)創(chuàng)新研究 007～018
2.1　工程類專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀 008
2.1.1　教學(xué)目標(biāo)不能滿足新工科教學(xué)要求 008
2.1.2　實(shí)踐應(yīng)用能力有待提高 008
2.1.3　教學(xué)模式的局限性 009
2.1.4　大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的局限性 009
2.2　“四年制科創(chuàng)法”對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用 009
2.2.1　使學(xué)生主動(dòng)思考 010
2.2.2　使學(xué)生系統(tǒng)掌握科研創(chuàng)新實(shí)踐知識(shí) 010
2.2.3　提高教師教學(xué)質(zhì)量 011
2.2.4　提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)技能 011
2.3　教學(xué)改進(jìn)措施 012
2.3.1　提高師資力量 012
2.3.2　拓展教學(xué)模式 012
2.3.3　加強(qiáng)科學(xué)研究與教學(xué)的結(jié)合 013
2.3.4　結(jié)合創(chuàng)新類競(jìng)賽 014
2.3.5　調(diào)整年級(jí)教學(xué)方案 015
參考文獻(xiàn) 016

第3章 “雙一流”建設(shè)背景下新工科類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革創(chuàng)新研究 019～032
3.1　工科類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 020
3.1.1　設(shè)計(jì)周期短，難以深入研究 021
3.1.2　選題方向有限，難以激發(fā)學(xué)生熱情 021
3.1.3　考研擇業(yè)時(shí)間沖突，難以全面兼顧 022
3.1.4　實(shí)踐操作少，難以切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生 022
3.2　工科類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)定位 022
3.2.1　畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論知識(shí)的實(shí)踐過程 023
3.2.2　畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力 023
3.2.3　畢業(yè)設(shè)計(jì)為升學(xué)和就業(yè)奠定基礎(chǔ) 024
3.3　工科類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革措施 025
3.3.1　依據(jù)工科專業(yè)特點(diǎn)，合理安排畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間 026
3.3.2　依據(jù)導(dǎo)師研究方向，科研與愛好相結(jié)合  026
3.3.3　提高思想認(rèn)知，激勵(lì)學(xué)生全程參與 027
3.3.4　結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)方向，積極參加學(xué)術(shù)競(jìng)賽 028
3.3.5　培養(yǎng)學(xué)生科研思維，積極主動(dòng)探究知識(shí) 029
參考文獻(xiàn)  030

第4章 工程類專業(yè)本科生碩士化培養(yǎng)機(jī)制研究 033～042
4.1　本科生的培養(yǎng)方案定位 034
4.1.1　本科生與高中生培養(yǎng)方案區(qū)別 034
4.1.2　本科生與研究生培養(yǎng)方案區(qū)別 034
4.1.3　普通高校與國內(nèi)一流高校本科生培養(yǎng)方案差異 035
4.1.4　普通高校與國際一流高校本科生培養(yǎng)方案差異 036
4.2　普通高校工程類專業(yè)本科生培養(yǎng)方案的問題 037
4.2.1　高中培養(yǎng)方案的延續(xù)化 037
4.2.2　后續(xù)培養(yǎng)的斷層化 037
4.2.3　本科生知識(shí)學(xué)習(xí)的被動(dòng)化 038
4.3　普通高校工程類專業(yè)本科生培養(yǎng)方案改革 038
4.3.1　提高科研在本科生培養(yǎng)方案的比重 038
4.3.2　提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在本科生培養(yǎng)方案的比重 039
4.3.3　提高企業(yè)實(shí)踐在本科生培養(yǎng)方案的比重 040
4.3.4　提高人文思政在本科生培養(yǎng)方案的比重 041
參考文獻(xiàn) 041

第5章 工科教學(xué)競(jìng)賽：促進(jìn)新工科教學(xué)創(chuàng)新的關(guān)鍵 043～052
5.1　工科教學(xué)競(jìng)賽目的 044
5.1.1　以賽促學(xué) 044
5.1.2　以賽促教 044
5.1.3　以賽促改 045
5.1.4　以賽促研 045
5.1.5　以賽促建 046
5.2　工科教學(xué)競(jìng)賽過程 046
5.2.1　教學(xué)設(shè)計(jì)方案 046
5.2.2　說課環(huán)節(jié) 046
5.2.3　課堂教學(xué) 047
5.2.4　專家提問 047
5.3　工科課程競(jìng)賽對(duì)教師教學(xué)技能的要求 048
5.3.1　擅于整理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)思路 048
5.3.2　擅于將課程思政與教學(xué)有機(jī)融合 048
5.3.3　具備專業(yè)知識(shí)講授能力 049
5.3.4　擅于將專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通 049
5.4　工科課程競(jìng)賽對(duì)新工科課程教學(xué)的促進(jìn)作用 050
5.4.1　強(qiáng)化課程教學(xué)設(shè)計(jì) 050
5.4.2　強(qiáng)化教學(xué)課程思政 051
5.4.3　強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)講授能力 051
5.4.4　強(qiáng)化課本知識(shí)與專業(yè)知識(shí)的結(jié)合 051
參考文獻(xiàn) 052

第6章 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在工程類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 053～058
6.1　網(wǎng)絡(luò)教學(xué)誕生的原因 054
6.1.1　實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源網(wǎng)絡(luò)共享 054
6.1.2　實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué) 054
6.1.3　順應(yīng)新時(shí)代潮流 054
6.2　高校工程類專業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)常見的方式及特點(diǎn) 055
6.2.1　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 055
6.2.2　網(wǎng)絡(luò)開放課程 055
6.2.3　網(wǎng)絡(luò)直播面授 056
6.2.4　復(fù)合式網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 056
6.2.5　網(wǎng)絡(luò)在線教務(wù)工作 056
6.3　工程類專業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展方向 057
6.3.1　升級(jí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)服務(wù)器 057
6.3.2　創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式 057
6.3.3　提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量 057
6.3.4　提高教學(xué)服務(wù)團(tuán)隊(duì)質(zhì)量 058
參考文獻(xiàn) 058

第7章 競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)驅(qū)動(dòng)工程類專業(yè)教學(xué)過程的研究與探索 059～066
7.1　工程類專業(yè)本科階段競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)培養(yǎng)滲透專業(yè)課程教學(xué)的現(xiàn)狀 060
7.1.1　教學(xué)模式單一滯后 060
7.1.2　教師在傳統(tǒng)教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位 060
7.1.3　學(xué)生學(xué)習(xí)存在局限性   060
7.2　競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的培養(yǎng)在工程類專業(yè)課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮的作用 061
7.2.1　促進(jìn)工程類專業(yè)教學(xué)模式改革 061
7.2.2　發(fā)揮學(xué)生主體性作用 061
7.2.3　加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部與團(tuán)隊(duì)之間交流 061
7.3　競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的培養(yǎng)在綜合能力提升中發(fā)揮的作用 062
7.3.1　使學(xué)生主動(dòng)思考 062
7.3.2　培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維 062
7.4　激發(fā)創(chuàng)新活力、培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的全面措施 062
7.4.1　優(yōu)化教學(xué)模式 062
7.4.2　加強(qiáng)競(jìng)賽與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的結(jié)合 063
7.4.3　組織宣講活動(dòng) 063
7.4.4　完善管理考核制度 063
7.5　培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)時(shí)需注意的問題 064
7.5.1　引導(dǎo)競(jìng)爭(zhēng)與合作相結(jié)合 064
7.5.2　合理利用競(jìng)爭(zhēng)方式方法 064
7.5.3　正確看待競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果并準(zhǔn)確歸因 064
7.5.4　正確理解培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí) 065
參考文獻(xiàn) 065

第8章 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究 067～074
8.1　新工科背景下對(duì)人才培養(yǎng)的要求 068
8.2　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)人才培養(yǎng)的要求 069
8.3　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 071
參考文獻(xiàn) 073

第9章 四維度交融教學(xué)模式在工程類專業(yè)教學(xué)中的創(chuàng)新與實(shí)踐 075～081
9.1　改革目標(biāo)及內(nèi)容 076
9.1.1　改革目標(biāo) 076
9.1.2　改革內(nèi)容 078
9.2　實(shí)施方案 079
9.3　實(shí)施過程 080
參考文獻(xiàn) 081