工科类专业本科教学创新研究

本书基于工科专业本科教学现状、教学创新和教学改革的必要性，系统分析四年制科创法、四维度交融教学模式对教学的促进作用及实施措施，新工科背景下本科毕业设计改革现状及实施措施，本科生硕士化培养方案改革方向，教学竞赛以及竞争意识的培养对教学和教师的要求，详细介绍网络教学和基础实验对本科生创新能力培养的重要作用，以期为新工科建设策略提供思路。
本书可供高等院校教学人员和工科类教育人员参考使用。

新工科建设是国家为适应新时代发展需求而提出的一项持续深化工程教育改革的重大行动计划，工科类专业本科教学成为重要的主战场，工科类专业本科教学创新研究成为教学研究热点。
作者及其团队在中国高等教育学会2022年度高等教育科学研究规划课题重点项目（22WL0306）、教育部产学合作协同育人项目（220901212290339、220901212294637）、河南省高等教育学会高等教育研究重点项目（2021SXHLX142）和河南农业大学教育教学改革研究与实践项目（2022XJGLX069）等教学研究项目的资助下，长期开展工科类专业教学创新研究，在工科类专业本科生创新创业、教师教学竞赛、本科生毕业设计改革等方面取得了一些成绩，在国内外相关期刊上发表了多篇教学研究论文，主持了多个省部级教学研究项目，研究成果对工科类专业教学发展起到了积极的推动作用。
本书是作者及其团队对工科类专业本科教学研究的成果总结。全书共分为9章，比较系统地从理论、方法等方面介绍了工科类专业教学研究。在概述工科类专业本科教学创新研究意义的基础上，详细介绍了“四年制科创法”本科教学创新研究、新工科本科毕业设计改革创新研究、本科生硕士化培养创新研究、教师教学竞赛对工科类专业本科教学的促进作用、网络教学对工科类专业本科教学的促进作用、竞赛机制对工科类专业学生的内在驱动力、基础实验对工科类专业本科生创新能力的培养等内容。期望本书能为工科类专业教学领域的教师和学生提供一点教学和学习上的帮助。
全书由河南农业大学路朝阳教授主笔，梁小玉博士、蒋丹萍教授和张志萍教授等完成全书审稿，农业农村部可再生能源新材料与装备重点实验室的荆艳艳、岳建芝、张寰、李亚猛、张洋、张甜、朱胜楠等老师和王广涛、孙鹏等研究生也对本书的完成付出了辛勤的劳动。
由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

路朝阳 
2024年3月

第1章 工科类专业本科教学创新研究意义 001～006
1.1　工科类本科生培养目标 002
1.2　工科类本科教学现状 002
1.2.1　教学内容 002
1.2.2　教学方式 003
1.2.3　教学资源 003
1.3　工科类教学改革意义 004
1.3.1　教学内容的改革 004
1.3.2　教学方式的改革 005
1.3.3　教学资源的应用 005
参考文献 006

第2章 “四年制科创法”本科教学创新研究 007～018
2.1　工程类专业教学现状 008
2.1.1　教学目标不能满足新工科教学要求 008
2.1.2　实践应用能力有待提高 008
2.1.3　教学模式的局限性 009
2.1.4　大学生创新创业的局限性 009
2.2　“四年制科创法”对教学的促进作用 009
2.2.1　使学生主动思考 010
2.2.2　使学生系统掌握科研创新实践知识 010
2.2.3　提高教师教学质量 011
2.2.4　提高学生的创新能力和专业技能 011
2.3　教学改进措施 012
2.3.1　提高师资力量 012
2.3.2　拓展教学模式 012
2.3.3　加强科学研究与教学的结合 013
2.3.4　结合创新类竞赛 014
2.3.5　调整年级教学方案 015
参考文献 016

第3章 “双一流”建设背景下新工科类本科毕业设计改革创新研究 019～032
3.1　工科类本科毕业设计现状 020
3.1.1　设计周期短，难以深入研究 021
3.1.2　选题方向有限，难以激发学生热情 021
3.1.3　考研择业时间冲突，难以全面兼顾 022
3.1.4　实践操作少，难以切实培养学生 022
3.2　工科类本科毕业设计定位 022
3.2.1　毕业设计是理论知识的实践过程 023
3.2.2　毕业设计可以培养学生的实践创新能力 023
3.2.3　毕业设计为升学和就业奠定基础 024
3.3　工科类本科毕业设计改革措施 025
3.3.1　依据工科专业特点，合理安排毕业设计时间 026
3.3.2　依据导师研究方向，科研与爱好相结合  026
3.3.3　提高思想认知，激励学生全程参与 027
3.3.4　结合毕业设计方向，积极参加学术竞赛 028
3.3.5　培养学生科研思维，积极主动探究知识 029
参考文献  030

第4章 工程类专业本科生硕士化培养机制研究 033～042
4.1　本科生的培养方案定位 034
4.1.1　本科生与高中生培养方案区别 034
4.1.2　本科生与研究生培养方案区别 034
4.1.3　普通高校与国内一流高校本科生培养方案差异 035
4.1.4　普通高校与国际一流高校本科生培养方案差异 036
4.2　普通高校工程类专业本科生培养方案的问题 037
4.2.1　高中培养方案的延续化 037
4.2.2　后续培养的断层化 037
4.2.3　本科生知识学习的被动化 038
4.3　普通高校工程类专业本科生培养方案改革 038
4.3.1　提高科研在本科生培养方案的比重 038
4.3.2　提高创新创业在本科生培养方案的比重 039
4.3.3　提高企业实践在本科生培养方案的比重 040
4.3.4　提高人文思政在本科生培养方案的比重 041
参考文献 041

第5章 工科教学竞赛：促进新工科教学创新的关键 043～052
5.1　工科教学竞赛目的 044
5.1.1　以赛促学 044
5.1.2　以赛促教 044
5.1.3　以赛促改 045
5.1.4　以赛促研 045
5.1.5　以赛促建 046
5.2　工科教学竞赛过程 046
5.2.1　教学设计方案 046
5.2.2　说课环节 046
5.2.3　课堂教学 047
5.2.4　专家提问 047
5.3　工科课程竞赛对教师教学技能的要求 048
5.3.1　擅于整理课堂教学设计思路 048
5.3.2　擅于将课程思政与教学有机融合 048
5.3.3　具备专业知识讲授能力 049
5.3.4　擅于将专业知识融会贯通 049
5.4　工科课程竞赛对新工科课程教学的促进作用 050
5.4.1　强化课程教学设计 050
5.4.2　强化教学课程思政 051
5.4.3　强化专业知识讲授能力 051
5.4.4　强化课本知识与专业知识的结合 051
参考文献 052

第6章 网络教学在工程类专业教学中的应用 053～058
6.1　网络教学诞生的原因 054
6.1.1　实现优质教育资源网络共享 054
6.1.2　实现远程教学 054
6.1.3　顺应新时代潮流 054
6.2　高校工程类专业网络教学常见的方式及特点 055
6.2.1　传统网络教学 055
6.2.2　网络开放课程 055
6.2.3　网络直播面授 056
6.2.4　复合式网络教学 056
6.2.5　网络在线教务工作 056
6.3　工程类专业网络教学的发展方向 057
6.3.1　升级网络教学服务器 057
6.3.2　创新网络教学模式 057
6.3.3　提高网络教学质量 057
6.3.4　提高教学服务团队质量 058
参考文献 058

第7章 竞争意识驱动工程类专业教学过程的研究与探索 059～066
7.1　工程类专业本科阶段竞争意识培养渗透专业课程教学的现状 060
7.1.1　教学模式单一滞后 060
7.1.2　教师在传统教学中占据主导地位 060
7.1.3　学生学习存在局限性   060
7.2　竞争意识的培养在工程类专业课程学习中发挥的作用 061
7.2.1　促进工程类专业教学模式改革 061
7.2.2　发挥学生主体性作用 061
7.2.3　加强团队内部与团队之间交流 061
7.3　竞争意识的培养在综合能力提升中发挥的作用 062
7.3.1　使学生主动思考 062
7.3.2　培养学生创新思维 062
7.4　激发创新活力、培养竞争意识的全面措施 062
7.4.1　优化教学模式 062
7.4.2　加强竞赛与竞争意识的结合 063
7.4.3　组织宣讲活动 063
7.4.4　完善管理考核制度 063
7.5　培养竞争意识时需注意的问题 064
7.5.1　引导竞争与合作相结合 064
7.5.2　合理利用竞争方式方法 064
7.5.3　正确看待竞争结果并准确归因 064
7.5.4　正确理解培养竞争意识 065
参考文献 065

第8章 基础实验对大学生创新能力培养的研究 067～074
8.1　新工科背景下对人才培养的要求 068
8.2　基础实验对人才培养的要求 069
8.3　基础实验对大学生创新能力的培养 071
参考文献 073

第9章 四维度交融教学模式在工程类专业教学中的创新与实践 075～081
9.1　改革目标及内容 076
9.1.1　改革目标 076
9.1.2　改革内容 078
9.2　实施方案 079
9.3　实施过程 080
参考文献 081