基于PBL的课程学习改革与创新创业教育的融合路径研究

宋 琳 徐胜军 李 喆

西安建筑科技大学 信息与控制工程学院 陕西 西安 710000

1 前言

习近平总书记在党的十九大报告中指出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。高等院校作为人才培养的主阵地，其重中之重便是创新人才培养理念，培养创新型人才，因此，推进专业教育与创新创业教育的深度融合，提升大学生创新能力和综合素养，成为高校教师亟待解决的重要课题。

创新创业教育，是一种以培养大学生创新思想、创业意识、创新创业精神、创新创业能力为目标的教育模式，其内容主要包括创新创业类课程教学、大学生创新创业训练计划项目等课题研究、大学生创新创业大赛等学科竞赛等。在大学生的日常学习中，创业能力培养需要考虑的社会因素较多，如运营方式、人员配备等，开展真实的创业训练其实并不容易；而对于创新能力，高校可以提供很多培育的“土壤”，例如参与教师的科研课题、参加学科竞赛等，都可以为学生创新思想的形成提供有效途径。目前，很多高校也相应的开展了这部分工作，在一定程度上促进了创新创业教育的发展。

课程学习是创新创业教育的基础，缺乏知识体系的支撑，创新创业教育就是“海市蜃楼”；创新创业教育是课程学习的拓展、实践与升华，离开创新创业教育，学习还是停留在“课堂”，很难融入社会[1]。因此，课程学习改革与创新创业教育，一直是高等教育改革中最为重点关注的两方面内容，这些改革措施都在将学生从传统和枯燥的“书本”学习模式向“兴趣”和“能力”培养模式转化，在一定程度上提升了大学生综合素质。然而目前，这两面改革的开展，基本是分开进行的。针对课程学习改革，“翻转课堂”、“慕课”、“雨课堂”等虽然成为教学过程中的常态化教学模式，然而仍旧解决不了学生动手能力差、知识理论化等问题；针对创新创业教育，学校积极开展和鼓励学生参加各类学科(专业)竞赛、大学生课外学术作品竞赛、实践技能大赛等活动，然而由于缺乏理论支撑和技术基础，很多学生仅仅成功参赛，各类竞赛成为学生获取学分的“捷径”。针对此类问题，本文以程序设计类课程为例，提出专业课程学习与创新创业教育的深度融合

2 程序设计类课程学习与创新创业教育

程序设计类课程，是信息类专业(如自动化、计算机、人工智能等)的必修课，包括C程序设计、Java程序设计、MATLAB程序设计、Python程序设计等众多与编程实践操作有关的课程，对实践性要求很高，旨在系统培养学生的计算思维能力，能够进行问题分析、问题抽象与建模、算法设计、编程解决问题的能力等。随着人工智能驱动的智能化变革时代的到来，很多其他理工科专业(如冶金、机械、应用数学等)也逐渐认识到程序设计类课程学习对于学生思维能力培养的重要性，愈加重视此类课程的教学。然而，很多高校的程序设计类课程教学中，传统教学模式仍旧占有很大比重，主要采用教师为中心的“填鸭式”教学法，不去关注学生程序设计能力的培养；学生被动学习，参与度低，学习兴趣不高，以作业和考试为主要任务，无法参与实际项目，更谈不上得到高强度计算思维的训练了。

高校的创新创业教育活动，尤其是与专业知识结合紧密的实践或赛事，如大学生数学建模竞赛、全国“挑战者杯”大学生科技竞赛、中国“互联网＋”大学生创新创业大赛等，对于专业课程知识与实践技能的要求的衔接、专业人才培养模式的改革具有重要的意义。然而，由于与课程教学脱节，很多学生在参加实践或竞赛时，基础薄弱，缺乏专业技能，即使有好的创意，也很难落地实现，止步于“想”。这其中以程序设计能力差最为典型，例如在大学生数学建模竞赛中，大部分同学即使学过编程类课程，也很难求解实际的数学模型，无法验证建模的正确与否。

综上，如何以创新创业教育为契机，促进课程教学方式改革，从而夯实学生的实践能力，激发创新创业精神，“反哺”创新创业教育，实现课程学习与创新创业教育的深度融合，一直高校面临的一大难题。

3 基于项目式学习的深度融合

3.1 项目式学习

项目式学习(Project－Based Learning，PBL)是以项目案例为基础的学习模式，该理论方法在1969年由美国Barrows教授创立，该方法将学生作为教学中心，以项目为导向，激发学生的自我学习和解决问题的能力。这里，项目泛指与真实需要有关的项目设计、产品研发、问题解决，是教学活动的起点，同时也是学生在其未来的专业领域可能遭遇的真实问题。这些问题中有一些是开放性的，需要学生不断的去探索和发现，从而能够激发学生的学习兴趣，引导学生在探索过程中应用或者掌握本专业相关的概念、原理和知识。PBL在学习内容的真实性、学习者的自主性、研究方法的多样性、学习过程的建设性、学习形式的合作性等多方面都与创新创业教育的要求不谋而合[]。同时，PBL以学生为中心的学习模式，与传统以教师为中心的教学模式相结合，对于激发学生兴趣、培养创新能力具有重要作用。因此，本文以PBL为引导，探索创新创业教育与课程学习的融合路径，实现学生知识体系构建与能力培养的相互促进和同步发展。

3.2 深度融合路径探索

程序设计类课程对实践性要求强，与创新创业教育的目标高度契合，因此为改善程序设计类课程教学模式，夯实创新创业教育的专业基础，设计基于PBL探索课程学习与创新创业教育的融合路径，如图1所示，。

图1 基于PBL探索课程学习与创新创业教育的融合路径

在这个融合过程中，教师和学生所担负的责任和工作将发生很大改变，学生是教学过程中的中心，教师要围绕学生自主学习，提供资源，成为学生发展的促进者、推动者或辅导者。

(1)针对创新创业教育，要深挖程序设计类教学典型项目，整合与优化教学内容；

PBL的关键在于项目的质量。程序设计类教学，包括基础语法、程序控制结构、数据结构和算法逻辑等内容，项目提炼要充分考虑教学内容的融入。因此，需要深入学科竞赛和科研项目中，挖掘程序设计项目中的典型案例，如统计分析问题、逻辑控制问题、优化求解问题等。项目中的案例需要进一步提炼，分别形成验证性项目、综合性项目以及开发性项目，为课程教学与实践奠定基础。

以项目成为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个项目中。基础语法、数据类型、变量定义、函数调用等程序设计类课程中的关键教学内容，需要在每个项目中都有所体现，因此整合与优化教学内容，是教师开展项目式学习之前必须完成的工作。

(2)针对课程教学，指导项目学习，夯实开展创新创业活动的知识体系与基础技能；

项目式学习中，学生是学习中心，教师在教学过程中的责任和任务是指导学生的认知学习。因此，教师要从学生角度去思考问题，激发学生的学习兴趣，基于自身的科研经验、知识架构指导学生通过一个个项目案例的分析、思考与实践，解决各种问题获取知识、学会方法，完成自身知识体系的构建与专业技能的培养。程序设计类课程涵盖理论课、实验课和设计课等，对应于创新教育活动中的验证性项目、综合性项目和创新类项目，因此可将创新创业教育融入课程教学中，改革教学模式，具体实施方法如下:

1)课前自主学习。以项目为基础，形成学习小组，通过学习小组内或小组间交流和互相讲解、操作演示的方法解决基础理论问题。

2)课内引导式答疑。针对自主学习中的共性问题，引导学生建立知识体系架构，通过调阅文献、教材等资料，完善知识点。

3)课后创新设计。教师以项目为基础，提出复杂度较高的综合性项目和创新性项目；给定时间期限，允许学生以汇报答辩形式，展开讨论。

4 结论

本文以项目式学习为基础，探索程序设计类课程学习与创新创业教育的深度融合；针对创新创业教育活动，提出深挖程序设计类教学典型项目改革方法，为整合与优化课程教学内容奠定基础；针对课程教学，以项目案例为基础，夯实开展创新创业活动的知识体系与基础技能。