電氣與自動化類專業《創新方法與科技論文寫作》教材改革探索

李 勇,胡立坤,劉 輝

(廣西大學,廣西 南寧 530004)

一、前言

創新方法、文獻檢索和論文寫作是工科類專業本科生、研究生開展科研工作的必備技能,也是提升其創新能力和科研能力的重要內容。在電氣與自動化類專業本科高年級和研究生一年級開展“創新方法與科技論文寫作”課程是學生順利開展科研工作的重要入門課。通過該課程介紹科研創新思路、文獻檢索方法與途徑以及學術論文寫作的全過程,能夠為其后續的科研工作以及將來走上工作崗位打下堅實的基礎,對于電氣與自動化類專業本科生和研究生的培養具有重要的意義。

當前,已有眾多高校開設了“創新方法與科技論文寫作”的相關課程,并編寫了一些相關的教材、參考書目,但是目前現有的教材仍存在專業針對性不強、網絡資源不足、專業相關案例欠缺、創新方法論述不夠、課程思政內容缺失、內容繁雜不利于短學時授課等問題,無法滿足本學科學生實際科研工作的需求,對提升電氣與自動化類專業本科生、研究生的創新能力和科研能力未能起到預期作用。因此,結合電氣與自動化類專業的特點和當代本科生、研究生的特色,針對“創新方法與科技論文寫作”課程進行教材改革十分必要。

二、面向電氣與自動化類專業的《創新方法與科技論文寫作》教材的現存問題

“創新方法與科技論文寫作”是一門融理論、方法、實踐于一體的基礎課程,因其重要性突出,清華大學、上海交通大學、燕山大學、江蘇大學、湖南科技學院等不同層次和不同類型的高校均開設了這門課程,具有覆蓋學科專業多、受眾面廣的特點。王永崗等學者[1]指出“科技論文寫作”課程旨在培養學生有理有序撰寫科技論文的能力,涵蓋獨立發現問題、分析解決問題、總結與表達問題等諸多層面,對于其樹立邏輯思維判斷理念、增強嚴謹的科學研究態度亦有重要促進作用。

與此同時,市面上已出版多個版本的配套教材,如:吳勃編著的《科技論文寫作教程》[2]、王細榮編著的《文獻信息檢索與論文寫作》[3]、鄧發云編著《信息檢索與利用》[4]、戴起勛等人編著的《科技創新與論文寫作》[5]等,這些教材的內容體系尚待進一步完善。其中,李振華編著的《文獻檢索與論文寫作》[6]結合了計算機專業的特點,并且得到了多所高校的使用,說明了結合專業特點的教材具有可行性。但該教材的內容體系及實際案例并不完善,而且對于電氣與自動化類專業并不是非常的匹配。這些教材作為“創新方法與科技論文寫作”課程通識性教材的代表在電氣與自動化類專業的教學實踐中,逐漸顯現出以下問題。

(一)專業針對性不強,缺少電氣與自動化專業相關案例

通過對比研究現有的《創新方法與科技論文寫作》通識性教材,可以發現其對電氣與自動化類專業的文獻檢索方式未能進行針對性指導;在電氣與自動化類專業的論文寫作方法和框架上,沒有很好地結合專業特點與專業科研內容;對科研階段關注的文獻和重點方面也存在針對性不強的問題。從電氣與自動化類專業的科研實踐出發,本專業更加注重國際頂級會議的文獻,注重相關案例的研究,與之匹配的文獻檢索方式與論文寫作方法、框架具有突出的專業特點?，F有的通識性教材在內容上無法滿足電氣與自動化類專業本科生、研究生的創新能力和科研能力所需的要求。

(二)教材結構體系不完善,不利于短學時授課,網絡資源缺乏

以吳勃編著的《科技論文寫作教程》為例,教材共分為6個章節、49個小節,主要內容包含有科技寫作發展史、科技寫作理論知識、科技寫作語言文字知識、科技論文寫作手法、量和單位等的標準運用技巧、科技論文的其他技巧與常識。該教材科技論文寫作內容較多,但缺乏文獻檢索和創新方法等相關的內容。然而,當前學生培養計劃中相關課程通常開成一門16-32學時的短學時課程,難以滿足教師和學生的相關需求。此外,對于未選課的學生,也需要通過相應的教材自學能夠快速掌握創新方法與科技論文寫作的核心知識,因此,需要體系更加完善、內容更加精簡的教材。在高校課堂教學中,多媒體教學起到了重要的輔助作用,在課堂教學、學生自學、課后復習等環節能夠有效提高教學質量與學習效率。因此,通過網絡資源的方式為教師、學生提供配套的學習資料就顯得尤為重要。當前,現有的科技論文寫作教材對網絡資源的建設仍存在不足,網絡資源內容少、更新慢、針對性差等問題較為突出。

(三)缺少創新方法與課程思政內容

目前,通識性教材的內容體系尚未完善,雖然基本包含了文獻檢索與論文寫作等內容,但仍缺少創新方法、課程思政的相關內容。從科研工作所需上看,創新方法與課程思政方面的內容十分重要。教材對創新方法的缺失,會導致學生科研創新能力提升緩慢。除此以外,高校教師需要引導學生樹立正確的思想品德和學術道德觀念。2019年,習近平總書記在全國思政理論課教師座談會上強調,要堅持顯性教育和隱性教育相統一,挖掘課程中蘊含的思政元素,實現全員全程全方位育人。2021年4月在清華大學考察時指出,教師要成為大先生,做學生為學、為事、為人的示范,促進學生成長為全面發展的人,對課程思政建設提出了更高的要求?，F有教材對課程思政內容的缺失,無法滿足全方位育人的現實要求[7]。

三、《創新方法與科技論文寫作》教材改革的發展趨勢

在新工科和基于OBE理念的工程教育背景下,電氣與自動化類專業學生的創新思維與方法、科技論文寫作等科技創新與成果展示越來越受到重視。尤其是近年來各高校大力鼓勵本科生開始進行科研工作,使得創新方法與科技論文寫作的課程越來越受到各高校的重視。面對現實需求的變化,面向電氣與自動化類專業的《創新方法與科技論文寫作》教材改革展現出如下的發展趨勢。

(一)更加貼合專業特色,教材中案例更加豐富

在現有的通識性教材基礎上,進一步完善教材中的專業針對性、豐富教材中的案例,使教材能夠更加貼合電氣與自動化類專業這種多學科交叉寬口徑工科專業的特色,幫助學生了解行業熱點、領域內的學術前沿以及相關的工程案例。同時,從高校教學實踐的視角出發,更有專業特色的教材更有利于輔助教師設計OBE課程目標,在對學生進行科技論文寫作理論指導、創新方法訓練、創新思維培養、專業科研能力提升方面能夠發揮重要的輔助作用。

(二)充分利用網絡資源豐富教材內容、創新教學模式

基于互聯網的平臺化、免費使用、資源共享的理念,教材不再是單一的文字書籍,而是可以通過連接互聯網資源,實現更加豐富的信息內涵、更為高效的信息觸達。傳統的教材內容擴展形式為隨書附贈光盤,所能包含的內容有限,且操作麻煩、體驗感差。而改革教材增加內頁擴展二維碼、微信小程序、教師備課網站、網課平臺、教材與課程研討論壇等方式,實現豐富的內容擴展。連接互聯網資源,不僅能夠將多媒體學習材料、網絡課程資源高效鏈接,還能針對電氣與自動化類專業涵蓋智能電網、新型電力系統、新能源汽車、人工智能、機器人、無人機等多領域科研的特點進行及時的案例更新補充。同時,教材據此改革后,能夠順應線上線下混合教學模式,幫助學生將創新方法與科技論文寫作理論研究和實踐相結合。

(三)內容精簡,適應短學時、自主學習需要,提升易用性

當前,大多數電氣與自動化類相關專業的本科生和研究生的“創新方法與科技論文寫作”課程趨向于短課時授課,內容多且繁雜的教材無法適應現實的教學需要。因此,教材在包含本專業的核心內容的同時,又使教材的篇幅保持適當,做到精華提煉、文字簡潔,提升教材的易用性。此外,教材除了能夠高效滿足短學時課堂授課外,也應當滿足相關專業本科生、研究生自主學習的需求,或作為本專業學生的培訓使用。

(四)完善教材內容體系,符合新時代教材需要

新時代教材中對于課程思政、創新方法以及工程教育等提出了更多的要求。在教材改革上,需要設立專門的內容進行體現,詳細介紹創新方法的原理與實際應用,并開展學術道德與學術規范的介紹,結合社會熱點事件使學生思考信息道德的重要性,幫助學生從科學研究的起步階段即建立正確的學術思想道德觀念。

四、《創新方法與科技論文寫作》教材改革的基本要求與內容

基于《創新方法與科技論文寫作》教材改革的發展趨勢,設計了教材改革的基本要求與內容,具體如下。

(一)《創新方法與科技論文寫作》教材改革的基本要求

1.結合自動化學科特點選取創新方法與科技論文寫作的相關內容

湯超穎等學者[8]指出,創新方法是指有助于創造發明實踐的方法和程序。面向電氣與自動化類專業的《創新方法與科技論文寫作》教材應當包含創新方法、文獻檢索和管理利用、論文寫作全過程的理論以及相應的教學方法與案例解析,并且能夠結合自動化類學科特點,根據本學科學生實際科研工作的需求,完善教材內容體系及實際案例,增加自動化類創新方法、工程項目和科技論文案例等,編寫更有針對性的教材,同時為學生第二課堂創新創業活動開展提供培訓資料。

2.建設教材配套的信息化網絡資源,開展教學實踐

按課程教學內容收集相關教學資源,通過案例融入課程思政,挖掘并拓展課程思政元素,豐富課程資源,利于有效地開展課程教學?；谝陨戏治?面向電氣與自動化類專業學生的《創新方法與科技論文寫作》教材總體改革方向為內容精簡化、體系完善化、專業貼合化、資源網絡化等。教材改革在充分研究現有教材的可改進方向、考慮電氣與自動化專業特點的基礎上,需要結合本校的教學實踐,根據本校的學生情況、教師情況、課程計劃與教學安排、軟硬件設施等,使教材內容能夠更好地適應高校的教學活動。面向不同的學習場景,如課堂教學、自主學習、眾創空間與協會培訓等,需要對教材進行調整,以能夠適應不同場景下的學習需求。

3.以課程目標為導向組織教學內容體系,并建立科學的考核評價辦法

在新工科背景下,基于OBE理念的教學及配套的教材越來越成為工程教育的趨勢,根據自動化類專業培養方案和工程教育專業認證標準設計對應的教學內容,制定教學內容所應達到的效果指標。本教材擬配套基于工程教育的課程教學內容與教學設計,建立科學的教學環節與課程目標的支撐關系,形成基于課程目標的考核方式、成績評定方式及評價標準。

4.將課程思政內容融入教材內容

課程思政提倡構建全員、全過程、全方位的三全育人格局,發揮各門課程與思想政治理論課同等育人功能,形成協同效應,形成合力,全面落實立德樹人根本任務[9]。在進行面向電氣與自動化類專業的《創新方法與科技論文寫作》教材改革時,應當根據高校課程思政的要求,從學術道德、學術規范、科研誠信、法律法規、引文規范、學術不端的后果等方面在教材中設計相關內容,同時通過本專業的學科案例、社會相關熱點事件引導學生聯系實際,幫助學生樹立正確的學術道德規范。

5.彰顯自動化類專業畢業設計、學位論文實踐的特點

基于多年自動化類專業相關的教學經驗與多個輪次的本科生畢業設計和研究生學術論文指導,總結了大量畢業設計和學術論文中突出的特點。改革教材擬將增加更多和畢業設計或學位論文相關的素材和內容,以實際的案例和課程作業等形式進行實踐,為自動化類專業畢業設計或學位論文的撰寫打下堅實的基礎。

6.利用教育技術信息化工具助推教材內容改革與教學方式創新

陳玲[10]指出:教材改革要深度運用信息化技術,實現資源共享并增強視覺效果。在面向電氣與自動化類專業的《創新方法與科技論文寫作》教材的改革中,教育技術信息化工具能夠豐富教材內容、提升信息傳遞效率,為學生學習本課程提供更多學習資源,并且能夠實現多種類、更新快的內容迭代,智能化的平臺工具也能夠助推本課程教學方式的創新。較為貼合《創新方法與科技論文寫作》教材的教育信息化工具可分為幕課(網絡課程)平臺、書本內頁二維碼(每個二維碼對應一個網址,網站上可上傳音頻講解、案例圖文、視頻資料等豐富的信息)、微信小程序(可通過功能設計實現實操演練、線上作業等功能)、課程論壇(采用H5的形式,擁有發帖、回帖功能,可打造成獨具特色的交流園地)。

(二)《創新方法與科技論文寫作》教材內容改革

本文改革的教材共分為7個章節,主要內容有創新與創新成果、創新思維與方法、文獻信息檢索、文獻管理與利用、科技論文寫作方法、科技論文格式與規范、學術道德與學術規范。在教材的整體編排思路上,首先,讓電氣與自動化類專業學生培養創新意識,在開始科研工作前即擁有專業前沿視角下的創新成果視野,并詳細介紹創新思維的方法,幫助學生快速掌握創新方法以用于后續的科研實踐;其次,講解介紹科技論文寫作的基礎理論,包括文獻信息檢索方法、文獻管理方法、寫作方法、格式規范等,突出實用性特點,讓學生在學習后可直接用于科技論文的寫作中;最后,結合課程思政內容,幫助學生建立學術道德、了解學術規范。

以下分章節具體介紹面向電氣與自動化類專業學生的《創新方法與科技論文寫作》教材改革方案的內容(表1),并具體分析每個章節的小節、課時數、教育技術信息化工具應用、課程目標等相關內容,期望能為各高?！秳撔路椒ㄅc科技論文寫作》教材改革提供有益參考。

表1 《創新方法與科技論文寫作》教材改革方案章節表

以上的教材改革方案,通過結合電氣與自動化類專業學科特點,根據本學科學生實際科研工作的需求,完善了教材內容體系及實際案例,能夠更具針對性,同時能作為學生第二課堂創新創業活動的培訓資料,配套了信息化網絡資源,通過案例融入課程思政,挖掘并拓展課程思政元素,豐富課程資源,利于有效地開展課程教學。

(三)教材內容的教學實踐

經過在廣西大學電氣工程學院本科生和研究生的課堂教學以及學院眾創空間開展的第二課堂培訓中的教學實踐,不斷優化和改進了《創新方法與科技論文寫作》的教材內容。近兩年,基于改進的教材內容,用于面向本科生的“科技論文寫作實訓”課程和面向研究生的“文獻檢索與科技論文寫作”課程以及學院眾創空間開展的創新創業培訓活動。從修課學生的畢業論文、發表學術論文和專利軟著申請的情況來看,改革的教材內容產生了積極的效益,學生相應成果的數量和質量都有所提高,尤其是學院本科生立項的大創項目數量每年增加近20%,本科生發表學術論文每年增加30%以上。

五、結語

本文基于對比研究,提出了現有“創新方法與科技論文寫作”課程通識性教材的專業針對性不強、案例缺失、內容繁雜、不利于短學時授課、缺少創新方法與課程思政等問題,分析了面向電氣與自動化類專業《創新方法與科技論文寫作》教材改革發展方向,闡明了教材改革的基本要求,并從教學實際出發進行了教材改革方案的設計,形成了一套內容精簡、體系完善的教材內容改革方案,能夠為各高校電氣與自動化類專業《創新方法與科技論文寫作》教材改革提供有益參考。但在各高校學生情況、教師情況、軟硬件配套等主客觀因素影響下,仍有很多待解決的問題。例如,面向不同層次院校的創新案例缺乏、課程教學中可能存在的枯燥乏味以及課程內容的練習和相關教學資源缺乏趣味性和互動性等情況,有待進一步深入研究與實踐。