“理+工”联合培养模式下学生创新能力培养与实践

刘建胜 涂海宁 熊君星

摘要：本文针对工业工程专业本科生对工程技术理解较差，应用分析较少及创新能力不足的现状，将学生创新能力培养思想贯穿于课程教学内容、教学方法和教学考核等方面。提倡以科研促进教学，支撑教学内容的前沿性，形成教研的良好互动；探索网络式互动教学，建立教学网站，扩展教学时间和空间；教学模式采用多种教学方法，建立创新能力考核体系，以“先进制造系统”课程为例进行教学改革实践，为相关高校教学改革项目提供借鉴。

关键词：联合培养；教学改革；创新能力

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2012）12-0084-02

创新是社会不断发展和进步的源动力，国内外各类高校都非常重视学生创新能力的培养，通过各种途径进行改革探索。随着高等教育改革的发展，南昌大学对各专业和课程进行调整，其中包括由机电工程学院和经管学院联合培养工业工程专业本科生，增设机电方向，充分发挥理科和工科学院的学科结合优势，强调学生理论联系实际的综合创新应用能力，不仅使学生掌握先进的制造管理理论和方法，同时强化培养学生的工程技术应用能力，培育“管理+技术”的复合型人才，从而满足现代工业生产复合型人才的需求。通过教学反馈，工业工程专业本科生对管理理论知识学习较好，但对工程应用技术的理解和掌握不足，应用创新能力偏弱。为此，探讨学生创新应用能力培养的教学改革实践，以提升学生的工程实践应用能力，提高其独立分析问题、解决问题的能力，强化学生的创新能力，促进创新应用型人才培养目标的实现。

一、创新应用能力培养存在的问题

通过调研发现，大多数专业课程在学生创新应用能力的培养方面存在以下三个方面的约束问题。

（一）教学内容的先进性

专业课程的教学内容具有一定的时代性和动态性，特别是随着新型科技的应用和新理念的出现，课程内容也在不断地更新、充实和发展。当前大多数教材很难及时涵盖和体现这些新知识、新内容，无法满足教学内容的先进性要求。

（二）教学方法的有效性

专业课程的教学内容不仅范围广，而且体现出技术应用强的特点，而学生工程技术实践经验不足，导致在学习过程中困难较多，形成学生不愿学、教师不愿讲的不利局面。因此，教师必须采用更加新颖、有效的教学手段实现教学目标。

（三）教学效率问题

近年来，国内大多数高校教学改革措施主要体现为压缩理论课程课时。因此，如何在有限的课程学时里提高教学效率和质量，在有限的学时里按质保量完成教学内容的同时开创性地培养学生的创新能力，成为高校教改必须解决的问题。

二、创新能力培养的教学改革措施

（一）以科研促进教学，更新教学内容

目前高校大部分教师既承担教学，同时也从事科研工作，高校教师开展科研活动，能够有效提高教学质量和水平。例如，教师申报科研项目时，需要查阅大量的相关技术文献资料，进行科技查新，必须掌握本项目相关技术的前沿动态。科研立项的过程，即是教师再度对前沿知识的认知和更新，可将所掌握的前沿知识作为补充内容传授给学生，增加授课信息量，丰富教学内容；另外，教师在科研课题完成后所取得的研究成果也可以通过重新设计整理成为教学素材或者工程应用创新案例，为培养学生的创新意识、思维方法和技能提供有效的案例内容，从而形成教研互动的良好循环，为创新应用能力培养提供支撑。因此，教师的科研活动能够在一定程度上促使教学内容不断更新，使教学内容具有先进性和前沿性。

（二）采用现代化教学方式，提高教学效率

1.采用多媒体教学。大多数学生还没有直接地接触到各类具体的工业生产系统，对实际生产系统不甚了解，并且没有经过足够的训练，缺乏工程实践，对工程技术的认识和应用能力有限，对将所学知识应用于工程实际也存在迷惑。因此，在教学过程中，应从工程实际出发进行知识传授，采用多媒体教学方式，制作一套优秀的多媒体课件，提高教学效率。课件的素材可以通过网络搜索，或者来源于教师科研课题，也可以去实际工业生产现场，收集各类制造设备、辅助设备和物流设备的实物图片，并将相关制造工艺、加工方法和流程控制等整理制作成视频或者flash动画等形式，让学生能够感性地接触实际工业生产过程。通过这种虚拟方式让学生沉浸于“生产现场环境”，为学生提供一个生产过程的真实视觉。这有利于增强学生的工程创新意识，激发学生的创新欲望。

2.建立教学网站。随着互联网技术的发展和应用的深入，教师可以通过网络建立教学网站。教学网站能够极大地丰富课程的教学资源，通过教学网站展示课程相关内容，如课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程作业和试题试卷库等，并将教学资源或素材上传，形成知识资源的共享，学生可以下载教师的教学资料。

（三）多种教学方式融合，提高教学质量

一般来讲，课程的章节内容各有特点，因此，在课堂教学上，若结合不同的教学内容采用不同的讲授方法，将有利于激发学生的学习兴趣，避免千篇一律的“审美疲劳”；同时也有利于取得较好的教学质量效果。下面主要介绍专题式启发式和互动式教学方法。

1.专题式启发教学。专题式启发教学是一种动态

的、开放的教学方式，把专业知识的理论性、科学性和系统性作有针对性的结合，在教学过程中锻炼学生综合运用各种理论知识、经验分析和解决问题的能力，培养学生的创新技能[1-2]。在教学实践中，有针对性地进行以学生为主体的具有启发性的专题式教学模式的探索实践，结合课程内容，有目的、有计划地指导学生查找和阅读一些与课程内容相关的最新文献，并以专题的形式进行汇报。这样经过反复多次的积淀后，学生将逐步具备创新意识、进行创新思维，开展创新性活动。

2.互动式教学。教学中的互动不能仅局限于课堂教学环节，如互动限定在课堂讨论环节，存在明显的局限性。教学互动应贯穿于课前、课堂和课后的所有教学环节。随着信息技术和网络技术的飞速发展，正在兴起一种新的教学模式——开放互动式网络教学模式[3]。所谓开放式网络教学模式是一种以教师为主导、学生为主体，以网络技术为载体，以知识的协作学习和能力培养为目标、教与学多向互动的新型教学方式，使教学时间和空间得到延伸，从“课堂”延伸到“课外”。有些学生课堂属于比较被动型，但在网络上比较活跃，因此，网络互动能最大限度地调动学生的积极性，提高互动效果，提升教学质量。

（四）建立创新能力考核机制，激发创新意识

无论何种教学方法或教学手段，学生积极参与的程度是重要影响因素，将直接影响教学效果，导致培养目标能否实现。因此，为了激发学生参与课堂教学的积极性、强化创新应用的教学效果，有必要建立以考查学生创新能力为主的考核方法。本研究项目通过减少笔试考核比例，增加创新元素考核比例的方法，注重对学生知识综合运用能力和创新能力的考核，增加对学生学习过程的评价，在学习过程的评价中发现问题、解决问题，使评价方式能真正变成促进学生学习的动力。通过学生创新应用能力的评价，促使学生学会独立学习，培养学生的创新思维和创新能力。

三、创新能力培养的教学改革实践

“先进制造系统”是工业工程专业必修课程，针对工业工程专业学生对课程学习的畏难情绪和近年来学习效果的反馈表现出“对工程技术理解较差、应用分析较少及创新能力不足”的现状，开展相应的教学改革实践。

1.利用课题组承担多项企业横向课题的优势，深

入企业管理和生产现场，收集先进制造设备、物流设备、工装夹具等图片，录制加工过程视频，制作一套内容完整、形式多样、表现生动的课件。

2.区分课程章节内容，运用不同的教学方法，注重启发式教学。例如，将我们承担的江西省科技支撑项目和企业合作科研项目，经过提炼总结为启发式教学案例，应用于先进制造系统课程教学。从项目的选题意义、主要研究内容、项目的先进性与创新性、推动行业技术进步作用、经济效益与社会效益，以及如何发现问题、解决问题等方面形象生动地给学生讲解，启发学生的创新意识，培养初步的科研创新能力。

3.探索实践网络互动式教学模式。利用学校的网络教学平台，申报网络课程，建立“先进制造系统”课程教学网站，开设教学网站课程讨论区、教学博客和教学QQ群等。通过教学网站的建设，实现教学资源的共享，实现从课堂教学到课后教学的全程互动，使“交流”更充分、“互动”更有效，拓展教学时间和空间。

4.借鉴层次分析法（AHP），综合评定学生的最终成绩，使考核方式从对知识掌握程度的考核转变为对能力形成状况的考核。在研究本项目AHP分析中各项考核元素及比例为：期中考试占20%，出勤记录占5%，网络作业占5%，网络互动占5%，专题讲解占5%，期末考试占60%

在教学改革过程中，多媒体和专题式教学能够有效解决课程学时不足的问题和提高教学质量，网络式互动教学能够有效扩展教学时间和空间，创新能力考核能够有效激发学生的创新意识等。教学改革实践表明，教学内容的充实更新，专题式、启发式以及互动式多种教学方式的运用，以及包含创新应用能力的考核体系建立，对提高教学质量具有重要意义，有利于将教师的科研融入教学并促进教学，有利于强化学生的创新精神和提高工程实践应用能力，有助于提高学生的职业素养和实践能力。

参考文献：

[1]徐瑜.以学生为主体的专题式教学内容的选取与思考

[J].中国电力教育，2010，（28）.

[2]杨丽，温恒福.启发式教学与对话式教学辨析[J].教育

探索，2011，（2）.

[3]刘华香.试论高校于开放互动式网络教学模式[J].黑龙

江高教研究，2009，（12）.