创新实践环节在基础课程体系中的重要作用

周 琴

中国地质大学（北京）工程技术学院，北京 100083

创新实践环节在基础课程体系中的重要作用

周 琴

中国地质大学（北京）工程技术学院，北京 100083

分析了目前大学本科教学基础课程体系的特点和弊端，提出了“创新实践+课程教学”的基础课程体系。在介绍创新实践具体内容和特点的基础上，论述了创新实践的组织实施过程和核心要素，建立了创新实践与基础课程课堂教学的融合体系，阐明了知识传授、知识获取和拓展及知识运用加工的相互联系，体现了以创新能力培养为特征的创新教学模式，提升了学生创新能力和解决问题能力，弥补了传统教学的不足。

创新实践；基础课程；教学体系；创新能力

创新是当今时代发展的需要，也是教育的主要目标之一。教育不仅是自上而下、由内而外的知识的传递和能力的训练，更是引导自我发现、自我发展和自我突破的重要方式[1-2]。大学教育更是如此，本科教学工作作为高校之本，沿用“以知识传授为中心”教学已经不能适应万众创新的时代要求，引导学生主动地思考、探索、实践，激发学生潜能和创造力，才是大学教育的根本。本文分析了大学工科基础课程存在的问题，提出了适用于大学基础课程的创新实践体系及实施方法，以期为大学基础课程改革提供可行的思路。

一、 基础课程体系问题

大学本科教学的基础课程主要有公共课、基础科学课、专业基础课等类型，这类型课程的学时之和约占各专业培养计划课程总学时的50%，因此基础课程体系和内容对大学生创新思维和能力培养的影响和作用不容小觑[3]。

在“万众创新”的时代要求下，目前的基础课程体系存在不少弊端，已经不能满足人才培养的要求。“工程图学”是高等院校本科专业理工类学生必修的基础课程，我校的“工程图学”课程，每年面向5个院系13个专业的600多名学生，目前存在的主要问题集中在以下三个方面。

1. 课程体系及内容

大多数基础课程内容主要是基本知识、概念、原理、方法等，内容变化小。教材上也反映出内容变革不大，与20年前相比，弱化了画法几何内容，增加了计算机绘图内容，其他部分内容基本不变。多媒体教学手段普遍应用和网络技术的发展增加了授课的生动性和直观性，但目前大多是教学形式的改革，教学内容的创新性改革很少，课堂教学主要是“教师为主导”的教学模式。实验内容主要是模型测绘和绘图技能训练，内容较陈旧。考核方式主要是闭卷考试的形式，考核学生掌握基础知识的水平和程度，对于学生应用知识综合解决问题的能力评价较少。

2. 教师

基础课程教师的教学工作量繁重，年工作量超过280学时，严重制约了教师教改的时间和空间，影响了基层教学组织的活动开展。师资不足，师生比严重超标，当前本科教学中基础课程采用大班授课（60～120名学生），严重阻碍了学生的个性化需求。在当前的教师评价机制和晋升条件下，大多数基础课程教师职称较难解决，发展受限，导致教学热情降低，教改积极性不高，阻碍了基础课程的发展。大学本科教学的定位和人员招聘条件使得基础课年轻教员引入困难，师资队伍建设问题突出。

3. 学生

基础课程大多开设在大学一年级和二年级，很多学生习惯性照搬中学的学习方法，被动掌握知识，很少质疑和拓展。基础课程的学时限制，大班教学时的“设疑”时间有限，直接影响学生的思考空间，学生不提问题，不会提问题。教学内容较陈旧，学生学习兴趣不高。基础课教学模式注重的是学生“学知识”，而不是“用知识”，所谓的“问题”通常是有“正确答案”的问题，与现实脱节。由于师生比超标严重，闭卷考试内容侧重于考核学生对知识的理解和掌握程度，对学生解决实际问题能力的考核内容较少，考核评价机制函待改革。

上述一系列问题阻碍了基础课程体系的发展和进步，导致学生创新意识和“问题”解决能力的严重不足，高等院校本科专业的基础课程体系急需改革。由于创新能力的提升源于应用能力，课程教学与课题研究的有机结合是大学创新教学的现实出路[4]。因此本文从基础课程创新实践的角度，提出改革基础课程体系的思路，探讨提高学生创新能力的途径。

二、创新实践的内容和特点

创新实践立足于培养学生解决实际问题的思维和能力，基于基础课程知识和内容，源于工程实际设计内容，注重理论与实践的联系及基础知识的综合应用，使学生从中感受到创新的乐趣。在项目完成过程中训练“问题式”思考方式，培养学生的创新意识，形成基础知识运用于实践的思维模式。

目前大多的基础课程的课堂教学课时较高，而实践内容课时偏低，我校开设的“工程图学”课程总课时为56，其中实践学时为8学时，约占总学时的15%，占比较低，不能满足创新实践的课时要求。将创新实践学时增加至总学时的30%，为16学时，综合“工程图学”课程的教学内容、工程实际问题，学生的知识背景、知识范围和能力，基础知识的应用和拓广等因素，设计了创新实践内容—组合式桌椅设计。该设计内容涵盖了制图、设计、连接、装配、表达方法、人机工程学等多方面的知识，应用领域广，设计选择面宽，可以是公共设施、办公家居、课堂桌椅等，功能需求灵活，学生设计内容选择余地大，产品调研方便，设计兴趣浓厚。具体特点如下：

（1）实践学时增加至总学时的30%，便于实施模块化教学和实践教学。

（2）设计内容“简约而不简单”，激发学习兴趣，提高学生自主学习和运用知识能力。

（3）实现教学和工程问题的“零距离”，搭建基础知识和工程实际问题的桥梁，将教学和实践融为一体。

（4）学生的团队组织形式有效提高学生团队合作、自主探究、沟通交流等能力；有助于学生间的相互学习和提高，促进了师生互动和学生间互动[5]。

（5）教师组的教学模式有助于教师间的互动和交流，利于教学改革和教学质量提高.

（6）工程问题无“标准解”，创新实践能够有效提高学生的创新能力，培养发现与解决问题的能力。

三、 创新实践的组织实施

“工程图学”课程创新实践是体现学生自主学习能力、应用基础知识能力、展示创新水平的平台。该创新实践项目实施流程包括项目选择、项目设计、项目实施、项目评价等四个环节，让学生从项目的选题、设计和实施中学会认知、学会知识运用、学会评价、学会合作，将基础知识和创新思维应用到实践中，生成创新的“产品”[6]。具体实施流程如图1。

图1 “工程图学”课程创新实践流程图

创新实践总共16学时，分4次集中上课，每次4学时，分别完成实验的4个环节内容。学生设计组由4～5人组成，在学生明确设计要求和设计内容的基础上，分工合作，开展项目调研、方案设计、方案讨论、方案确定及设计表达等工作，最后以项目汇报的形式进行考核评价。教师以组为单位，开展教学研讨，采用“课堂教学+分组讨论”的教学方式，每次课程用“1+3”的组织形式，用1学时进行相关内容和知识讲解说明，3学时进行学生设计组的工作进展讨论、汇报、检查和答疑等。

创新实践项目组织实施的关键是教师组。教师组通常由3人组成，采用新老教员搭配组合形式开展研究性教学活动。依据基础课程的教学内容和教学进度设计项目内容，并根据学生的实际情况讨论确定项目设计要求及评价标准。每次实验课前集体备课1次，结合学生的设计状态和出现的问题进行讨论、沟通、协调和调整，在课堂上讲解调研方法、设计流程及实例分析，同时实验课后安排助教及时解决学生在设计过程中出现的问题，强化辅导反馈，保证师生沟通渠道的畅通。

通过创新实践的组织实施工作，极大地调动了学生的学习积极性，提高了学生的学习主动性，拓宽了知识面，增强了学生的创新意识、主动获取知识能力和解决问题能力，掌握了基础知识在工程实际中的应用过程，深刻领会了“设计来源于生活，设计服务生活，设计改变生活”。教学方式由教师讲授型转向师生互动型，提高了学生的学习参与度。促进了教师间的交流合作，利于教师的发展和进步，益于年轻教师的成长和成熟。克服了基础课程体系知识固化的缺点，弥补了以先进教学手段改革基础教学的片面性。

四、创新实践与基础课程课堂教学有机融合

传统的“工程图学”课程实验体系，注重基本技能的训练，主要锻炼学生的手工绘图、尺规绘图和计算机绘图能力，学生的创新设计能力和工程应用能力在传统的教学体系中很难得到训练。“工程图学”课程创新实践体系则不同，围绕3个教学改革方向：学习群体化、主动学习性和研究性教学[7-8]，通过整合、优化和拓展，重新规划创新实践活动，不仅和基础课程课堂教学体系紧密结合，相辅相成，将实践教学贯穿了整个学习过程，而且通过实践达到了运用基础知识解决设计中问题的目的，真正做到学以致用，学生的创造力得到有效发挥，工程师的素质得到有效提升。

创新实践与课堂教学融合体系见图2，教师通过课堂教学将“工程图学”课程的主要内容传授给学生。学生通过市场调研和文献整理深刻理解设计内容，主动获取人机原理等相关知识，创新性地提出设计方案，将工程意识、批判思维等融入设计过程，发现当前状况中所存在的主要问题及其症结所在，并能够积极地寻找可靠合理的改进措施[9]。通过手工绘图和计算机绘图等技能来表达设计方案、设计内容和设计结果。学生项目组不仅得到了设计结果，也提高了交流表达能力，锻炼了团队合作精神。

图2的流程也清晰地展示了知识传授、知识获取和拓展及知识运用和加工之间的相互联系，反映出基础课程创新实验体系既综合了基础课程课堂教学内容，充分将教学内容中的基础知识和设计内容结合起来，同时要求学生对所学知识进行补充、转换、重组和综合，以知识解决实践问题。创新实践不仅使得学生了解了工程设计的基本步骤和方法，同时还激发了学生在学习过程中的主动性、创造性，通过对所学知识进行分析、综合、加工、组合，达到创造性解决问题的目的。将创新实践和课堂教学有机融合，充分体现了以创新能力培养为特征的创新教学模式，弥补了传统教学的以系统知识传递为特征的不足。

图2 创新实践与课堂教学融合体系

真正成功的大学课堂，是在对书本知识理解和掌握的基础上，给学生留下思考拓展的空间[10-11]，鼓励和支持学生通过实践、质疑、检验和发现新知识，运用知识，实现自主学习和创新意识的培养。因此基础课程教学体系应该由传统的“以知识传授为本”转向“以知识应用为本”，把知识接受转变为知识探究和能力培养，学生由知识接受者改为知识探究者。在发现问题、自主探究、解决问题的过程中真正锻炼学生的创新思维能力、工程实践能力，通过亲身探索认知规律、实现工程应用，从而提高教学质量，培养学生成为具有探索自然规律，实现具有创新精神和工程应用能力的人才。

[1] 常维亚，赵莉，朱郴韦，等．将创新教学纳入本科培养方案[J]．中国高等教育,2016(2)：50-52．

[2] 秦春华，林莉．学生评价与本科教学面临的挑战[J]．中国大学教学，2015(12)：57-59．

[3] 鲍崇高，张健，赵欣，等．推动基础课程改革,促进基础课程教师发展[J].中国大学教学，2015(12)：42-45．

[4] 王洪才，刘隽颖，解德渤．大学创新教学：理念、特征与误区[J].中国大学教学，2016(2)：19-23．

[5] 朱红，马莉萍，熊煜．“大班授课、小班研讨”教学模式效果研究[J].中国高教研究，2016(1)：42-47．

[6] 张琼．知识运用与创新能力培养—基于创新教育理念的大学专业课程变革[J]．高等工程教育研究，2016(3)：62-67．

[7] SHAWNA YOUNG, ANA UY, JOYCE BELL. Student engagement in research, scholarship, and creative activity (SERSCA)program: sharing a program model from design and development through evaluation[J]．Innov High Educ，2016(6)：DOI 10.1007/s10755-016-9370-y.

[8] RACHAEL R BAIDUC, ROBERT A. Mentored discussions of teaching: An introductory teaching development program for future STEM faculty[J]．Innov High Educ, 2016 (41)：237–254.

[9] 王洪才，高馨．论创新人才素质特征与高校办学定位[J]．现代大学教育，2008(5)：81-86．

[10] 陆国栋．如何打造真正的大学课程[J]．中国大学教学，2016(2)：10-13．

[11] 陆国栋，孙毅，费少梅，等．面向思维力、表达力、工程力培养的图学教学改革[J]．高等工程教育研究，2015(5)：1-7．

Title: Important Role of Innovation Practice in the Fundamental Course System

Author(s): ZHOU Qin

innovation practice; fundamental course; teaching system; creative ability

A

1006-9372（2017）03-0044-04

2017-03-27。

周琴，女，副教授，主要从事机械工程专业的教学和科研工作。

投稿网址：www.chinageoeducation.net.cn联系邮箱：bjb3162@cugb.edu.cn

周琴．创新实践环节在基础课程体系中的重要作用[J]．中国地质教育，2017，26（3）：44-47．