基于实践教学体系改革提升大学生创新能力的研究

张涛 闫长旺 张鸿波

摘  要：本文以内蒙古工业大学矿业学院矿物加工专业为例，以模型制作为突破口，通过将课堂理论知识、现场实习经验与模型制作相结合，构建创新实践教学体系，通过专业培养方案的完善，形成了由创新思维系列课程、创新系列实践、专业创新实践、课外创新实践组成的一整套创新实践教学体系，加强学生创新实践能力培养和提高学生学习兴趣，有效提高地矿类学生的实践创新能力。

关键词：实践教学;创新能力;模型制作

中图分类号：G642    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）23-0092-04

2014年9月，在达沃斯论坛开幕式上，李克强总理首次提出了“大众创业、万众创新”的口号。目前，中央层面出台的关于促进创新创业的文件已经超过30份[1]，先后出台了《国务院办公厅关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》《国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》等文件[1-2]。大学生的创新能力提升是国家创新能力提升的重要组成部分，高校作为为国家培养高素质人才的摇篮，必须重视本科生创新能力培养，提升学生创新实践能力[3]，大学教师作为创新能力的培养者，必须结合企业需求、社会需求与学生兴趣，正确引导学生进行相应的创新实践研究，激发学生在研究过程中的创新潜能，加强学生对课本知识理解的同时，提高对理论知识的运用和创新能力[4]。

加强矿业类学生的实践能力和创新能力，这是新世纪对矿业类人才培养的基本要求[5]。目前，在大学生培养过程中，普遍存在学生创新能力不足的情况，尤其随着国家实施创新驱动发展战略，创新能力成为大学生卓越能力的标志[6]，如何在新的形势下培养学生具有丰富的理论知识、突出的实践能力以及良好的创新能力成为当前研究的热点[7]。

一、专业人才培养过程中存在的问题

（一）培养方案老旧，创新课程体系有待完善

内蒙古工业大学矿业学院矿物加工专业成立于2015年，专业成立之初，在人才培养方案的制订上大量参考了国内同等高校的培养方案，方案相对较为传统，有些高校的方案甚至沿用了十几年，培养方案中关于学生创新能力的培养不够突出，难以适应专业的快速发展。从学生角度来看，培养方案过于老旧，部分内容已经过时，与现代矿山企业生产实践无法紧密联系，无法提升学生学习兴趣，与理论课配套的相关实践课程体系不完善，毕业的学生去企业后需要很长时间适应企业需求，对于企业技术革新很难发挥积极作用[8];从教师角度来看，传统人才培养方案内容固定，限制了教师对学生创新能力培养的积极性，单纯通过课堂讲授对学生创新性的提升效果较差，学生无法深入地将创新理论与实践相结合，造成教师和学生创新思维受限。

（二）大学生创新意识淡薄，创新动力不足

由于传统的培养方案及培养目标更加侧重于对学生基础理论知识的学习培养，没有做到从生产实际出发，忽略了对学生创新意识的培养和矿业类相关企业的实际需求，缺乏对学生创新思维的培养，而学生在学习过程中也存在着重专业知识轻创新实践能力训练的现象[9]，尤其是工程应用和相应的安全措施缺乏，学生在参加工作后解决实际问题的能力严重欠缺，很难为公司存在的问题提出新颖的解决方案，工作中应变能力有待提升，难以将所学知识融入实践中，缺少相应的创新激励措施，使得学生创新动力不足，没有形成良好的创新氛围，最终导致学生创新意识淡薄，创新动力不足。

（三）考核机制落后，实践教学没有创新

受传统教育模式影响，大多数高校制订的理论课评价考核方式都是以学生基础知识测试为主，以课堂表现及课后作业为辅，学生通常通过课堂听讲、考前突击复习的方式来通过测试，复习方式多为死記硬背，不利于学生创新能力的培养，测试题评定时多以参考答案为准，学生发挥的余地较小，不利于学生对知识的综合理解与运用。

实践课评价考核通常以实习报告为主，现场出勤为辅，缺乏对学生现场实践能力的考查，尤其是矿业类专业，一方面受限于实习企业，将培养学生实践能力作为企业职能的延伸并没有被大多数企业所认同，企业从自身安全责任出发，不愿意接收高校学生实习，少数愿意接收的企业也会提前与高校沟通制定好路线和时间，学生无法充分利用假期和空闲时间进行实践，集中实践学到的内容也很有限;另一方面，教师在指导实习过程中通常把学生安全放在首位，实习内容以参观讲解为主，导致学生无法发挥自己的主观能动性，无法将理论知识与实践很好相结合，甚至出现了实习结束后仍然不懂工艺流程和设备原理的情况，实践能力培养效果考察被忽略。在考核时，一方面存在评价方法单一的问题，仅以实习报告内容很难判断学生对实践内容的掌握程度;另一方面，由于实习内容相同，不可避免地出现学生实习报告内容雷同的现象，无法实现对学生实践效果的全面掌握，最终很难达到实习目的。

（四）学生创新成果保护意识不强，创新效果难以检验

近几年，随着国家对创新培养的重视程度越来越高，从国家层面到自治区政府再到高校组织了丰富多彩的创新竞赛活动，大大丰富了学生创新能力培养渠道，例如挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“创造杯”大学生课外学术科技作品竞赛、“大学生创新实验计划”项目以及各类学科学生实践作品大赛，学生参与积极性也越来越高，但是在创新过程中学生团队对创新成果保护意识不强，创新成果被别人抢注专利、将成果上传到网络等现象时有发生，学生知识产权保护意识淡薄，将成果凝练发表论文或者申请专利时才发现创新内容已被抢先发表。

通过近几年的创新活动参与情况发现，学生的很多创新想法都有独到之处，但仅局限于稿纸上或者说明书中，难以应用于实践之中，部分有创新想法的学生虽然进行了物理模型设计与制作，但实用性难以得到检验，无法与现场生产实践相结合。

二、新时代大学生创新能力培养与实践

（一）构建科学的创新实践教学体系，创建创新平台

针对培养方案中不重视学生创新实践能力培养的问题，在2020年修订培养方案时，加强了实践课教学比例，专业实践教学学分达到48.5学分，占培养方案总学分比例达到了28%，对创新课程体系进行了完善，形成课堂教学——实验教学——现场设计——实习教学的完整体系，实现从理论灌输向案例教学模式的转换，实践教学路径不断拓展，提升了学生的创新能力，其中，创新教学体系以专业创新为核心，形成由创新思维系列课程、创新系列实践、课外创新实践组成的一整套创新实践体系，设置学分为7分，占比为4%，各类课程占比见表1。

在创新能力培养过程中，同样注重创新平台的构建，目前，本专业已与多家选煤厂、选矿厂合作建立产学研基地，加强学生创新思维和实践能力培养，实践教学中强调将所学理论知识与实际生产相结合，使学生充分学习掌握现场生产情况，提升实践能力;学院新建创新工作室一个，申请校级“矿业工程创新创业教育平台”一个，在学校和学院支持下，购置模拟软件、3D打印机等设备实现学生的创新思维，工作室的建立与矿物加工实验室、化学工程实验室以及校实验测试中心共同构成综合性的新兴创新平台，为学生提供创新能力提升的途径。

（二）提高学生创新积极性和主动性

在提升学生参与创新实践的积极性和主动性上，一方面，对创新实践教学体系和教学方法进行革新，规定学生必须完成的创新学分，在理论教学过程中，各任课教师积极变革教学方法进行引导教学，让学生在听课过程中挖掘创新点，在课程理论基础上探索工艺及设备的革新方案，在课后开设研讨课，使学生与任课教师进行充分沟通，完善创新方案;另一方面，进行导师制建设，每名导师负责指导6—8人的创新团队，指导学生参加各级创新竞赛，吸引学生参与指导教师项目，培养学生创新能力和科研能力。学院提供资金支持，对制作模型参加竞赛获奖的指导教师和学生进行奖励，报销部分制作费用，大大提升了教师和学生参与积极性。通过方案的实施，2020年参与各类创新竞赛的学生人数和作品数较2019年翻了一倍，且有更多的学生开始有意愿参与到创新活动当中，学生参与创新活动的比例超过60%。

（三）完善考核机制，创新实践教学内容

通过培养方案和课程标准的修订，将实践类课程及创新类课程的考核方式由原来的报告为主转变为综合考核，内容包括通过问卷调查或者小测试了解学生对实践课的了解程度及预习效果，以及参与创新活动的意愿及感兴趣的方向;在实践过程中注重过程管理，利用与准格尔旗共建校区的优势，通过与准格尔旗煤炭局建立合作关系，进而与准格尔旗矿山企业建立广泛联系，使学生能够小规模地进入各现场进行实践，了解不同选厂的工艺及设备，掌握各流程特点及选厂存在的问题，除了指导教师讲解以外，还要求学生对工艺流程及设备熟练掌握并能够进行讲解，教师和现场技术人员根据学生的现场实践能力进行综合评测;实践课程结束后要进行测试或者答辩，加强学生对实践内容的掌握程度。对实践课程严格要求的目的一方面是增强学生实践能力，另一方面是在学生熟悉现场生产及需求的基础上进行创新，学生在参加后续创新活动时，可以根据现场生产遇到的问题，结合所学的基础理论知识，提出解决方案的思路，并与现场技术人员沟通，可以较好地锻炼学生的创新思维，对于一些不方便应用于实际的想法，学生可以动手将自己的创新想法融入物理模型、数字模型实验中，对创新点进行凝练，参加各类创新竞赛。

运用创新成果指导大学生进行模型制作，参加实践作品大赛，将创新理论运用到实践中，通过竞赛检验教学效果，拓展了课堂实践教学的空间、深度和广度。

（四）培养学生创新成果保护意识

在大学生创新能力培养过程中，结合理论教学和生产实际，不断进行新型设备模型的探索与创新，并使学生在创新的同时注重保护自己的智力劳动成果，培养学生将知识产权成果凝练后申请专利，定期举办学生内部成果交流及知识产权保护讲座。培养学生对专业模型进行创新的同时，不断深入培养学生在模型设计方法上的创新，使学生通过设备及设计方法的创新更好的贯彻创新理念，全面培养大学生的创新意识和团队协作精神，增强大学生的工程师设计与实践能力。

三、教学改革成效

本研究以模型制作为突破口，通过革新培养方案，提升学生创新积极性，改进实践创新课程综合评价等方式提升大学生实践能力，通过改革，初步取得了以下效果：1. 以模型制作促进创新能力培养，通过模型制作展示大学生创新能力，促进学生专业知识、创新能力和素质全面协调发展。2. 以创新实践带动专业知识学习，大学生创新实践作品，是以專业知识为基础进行创新制作的，是学生所学专业知识的体现，带动了学生对专业知识的学习和应用。3. 以模型制作激发创新思维，模型制作不仅体现了大学生的专业知识，而且体现了一定程度的创新。通过制作模型，体现出与课本知识不一样的创新方式，凝结了大学生的智慧，激发了大学生潜在创新思维。4. 以参加实践作品大赛构建创新实践教学体系，构建了《专业创新实践》课程，经过不断修订，先后完成两版课程标准，从教学体系上为大学生创新能力的持续培养做好了准备。

四、结语

本文通过分析当前大学生创新能力培养和创新实践过程中存在的问题，以内蒙古工业大学矿业学院矿物加工专业为例，以模型制作为突破口，通过构建科学的创新实践教学体系，创建创新平台，提高学生创新积极性和主动性，完善考核机制，对实践教学内容进行创新，培养学生对创新成果的保护意识。

参考文献：

[1] 雷亭. 矿物加工工程专业提高实践创新能力探讨[J]. 当代旅游（高尔夫旅行），2017（12）：207+209.

[2] 张涛，李婷，张鸿波. 新工科背景下矿物加工人才培养模式改革探索[J]. 内蒙古教育，2020（20）：59-61.

[3] 李延锋，沙杰，彭耀丽，夏文成. 新工科下矿物加工工程专业创新人才培养模式的改革与思考[J]. 教育现代化，2020，7（37）：43-46.

[4] 肖军辉，王振，王进明. 试论矿物加工工程专业创新人才培养实践[J]. 吉林广播电视大学学报，2020（03）：6-7.

[5] 徐承焱，王培龙，寇珏，孙体昌. 矿物加工工程专业实验课程改革与实践[J]. 实验科学与技术，2019，17（03）：94-99.

[6] 丁淑芳，彭德强，张鸿波，李明明. 矿物加工工程专业实践教学新模式的探索[J]. 山西建筑，2019，45（03）：243-245.

[7] 艾光华，邱廷省，陈江安，李晓波. 矿物加工工程专业产学研结合创新人才培养模式研究与实践[J]. 科教文汇（上旬刊），2020（09）：87-88.

[8] 张涛，刘翔，李婷. “互联网+”背景下采煤概论课程教学改革探索研究[J]. 内蒙古教育，2019（07）：37-39.

[9] 冯建忠. 创新型专业人才培养实践研究——基于矿物加工工程专业的视角[J]. 赤峰学院学报（自然科学版），2017，33（11）：52-53.

（责任编辑：淳洁）