基于创新教学设计的研究生创新能力培养探索及研究

王昀睿 张传伟 李 娟 孙林辉 葛红玉

西安科技大学机械工程学院，陕西 西安 710054

通过对国家出台的相关重要教育政策文件如：《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》《高等学校创新能力提升计划》等的研读可以发现，创新人才的培养已成为当今社会发展的主流。研究生经过了本科阶段的初步科研能力训练，具备一定科研能力，到了研究生阶段就会成为实施科研的主力军，其科研创新能力的高低直接会影响高校整体实力的强弱。

对于研究生创新能力的培养研究一直在进行。杨文强［1］通过文献研究，揭示我国高校理工类学术型研究生创新能力培养过程中存在的主要问题及主观影响因素和客观影响因素，研究提出我国理工类学术型研究生创新能力培养的主要策略和建议。王宇［2］以高等物理化学学科研究生培养体系的构建为例，以提高研究生创新实践能力为导向，以研究生创新思维培养为核心，优化课程体系和创新培养机制，构建了集散式教学、三段式指导、分类式培养的研究生培养模式。霍晶［3］认为，研究生的创新能力主要指研究生利用自己所学到的、积累到的知识经验，经过科学的思维加工和再次创造，进而产生新思想、新方法和新成果的本领。

综合目前研究生创新能力的培养研究不难看出，目前对于研究生创新能力培养的研究主要集中在对创新能力影响的综合因素的分析，或只是停留在某一具体的学科，而教学过程对创新能力的促进作用并没有进行深入研究。

对此，进行基于创新教学设计的研究生创新能力培养探索及研究，通过教学内容的创新设计、教学过程的组织、评价体系的重构等，来提高研究生的创新能力。

一、创新教学设计的思路

教学设计是整个教学环节的重要内容之一，需要明确教学对象、教学目的、教学内容、教学环境、教学方法与手段等因素。创新教学就是要从教学设计的各个因素出发，综合考虑。要结合教学对象的特点，应用创新性的方法来激发学生的主观能动性，课堂中通过设计合理的实践活动、采用先进的教学方法，发挥学生主体作用，让学生从课中被动学变为课前、课中、课后主动学。从基础知识学习上升为高阶知识探索，不断发展学习内动力。教师从简单的知识传授者转变为学生学习的引导者、设计者，通过课前、课中、课后不同情境与学生的联系与接触，创新设计合理的教学内容与手段，训练学生的创新思维。因此，在研究生知识储备的课堂教学过程中，应用创新的方法，从内容、过程组织及评价体系等方面进行改革，培养学生的创新素质，其构成，见图1。

图1 创新教学设计构成

二、创新教学内容设计

学生兴趣的激发是进行创新的前提，课堂教学内容的创新设计是保障。研究生的教学内容设计从前沿知识介绍、研究领域方案展示、待解决问题引导等方面进行，给学生展示出教学内容的新颖性。同时要带领学生思考未解决的问题，从而使学生充满好奇心，引起他们对未知领域探索的兴趣，从而激发创新意识。

（一）课程前沿知识介绍

课程前沿知识是研究生学习的重要内容之一，可要求学生课前查阅资料了解一下和自己研究方向相关的前沿，课堂中结合学生的反馈，再根据课程目标进行一定的补充。前沿知识的学习过程也是激发学生研究灵感和探索精神的重要环节；对于研究过程体现出来的动态知识，强调其创新思维的过程，激起学生深入钻研的兴趣和创新意识。

（二）研究课题方案展示

研究生课堂不是某本书的讲述，因此老师可以以自己研究的相关课题为中心，展示前期的研究成果，并详细介绍成果形成的过程，使学生看到该课程可以解决的真实的科学问题，从而激发学生进行探究的欲望和兴趣。

同时，老师在给学生介绍研究方案的过程中，留出一定的思考与研究空间，使学生对该课程的内容充满探究的兴趣，激发学生丰富的想象力、敏锐的观察力及创新意识。

（三）项目式内容提炼

除了与研究课题相关的内容，课程其余的知识点可以通过总结与提炼，形成单个的教学任务，课堂中以这些任务为主题展开学习，可以是老师对核心内容的讲述后进行讨论，也可以是提前要求学生查阅资料后的共同分享，使学生始终能感受到待探究知识的新颖性。通过创新设计，完成教学内容的构建，激发学生的创新意识。

（四）实践内容融入

将实践内容融入研究生授课过程是进行创新能力训练的重要手段之一，在课堂中设置一定的具有创新性的实践训练课题，使学生在实践中体验基础理论知识应用的同时，充分开拓思维，激发探索的热情，从而引导学生向着科学的更深层次去前进。

三、创新教学过程组织

运用创新思维方法去解决科学研究问题，是研究生应该具有的能力，在教学中，采用丰富多样的形式创新课堂组织，使学生从老方法解决老问题，到老方法解决新问题，再到新方法解决老问题，直至新方法解决新问题。

教学过程组织中，部分内容可进行混合式教学的实践，通过课前任务的布置，让学生在课前完成规定的学习内容。课堂上再针对重点内容进行讨论、分享、辩论等，研究生教学过程创新组织模式，见图2。

图2 研究生教学过程创新组织模式

（一）进行模仿式训练

老师在课前可提炼出与课程内容相关的任务，要求学生查阅资料，通过对资料的阅读、汇总，聚焦问题分析原因，并模仿已知的研究思路，提出不少于一种解决方案，再运用一定的评价方式进行方案的优劣评价，以此进行创新思维的训练，最终以PPT形式展示自己的学习与研究过程，不断提升创新能力。

（二）案例分享辩论

课堂中设置一定的案例教学比例，通过案例的分析与研讨，使学生从案例中学习问题构建的思路，理解解决问题的方法，进而上升到方法论；后期将方法思想创新性地应用于自己的科研过程，提升学生分析问题及解决问题的能力；实践应用案例可加强知识的内化过程，培养研究生应用旧知识解决新问题的创新思维过程与能力。

（三）开展难点问题讨论

提炼出个别难点问题，以问题为导向组织课堂讨论，既可分组讨论，也可以一起讨论。讨论中可采取多种方式，如纸上对话、旋转舞台、滚雪球、智力拼图等策略，使学生的讨论带有一定的趣味性和竞赛性。通过不同策略的组合运用及过程的合理设计与组织，提高学生学习过程的参与度，同时在解决难点过程中采用头脑风暴法，对培养学生的创新思维非常有帮助。

（四）开展沙盘训练

在课堂内容的组织中，可将原来由实验老师完成的实践环节融入课堂，结合知识点设计合理的实践沙盘，组织任务驱动式的学习过程。通过分组在课堂上完成训练，老师根据沙盘进行重要知识点的讲述，进行合理的引导及点评，在训练结束时让学生分组总结，使学生在娱乐中理解知识的应用方法。

（五）引入科技竞赛

科技竞赛是提升学生创新能力的重要方式，学校、国家每年都会有多种赛事举办，老师可以借助这个机会，将与课程内容相关的往届竞赛的学生题目及方案拿到课堂上进行分享，让学生看到竞赛中解决的实际问题及具体方案，拓宽学生思路，还可让学生针对问题进行新方案的讨论，引导创新思维，提升创新能力。

四、创新教学评价体系

运用创新教学方法，学生参与教学过程的程度明显增加，从课前到课中再到课后均要付出不小的精力，因此评价体系也不能再沿用传统的一个大作业定结果或一场考试为主导的形式，而应该将形成性评价融入考核过程，形成教师评价、学生自己评价及伙伴评价等多元结合的模式，关注整个学习过程，从而促进创新能力的提升。

（一）评价主体多元化

由于采用混合式教学，评价方法也必须在传统的“终结性评价”的基础上加入“形成性评价”内容，体现学生学习过程的参与度。形成性评价中可融入学生互评、学生自评的权重，让学生在评价自我、评价伙伴中感受学习的乐趣，激发学生的积极性。整个学习过程，根据不同的课程内容设置不同的评价主体和权重，保证评价的客观和公正性。

（二）评价内容多维化

传统的评价过程是以期末考试为主、平时为辅的方式，而平时更多参考出勤或作业的完成情况进行。这种评价重视知识和技能的考核，而轻视学习过程的评价，在采用新的教学方式中，学生会在课下查阅大量资料，还要进行资料的汇总及整理，这个过程学生的学习完全靠自主性；课堂讨论及小组活动中学生的参与程度也有差异，因此应将各环节学习的态度、过程维度，评价指标可包括知识、技能、过程、态度等四个维度评价内容的变化，促进学生学习过程的主动性，达到提升创新能力的目的。

五、结语

研究生应该具有的创新能力在科学研究中扮演着重要的角色。为了培养研究生的创新能力，将创新教学设计与研究生创新能力培养相结合，形成了新颖且有特色的研究生教学内容设计方案，探索了研究生教学过程的创新组织模式，建立起了立体多维的课程评价体系。该方法已经在研究生教育中得以运用，并取得了良好的效果。