“创造性思维与创新方法”课程混合教学改革与实践

张铁成 杜玉

摘 要：文章以机械设计制造及其自动化专业选修课程“创造性思维与创新方法”为例，针对创新方法理论简单、实践难的课程特点，通过持续6轮参加省跨校修学分活动，借用优质教学资源及教学平台开展线上线下混合式教学活动，从在线资源、课堂、设计实践三个维度构建“学、教、练”一体化教学环境，依托现代信息化技术辅助翻转课堂，并针对多种创新方法开展训练、开拓思维、扩展思维，以树立“人人皆可创新”“创新有法可依”的意识开展课程思政。

关键词：创造性思维与创新方法；翻转课堂；混合式教学

1 课程发展历程及培养目标

近年来，教育部十分重视大学生创新创业能力的培养，通过实施国家级大学生创新创业训练计划，促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，增强高校学生的创新能力和进一步的创业能力，将创新创业教育面向全体大学生，纳入教学主渠道，结合专业教育，贯穿于人才培养全过程。学院修订了机械设计制造及其自动化专业2016版培养方案，增设“创造力思维与训练”等4门创新创业类课程。在2019版培养方案中，将“创造力思维与训练”课程名称修改为“创造性思维与创新方法”，同时在材料成型及控制工程、车辆工程专业也开设该课程。在大一第二学期开设，课程总学时32学时，其中理论课程16学时，设计课程16学时。

自2017年首次开课起，本课程每年均参加辽宁省大学生跨校修学分活动。线上课程使用大连理工大学冯林教授在智慧树平台或超星平台上的“创造性思维与创新方法”课程，采用了线上线下相结合的教学模式，线上、线下学时各占50%。

根据学校培养“会做人、能做事，会学习、能创新”，具有高度社会责任感、创新创业精神、实践能力与国际视野的高素质应用型人才目标，结合专业人才培养目标，本课程以培养“会创新”“创新精神”为出发点。

知识目标：能理解创新、创造性思维相关的概念，理解、发现和突破现有的思维定势，能够运用扩展思维的方法建立创新的思维方式，获得突破思维障碍的方法。

能力目标：能理解各创新方法的应用过程、方法，能单独或综合应用各种创新方法，能够针对特定的问题选择合理的创新方法，从系統性、科学性的角度提出创新的解决方式。

素质目标：能树立发现问题和创新意识、能从新视角看待所有知识，独立思考、学会提问、具备将创新理论与专业知识融合的能力，具备永久创新、科学创新的能力。

2 “创造性思维与创新方法”课程的教学现状

2.1 学生创意意识弱

本课程面向机械设计制造及其自动化、车辆工程和材料成型及控制工程三个专业大一学生开设，在第二学期开课。学生已经从高中的学习方式逐渐过渡到大学的学习方式，绝大部分学生仅仅认识到创新的重要性，但缺少对创造性思维及创新方法系统性的认知。也有部分学生能通过学校的创新创业平台，通过工作室、社团在学长的带领下参与大创项目、专业竞赛等创新实践活动，但由于专业基础薄弱，对创新的方法缺少系统性的认知，在创新实践活动中经常出现获取创意周期长、创新质量一般等问题。在国家创新创业培养能力的要求下，学生对如何开展创新活动感到迷惑，参与创新的底气不足。

2.2 学生专业基础薄弱

因开课学期为大一下学期，绝大部分学生缺乏计算机辅助三维数字化设计基础，无法对创新所取得的成果进行后续的详细设计，尤其是大一所学专业课少，专业基础知识薄弱，创新成果不利于与大学生竞赛等创新平台进行结合，缺乏专创融合、持续创新的环境。

2.3 教学理念陈旧，教学模式单一，学生参与率低

创新方法理论比较简单，但实践应用难，在传统的教学中以对常用创新方法的讲授为主，缺少对典型创新方法的训练，尤其是无法针对特定的主题开展创新方法系统性的训练，无法使用集体脑力激荡法开展现场思维训练。

2.4 考核方式单一、不全面

考核方式单一，传统考核方式所考核的内容与开拓创新思维的方式冲突。在考核过程缺少对学生学习过程的考核，尤其是小组讨论等活动的开展不够具体，在原有考核方式中也缺乏对集体参与等形式的考核。

3 课程建设与教学改革实践

3.1 如何利用优质课程资源开展混合式教学

本课程所使用的在线课程“创造性思维与创新方法”是国家级视频公开课程、国家精品在线开放课程，由大连理工大学冯林教授主讲，在中国大学MOOC、智慧树、超星泛雅等平台均开设课程，截止到2022年10月，该课程在智慧树平台已经运行了14学期，累计选课人数约114.93万人，累计选课高校1036所，累计互动次数696.85万次。课程组针对在线开放课程的特点，以提高大学生创新精神和创新能力为主线，吸收国内外相关课程的教学内容，充分运用信息技术，从创新能力构成、思维定势及其突破、创造性思维培养和创新方法训练等方面重新构建了本门课程教学体系。

我校在参加省跨校修学分活动中，前三轮使用了智慧树平台上的“创造性思维与创新方法”课程，后三轮使用可超星泛雅平台上的“创造性思维与创新方法”课程。线下教学团队利用优质课程资源构建SPOC课程，调整课内外教学内容和时间分配，学生在课前完成SPOC指定章节内容的在线学习并测试。教师不再占用大量课堂时间来重复讲授内容，而是采用讨论法和协作法引导学生开展创新方法训练，满足学生个性化学习要求，激发学生学习积极性。

3.2 翻转课堂的实施与应用

经过六轮翻转课堂的探索，本课程已全面实施了翻转课堂。每次课的翻转课堂主要分为课程任务布置阶段、线下授课阶段和课后反馈三个阶段，如下图：

（1）课程任务布置阶段：教师提前在课堂、在线平台及QQ群中布置下周课程任务，要求学生课下完成指定章节的学习；教师查看学习进度，提醒学生按时完成学习任务；学生观看视频、完成章节测试，教师分析学习情况。

（2）线下授课阶段：线下授课对未掌握的知识点进行讲解。课上开展创新方法训练，根据“不否定、仅建议、多鼓励、多启发”原则，让学生摆脱思维上的限制，大胆去想。

（3）课后反馈阶段：布置与课程内容相关的作业，将课内的知识在课外继续应用。

翻转课堂各阶段任务图

3.3 利用现代技术辅助混合式教学

3.3.1 利用超星平台学习统计数据分析

教师根据超星平台的学习统计功能，掌握学生各章节视频观看情况和章节测试完成情况，直观显示出学生未能理解的部分或者掌握不牢的知识点，以便在线下课程中对重难点部分进行详细讲解。通过发布公告、发布作业、布置讨论等方式加强学生对在线资源的学习。

3.3.2 课程知识体系的图谱化工作

使用思维导图工具完成课程知识体系的图谱化工作，以图形方式归纳、展示课程知识点，通过思维导图工具中的收缩展开节点功能，教师在短时间内以图形方式直观展示课程知识点，学生在思维训练过程中也可快速查看相关创新方法要点，也便于课后学习。

3.3.3 创新方法模板的制作与应用

制作了常用创新方法：635头脑风暴法、奥斯本的检核表、六顶思考帽法、动词提示检核表法（和田十二法）、希望点列举法、5W1H方法等，应用的具体流程表格及创新案例，有电子版、纸质版、腾讯在线文档等形式。学生可参考现有表格及案例，开展个人或者集体的创新方法训练。充分发挥在线文档的分享功能，如使用腾讯文档的“在线表格”在线填写功能，各小组可将开展在线头脑风暴的“在线思维导图”分享网址填写到“在线表格”中，通过“在线表格”汇总、查看及分享各组头脑风暴开展情况。

3.4 教学方法

在课堂教学中，采用“学生在线学习、教师面授、专题讲座、启发式教学、课堂讨论、案例教学”等多种教学方式相结合的立体式教学方法。

采用翻转课堂的方式，基于任务驱动、以练为途径，针对不同的创新方法采用学生课前线上学习、教师课上精讲、课上创新方法综合应用训练、学生课上创新成果细化、创新成果分享、教师点评的方式，突破思维障碍，开拓思维视角，使用科学的创新方法进行创新训练。

3.5 课程成绩评定方式

改变传统的期末一次性闭卷考试的范式，构建“综合化、过程化、多元化”的新型考试模式，采用线上和线下考核相结合的方式，如下表。

（1）线上考核主要由所使用在線平台中的学习进度、讨论、章节测试和线上期末考试成绩等组成，线上成绩从在线学习系统中导出。

（2）线下考核分为平时成绩和期末考核成绩，平时成绩根据平时创新方法训练小作业进行评定，期末考核采用多样化的考核方式，如设计作品、论文、设计报告、调研报告等。

3.6 课程改革成效

本课程所使用的在线课程资源先后获得“国家级视频公开课程”“国家精品在线开放课程”等荣誉称号。近两轮，本门课程学生评教分数为91.3分和90.8分。部分学生能根据所学的创新方法参与创新实践活动，累计获得国家级竞赛奖项3项，省级竞赛奖项13项，获批大学生创新项目1项。教师持续对本课程进行改革，完成了校级教改项目1项（“创造性思维与训练”课程跨校修读、学分互认的教学模式研究与实践），获批省教改1项（基于跨校修读学分的“创造性思维与创新方法”课程混合式教学模式研究与实践），发表教改文章1篇（基于智慧树平台的“创造性思维与训练”课程混合式教学实践），基于混合式教学的“创造性思维与创新方法”教学设计获得校本科优秀课程教学设计一等奖。

3.7 创新实践中的课程思政

根据教材及在线资源中的经典创新案例的阅读及分析，分享创新精神、突破思维障碍、开拓创新视野、以持续性创新为终极目标，将创新应用到工作、日常生活、学习中。树立“人人皆可创新”“创新有法可依”的意识，牢记并应用突破思维障碍的方法，面对难题不畏惧、勇于创新、敢于创新、善于创新、科学创新。

4 下一步改革的目标

4.1 优秀创新案例库的建设

继续丰富创新案例库的建设，并对创新案例中的创新思维、创新方法应用进行分析，使其具有借鉴和指导意义。

4.2 混合教学方式的持续改进

在现有混合教学的基础上，将任务驱动、项目驱动等融入现有教学中，并增加创业意识的培养，针对学生在设计方案展示时所需知识不足的问题，探索如何增加创新成果展示的新方式。

4.3 系统性创新流程及其优化

针对各创新方法应用的领域及应用难易程度，形成系统性的创新流程，从最初的发现问题、分析问题、系统性地解决问题的流程，在各阶段选择合适的创新方法、获取创新灵感、发挥各创新方法的优势，开展系统性的创新实践活动。

结语

本课程通过持续参加省跨校修学分活动，借用优质教学资源及教学平台开展线上线下混合式教学活动，探讨及实践翻转课堂的教学，并针对创新方法理论简单、实践难的课程特点，从在线资源、课堂、设计实践三个维度构建“学、教、练”一体化教学环境，采用课前学生自学、平台监测学习状况、教师督学、教师析学、教师课上内容重点讲解、学生课上创新实践及方法应用、学生课上创新成果汇报、学生课后创新优化、创新成果储备、开展系统性创新实践等模式，让创新有方法可循，让创新更具有科学性。

参考文献：

［1］徐丽娜，牛雷.多元化模式下“双创”课程体系改革的研究［J］.科技与创新，2022（15）：161163.

［2］张铁成，杜玉.基于智慧树平台的“创造性思维与训练”课程混合式教学实践［J］.教育教学论坛，2020（17）：244245.

［3］林芳.双创背景下大学生创新创业训练计划项目实践探究［J］.产业创新研究，2022（16）：196198.

［4］李桦，江霞，欧阳其斌.陕西“双一流”高校大学生创新创业教育质量满意度提升路径探析［J］.高教论坛，2022（02）：104109.

［5］叶绘晟，沈仰峰，谭入铚，等.应用型本科院校大学生创新创业训练计划管理模式的构建与实践［J］.商业文化，2021（19）：142144.

基金项目：2021年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究优质教学资源建设与共享项目——基于跨校修读学分的《创造性思维与创新方法》课程混合式教学模式研究与实践（项目编号：202111258928）

作者简介：张铁成（1975— ），男，蒙古族，辽宁昌图人，硕士，大连大学机械工程学院副教授，主要从事工业设计创新教育研究；杜玉（1983— ），女，汉族，辽宁鞍山人，硕士，大连大学机械工程学院讲师，主要从事工业设计创新教育研究。