淺談自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式與成效

王賢敏，吳柯

摘要：自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式是一種較新的高校教學(xué)方式，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有較好的促進作用。本文通過對自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式的核心內(nèi)容、實施方式和取得的成效進行探討，希望能夠更好地推廣該教學(xué)模式，更好地實踐高校的人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：自主創(chuàng)新；實踐教學(xué)；創(chuàng)新型人才；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）45-0117-02

自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式主要包括自主創(chuàng)新教育和實踐教學(xué)兩個部分，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新，并培養(yǎng)提高他們的實踐動手能力和解決問題的能力。該教學(xué)模式旨在充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，依托學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，并通過他們的動手實踐，較好地解決所發(fā)現(xiàn)的科研問題。自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式是高校本科生和研究生教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要方式和依托，是提高本科生和研究生科研能力的重要手段。鑒于自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式在高校人才培養(yǎng)方面的重要作用和推廣價值，因此有必要對該教學(xué)模式的核心內(nèi)容、實施方式和取得的成效進行探討。

一、自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式的核心內(nèi)容

1.以科研問題為導(dǎo)向?？蒲袉栴}貫穿該教學(xué)模式始終，以提出科研問題為始，解決科研問題為終。學(xué)生自主創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)均是圍繞著他們所發(fā)現(xiàn)的科研問題來開展，因此科研問題的形成、提出和解決是其核心內(nèi)容之一。

2.以自主學(xué)習(xí)為依托。該教學(xué)模式需要依靠學(xué)生的自主學(xué)習(xí)開展和實施。以學(xué)生為主體，以教師的啟發(fā)引導(dǎo)為輔，鼓勵學(xué)生獨立地或通過團隊合作方式，自主地學(xué)習(xí)新知識，自主探索解決科研問題的方法和途徑。

3.以創(chuàng)新精神培養(yǎng)為目標。該教學(xué)模式的宗旨是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。鼓勵學(xué)生不局限于傳統(tǒng)的思路與方法，發(fā)現(xiàn)目前研究的不足和有待改進之處，發(fā)現(xiàn)新問題，大膽創(chuàng)新，尋找解決科研問題的新思路和新方法，更合理有效地解決問題。

4.以實踐教學(xué)為實施手段。該教學(xué)模式注重實踐動手能力的培養(yǎng)，通過教學(xué)示范和學(xué)生的親自實踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握實踐工具。在實踐中，注重案例教學(xué)的開展，通過實踐工具，如軟硬件工具的實習(xí)指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)相關(guān)軟硬件的更多功能和擴展應(yīng)用，學(xué)會利用相關(guān)軟硬件解決自己發(fā)現(xiàn)的科研問題。

二、自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式的實施方式

1.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科研問題。首先向?qū)W生介紹本專業(yè)或本課程相關(guān)的國內(nèi)外重要期刊，鼓勵學(xué)生自主查閱相關(guān)文獻，了解國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，了解國內(nèi)外研究的前沿?zé)狳c和最新進展；然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己或所在團隊的專業(yè)興趣，提出和明確其所要研究的科研問題。需要注意的是，教師也要要求學(xué)生提出的科研問題具有一定的學(xué)術(shù)價值和實際意義。此外，在課堂教學(xué)中，注重介紹與專業(yè)和課程相關(guān)的國內(nèi)外前沿和熱點問題，并且采用案例教學(xué)，讓學(xué)生了解目前有哪些關(guān)鍵的科學(xué)問題有待解決，可以選擇哪些問題開展研究，可以通過什么方法和工具進行解決，對結(jié)果如何進行深入地分析和討論，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研意識，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，引領(lǐng)學(xué)生了解科學(xué)研究的過程和方法。

2.引導(dǎo)學(xué)生探索解決科研問題的思路。一旦學(xué)生明確科研問題后，教師就要鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新，對當前研究的不足之處提出切實可行的改進思路，并幫助或者是引導(dǎo)學(xué)生探索和找到解決問題的思路和方法。此外，教師還可以讓學(xué)生制作PPT，在課堂上介紹他們擬用于解決問題的思路和具體方法，通過課堂討論，幫助引導(dǎo)學(xué)生建立具體的算法和確定采用的軟硬件實現(xiàn)工具。

3.輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)軟硬件工具。教師要根據(jù)學(xué)生擬解決的科研問題，向?qū)W生推薦合適的軟硬件實現(xiàn)工具。通過實踐教學(xué)和編寫相應(yīng)軟硬件工具的實習(xí)指導(dǎo)書，幫助學(xué)生掌握相關(guān)工具的基本操作，同時引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)工具的升級應(yīng)用和擴展功能，教師輔助解惑。

4.引導(dǎo)學(xué)生對研究結(jié)果進行思考和討論。當學(xué)生較好地解決科研問題后，教師要鼓勵學(xué)生進一步探討他們研究有待進一步改進之處。同時，基于問題的研究結(jié)果作一些擴展的討論和應(yīng)用前景的展望。此外，教師也可以要求學(xué)生制作PPT和撰寫課程報告，匯報他們研究的科研問題、研究方法和步驟、研究結(jié)果和結(jié)論等。

5.制定合理的考核機制。教師在考核過程中要注重對學(xué)生能力的考核，主要考核他們的科研能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力。通過制定評分項和相應(yīng)的評分標準，完善考核機制。其中評分項主要包括：科研問題的學(xué)術(shù)意義和實用價值、創(chuàng)新性評價、方法可行性評價、軟硬件工具操作能力評價、問題是否得到了較好地解決、是否對研究結(jié)果進行了更深入地延伸和討論等。

三、自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式的成效

以地學(xué)相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程“地學(xué)三維可視化”為例，來探討自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式的成效。“地學(xué)三維可視化”是本?！暗厍蛐畔⑴c科學(xué)技術(shù)”本科專業(yè)開設(shè)的一門實踐性很強的專業(yè)主干課程，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和實踐，建立他們所創(chuàng)設(shè)的三維地學(xué)模型，并通過人機交互和動畫等方式展示所建立的三維地學(xué)模型。教學(xué)成效主要體現(xiàn)在以下六個方面。

1.學(xué)生建立模型的多樣性和學(xué)術(shù)價值。學(xué)生建立的模型豐富多樣，且具有一定的學(xué)術(shù)價值，包括三維地層和煤層儲量模型和開挖分析、海底油藏開采模型和沉降分析、火山噴發(fā)過程的動態(tài)模擬模型、斷層節(jié)理發(fā)育發(fā)生動態(tài)模型、地下礦產(chǎn)開采和切片分析、降雨量與地下水賦存動態(tài)變化分析模型、海水上漲和淹沒陸地動態(tài)過程模擬、滑坡變形發(fā)育動態(tài)過程模擬和演化趨勢分析等。這些模型均具有較好的實用價值和應(yīng)用前景。同時，有的學(xué)生建立的模型已公開發(fā)表。

2.學(xué)生科研能力和創(chuàng)新意識的增強。通過自主創(chuàng)新和實踐教學(xué)模式，學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識明顯得到加強和提升。學(xué)生對科研的過程，包括查閱文獻、明確科研問題、探索解決問題的思路和方法、采用軟硬件工具解決問題、結(jié)果的討論和改進等整個過程有了系統(tǒng)地認識，為其今后工作就業(yè)或者是研究生學(xué)習(xí)都打下了較好的基礎(chǔ)。學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力也得到了很好地鍛煉，他們所建立的模型都不是照搬書上或期刊上發(fā)表的模型，均是通過查閱文獻，結(jié)合自身興趣和實際生產(chǎn)需要所創(chuàng)設(shè)的模型，具有一定的新意。

3.學(xué)生實踐動手能力的提升。學(xué)生需要自主選擇和學(xué)習(xí)建模工具和軟件，并且實踐運用這些工具建立三維模型。其中遇到困惑時，咨詢教師，但更多的是通過查閱網(wǎng)上論壇和軟件幫助工具得到解決。當最后完成三維模型的創(chuàng)建后，相關(guān)的軟件已經(jīng)掌握得較為熟練了，實踐動手能力也得到了較大地提升。

4.專業(yè)興趣更濃厚。通過學(xué)生自己創(chuàng)建三維地學(xué)地質(zhì)模型，加深了他們對本專業(yè)的了解。通過查閱文獻，了解到本專業(yè)在實際生產(chǎn)和生活中的重要作用，激發(fā)了他們對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣。當完成三維模型的創(chuàng)建，他們產(chǎn)生了較大的成就感和自豪感，這對其今后的專業(yè)學(xué)習(xí)將起到良好的促進作用。

5.表達能力的提高。在模型創(chuàng)建過程中和創(chuàng)建完成后，學(xué)生需要多次制作PPT，介紹他們的思路和工作，從而促進了他們表達能力的提高。他們還需要將建立的三維模型錄制成動畫，配音講解，這都使他們學(xué)會了如何較好地表達自己的觀點，并和在座的同學(xué)進行充分地交流和討論。

6.團隊合作意識的培養(yǎng)。學(xué)生可獨立完成三維地學(xué)地質(zhì)模型的建立，也可以通過團隊合作方式建立更為復(fù)雜的三維地學(xué)綜合模型。通過團隊分工合作，學(xué)生的團隊意識和合作精神等均得到了較好地培養(yǎng)。

四、結(jié)語

自主創(chuàng)新與實踐教學(xué)模式對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要的作用，該教學(xué)模式對于擴展學(xué)生的專業(yè)知識面，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力，增強學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和成就感都起到了較好的促進作用。筆者希望本文能起到拋磚引玉的作用，與同行們一起探索并深入實踐該教學(xué)模式。

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