創(chuàng)新實(shí)踐型人才導(dǎo)向下的理工類專業(yè)教學(xué)模式研究與實(shí)踐

楊霞　劉崇宇　藍(lán)貴文

摘 要：實(shí)施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)造性人才是高等院校的重要使命，在創(chuàng)新實(shí)踐方面的教學(xué)模式研究是重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章在桂林理工大學(xué)測(cè)繪工程、GIS專業(yè)和金屬材料專業(yè)課程教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，探索創(chuàng)新實(shí)踐型人才導(dǎo)向下的理工類專業(yè)課程教學(xué)模式，提出一種“三融合”教學(xué)模式，即“傳統(tǒng)+新式”融合的授課模式，“理論+實(shí)踐”融合的課程組織模式，“線上+線下”融合的教學(xué)活動(dòng)組織模式，通過“三融合”教學(xué)模式的研究探索教師教與學(xué)生學(xué)的有效途徑。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)踐型人才；理工類；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2018）01-0074-02

創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高一直是高校教育工作的重點(diǎn)，我國中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要更是強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性。如何培養(yǎng)出知識(shí)和能力兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，是教育工作者關(guān)注和要解決的一大難題。要培養(yǎng)出創(chuàng)新實(shí)踐型人才的核心是課程環(huán)節(jié)，課程環(huán)節(jié)的有效執(zhí)行關(guān)鍵是應(yīng)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。而理工類專業(yè)課大多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。采用傳統(tǒng)教學(xué)模式只有少數(shù)拔尖學(xué)生受益，不能全面提高教學(xué)質(zhì)量。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，以創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，解決現(xiàn)有教學(xué)模式的問題，研究探索一種促進(jìn)大多數(shù)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，用心學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，積極探索的教學(xué)模式非常有必要。

筆者在桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院和桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院選出2014級(jí)地理信息科學(xué)專業(yè)、2014級(jí)測(cè)繪工程專業(yè)和2014級(jí)金屬材料專業(yè)作為試點(diǎn)。結(jié)合“攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”、“地圖制圖學(xué)”、“GIS二次開發(fā)”、“材料成型原理”等多門課程進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，探討“三融合”這一教學(xué)模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐素質(zhì)的影響。

一、“傳統(tǒng)+新式”融合的授課模式

理工類學(xué)科基礎(chǔ)課，如“攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”、“地理信息系統(tǒng)原理”、“地圖制圖學(xué)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“材料力學(xué)”等等，它們專有名詞術(shù)語多，定理等數(shù)字公式及推導(dǎo)多，理論性、抽象性、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)又具有工程性、實(shí)踐性和應(yīng)用性等特點(diǎn)。

在創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)導(dǎo)向下，在教學(xué)目標(biāo)上，既要求學(xué)生掌握基本概念，理解定理內(nèi)涵，同時(shí)，又要求學(xué)生具有一定的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

目前這些基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，具有共同的教學(xué)難題：教學(xué)內(nèi)容多，理論抽象，計(jì)算繁雜，應(yīng)用廣，但課時(shí)少，學(xué)生學(xué)不好，不愛學(xué)[1]。受課程學(xué)時(shí)數(shù)的限制，傳統(tǒng)授課模式，在有限的課時(shí)下，主要是講解知識(shí)點(diǎn)，忽略知識(shí)點(diǎn)的背景知識(shí)，而課程內(nèi)容抽象、難懂，學(xué)生難以理解內(nèi)化、難以吸收應(yīng)用，在課堂上不能消化課程的全部知識(shí)，不能很好的掌握課程內(nèi)容的主要思想與方法。在定理的講解時(shí)，忽略步驟，講解結(jié)果和結(jié)論，難以啟發(fā)學(xué)生去思考定理的來由和形成，難以使學(xué)生深入了解知識(shí)內(nèi)容的實(shí)際背景意義、基本理論與實(shí)際工程的聯(lián)系，難以培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。在實(shí)踐能力的培養(yǎng)方面，以掌握基礎(chǔ)操作技能為目標(biāo)，缺乏創(chuàng)新綜合型實(shí)踐項(xiàng)目，更談不上應(yīng)用這些知識(shí)。

近年來，慕課、微課等新型學(xué)習(xí)平臺(tái)的出現(xiàn)，為解決傳統(tǒng)授課模式的困境，提供了可能，為創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)提供了實(shí)現(xiàn)的途徑。慕課（MOOCs，即“Massive Open Online Courses”），是近年來涌現(xiàn)出的一種大規(guī)模在線網(wǎng)絡(luò)開放課程，以興趣為導(dǎo)向，凡是想學(xué)習(xí)的，都可以學(xué)；學(xué)習(xí)在網(wǎng)上完成，不受時(shí)空限制，它是為增強(qiáng)知識(shí)傳播而由具有分享和協(xié)作精神的個(gè)人組織發(fā)布的、散布于互聯(lián)網(wǎng)上的開放課程[2-4]。微課是指基于教學(xué)設(shè)計(jì)思想，使用多媒體技術(shù)在10—15 分鐘（甚至更短）就一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的講解的一段音頻或視頻。在教育教學(xué)中，微課所講授的內(nèi)容呈點(diǎn)狀、碎片化，這些知識(shí)點(diǎn)，可以是教材解讀、題型精講、考點(diǎn)歸納，也可以是方法傳授、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等技能方面的知識(shí)講解和展示[5]。

慕課和微課的授課模式，為全方位剖析和深入分析各種抽象難懂的理論基礎(chǔ)知識(shí)提供了可能；克服了以傳統(tǒng)課程學(xué)時(shí)的限制和以單一的課堂教學(xué)為主的知識(shí)傳播方式的限制課堂為載體的限制，利用互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)學(xué)生隨時(shí)隨地就可以獲取課程知識(shí)，且易于使用。不少高等院校創(chuàng)建了校級(jí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，桂林理工大學(xué)聯(lián)合清華大學(xué)教育技術(shù)研究所搭建了“桂林理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”。這些高等院校校級(jí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，為慕課、微課新課程授課模式的執(zhí)行和普及提供了很好的平臺(tái)支撐。

針對(duì)理工類專業(yè)課程的特點(diǎn)，借用慕課、微課授課模式的優(yōu)點(diǎn)，將傳統(tǒng)授課模式和慕課、微課授課模式進(jìn)行深度融合。以桂林理工大學(xué)為例，首先，在課程設(shè)計(jì)時(shí)，將課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行微小化、碎片化處理。將傳統(tǒng)45分鐘一節(jié)課的課程設(shè)計(jì)成5分鐘、10分鐘、15分鐘等微小知識(shí)單元，有利于消除學(xué)生長時(shí)間學(xué)習(xí)的疲勞感，有利于提高學(xué)習(xí)效能。同時(shí)，將每節(jié)課45分鐘的課程內(nèi)容，進(jìn)行橫向和縱向擴(kuò)展，對(duì)背景知識(shí)內(nèi)容的補(bǔ)充和延伸，對(duì)公式定理的推導(dǎo)充分拓展講解，而這些知識(shí)點(diǎn)，作為課程學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容，通過桂林理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供給學(xué)生，形成完整的知識(shí)體系，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，有利于學(xué)生形成完整的知識(shí)鏈。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師們可以根據(jù)學(xué)生預(yù)先學(xué)習(xí)的情況，講解重點(diǎn)和難點(diǎn)部分，同時(shí)，課堂上有充分的時(shí)間跟學(xué)生互動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。通過“地圖制圖學(xué)”、“攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)”和“材料成型原理”課程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種“傳統(tǒng)+新式”融合的授課模式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性，滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，能夠增強(qiáng)教學(xué)吸引力，對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維有一定的幫助。

二、“理論+實(shí)踐”融合的課程組織模式

課程組織是一個(gè)重要的課題。課程組織的目的是為了使學(xué)生的知識(shí)體系化、結(jié)構(gòu)化，服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成。課程組織是要實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容到經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化，彭虹斌提出，課程目標(biāo)、知識(shí)以及學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)三者在課程組織中存在一定的關(guān)系[6]。因此，在課程目標(biāo)制定時(shí)，將創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)作為課程目標(biāo)，將課程知識(shí)分解成基礎(chǔ)知識(shí)、創(chuàng)新性內(nèi)容、實(shí)踐性內(nèi)容，轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生。學(xué)生將獲取到的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過消化吸收構(gòu)建成自己的知識(shí)體系。

將教育內(nèi)容轉(zhuǎn)化為環(huán)境的學(xué)習(xí)條件，建構(gòu)出“經(jīng)驗(yàn)世界”的環(huán)境條件，是實(shí)現(xiàn)“從內(nèi)容到經(jīng)驗(yàn)”的轉(zhuǎn)化的重要途徑。因此，在實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容到經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化的過程中，結(jié)合理工類專業(yè)課程的特點(diǎn)，筆者提出一種“理論+實(shí)踐”相融合的課程組織模式：將課程組織分成“理論”和“實(shí)踐”兩部分，將學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)成“理論”教學(xué)環(huán)境和“實(shí)踐”教學(xué)環(huán)境。“理論”教學(xué)環(huán)境，是板書、教學(xué)模型、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等多種資源，充分展現(xiàn)知識(shí)的背景、知識(shí)的脈絡(luò)與知識(shí)的延伸和拓展；主要是引導(dǎo)、帶入和闡述知識(shí)點(diǎn)并啟發(fā)學(xué)生思考。“實(shí)踐”教學(xué)環(huán)境，是模型、機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、虛擬實(shí)驗(yàn)室、室外試驗(yàn)場(chǎng)等多種場(chǎng)景，多以實(shí)物、模型或虛擬實(shí)物呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的形象化、動(dòng)態(tài)化；主要展示、演示知識(shí)內(nèi)容，深化和重構(gòu)理論知識(shí)并鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。我們將課程目標(biāo)和教育內(nèi)容與學(xué)習(xí)環(huán)境相融合，以幫助、引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的構(gòu)建，使他們達(dá)到掌握基本理論知識(shí)、啟發(fā)創(chuàng)新思考并具備實(shí)踐動(dòng)手能力的目標(biāo)。實(shí)踐表明，采用“理論+實(shí)踐”融合的課程組織模式，根據(jù)知識(shí)內(nèi)容特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)“理論”教學(xué)環(huán)境和“實(shí)踐”教學(xué)環(huán)境，有利于學(xué)生的知識(shí)構(gòu)建，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力。

三、“線上+線下”融合的教學(xué)活動(dòng)組織模式

為克服傳統(tǒng)的以教師為主體的灌輸式教學(xué)活動(dòng)的弊端，精心設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng)極為重要。怎樣設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng)，服務(wù)于理工類專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)，是一亟待解決的問題。教學(xué)活動(dòng)基本分為講授、演示、互動(dòng)、協(xié)作及任務(wù)作業(yè)五大類要素[7]。在有限的課堂學(xué)時(shí)下，很難完成教學(xué)活動(dòng)的各類要素的組織、協(xié)調(diào)和配合。因此，我們探索了一種以學(xué)生為主體的“線上+線下”相融合的教學(xué)活動(dòng)組織模式。“線上”教學(xué)活動(dòng)是指在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。“線下”教學(xué)活動(dòng)是指在課堂上進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。在課程前期，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)，發(fā)布課程預(yù)習(xí)資料：視頻演示、PPT講授、文檔圖片等資料，布置相應(yīng)的思考習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力。在“線下”課堂環(huán)節(jié)，主要進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)講解，開展互動(dòng)、討論，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考，充分理解和掌握課程知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，適當(dāng)開展實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在課程之后，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上設(shè)定交流專區(qū)，供學(xué)生進(jìn)行反饋。 “線上+線下”融合的教學(xué)活動(dòng)組織模式，在有限的單位教學(xué)時(shí)間內(nèi)，讓基礎(chǔ)知識(shí)有差異的學(xué)生，都能得到充分的學(xué)習(xí)思考時(shí)間。有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考能力，創(chuàng)新性思維和實(shí)踐能力。

創(chuàng)新是引領(lǐng)國家發(fā)展的第一動(dòng)力，是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂。大學(xué)教育是創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。在桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院和桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的多門理工類專業(yè)課程教學(xué)中對(duì)傳統(tǒng)的授課模式進(jìn)行了一定的改革和實(shí)踐。實(shí)踐表明，“傳統(tǒng)+新式”融合的授課模式、“理論+實(shí)踐”融合的課程組織模式、“線上+線下”融合的教學(xué)活動(dòng)組織模式的“三融合”模式，有利于理工類專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)。這對(duì)桂林理工大學(xué)理工類專業(yè)課程教學(xué)模式的改革具有參考作用，對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)具有積極的借鑒意義。

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