“創造性思維與創新方法”課程混合教學改革與實踐

張鐵成 杜玉

摘?要：文章以機械設計制造及其自動化專業選修課程“創造性思維與創新方法”為例，針對創新方法理論簡單、實踐難的課程特點，通過持續6輪參加省跨校修學分活動，借用優質教學資源及教學平臺開展線上線下混合式教學活動，從在線資源、課堂、設計實踐三個維度構建“學、教、練”一體化教學環境，依托現代信息化技術輔助翻轉課堂，并針對多種創新方法開展訓練、開拓思維、擴展思維，以樹立“人人皆可創新”“創新有法可依”的意識開展課程思政。

關鍵詞：創造性思維與創新方法；翻轉課堂；混合式教學

1?課程發展歷程及培養目標

近年來，教育部十分重視大學生創新創業能力的培養，通過實施國家級大學生創新創業訓練計劃，促進高等學校轉變教育思想觀念，改革人才培養模式，增強高校學生的創新能力和進一步的創業能力，將創新創業教育面向全體大學生，納入教學主渠道，結合專業教育，貫穿于人才培養全過程。學院修訂了機械設計制造及其自動化專業2016版培養方案，增設“創造力思維與訓練”等4門創新創業類課程。在2019版培養方案中，將“創造力思維與訓練”課程名稱修改為“創造性思維與創新方法”，同時在材料成型及控制工程、車輛工程專業也開設該課程。在大一第二學期開設，課程總學時32學時，其中理論課程16學時，設計課程16學時。

自2017年首次開課起，本課程每年均參加遼寧省大學生跨校修學分活動。線上課程使用大連理工大學馮林教授在智慧樹平臺或超星平臺上的“創造性思維與創新方法”課程，采用了線上線下相結合的教學模式，線上、線下學時各占50%。

根據學校培養“會做人、能做事，會學習、能創新”，具有高度社會責任感、創新創業精神、實踐能力與國際視野的高素質應用型人才目標，結合專業人才培養目標，本課程以培養“會創新”“創新精神”為出發點。

知識目標：能理解創新、創造性思維相關的概念，理解、發現和突破現有的思維定勢，能夠運用擴展思維的方法建立創新的思維方式，獲得突破思維障礙的方法。

能力目標：能理解各創新方法的應用過程、方法，能單獨或綜合應用各種創新方法，能夠針對特定的問題選擇合理的創新方法，從系統性、科學性的角度提出創新的解決方式。

素質目標：能樹立發現問題和創新意識、能從新視角看待所有知識，獨立思考、學會提問、具備將創新理論與專業知識融合的能力，具備永久創新、科學創新的能力。

2?“創造性思維與創新方法”課程的教學現狀

2.1?學生創意意識弱

本課程面向機械設計制造及其自動化、車輛工程和材料成型及控制工程三個專業大一學生開設，在第二學期開課。學生已經從高中的學習方式逐漸過渡到大學的學習方式，絕大部分學生僅僅認識到創新的重要性，但缺少對創造性思維及創新方法系統性的認知。也有部分學生能通過學校的創新創業平臺，通過工作室、社團在學長的帶領下參與大創項目、專業競賽等創新實踐活動，但由于專業基礎薄弱，對創新的方法缺少系統性的認知，在創新實踐活動中經常出現獲取創意周期長、創新質量一般等問題。在國家創新創業培養能力的要求下，學生對如何開展創新活動感到迷惑，參與創新的底氣不足。

2.2?學生專業基礎薄弱

因開課學期為大一下學期，絕大部分學生缺乏計算機輔助三維數字化設計基礎，無法對創新所取得的成果進行后續的詳細設計，尤其是大一所學專業課少，專業基礎知識薄弱，創新成果不利于與大學生競賽等創新平臺進行結合，缺乏專創融合、持續創新的環境。

2.3?教學理念陳舊，教學模式單一，學生參與率低

創新方法理論比較簡單，但實踐應用難，在傳統的教學中以對常用創新方法的講授為主，缺少對典型創新方法的訓練，尤其是無法針對特定的主題開展創新方法系統性的訓練，無法使用集體腦力激蕩法開展現場思維訓練。

2.4?考核方式單一、不全面

考核方式單一，傳統考核方式所考核的內容與開拓創新思維的方式沖突。在考核過程缺少對學生學習過程的考核，尤其是小組討論等活動的開展不夠具體，在原有考核方式中也缺乏對集體參與等形式的考核。

3?課程建設與教學改革實踐

3.1?如何利用優質課程資源開展混合式教學

本課程所使用的在線課程“創造性思維與創新方法”是國家級視頻公開課程、國家精品在線開放課程，由大連理工大學馮林教授主講，在中國大學MOOC、智慧樹、超星泛雅等平臺均開設課程，截止到2022年10月，該課程在智慧樹平臺已經運行了14學期，累計選課人數約114.93萬人，累計選課高校1036所，累計互動次數696.85萬次。課程組針對在線開放課程的特點，以提高大學生創新精神和創新能力為主線，吸收國內外相關課程的教學內容，充分運用信息技術，從創新能力構成、思維定勢及其突破、創造性思維培養和創新方法訓練等方面重新構建了本門課程教學體系。

我校在參加省跨校修學分活動中，前三輪使用了智慧樹平臺上的“創造性思維與創新方法”課程，后三輪使用可超星泛雅平臺上的“創造性思維與創新方法”課程。線下教學團隊利用優質課程資源構建SPOC課程，調整課內外教學內容和時間分配，學生在課前完成SPOC指定章節內容的在線學習并測試。教師不再占用大量課堂時間來重復講授內容，而是采用討論法和協作法引導學生開展創新方法訓練，滿足學生個性化學習要求，激發學生學習積極性。

3.2?翻轉課堂的實施與應用

經過六輪翻轉課堂的探索，本課程已全面實施了翻轉課堂。每次課的翻轉課堂主要分為課程任務布置階段、線下授課階段和課后反饋三個階段，如下圖：

（1）課程任務布置階段：教師提前在課堂、在線平臺及QQ群中布置下周課程任務，要求學生課下完成指定章節的學習；教師查看學習進度，提醒學生按時完成學習任務；學生觀看視頻、完成章節測試，教師分析學習情況。

（2）線下授課階段：線下授課對未掌握的知識點進行講解。課上開展創新方法訓練，根據“不否定、僅建議、多鼓勵、多啟發”原則，讓學生擺脫思維上的限制，大膽去想。

（3）課后反饋階段：布置與課程內容相關的作業，將課內的知識在課外繼續應用。

翻轉課堂各階段任務圖

3.3?利用現代技術輔助混合式教學

3.3.1?利用超星平臺學習統計數據分析

教師根據超星平臺的學習統計功能，掌握學生各章節視頻觀看情況和章節測試完成情況，直觀顯示出學生未能理解的部分或者掌握不牢的知識點，以便在線下課程中對重難點部分進行詳細講解。通過發布公告、發布作業、布置討論等方式加強學生對在線資源的學習。

3.3.2?課程知識體系的圖譜化工作

使用思維導圖工具完成課程知識體系的圖譜化工作，以圖形方式歸納、展示課程知識點，通過思維導圖工具中的收縮展開節點功能，教師在短時間內以圖形方式直觀展示課程知識點，學生在思維訓練過程中也可快速查看相關創新方法要點，也便于課后學習。

3.3.3?創新方法模板的制作與應用

制作了常用創新方法：635頭腦風暴法、奧斯本的檢核表、六頂思考帽法、動詞提示檢核表法（和田十二法）、希望點列舉法、5W1H方法等，應用的具體流程表格及創新案例，有電子版、紙質版、騰訊在線文檔等形式。學生可參考現有表格及案例，開展個人或者集體的創新方法訓練。充分發揮在線文檔的分享功能，如使用騰訊文檔的“在線表格”在線填寫功能，各小組可將開展在線頭腦風暴的“在線思維導圖”分享網址填寫到“在線表格”中，通過“在線表格”匯總、查看及分享各組頭腦風暴開展情況。

3.4?教學方法

在課堂教學中，采用“學生在線學習、教師面授、專題講座、啟發式教學、課堂討論、案例教學”等多種教學方式相結合的立體式教學方法。

采用翻轉課堂的方式，基于任務驅動、以練為途徑，針對不同的創新方法采用學生課前線上學習、教師課上精講、課上創新方法綜合應用訓練、學生課上創新成果細化、創新成果分享、教師點評的方式，突破思維障礙，開拓思維視角，使用科學的創新方法進行創新訓練。

3.5?課程成績評定方式

改變傳統的期末一次性閉卷考試的范式，構建“綜合化、過程化、多元化”的新型考試模式，采用線上和線下考核相結合的方式，如下表。

（1）線上考核主要由所使用在線平臺中的學習進度、討論、章節測試和線上期末考試成績等組成，線上成績從在線學習系統中導出。

（2）線下考核分為平時成績和期末考核成績，平時成績根據平時創新方法訓練小作業進行評定，期末考核采用多樣化的考核方式，如設計作品、論文、設計報告、調研報告等。

3.6?課程改革成效

本課程所使用的在線課程資源先后獲得“國家級視頻公開課程”“國家精品在線開放課程”等榮譽稱號。近兩輪，本門課程學生評教分數為91.3分和90.8分。部分學生能根據所學的創新方法參與創新實踐活動，累計獲得國家級競賽獎項3項，省級競賽獎項13項，獲批大學生創新項目1項。教師持續對本課程進行改革，完成了校級教改項目1項（“創造性思維與訓練”課程跨校修讀、學分互認的教學模式研究與實踐），獲批省教改1項（基于跨校修讀學分的“創造性思維與創新方法”課程混合式教學模式研究與實踐），發表教改文章1篇（基于智慧樹平臺的“創造性思維與訓練”課程混合式教學實踐），基于混合式教學的“創造性思維與創新方法”教學設計獲得校本科優秀課程教學設計一等獎。

3.7?創新實踐中的課程思政

根據教材及在線資源中的經典創新案例的閱讀及分析，分享創新精神、突破思維障礙、開拓創新視野、以持續性創新為終極目標，將創新應用到工作、日常生活、學習中。樹立“人人皆可創新”“創新有法可依”的意識，牢記并應用突破思維障礙的方法，面對難題不畏懼、勇于創新、敢于創新、善于創新、科學創新。

4?下一步改革的目標

4.1?優秀創新案例庫的建設

繼續豐富創新案例庫的建設，并對創新案例中的創新思維、創新方法應用進行分析，使其具有借鑒和指導意義。

4.2?混合教學方式的持續改進

在現有混合教學的基礎上，將任務驅動、項目驅動等融入現有教學中，并增加創業意識的培養，針對學生在設計方案展示時所需知識不足的問題，探索如何增加創新成果展示的新方式。

4.3?系統性創新流程及其優化

針對各創新方法應用的領域及應用難易程度，形成系統性的創新流程，從最初的發現問題、分析問題、系統性地解決問題的流程，在各階段選擇合適的創新方法、獲取創新靈感、發揮各創新方法的優勢，開展系統性的創新實踐活動。

結語

本課程通過持續參加省跨校修學分活動，借用優質教學資源及教學平臺開展線上線下混合式教學活動，探討及實踐翻轉課堂的教學，并針對創新方法理論簡單、實踐難的課程特點，從在線資源、課堂、設計實踐三個維度構建“學、教、練”一體化教學環境，采用課前學生自學、平臺監測學習狀況、教師督學、教師析學、教師課上內容重點講解、學生課上創新實踐及方法應用、學生課上創新成果匯報、學生課后創新優化、創新成果儲備、開展系統性創新實踐等模式，讓創新有方法可循，讓創新更具有科學性。

參考文獻：

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［5］葉繪晟，沈仰峰，譚入铚，等.應用型本科院校大學生創新創業訓練計劃管理模式的構建與實踐［J］.商業文化，2021（19）：142144.

基金項目：2021年度遼寧省普通高等教育本科教學改革研究優質教學資源建設與共享項目——基于跨校修讀學分的《創造性思維與創新方法》課程混合式教學模式研究與實踐（項目編號：202111258928）

作者簡介：張鐵成（1975—?），男，蒙古族，遼寧昌圖人，碩士，大連大學機械工程學院副教授，主要從事工業設計創新教育研究；杜玉（1983—?），女，漢族，遼寧鞍山人，碩士，大連大學機械工程學院講師，主要從事工業設計創新教育研究。