創新實踐型人才導向下的理工類專業教學模式研究與實踐

楊霞　劉崇宇　藍貴文

摘 要：實施創新教育、培養創造性人才是高等院校的重要使命，在創新實踐方面的教學模式研究是重點和難點。文章在桂林理工大學測繪工程、GIS專業和金屬材料專業課程教學實踐基礎上，探索創新實踐型人才導向下的理工類專業課程教學模式，提出一種“三融合”教學模式，即“傳統+新式”融合的授課模式，“理論+實踐”融合的課程組織模式，“線上+線下”融合的教學活動組織模式，通過“三融合”教學模式的研究探索教師教與學生學的有效途徑。

關鍵詞：創新實踐型人才；理工類；教學模式

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）01-0074-02

創新實踐能力的培養和提高一直是高校教育工作的重點，我國中長期教育改革和發展規劃綱要更是強調了創新實踐能力培養的重要性。如何培養出知識和能力兼備的高素質人才，是教育工作者關注和要解決的一大難題。要培養出創新實踐型人才的核心是課程環節，課程環節的有效執行關鍵是應用恰當的教學模式。而理工類專業課大多采用傳統教學模式。采用傳統教學模式只有少數拔尖學生受益，不能全面提高教學質量。因此，在教學環節中，以創新實踐型人才培養為導向，解決現有教學模式的問題，研究探索一種促進大多數學生主動學習，用心學習，合作學習，積極探索的教學模式非常有必要。

筆者在桂林理工大學測繪地理信息學院和桂林理工大學材料科學與工程學院選出2014級地理信息科學專業、2014級測繪工程專業和2014級金屬材料專業作為試點。結合“攝影測量學基礎”、“地圖制圖學”、“GIS二次開發”、“材料成型原理”等多門課程進行教學實踐，探討“三融合”這一教學模式對學生創新實踐素質的影響。

一、“傳統+新式”融合的授課模式

理工類學科基礎課，如“攝影測量學基礎”、“地理信息系統原理”、“地圖制圖學”、“數據結構”、“材料科學基礎”、“材料力學”等等，它們專有名詞術語多，定理等數字公式及推導多，理論性、抽象性、邏輯性強的特點，同時又具有工程性、實踐性和應用性等特點。

在創新實踐型人才培養導向下，在教學目標上，既要求學生掌握基本概念，理解定理內涵，同時，又要求學生具有一定的創新實踐能力。

目前這些基礎課程的教學現狀，具有共同的教學難題：教學內容多，理論抽象，計算繁雜，應用廣，但課時少，學生學不好，不愛學[1]。受課程學時數的限制，傳統授課模式，在有限的課時下，主要是講解知識點，忽略知識點的背景知識，而課程內容抽象、難懂，學生難以理解內化、難以吸收應用，在課堂上不能消化課程的全部知識，不能很好的掌握課程內容的主要思想與方法。在定理的講解時，忽略步驟，講解結果和結論，難以啟發學生去思考定理的來由和形成，難以使學生深入了解知識內容的實際背景意義、基本理論與實際工程的聯系，難以培養和激發學生的創新性思維。在實踐能力的培養方面，以掌握基礎操作技能為目標，缺乏創新綜合型實踐項目，更談不上應用這些知識。

近年來，慕課、微課等新型學習平臺的出現，為解決傳統授課模式的困境，提供了可能，為創新實踐型人才培養提供了實現的途徑。慕課（MOOCs，即“Massive Open Online Courses”），是近年來涌現出的一種大規模在線網絡開放課程，以興趣為導向，凡是想學習的，都可以學；學習在網上完成，不受時空限制，它是為增強知識傳播而由具有分享和協作精神的個人組織發布的、散布于互聯網上的開放課程[2-4]。微課是指基于教學設計思想，使用多媒體技術在10—15 分鐘（甚至更短）就一個知識點進行有針對性的講解的一段音頻或視頻。在教育教學中，微課所講授的內容呈點狀、碎片化，這些知識點，可以是教材解讀、題型精講、考點歸納，也可以是方法傳授、教學經驗等技能方面的知識講解和展示[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知識提供了可能；克服了以傳統課程學時的限制和以單一的課堂教學為主的知識傳播方式的限制課堂為載體的限制，利用互聯網等平臺學生隨時隨地就可以獲取課程知識，且易于使用。不少高等院校創建了校級網絡教學平臺，桂林理工大學聯合清華大學教育技術研究所搭建了“桂林理工大學網絡教學平臺”。這些高等院校校級網絡教學平臺，為慕課、微課新課程授課模式的執行和普及提供了很好的平臺支撐。

針對理工類專業課程的特點，借用慕課、微課授課模式的優點，將傳統授課模式和慕課、微課授課模式進行深度融合。以桂林理工大學為例，首先，在課程設計時，將課程知識點進行微小化、碎片化處理。將傳統45分鐘一節課的課程設計成5分鐘、10分鐘、15分鐘等微小知識單元，有利于消除學生長時間學習的疲勞感，有利于提高學習效能。同時，將每節課45分鐘的課程內容，進行橫向和縱向擴展，對背景知識內容的補充和延伸，對公式定理的推導充分拓展講解，而這些知識點，作為課程學習的預備知識和復習內容，通過桂林理工大學網絡平臺提供給學生，形成完整的知識體系，有利于學生對知識點的理解和掌握，有利于學生形成完整的知識鏈。在課堂教學環節，教師們可以根據學生預先學習的情況，講解重點和難點部分，同時，課堂上有充分的時間跟學生互動，啟發學生的創新性思維。通過“地圖制圖學”、“攝影測量學基礎”和“材料成型原理”課程實踐發現，這種“傳統+新式”融合的授課模式，激發了學生的學習興趣，學習積極性、主動性，增強了學生學習的靈活性，滿足了學生個性化學習的需求，能夠增強教學吸引力，對激發學生的創新性思維有一定的幫助。

二、“理論+實踐”融合的課程組織模式

課程組織是一個重要的課題。課程組織的目的是為了使學生的知識體系化、結構化，服務于教學目標的有效達成。課程組織是要實現從內容到經驗的轉化，彭虹斌提出，課程目標、知識以及學習經驗三者在課程組織中存在一定的關系[6]。因此，在課程目標制定時，將創新能力和實踐能力培養作為課程目標，將課程知識分解成基礎知識、創新性內容、實踐性內容，轉化成學習經驗傳授給學生。學生將獲取到的經驗，經過消化吸收構建成自己的知識體系。

將教育內容轉化為環境的學習條件，建構出“經驗世界”的環境條件，是實現“從內容到經驗”的轉化的重要途徑。因此，在實現從內容到經驗的轉化的過程中，結合理工類專業課程的特點，筆者提出一種“理論+實踐”相融合的課程組織模式：將課程組織分成“理論”和“實踐”兩部分，將學習環境創設成“理論”教學環境和“實踐”教學環境?！袄碚摗苯虒W環境，是板書、教學模型、多媒體、網絡等多種資源，充分展現知識的背景、知識的脈絡與知識的延伸和拓展；主要是引導、帶入和闡述知識點并啟發學生思考?！皩嵺`”教學環境，是模型、機房、實驗室、虛擬實驗室、室外試驗場等多種場景，多以實物、模型或虛擬實物呈現，實現教學內容的形象化、動態化；主要展示、演示知識內容，深化和重構理論知識并鍛煉學生的實踐動手能力。我們將課程目標和教育內容與學習環境相融合，以幫助、引導和促進學生的學習經驗的構建，使他們達到掌握基本理論知識、啟發創新思考并具備實踐動手能力的目標。實踐表明，采用“理論+實踐”融合的課程組織模式，根據知識內容特點創設“理論”教學環境和“實踐”教學環境，有利于學生的知識構建，鍛煉了學生的實踐能力。

三、“線上+線下”融合的教學活動組織模式

為克服傳統的以教師為主體的灌輸式教學活動的弊端，精心設計和組織教學活動極為重要。怎樣設計和組織教學活動，服務于理工類專業創新實踐型人才的培養，是一亟待解決的問題。教學活動基本分為講授、演示、互動、協作及任務作業五大類要素[7]。在有限的課堂學時下，很難完成教學活動的各類要素的組織、協調和配合。因此，我們探索了一種以學生為主體的“線上+線下”相融合的教學活動組織模式?！熬€上”教學活動是指在網絡平臺上進行的教學活動?！熬€下”教學活動是指在課堂上進行的教學活動。在課程前期，充分利用網絡資源平臺，發布課程預習資料：視頻演示、PPT講授、文檔圖片等資料，布置相應的思考習題，培養學生自主學習、獨立思考的能力。在“線下”課堂環節，主要進行知識點的重點講解，開展互動、討論，啟發引導學生思考，充分理解和掌握課程知識點，根據知識點的特點，適當開展實踐環節，學以致用，培養學生的實踐能力。在課程之后，在網絡平臺上設定交流專區，供學生進行反饋。 “線上+線下”融合的教學活動組織模式，在有限的單位教學時間內，讓基礎知識有差異的學生，都能得到充分的學習思考時間。有利于培養學生的自主學習、獨立思考能力，創新性思維和實踐能力。

創新是引領國家發展的第一動力，是一個民族進步的靈魂。大學教育是創新實踐型人才培養的重要環節。在桂林理工大學測繪地理信息學院和桂林理工大學材料科學與工程學院的多門理工類專業課程教學中對傳統的授課模式進行了一定的改革和實踐。實踐表明，“傳統+新式”融合的授課模式、“理論+實踐”融合的課程組織模式、“線上+線下”融合的教學活動組織模式的“三融合”模式，有利于理工類專業創新實踐型人才的培養。這對桂林理工大學理工類專業課程教學模式的改革具有參考作用，對創新實踐型人才的培養具有積極的借鑒意義。

參考文獻：

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狀研究——對2013年“第十三屆全國多媒體課件大賽”

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[7]王濤，李青.國外高校網絡公開課教學活動模式研究

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