金課建設(shè)背景下高校工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索
——以紡織工程專業(yè)為例

閆紅芹，儲(chǔ)長(zhǎng)流，李 偉，楊 莉，張艷艷

(安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 24100)

“金課”內(nèi)涵包括“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。金課建設(shè)要合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，開展“慕課”和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目建設(shè)，開辟“智能教育”新途徑，同時(shí)重視學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。 大力推動(dòng)科技創(chuàng)新已經(jīng)成為囯策，國(guó)家未來(lái)科技發(fā)展的主力軍是高校學(xué)生，其創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到國(guó)家未來(lái)科技的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。各類學(xué)科競(jìng)賽尤其是高水平的專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽為高校學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有效途徑，工科院校的學(xué)科競(jìng)賽的目的是鼓勵(lì)和吸引學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐能力相結(jié)合、激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣〔1〕。安徽工程大學(xué)紡織工程專業(yè)以“金課”建設(shè)為契機(jī)，對(duì)課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)形式、考核機(jī)制、師資配備等方面進(jìn)行建設(shè)，依托專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽，提高高校工科學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的工科人才。

1 構(gòu)建以高階性為主的課程體系

金課的第一個(gè)特點(diǎn)是“高階性”，要求知識(shí)能力素質(zhì)有機(jī)融合，在課程教學(xué)中體現(xiàn)出綜合型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，培養(yǎng)的學(xué)生要具備解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維，因此設(shè)立的課程體系要將知識(shí)傳授、能力訓(xùn)練與素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合，并按年級(jí)特點(diǎn)逐層提升，引導(dǎo)學(xué)生從基本技能到高階思維的全局提升〔2〕。

紡織科學(xué)與工程領(lǐng)域涉及纖維、紡織制品的加工與制備以及有關(guān)性能的研究，是一個(gè)集材料學(xué)、生物學(xué)、電子信息等多學(xué)科融合的交叉學(xué)科。在大學(xué)前三年期間該專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課涉及的學(xué)科多且雜，有些課程理論性很強(qiáng)，大三第二學(xué)期開展為期十周的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐過(guò)程消化課程內(nèi)容，并參與企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，加深對(duì)前期專業(yè)課的認(rèn)識(shí)。大四上學(xué)期開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程有助于學(xué)生將所學(xué)專業(yè)課知識(shí)融匯貫通，能夠在基礎(chǔ)理論知識(shí)中理解創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的本質(zhì)，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)。

目前課程體系設(shè)立公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課、選修課以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)專業(yè)知識(shí)更新、創(chuàng)新能力新要求、紡織專業(yè)領(lǐng)域科技發(fā)展，構(gòu)建厚基礎(chǔ)、寬口徑、注重創(chuàng)新實(shí)踐的課程體系，增加創(chuàng)新設(shè)計(jì)性課程和工程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。以紡織工程專業(yè)(機(jī)織方向)為例，課程體系如圖1所示。

該課程體系體現(xiàn)了以專業(yè)知識(shí)為中心、逐層培養(yǎng)學(xué)生各階段能力的特點(diǎn)。專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新能力需要系統(tǒng)性、連貫性地學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。從初級(jí)階段到高級(jí)階段，需要不間斷地、循序漸進(jìn)地培養(yǎng)。因此，要建立合理的“課程群”，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為一條連貫的主線，貫穿于相關(guān)的課程群中，建立相應(yīng)層次的技能要求。大一、大二學(xué)生主要是以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課(包括專業(yè)基礎(chǔ)課和公共基礎(chǔ)課)為主，需要掌握紡織材料、紡織化學(xué)、紡紗及織造等基礎(chǔ)知識(shí)和技能，能夠解決簡(jiǎn)單問(wèn)題、具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)。大三是專業(yè)課程(包括核心課和選修課)的學(xué)習(xí)，需要對(duì)之前的各種專業(yè)知識(shí)進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)與實(shí)踐，并且在解決問(wèn)題的過(guò)程中，對(duì)創(chuàng)新能力進(jìn)行鍛煉。經(jīng)過(guò)這一階段大量專業(yè)課的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能根據(jù)要求初步設(shè)計(jì)紡織品工藝及生產(chǎn)參數(shù)，并掌握產(chǎn)品制備的實(shí)踐能力。如“紗線設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制”課程要求學(xué)生能設(shè)計(jì)并上機(jī)紡制相應(yīng)的紗線(包括普通環(huán)錠紗和花式紗)，“織物組織與結(jié)構(gòu)”則要求學(xué)生能按某一主題設(shè)計(jì)并上機(jī)織造小樣，課程作業(yè)對(duì)創(chuàng)新性、文化涵義、實(shí)用意義都有一定的考核要求。當(dāng)學(xué)生在大四進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐類課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以熟練利用各種專業(yè)知識(shí)和技能解決紡織領(lǐng)域復(fù)雜的工程問(wèn)題。

圖1 課程體系

2 建設(shè)以創(chuàng)新能力為驅(qū)動(dòng)的金課課程

2.1 以學(xué)生為中心的教學(xué)方法

“金課”強(qiáng)調(diào)從 “教”向 “學(xué)”的轉(zhuǎn)變，即要以學(xué)生為主體、以行動(dòng)為導(dǎo)向，推進(jìn)教學(xué)方法由“低階”向 “高階”變革〔3〕。學(xué)生作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主體，要積極主動(dòng)參與到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中，才能使創(chuàng)新能力培養(yǎng)措施落到實(shí)處，并取得預(yù)期效果。

安徽工程大學(xué)從2014級(jí)新生入學(xué)開始，即安排專業(yè)任課教師為大學(xué)四年期間的學(xué)業(yè)導(dǎo)師，在學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)工作中發(fā)揮主力作用，結(jié)合課程教學(xué)開展學(xué)習(xí)及創(chuàng)新等實(shí)踐指導(dǎo)工作。引導(dǎo)有想法、有能力的學(xué)生通過(guò)各種途徑與方式參與到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中來(lái)。對(duì)于部分沒有想法、自律性較差、缺少鉆研精神的學(xué)生，學(xué)業(yè)導(dǎo)師要在教學(xué)過(guò)程及與學(xué)生平時(shí)相處中細(xì)心和耐心地進(jìn)行引導(dǎo)，并逐步研究和實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。學(xué)業(yè)導(dǎo)師要向大一學(xué)生介紹紡織科學(xué)與工程專業(yè)相關(guān)的各類競(jìng)賽，使學(xué)生了解學(xué)科競(jìng)賽在學(xué)業(yè)、考研及職場(chǎng)招聘中的作用，鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、參加學(xué)業(yè)導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)和比賽團(tuán)隊(duì)。積極引導(dǎo)學(xué)生加入學(xué)業(yè)導(dǎo)師的科研項(xiàng)目中，將善于思考、探索、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生作為研究型人才重點(diǎn)培養(yǎng)。

2.2 以信息化技術(shù)為支撐的教學(xué)形式

教育部辦公廳2019(22)文件要求：“各創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校要結(jié)合本校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)和特色，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，整合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)質(zhì)教育資源，積極推動(dòng)高水平教師領(lǐng)銜打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)線上‘金課’”〔4〕。今年由于疫情原因，響應(yīng)教育部“停學(xué)不停課”的號(hào)召，紡織工程所有課程均采取線上授課方式，學(xué)校推薦使用學(xué)習(xí)通和雨課堂，可以結(jié)合課程內(nèi)容合理選擇直播、微課或同步課堂等授課方式，企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及部分課程實(shí)驗(yàn)以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)形式進(jìn)行。課程重點(diǎn)章節(jié)內(nèi)容錄制15分鐘～20分鐘左右授課視頻上傳至線上教學(xué)平臺(tái)，作為學(xué)生在線學(xué)習(xí)資料，便于課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)，同時(shí)部分專業(yè)課程內(nèi)容可結(jié)合專業(yè)微信公眾號(hào)進(jìn)行，緊跟行業(yè)最新動(dòng)態(tài)和進(jìn)展，將網(wǎng)絡(luò)信息和理論知識(shí)相融合，學(xué)生不斷接受新事物、新方法，不斷探索新的解決問(wèn)題思路，提高了學(xué)生理論知識(shí)的應(yīng)用水平和創(chuàng)新能力。

2.3 課程和學(xué)科競(jìng)賽結(jié)合的課堂實(shí)踐

安徽工程大學(xué)紡織工程專業(yè)的設(shè)計(jì)性實(shí)踐課程以小組形式進(jìn)行。以“紡織品設(shè)計(jì)與上機(jī)”課程為例，該課程安排在大四第一學(xué)期期末，將班級(jí)學(xué)生分成若干個(gè)小組，小組分別承擔(dān)授課教師布置的某一系列作品的項(xiàng)目；每組優(yōu)選一項(xiàng)最具創(chuàng)意性的設(shè)計(jì)，組員共同對(duì)該方案進(jìn)行完善(圖案修飾和色彩搭配)，上機(jī)完成小樣的織造；織造完成后，授課老師指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)外觀專利，上機(jī)織造的作品參加相關(guān)比賽。對(duì)于外觀專利授權(quán)的作品，組織學(xué)生參加校級(jí)及市級(jí)專利大賽，項(xiàng)目組成員中納入低年級(jí)學(xué)生，經(jīng)過(guò)一系列比賽的實(shí)戰(zhàn)，學(xué)生基本掌握了小樣上機(jī)操作要領(lǐng)和織物組織設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，真正做到傳幫帶。

經(jīng)過(guò)三年的學(xué)科競(jìng)賽和教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，大一就進(jìn)入?yún)①惢蚩蒲袌F(tuán)隊(duì)的同學(xué)，協(xié)調(diào)溝通能力、動(dòng)手操作能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力更強(qiáng)，這些學(xué)生也具有更強(qiáng)烈地考研繼續(xù)深造的意愿。以紡織工程(機(jī)織方向)為例，該方向每一級(jí)人數(shù)較為穩(wěn)定，均在40人左右，近三年“紡織品設(shè)計(jì)與上機(jī)”課程作業(yè)參加比賽的項(xiàng)目數(shù)和各類比賽獲獎(jiǎng)率逐年提高，隨著學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的加強(qiáng)，等級(jí)較高的一等獎(jiǎng)和單項(xiàng)獎(jiǎng)數(shù)量也有所增加。

3 師資力量搭配和課程多元考核機(jī)制

“金課”的挑戰(zhàn)度對(duì)老師和學(xué)生都有較高要求。教師是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體實(shí)施者，具有高水平創(chuàng)新實(shí)踐能力的師資隊(duì)伍是高校培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新教育發(fā)展的基石，也是“金課”建設(shè)的重點(diǎn)。安徽工程大學(xué)紡織服裝學(xué)院紡織工程專業(yè)共30名教師，其中一半是近幾年引進(jìn)的具有博士學(xué)歷的青年教師，他們具有較強(qiáng)的科研能力和將創(chuàng)新實(shí)踐融入教學(xué)的意愿。而部分中年教師雖然科研能力不足，但具有完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)、豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)方法。因此，學(xué)院建立了靈活有效的科研機(jī)制和教學(xué)機(jī)制，科研考核和教研考核打通，設(shè)計(jì)類實(shí)踐課程及相關(guān)比賽以中年教師為主，青年教師輔助參與，而如“有機(jī)化學(xué)”、“高分子化學(xué)與物理”等專業(yè)基礎(chǔ)課青年教師逐漸由助課過(guò)渡為主講，同時(shí)科學(xué)研究類競(jìng)賽則由青年教師為主，中年教師適當(dāng)進(jìn)行指導(dǎo)，將兩種類型的教師有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，共同促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的提高。

“金課”對(duì)學(xué)生的考核要求也提高了，以往課堂輕松學(xué)習(xí)、考前沖刺幾天甚至幾小時(shí)就能拿到學(xué)分的考核方式已被淘汰?？己藱C(jī)制要多元化，紡織工程專業(yè)課程均采用平時(shí)考核與期末考核相結(jié)合的方式，其中平時(shí)成績(jī)占考核比例的30%，以出勤率、課堂表現(xiàn)及平時(shí)作業(yè)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，期末考核成績(jī)占考核比例的70%，以上兩項(xiàng)成績(jī)考核作為期末成績(jī)。建立以教師評(píng)價(jià)為主，學(xué)生參與的評(píng)價(jià)制度，部分課程還要引入學(xué)生作品參賽情況。教師、學(xué)生共同參與評(píng)價(jià)與監(jiān)督，學(xué)生也在參與評(píng)價(jià)中獲得向同伴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)及提升自我診斷能力，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促學(xué)。課程作業(yè)參賽獲獎(jiǎng)情況直接反映了學(xué)生創(chuàng)新水平，因此課程考核也體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)激勵(lì)學(xué)生參與競(jìng)賽提升創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力具有積極作用。

實(shí)踐類課程采取多元化考核方式后出勤率大大提高，課前不預(yù)習(xí)、只圍觀不動(dòng)手“打醬油”的現(xiàn)象基本消失；每位學(xué)生都要按要求獨(dú)立完成課程作業(yè)，促使其提前查閱資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)揮；由于小組人數(shù)較少，每位組員都要參與其中才能完成小組作業(yè)，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力；學(xué)生通過(guò)課程作業(yè)說(shuō)明書撰寫，了解了學(xué)科競(jìng)賽申報(bào)書的格式和要求，為課程結(jié)束后參加各類學(xué)科競(jìng)賽奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

安徽工程大學(xué)紡織工程專業(yè)以“金課”建設(shè)為契機(jī)，依托各項(xiàng)專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽，基于“金課”的“兩性一度”，構(gòu)建逐層提升學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的課程體系，課程建設(shè)中以創(chuàng)新能力為著眼點(diǎn)，采取以學(xué)生為中心的教學(xué)方法、以信息化技術(shù)為支撐的教學(xué)形式，課堂教學(xué)和學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合，科研型和教學(xué)型師資合理搭配，實(shí)行引入學(xué)科競(jìng)賽的多元化課程考核機(jī)制，實(shí)踐證明這些措施對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力起到較好的效果。