導語：創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程設計與實施一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文以我校2016級測控專業(yè)學生的實踐課———“一級項目(測控系統(tǒng)的設計與開發(fā)I)”為例，闡述了利用實踐課對學生進行創(chuàng)新性培養(yǎng)的一些探索和取得的成果。包括通過選擇合適的實驗平臺和教學內(nèi)容，采取創(chuàng)新的教學方式和考核機制引導、推動學生進行機器人設計和實現(xiàn)的創(chuàng)新等。文中還總結(jié)了教學過程中遇到的一些問題，希望通過這些問題的改進使設計的課程更加有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關鍵詞:創(chuàng)新性培養(yǎng);實踐課;教學方式

創(chuàng)新是社會進步和人類發(fā)展的基礎［1］。中國經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)需要創(chuàng)新型人才。如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和高層次人才的創(chuàng)新能力成為當今主要問題［2］。實踐教學是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效手段。近年來，各高校圍繞大學生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實踐教學方面作了不少努力，嘗試了一系列改革，也取得了一定的效果［3～4］。我校作為一所以實踐教學而聞名的應用型本科院校也積極投入到應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中，其工學部測控技術(shù)與儀器專業(yè)更是大力推進創(chuàng)新性培養(yǎng)在實踐課教學中的應用。其在2016級測控專業(yè)學生的實踐課———“一級項目(測控系統(tǒng)的設計與開發(fā)I)”中，圍繞學生創(chuàng)新意識的建立和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對教學進行精心設計，獲得學生的肯定和好評。

1創(chuàng)新性培養(yǎng)措施

“一級項目(測控系統(tǒng)的設計與開發(fā)I)”是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一級項目課程之一，其教學對象為該專業(yè)一年級學生，教學時間安排在一年級的夏季學期，此時學生已進入大學學習了兩個學期，但學習的都是通識課程，還未接觸專業(yè)課程的內(nèi)容。在這種情況下，要引導建立學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，我們在實驗平臺、課程內(nèi)容、教學方式、考核機制幾個方面進行了特別設計。1．1選擇合適的實驗平臺。測控系統(tǒng)是既“測”又“控”的系統(tǒng)，依據(jù)被控對象被控參數(shù)的檢測結(jié)果，按照人們預期的目標對被控對象實施控制［5］。測控系統(tǒng)非常多，小到基于單片機的測溫儀，大到包含若干測控站(包括必要的測量船和測控飛機)和一個測控中心組成的，通過通信網(wǎng)絡相互聯(lián)接而構(gòu)成的航天測控網(wǎng)，都是測控系統(tǒng)。而對沒有接觸到測控專業(yè)課程的學生，選擇合適的測控系統(tǒng)作為其實驗平臺，就尤其重要。這個實驗平臺要求既能讓學生對測控系統(tǒng)有所認識，又能讓學生有實際動手操作的機會，而不是因?qū)I(yè)知識的缺乏而無從下手?；诖?，我們選擇了積木式機器人套件作為本課程的實驗平臺。機器人的核心控制器、各種傳感器都和外圍處理電路固化為一個個整體，做成積木，直接通過連接線相連就可實現(xiàn)信號的傳遞，而不用再考慮傳感器信號的濾波、放大、整形，控制器的輸出驅(qū)動等問題;機器人的編程采用圖形化語言，圖形直觀易懂，編程簡單易學;而且機器人也是目前學生的興趣點所在，極易激發(fā)他們的學習熱情。事實也證明，學生對這個實驗平臺非常感興趣，讓機器人按照自己的設想動作，成為他們在這門課中的最重要的目標，以致很多同學廢寢忘食的進行著機器人的設計和調(diào)試。1．2設置合理有趣的教學內(nèi)容。本課程目的讓學生在搭建機器人的過程中，使學生建立起工程項目的概念，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，更加明確后續(xù)專業(yè)基礎和專業(yè)課的學習目的。因此，課程內(nèi)容的設置上沒有把重點放在某幾個傳感器的工作原理，或控制器的編程這些具體而繁雜的內(nèi)容上，而是從工程項目整體出發(fā)設計課程內(nèi)容，著重培養(yǎng)學生的動手實踐能力，并在此過程中，推動學生建立創(chuàng)新意識。我們把48個課時的課程分成三個主題，每個主題又由知識講解、動手實踐、小競賽和總結(jié)四個環(huán)節(jié)構(gòu)成，具體安排如表1所示。授課過程中，根據(jù)學生的實際情況，各個傳感器的工作原理不必講得很透徹，而是夠用即可，主要讓學生在動手實踐中加深領會和貫通。然后通過一個個小競賽激發(fā)出學生內(nèi)心的好勝心和求知欲，使其主動探索各個元器件的最大化使用方法。最后的總結(jié)對于學生學習的升華非常關鍵，通過聆聽別人的想法和做法，對比自己的方案，自我總結(jié)自己在哪些方面還可以做更好的改進，從而迸發(fā)出新的思維火花。很多學生就是在后面的競賽中借鑒別人的成功經(jīng)驗而使得自己的設計更完美。1．3改革傳統(tǒng)教學方式。合理、恰當?shù)慕虒W方式是課程教學成功的關鍵。傳統(tǒng)的教學方式是教師在課堂上傳授知識，學生的課堂參與度不高，難以達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的效果［6］。我們本著夠用即可的原則，減少理論知識的講解，讓學生采取團隊合作的方式去學習，去由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習。1)團隊合作許多創(chuàng)新不是個人單打獨斗就能實現(xiàn)的，它需要一個團隊的共同努力［7］。團隊合作是未來社會至關重要的技能之一。在本課程的教學中，我們將學生每四人分成一個組，每組成員在一起共同學習，共同設計實施自己組的機器人。在共同學習中，組員之間相互取長補短，查漏補缺，增加個人的知識積累，填補個人的知識漏洞;在共同設計實施機器人中，各小組自行根據(jù)各自組員的特長決定每人負責的工作內(nèi)容，然后通過組員間的通力合作共同完成競賽考核。這樣的教學方式，盡管縮短了教師講授知識的時間，但學生的學習沒有打折扣，反倒因?qū)W生之間這種平輩的交流，使得學習的氣氛更加輕松愉悅，使得內(nèi)向的學生更易吸收知識;學生之間對競賽細節(jié)的反復討論、推敲使得他們對知識的理解更加透徹;同學的陪伴和支撐也使得一個個新奇有效地點子出現(xiàn)在他們的作品中。2)主動學習與傳統(tǒng)教學的被動學習不同，本門課程中采取兩種方式引導學生主動學習。一是留有充足的時間讓學生自己動手實踐，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進而掌握知識。如在循跡小車的實驗中，學生們就發(fā)現(xiàn)按照提供的范例，小車無法沿直線前進，這是產(chǎn)品本身的缺陷造成的，但學生們經(jīng)反復實驗后采取調(diào)整兩側(cè)輪子的速度差的方法，解決了這個問題;二是通過競賽進一步激發(fā)學生綜合運用所學知識創(chuàng)造性地解決問題，讓外在的知識轉(zhuǎn)化為學生自身內(nèi)在的能力。很多學生在高漲的熱情支撐下，下課后仍繼續(xù)學習，繼續(xù)實踐。還有的學生設計的機器人達到要求后，又受其他組的啟發(fā)，繼續(xù)改進自己組的作品，以使其更加完善。1．4設立新的考核機制。課程考核機制的設置是否合理直接關系到能否提高學生學習的主動性，是課程教學成功與否的關鍵［6］。傳統(tǒng)的考核方式多以考試為主，以交報告為輔。我們設計了一種全新的考核方式，通過這種新的考核方式引導學生積極投入到本課程的學習和實踐中，推動他們以團結(jié)協(xié)作的方式，以創(chuàng)新的方式完成課程中提出的任務。具體評分標準為每位學生的最終成績包含兩部分:小組成績(占45%)和個人成績(占55%)。小組成績由三次競賽成績和規(guī)定任務完成情況構(gòu)成:每次競賽成績各占總成績的10%;規(guī)定任務占總成績的15%。而個人成績則由平時成績(15%)、實訓報告(20%)和組員互評(20%)組成:平時成績由教師根據(jù)學生出勤情況給出;實訓報告由教師根據(jù)學生課程結(jié)束時提交的報告給分;組員互評由每組4名學生根據(jù)組員在組中的貢獻給出，最終取4個成績的平均值。此外，我們還設置一項加分項，即創(chuàng)新創(chuàng)意項，即如果某組的作品雖然速度可能不是最快的，但是教師和學生共同認定其最有創(chuàng)新創(chuàng)意，則該小組可獲得額外10分加分。這套評分機制一經(jīng)公布，讓那些想偷懶的學生打消了偷懶的念頭，讓那些想應付的學生也在其他組員的推動下積極投入設計和實踐中。更重要的是，產(chǎn)品的創(chuàng)新可獲得額外加分，也激發(fā)了學生們的創(chuàng)新熱情，而不是照搬教程的范例。

2創(chuàng)新性培養(yǎng)成果

有需求才有創(chuàng)新，課程中我們設計用競賽的方式創(chuàng)造出需求———讓學生運用實驗平臺提供的所有器材，完成競賽任務。學生在這種需求的驅(qū)動下，通過主動學習，開動腦筋，也確實呈現(xiàn)出了很多讓人意想不到的好方法，好創(chuàng)意。如同樣的走迷宮機器人，幾乎每組所選擇的傳感器都不完全一致，外部機械構(gòu)造也不一樣。某小組采用機械構(gòu)造的創(chuàng)新來實現(xiàn)避障，而另一小組則完全采用算法創(chuàng)新進行避障。還有一組結(jié)合多傳感器做到全自動避障，可以完全不考慮迷宮的復雜度。而在取物機器人的設計中，學生們發(fā)現(xiàn)范例中的機器人手爪太長，影響機器人行進中的平衡，于是自己設計合適的手爪;而為了達到機器人速度與取物的穩(wěn)定性之間的平衡，有的組采用輪式機器人，有的組采用履帶式機器人，總之每組的機器人外形上各不相同，但都能完成規(guī)定的競賽任務。圖1示出學生的一些作品。

3教學中出現(xiàn)的問題

創(chuàng)新性培養(yǎng)在“一級項目(測控系統(tǒng)的設計與開發(fā)I)”這門課程取得了教學上的成功和學生們的認可。課程結(jié)束后，我們要求學生在實踐總結(jié)中對本課程提出意見和建議，也對學生發(fā)放了滿意度調(diào)查表，從學生的反饋來看，整個教學過程中主要存在如下一些問題:(1)教師人數(shù)不足。這門課學生40人，安排一個主講教師，兩個輔助教師。但相對于課程飽滿的任務，教師人數(shù)稍顯不足。而教師人數(shù)的不足，導致不能及時對學生的問題給予解答，不能及時判斷學生們的創(chuàng)新思維是否可行，是否合理，進而使有些小組的競賽方案出現(xiàn)明顯的不合理，但沒能及時修正。此外，由于學生們的熱情高漲，教師不得不在課余時間依然留在實驗室陪伴自愿“加班”的學生，以確保實驗儀器不丟失。因此，筆者強烈建議這種課程再添加一些助教，來及時解答學生面對的問題，及時檢查學生的方案，和確保實驗儀器不丟失等。(2)競賽場地不規(guī)范。有些學生反饋競賽場地不規(guī)范，使得他們的競賽成績有差別。因此建議加大對競賽場地的資源投入，比如建造小型的固定的質(zhì)量好的競賽場地，而不是簡單的利用一些書籍和紙殼搭建出來的。課程進入常規(guī)化運行后，會對實驗教具進行統(tǒng)一制作以解決這個問題。(3)課時數(shù)不足。也許是機器人這個課題太吸引學生啦，所以本課程使學生們很開心也很興奮，他們希望可以有更多的課時，可以學到更多的知識和技能，讓他們有更多的機會創(chuàng)新和創(chuàng)造屬于自己的設計或產(chǎn)品。所以大部分學生們在調(diào)查表中反映課時太少，希望增加本課程的課時。對這個問題我們的解決方案是引導學生后續(xù)多參加學生創(chuàng)新活動。

4結(jié)語

創(chuàng)新的一個重要來源就是實踐，因此實踐課和實踐教學被各大高校認為是實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)和團隊合作的重要途徑和具體實現(xiàn)的方法［8］。盡管我校2016級測控專業(yè)的實踐課———“一級項目(測控系統(tǒng)的設計與開發(fā)I)”在實施中還存在著一些問題，但是不能否認我們在該班進行的創(chuàng)新性培養(yǎng)是成功的。此課程極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情，在當年的上海市和本校的大學生創(chuàng)新項目申報中，該班學生成功申請到15項項目。我們會根據(jù)學生們的滿意度調(diào)查表和反饋的意見建議來進一步改進后續(xù)實踐課程和其他年級的實踐課程安排。希望可以通過這種創(chuàng)新性的實踐課來主動培養(yǎng)學生們的創(chuàng)新性思維和主動學習以及團隊合作的能力，進而為祖國培養(yǎng)更多的拔尖創(chuàng)新人才。

參考文獻:

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［8］W．WangandD．J．Wang．JournalofAnhuiNormalUniversity，AMShenJournalofAnhuiNormalUniversity．2010．

作者:王素娟 張希靚 單位:上海第二工業(yè)大學