基于实践教学的创新应用能力培养研究

苏晨， 张士磊

（1.河南工学院车辆与交通工程学院，河南新乡453003；2. 河南工学院电气工程与自动化学院，河南新乡453003）

在当前世界范围内， 新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行， 国与国之间的竞争愈演愈烈地表现为综合国力的竞争。 创新驱动发展和“一带一路” “互联网+”“中国制造2025”等一系列重大战略的实施，以及新经济（新技术、新业态、新产业为特点）的蓬勃发展，必然要求工程技术人才具备更高的实践能力、创新创业能力和跨界整合能力。 实践教学是学校培养学生实践能力和创新应用能力等综合素质的重要环节，是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径，是应用型大学实施素质教育不可分割的重要内容。 如何在实践教学中体现创新工程教育理念， 培养和提升学生的创新实践应用能力是我们广大专业教师必须面对和思考的问题。

1 创新教学思想， 突出实践教学在人才培养中的重要地位

创新始于问题、源于实践。实践教学是加强专业知识教育，增加学生的感性认识，培养学生的探索精神、科学思维、实践能力和创新能力的重要环节，在学生的综合素质培养中具有十分重要的作用[1-3]。 目前实践教学是大多高校人才培养过程中普遍存在的薄弱环节，也是提高创新型人才培养质量的切入点和突破口。 依据培养应用型人才的办学定位，就该校而言，我们要构建与理论教学体系既密切联系又相互独立、内容循序渐进、层次分明、目标明确、特点突出、开放式的实践教学新机制。在人才培养过程中要牢固树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的人才培养理念，充分发挥实践教学在人才培养中的作用，培养具有较强的实践能力和创新能力的高素质人才。

2 以创新实践应用为中心，构建实践教学体系

各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要。 在创新已成为推动科技发展的第一动力的背景下， 专业要构建与创新创业背景相适应的应用型本科人才实践能力和创新能力培养模式， 即构建以课堂实践教学为脉络、实践、竞赛及创新创业教育相结合的实践教学模式及体系， 以培养学生的创新精神和实践能力为重点，坚持传授知识、培养能力与提高素质协调发展[4-5]。

根据该校人才培养目标和培养规格的要求， 以车辆工程专业为例，我们逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主要目的、开放式的且相对完整、与理论教学联系紧密、 以教学模块为特征的实践教学新体系。 该体系通过单项能力培养、综合应用能力强化、扩展应用能力培养和创新创业能力和素质培养的顺序递阶提高， 着力培养学生的创新创业精神和创新实践能力[6-7]。 具体包括以下模块。

（1） 实验教学模块：是由学科相关的演示性、验证性、综合性、设计性实验整合构成的完整的实验教学体系，是培养学生实践能力和创新精神的主要渠道。目的是培养学生的基本实践技能，使学生获得知识，加深对理论知识的理解和掌握， 进而促进学生科学思维和创新能力发展。该模块主要包括《汽车构造实验》《汽车装配技术实验》《汽车电器与电控技术实验》《汽车设计实验》等。

（2）专业技能训练模块：根据专业特点，将工程应用与课程教学紧密结合， 进行系统性和工程性相结合的专业综合技能训练， 目的是强化培养学生的实际操作技能和职业技能，提高就业和创业能力。该模块主要为《创新综合能力训练》。

（3）实习模块：包括认知实习、毕业实习、生产实习等，让学生开阔眼界、增长见识，目的是培养学生对理论知识的应用能力和独立思考、独立工作的能力。

（4）科研训练模块：包括课程设计、毕业论文、学生科研立项、学生参与教师科研课题等，有针对性地进行集创新性、 设计性和综合性应用实践能力为一体的项目训练， 目的是对学生进行创新思维和基础科研能力的基本训练。 该模块主要有《汽车发动机零部件设计》《汽车制造工艺课程设计》《汽车装配工艺课程设计》和《毕业设计》等。

（5）社会实践模块：包括军事训练与理论教育、大学生暑期社会实践、志愿服务活动等各类社会实践，目的是通过深入生活、考察社会，加深学生对社会的认识和了解，增强实践情感和实践观念，培养实事求是、严肃认真的科学态度和刻苦钻研、坚忍不拔的工作作风，培养良好的公德与责任意识，培养探索精神和创新精神，进而培养学生的社会理解、社会适应能力和综合素质。

（6）创新实践模块及素质拓展环节：创新实践模块包含三个子模块，分别为创新基础模块、学科基础创新模块、专业创新模块。这三个模块分布在不同的学期进行，贯穿于教育教学全过程。创新基础模块通过线上线下混合式教学方式对学生进行创造性思维训练， 以激发学生的创造动机，通过问题和案例引导式学习，帮助学生掌握一定的创造技法和发明方法， 以提高学生的创新能力，为他们的专业学习和创新打下基础。其具体的课程或环节包括《大学生创新基础》《创新思维训练》等。 学科基础创新模块则结合该学科专业特点， 分类别、分层次开设，对学生进行系统的创新教育。 其具体包括《机械设计创新》《电子设计创新》等。 专业创新模块则结合该学科专业特点， 以高校创新人才培养暨学科竞赛目标或企业技术改造的项目为依据， 制定和开发出多个专业创新模块，由易到难对学生进行科学、系统的创新教育。 要求学生根据专业兴趣必修其中一个模块，也可跨学科专业选修其他专业创新模块，其学分可置换素质拓展学分。 具体课程或环节有：《智能汽车设计创新》《汽车技术攻关创新》《汽车车身造型设计创新》《新能源汽车技术创新》和《“互联网+”创新创业》等。 而素质拓展环节则提供多项创新创业素质拓展平台，包括开放实验室、积极参与学科竞赛、发表学术论文、申请实用新型及专利发明、参与技能培训等。 目的是鼓励创新活动，培养学生的创新意识、创新能力和竞争能力。

3 依据创新性实践教学体系， 改革完善实践教学大纲及内容

在实践教学过程中， 我们以科学合理的实践教学大纲为实践课程建设的开端。我们要求，实践教学大纲的规定必须明确且易于操作， 不仅要体现课程自身的知识体系，而且要明确课程的任务，反映人才的培养目标。 在实践教学大纲中，要突出实践教学的重要地位，凸显创新精神和实践能力，要把提高学生综合素质、培养创新精神和实践能力作为实践教学的主要目的。 实践教学大纲应对各实践教学环节的内容、目的要求、时间安排、教学形式和手段、教学所需设施条件、考核办法等做出明确细致的规定[8-9]。

为了达到培养创新性人才的教学目标， 在车辆工程专业的实践教学过程中， 我们以应用型人才实践培养能力为出发点， 优化重组实践教学内容， 减少验证性、演示性内容，增加综合性、实践性内容。有针对性地增加与专业难度、 深度相对适应的综合性和研究性的实验项目或课题。 实验项目或课题的设计思想是与课堂教学相适应、相结合，进一步巩固和深化学生对专业核心知识的理解和掌握，以更开放、更灵活的方式培养学生动手能力、 合作精神和对工程技术问题的思考方式，形成开放式创新思维。 通过实践环节，使学生能够比较牢固地建立研究意识、工程意识、分工合作的工作方式，培养独立自主地分析和解决问题的能力。 比如，在《汽车制造工艺课程设计》等实践教学环节中提倡拟定题目和开放性题目并重， 将课外实践活动引入到课程设计教学环节中。对于一些动手能力强的学生，鼓励学生自主设计，并要求有一定的创新性，教师只在方案的可行性上把关，尊重学生的个性差异，促进优秀学生脱颖而出，有意识地培养学生的创新实践能力。自选题目进一步提炼，可以作为毕业设计题目，也可以制作成实物模型， 作为河南省大学生机械创新设计大赛、“挑战杯”竞赛等课外实践活动的参赛作品，这样，将课程设计、毕业设计、课外实践活动融为一体，学生既得到了实践锻炼又和教学环节不发生更多的冲突， 一举多得， 而对于成绩一般的学生， 仍然采用统一规定的题目，这样，既挖掘了优秀学生的创新创造潜能，又保证了整体教学效果,尽力做到因材施教[10]。

4 转变实践教学方法,优化实践教学效果

在实践教学过程中，我们根据不同课程的特点，改进实践教学方法， 改变以教师和教材为中心的教学模式，构建了以学生为中心，自主学习为基础的新型教学模式，实现以学生自我训练为主、强调合作式、探究式学习[11-12]。 实验内容分层递进，由浅到深，由简单到综合， 课内课外相结合， 借此充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，培养学生观察探索事物变化规律的思辨能力和科学的思维方式。 形成了一套以基本型实验“看着走”、综合设计型实验“带着走”、研究创新型实验“自己尝试走”为特点的实验教学方法。 改变传统“讲课式、模仿式”的实验教学方法，根据教学需要，在教学中采用多种形式的教学方法：如演示实验教学、基于项目驱动的实验教学法、基于学生团队协作的实验教学法和第二课堂进行开放性实验教学等方法， 开展“讨论式、启发式”教学，引导学生开展自主、合作和研究性学习，促进学生知识、能力、素质的协调发展，理论、实践、创新能力的全面提高。在实践教学过程中，我们也注重积极采用现代教育技术手段， 在教学中注重利用计算机辅助教学软件和多媒体课件、微课、慕课等先进教学手段，制作了力学性能实验、机械设计实验、发动技拆装实验等实验教学课件与教学录像，使实验教学信息量更加丰富、立体、直观、动感，并且积极申报建设机械原理虚拟实验室、 发动机构造仿真实验室等一批先进实验室。 实践考核方面，则注重实践过程，鼓励学生在实践中有所创新。 我们根据不同的实践类别采用侧重点不同的考核办法。 在基础实验教学中采取预习情况占10%，实验过程占50%，实验报告占30%，创新见解占10%的考核方法，全面反应学生的实验过程和效果。对综合设计性和创新性开放实验，教师则根据学生团队完成的开题报告、中期进展报告、实验工作日志、技术总结报告和答辩等情况，综合评定学生团队的集体成绩，团队成员之间则通过相互测评，确定个人成绩。

5 结论

创新实践型人才培养需实现知识、能力、素质的协调发展，实践教学是人才培养过程的重要组成部分，是巩固学科知识、训练科研素养、培养理论联系实际作风和能力的重要途径， 是培养学生实践与创新应用能力的重要环节。 在创新创业教育已成为社会共识的环境下，我们应以基本能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新应用能力培养为主线，构建科学、合理、系统、完善的实践教学体系，革新实践教学内容，采用先进的实践教学方法和手段， 充分发挥实践教学在人才培养中的支撑作用，着力提高实践教学效果，培养更多具有较强的实践能力和创新应用能力的高素质人才，为社会主义现代化建设作出更多贡献。