基于专业课程培养本科生创新精神和科研能力

王丽华 金晓红 李 鑫

（中国矿业大学矿业工程学院，江苏 徐州 221116）

0 引言

2010年，我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中对培养本科生创新精神、提高本科生科研能力提出的明确要求[1]，这个要求对保证高等教育质量具有重要的意义，已经成为研究型大学发展的共同目标。我国传统教学模式注重知识的课堂传授，缺少对学生创新精神和科研能力的培养，我国本科生的创新精神和科研能力相对较弱，如何提高本科生的创新精神和科研能力成为当前大学教育面临的一个重要问题[2-4]。在原有本科生科研活动的基础上，将创新精神和科研能力元素融入专业课程教学中，以专业课程为载体，探索集知识传授和能力培养于一体的教学改革措施，具有重要的现实意义。

1 我国本科生创新精神和科研能力培养现状

1969年，美国麻省理工学院实施了“本科生研究机会计划”项目，开创了本科生科研能力培养的先河。之后美国的各大高校纷纷建立了本科生科研活动指导机构，大力鼓励支持本科生参加科研训练。我国最早实施本科生科研能力培养的是清华大学的“大学生研究训练计划”。然后，国内的研究型高校相继开展了类似活动。2007年，教育部实施了促进大学生创新精神与科研能力培养的“国家大学生创新性实验计划”，将大学生创新精神与科研能力培养上升到国家的高度，成为高校教育教学改革的一个重要方面。

2 中国矿业大学本科生创新精神和科研能力培养现状

中国矿业大学 （China University of Mining and Technology），是直属教育部的全国重点大学，是国家“世界一流学科建设高校”，国家“211工程”“985工程优势学科创新平台”建设高校，国家大学生创新性实验计划、全国高校实践育人创新创业基地。当前，中国矿业大学对于本科生科研创新能力培养主要是通过“大学生创新创业训练计划”项目和各种大学生科技竞赛来完成，作者对中国矿业大学交通运输专业2018—2020近三年本科生参加科研创新训练的情况进行了调查，调查结果如表1所示。

表1 大学生科研创新参与情况

从表1可以看出，中国矿业大学交通运输专业本科生2018年—2020年参加大学生创新创业训练计划项目的学生占专业总学生人数的10%～20%，只有少部分学生参与到了科研创新能力培养中，尚有百分之八十多的学生在大学四年期间没能参加创新训练，目前我国的创新训练项目对本科生创新能力的培养缺乏大众性。作者根据多年的教学科研经验，提出在专业课程教学中增加创新能力培养环节，将专业课程作为培养学生创新精神和科研能力的载体，使更广泛的学生接收创新与科研能力培养，从而全面提高学生的能力和素质。

3 “物流系统规划与设计”课程教学现状

“物流系统规划与设计”课程是中国矿业大学交通运输专业给大三学生开设的一门专业核心课程。该课程最早设置于2008年交通运输专业本科生培养方案，课程学时是48学时，近几年，随着教育部压缩本科专业学时数，该课程学时被压缩到32学时。

“物流系统规划与设计”课程主要从管理角度和企业角度以构成企业物流系统基本结构的组织系统、作业系统和信息系统为框架，学习物流系统的规划与分析设计的原理、程序和方法。通过该课程的学习，学生能掌握物流系统的规划与设计的原理、方法、技巧，并能灵活运用到生产和生活实际中。该课程具有很强的理论性、设计性和综合实践性，对学生理论联系实践能力有一定要求。分析“物流系统规划与设计”课程的教学现状，主要存在以下问题：

3.1 学生缺乏主动思考，自主学习意识薄弱

目前该课程的教学方式主要采用传统课堂授课，授课方式主要是教师对知识点进行罗列式讲，学生被动式听讲，这种方法不能激发学生兴趣，学生学习缺乏主动思考、自主学习意识薄弱，导致学习效果不太理想，更不利于学生创新意识和科研能力的培养。

3.2 师生课堂交流时间少，学生思考不充分

在教学过程中，受课程学时数限制（只有32学时），教师和学生互动交流的时间比较少，学生没有充足的时间进行思考，思考不充分，学习主动性和积极性不能得到充分发挥。教师与学生交流时间少也不利于学生理论结合实践进行学习，对知识的学习仅限于对表层知识的记忆，不能深入的理解课程原理与内容，从而导致学生运用所学的知识解决实际问题的能力较弱，学习效果不理想。

3.3 学生难以将理论结合实际，思维迁移能力差

目前该课程采用以讲授和灌输为主的传统教学模式，教学过程中多偏重理论知识的讲解，较少涉及生产实际问题的分析和解决，缺少对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力的培养。时间一长，学生感觉课堂教学乏味，缺乏学习兴趣，对知识的学习也仅限于对表层知识的记忆，缺乏深层理解和运用，容易形成思维定式，思维迁移能力差。

4 “物流系统规划与设计”课程改革思路

4.1 课程特点

4.1.1 课程内容难点多，理解较为困难

该课程教学难点比较多，主要包括物流战略规划（如物流战略环境分析与战略方案设计），物流网络规划（如物流网络规划建模技术与方法、物流设施场址选择及其评价），物流设施规划与布置设计（物流设施布置规划的分析与技术、布置方案的评价与选择），EIQ分析图表数据判读与分析等。这些内容涉及大量的理论、公式和模型等，且需要学生能够灵活运用到生产实际中，因而在课程学习过程中，需要学生较好的理解。同时为巩固学生的学习效果，需要学生课后进行相应的思考和研讨。

4.1.2 知识体系综合性强

该课程作为交通运输专业的一门专业核心课程，也是专业基础必修课，涉及的知识理论复杂多样，学生需要先修一些课程为该课程作理论基础[5]，要求学生先修运筹学、现代物流管理基础、物流企业管理和物流技术与设备等课程，最后才学习物流系统规划与设计课程。这种系统化的开课顺序体现了由基础理论到专业知识，再到实践技能，循序渐进式的学习[6]，因此本课程的综合性强。

4.1.3 强调实践应用，理论联系实际性强

“物流系统规划与设计”课程不仅涉及到大量的模型和计算，同时还强调学生的实践应用能力，要求学生能将理论知识灵活恰当地应用到生产生活实践中去。因此，在课程体系设计时，除了要求学生掌握基础理论知识外，还应该增加物流实验和实践教学环节，加强对学生实际动手操作能力的培养，借助实验实践教学提升学生的创新科研能力。

4.2 课程改革思路

针对目前我校本科生创新能力培养现状以及“物流系统规划与设计”课程现状，实行课程教学方法改革，将创新精神和科研能力元素融入“物流系统规划与设计”专业课程教学中，以专业课程为载体，实施渐进阶梯式（意识培养及强化→知识获取→能力形成→能力内化）科研创新能力培养，探索集知识传授和能力培养于一体的教学方法改革，具有重要的实践意义。

5 “物流系统规划与设计”课程改革措施

5.1 革新教学理念

“物流系统规划与设计”课程内容涉及大量基础理论和数学模型，课程学习难度较大，传统教学模式只注重基础知识和专业知识的课堂传授，学生缺乏自主学习课程的意识，随着课程难度的不断加深，学生会越来越感觉课程内容枯燥乏味，丧失学习兴趣和积极性，导致学习效果较差。因此，革新教学理念，改变传统教学偏重“我讲你听”的模式，利用“翻转课堂”“项目教学”等手段，促使学生在课程学习中自主的去探索、去思考、去总结，引导学生自主学习，积极思考，主动实践，从而提高学生创新精神和科研能力。

5.2 改革教学方法

“物流系统规划与设计”课程要求学生能够运用有关物流系统规划与设计技术与方法对企业物流系统进行设计，从而提高企业物流效率。该课程具有很强的工程性、设计性和综合性，需要学生具有较好的理解和实践能力。因此，在教学过程中，教师除了采用传统的课堂讲授教学方法以外，还应该增加学生实践环节，通过实验、游戏、视频、研讨、实践等教学环节，加强对学生实践动手能力的培养。但是考虑该课程课堂学时数较少，没有太多的课堂时间培养学生的实践动手能力，需要充分利用课后时间对学生进行培养，采用“课堂+课后”相结合的模式开展实践教学，将一些可以课后完成的视频、调研、任务思考等实践放到课后来完成，既充分利用课后时间，又锻炼了学生科研实践能力。

5.3 优化教学内容

“物流系统规划与设计”课程课堂只有32学时，学时数较少，而课程包含的内容却比较多，教师需要在有限的课堂时间内传授知识，所以只能偏重于讲解内容，没有充裕的时间去培养学生发现问题、解决问题的科研能力。因次，教师有必要改变教学思路，优化教学内容，联系生产实际重组教学内容，充分利用课后时间让学生检索文献、思考问题、寻找答案。教师可以在理论教学中穿插案例分析，提前将案例布置给学生，让学生利用课余时间分析讨论案例，使学生有更多思考问题的时间，而在课堂上理论与案例结合，可以使抽象的理论问题具体化，教学生动化，同时也提高了学生利用专业知识解决实际问题的能力。

5.4 丰富教学资源

目前的课堂教学，主要是教师在上面讲，学生在下面听，学生是被动学习，过多的依赖于教师，缺少自主获取知识的意识和科研创新的能力。因此，任课教师需要深入理解单元教学设计、运用各种教学资源（如课堂思维小训练、课后小组项目式讨论、微课、慕课、视频等）,科学设计单元教学活动,丰富课堂的教学策略,提高学生主观能动性，促使学生掌握资料查询、文献检索的基本方法，具有初步的科学研究能力，最终引导学生培养科研兴趣和创新意识。

5.5 改进考核方式

教师要改变只在学期末对学生进行理论考试的考核方法，将实践教学考核纳入考核体系中。在考核时，应该充分借助实践教学来提升学生的创新能力。实践教学与传统教学模式的考评方法不同，实践教学模式必须把考核贯彻在整个课程教学的全过程中，借助创新性评价、工作量评价、研究结果评价等多种考核指标，形成小组内考核、小组间考核和教师考核多元化的考核方式。

6 结语

大学教育的使命在于给学生传授知识和培养能力，目前，我国的大学教育在知识传授方面做的很成功，但是对于学生能力的培养尚有改进空间。大学除了通过科研项目和学科竞赛培养学生创新能力外，还应该充分利用课程教学培养学生的科研能力。在课程教学中，利用研讨、实验、实践等教学手段，引导学生积极思考问题、主动探索真理，培养学生发现和解决问题的能力，增强学生的创新能力与科研精神，为学生的可持续发展奠定必要的科研基础。