以開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔助專業(yè)課實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)的改革與實(shí)踐*

李 琛，王 巍，劉 兵，張希棟

（東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040）

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是“雙一流”建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)之一，本科教育質(zhì)量提升是其最重要的支撐，這不僅是新時(shí)期高等教育人才培養(yǎng)的重要使命，更是中華民族偉大復(fù)興的時(shí)代要求。在“雙一流”建設(shè)背景下，如何激發(fā)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，使教學(xué)過程中的“教”與“學(xué)”協(xié)同作用，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，是每一位教育工作者需要認(rèn)真思考的問題[1-4]。為此，需要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，以保證教與學(xué)同步發(fā)展，使教與學(xué)協(xié)同共進(jìn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

在高校專業(yè)課程教學(xué)過程中，通過師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，引入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與開放性實(shí)驗(yàn)，可以使專業(yè)課程的教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合，教師與學(xué)生共同思考，探索創(chuàng)新方法，加強(qiáng)學(xué)生對基本理論的掌握，有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[5-8]。

1 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施意義及內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)踐性教學(xué)中的重要一環(huán)，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力具有不可替代的作用。開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的一項(xiàng)重要舉措，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效方式[9-11]。本文以“運(yùn)輸包裝技術(shù)”課程為例開展開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究?！斑\(yùn)輸包裝技術(shù)”是一門理論與實(shí)踐并重的課程，在教學(xué)過程中不僅要重視學(xué)生理論知識的掌握，更要給學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會和平臺，注重對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這樣才能有效提升教學(xué)效果，保證教學(xué)活動順利進(jìn)行。該課程的教學(xué)大綱設(shè)置有4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，包括“緩沖包裝材料靜態(tài)緩沖系數(shù)測定”和“紙箱抗壓強(qiáng)度測試”2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采取分組式，按照固定的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟完成項(xiàng)目測試，很多學(xué)生并沒有理解實(shí)驗(yàn)的目的，也沒有真正掌握實(shí)驗(yàn)的方法。為了更好地實(shí)現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，提升教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力，對該課程采取了開放式創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)改革[12]。

2 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程

在開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程中需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，改變教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是主體、教師是主導(dǎo)，教師以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為核心，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生真正作為主體參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全過程，獨(dú)立思考、主動實(shí)踐，進(jìn)行知識和技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高自身的質(zhì)疑力、觀察力、協(xié)同力和創(chuàng)造力等[13]，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程見第36頁圖1。采取專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程必修實(shí)驗(yàn)和開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次層層遞進(jìn)的模式，逐步提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

圖1 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程

3 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理

開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)行個(gè)人申請制，由學(xué)生個(gè)人提出申請并提交具體實(shí)驗(yàn)方案，由授課教師進(jìn)行審核，授課教師審核通過后提交實(shí)驗(yàn)教師審核，實(shí)驗(yàn)教師審核通過后學(xué)生可上網(wǎng)預(yù)約實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)開始前，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師針對儀器設(shè)備的操作過程進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)生按照預(yù)定的實(shí)驗(yàn)方案開展實(shí)驗(yàn)，保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交至實(shí)驗(yàn)教師和授課教師，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理過程見圖2[14]。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成過程中，授課教師和實(shí)驗(yàn)教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，以此鍛煉學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合獨(dú)立分析問題的能力。

圖2 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理過程

學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中發(fā)現(xiàn)問題，組建研究小組，提出假設(shè)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主完成實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過完整的開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題等實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升其創(chuàng)新能力。開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成過程見圖3。

圖3 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成過程

4 開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究內(nèi)容

“運(yùn)輸包裝技術(shù)”課程的開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究內(nèi)容限定為圍繞與充氣襯墊緩沖性能相關(guān)的實(shí)驗(yàn)展開，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室的氣柱袋成型機(jī)可自制不同規(guī)格的充氣襯墊，自由組成實(shí)驗(yàn)小組開展研究。本次嘗試中，學(xué)生設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目非常豐富，主要包括：不同薄膜厚度對充氣襯墊緩沖性能的影響、不同氣室直徑和氣室長度對充氣襯墊緩沖性能的影響、不同氣室形狀的緩沖襯墊性能對比、不同充氣壓力氣墊的性能研究、不同溫度對襯墊緩沖性能的影響、不同充氣襯墊面積對緩沖性能的影響等。學(xué)生自主制定實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)測試獲得數(shù)據(jù)，尋找不同條件下充氣襯墊緩沖性能指標(biāo)的變化規(guī)律，分析變化產(chǎn)生的內(nèi)因，進(jìn)而鞏固專業(yè)課程知識的學(xué)習(xí)。通過自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生不再僅僅是一個(gè)旁觀者，而是變成一個(gè)主體操作者。學(xué)生有了主人翁意識，積極性和創(chuàng)新能力在實(shí)驗(yàn)中得到極大的釋放，從而使枯燥的專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)變得生動有趣，有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為今后開展科學(xué)研究或從事相關(guān)領(lǐng)域的工作積累經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)束語

經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的初步實(shí)施，學(xué)生的每一個(gè)創(chuàng)新想法都付諸實(shí)踐，學(xué)生成為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的主體，授課教師和實(shí)驗(yàn)教師為學(xué)生保駕護(hù)航，審核研究的可行性與科學(xué)性，并保障學(xué)生和設(shè)備的安全。學(xué)生的創(chuàng)新想法值得鼓勵(lì)，許多創(chuàng)造性的意見值得采納，應(yīng)該為他們創(chuàng)造條件積極探索。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生會遇到各種不同的問題，也許有些會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，但這些經(jīng)歷和嘗試為學(xué)生積累了經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生獲得了解決問題的新途徑，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供保障，為學(xué)校的“雙一流”建設(shè)添磚加瓦。