基于課堂創(chuàng)新的“計量儀器與檢測”與“數(shù)學(xué)建?！闭n程融合探索

吳呼玲

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 智能制造學(xué)院，陜西 西安 710030)

0 引言

2019年4月，陜西省教育廳為貫徹落實中共教育部黨組織《關(guān)于加強高校課堂教學(xué)建設(shè)提高教學(xué)質(zhì)量的指導(dǎo)意見》(教黨[2017]51號)，切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，開展了高職院校課堂教學(xué)創(chuàng)新大賽。課堂創(chuàng)新是課程創(chuàng)新的主要單元，課堂創(chuàng)新的創(chuàng)新教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)評價也是課程創(chuàng)新需要思考的問題。課堂來源于課程，在準(zhǔn)備課堂創(chuàng)新大賽作品中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱；MATLAB軟件應(yīng)用不熟練，代碼書寫很陌生；解決專業(yè)問題沒有思路和條理；數(shù)學(xué)建模能力弱，這些問題存在于課堂，也存在于課程。那么，“計量儀器與檢測”課程在學(xué)生具有“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)”等通識教育的基礎(chǔ)上如何創(chuàng)新，如何遵循大賽宗旨，在創(chuàng)新教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)評價等方面實施課程教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐，從而突出創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，肩負(fù)起培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提升創(chuàng)新能力的雙重使命。本文以機械產(chǎn)品檢測檢驗技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課“計量儀器與檢測”為例，提出基于課堂創(chuàng)新的“數(shù)學(xué)建?！迸c“計量儀器與檢測”課程創(chuàng)新融合探索與實踐，從課程創(chuàng)新改革做起，推進高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)，提升高素質(zhì)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 課程創(chuàng)新存在的問題

2018年9月，李克強總理在全國教育大會上強調(diào)說:“要增強教育服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展能力，培養(yǎng)更多適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的各類人才。優(yōu)化高校區(qū)域布局、學(xué)科結(jié)構(gòu)、專業(yè)設(shè)置，堅持以教學(xué)為中心，突出創(chuàng)新意識和實踐能力，培養(yǎng)更多創(chuàng)新人才、高素質(zhì)人才。”[1]可見，中國特色社會主義進入新時代，“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”已成為時代的鮮明主題，創(chuàng)新發(fā)展已成為首要引領(lǐng)動力。

高職教育作為高技能人才培養(yǎng)的陣地之一，肩負(fù)著創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重大責(zé)任，這是新時代背景下，賦予高職院校的責(zé)任。在這一時代主題的呼喚下，高職院校各個專業(yè)相繼開設(shè)了“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程”和各種技能大賽等，來提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。然而，這種模式的創(chuàng)新培養(yǎng)效果并不明顯,專業(yè)人才培養(yǎng)方案只是單純的添加了“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”課程、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)”等通識教育，創(chuàng)新實訓(xùn)、創(chuàng)新課程學(xué)生接受的創(chuàng)新教育呈現(xiàn)碎片化現(xiàn)象[2]，創(chuàng)新意識得到了一定的提高，創(chuàng)新能力方面不夠明顯，需要多門專業(yè)課程提供技術(shù)支持；技能大賽發(fā)揮了部分學(xué)生的特長，而且大多數(shù)的成果都是專業(yè)課程教師指導(dǎo)，在策劃書的書寫、學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神方面需要進一步的培養(yǎng)，并未達到較好的創(chuàng)新人才培養(yǎng)的效果。

因此，課程創(chuàng)新的效果還未到達預(yù)期目標(biāo)。學(xué)生的創(chuàng)新意識有待于進一步培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)新能力有待于進一步提高，學(xué)生的創(chuàng)新知識需要進一步完善。機械產(chǎn)品檢測檢驗技術(shù)專業(yè)的“計量儀器與檢測”課程創(chuàng)新改革存在的主要問題如下。

1.1 學(xué)生的創(chuàng)新意識不夠強烈

通識教育的創(chuàng)新課程，開拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，給學(xué)生提供了創(chuàng)新的平臺和機會，使學(xué)生具有了一定的創(chuàng)新想法和創(chuàng)新意識，但具體的創(chuàng)新思路或者創(chuàng)新作品無法實現(xiàn)，需要專業(yè)課程知識和專業(yè)老師的指導(dǎo)，缺乏持續(xù)性和追蹤性。部分學(xué)生關(guān)注課程是否及格的問題，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面被弱化。

1.2 學(xué)生的知識體系不夠完善

一些創(chuàng)新成果建立在多種學(xué)科、多方面知識的綜合應(yīng)用下才可實現(xiàn)。這就要求學(xué)生具備比較扎實的基礎(chǔ)學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、多種課程的綜合知識解決問題，但實際情況是學(xué)生無法將多種學(xué)科進行有效融合解決專業(yè)問題，實現(xiàn)創(chuàng)新成果。

1.3 教師的指導(dǎo)不夠充分

每門課程的教師都有該課程的專業(yè)知識和教學(xué)特長，如果涉及到其他學(xué)科或者專業(yè)，教師只能進行方向性的指導(dǎo)，對于具體的實施過程和專業(yè)技術(shù)，只能靠學(xué)生自行解決，這將導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新的積極性受到阻礙，影響到課程創(chuàng)新的實施效果。

2 課程創(chuàng)新的內(nèi)容

中共教育部黨組織《關(guān)于加強高校課堂教學(xué)建設(shè)提高教學(xué)質(zhì)量的指導(dǎo)意見》中指出:“教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)要求和需要，及時更新教學(xué)內(nèi)容，把國際前言學(xué)術(shù)發(fā)展，最新研究成果和實踐經(jīng)驗融入課堂教學(xué)，要促進理論和實踐相結(jié)合，要積極推進現(xiàn)代信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合，不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量[3]?！闭n程作為職業(yè)教育的核心單元，肩負(fù)著人才培養(yǎng)的重?fù)?dān)，課程創(chuàng)新是承擔(dān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要改革內(nèi)容，“計量儀器與檢測”課程創(chuàng)新的主要研究內(nèi)容從以下方面進行。

2.1 教學(xué)理念[4]創(chuàng)新

將應(yīng)用型教學(xué)理念、體驗型教學(xué)理念、開放型教學(xué)理念貫穿于整個教學(xué)過程。使學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決企業(yè)實際測量問題的同時，設(shè)計測量裝置，提高創(chuàng)新能力，參加技能大賽，應(yīng)用學(xué)科交叉、創(chuàng)新設(shè)計等解決專業(yè)問題的同時，發(fā)揮各自特長，提供展現(xiàn)自我的平臺，體驗被肯定帶來的自信和榮譽。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新

“計量儀器與檢測”專業(yè)課程中零件測量誤差評定問題、測量數(shù)據(jù)分析等問題應(yīng)用計算機解決的同時，需要“數(shù)學(xué)建?！闭n程的相關(guān)知識。因此，將“數(shù)學(xué)建?！迸c專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容滲透組合，梳理新的專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，徹底解決專業(yè)教學(xué)問題，形成具有高職教育特色的學(xué)科交叉教學(xué)體系，為培養(yǎng)復(fù)合型、高素質(zhì)、高技能型人才提供有效途徑。

2.3 教學(xué)評價的創(chuàng)新

采用一門課程，兩種制度的考核方式。打破傳統(tǒng)的期末考試和平時成績相結(jié)合的考核方式，應(yīng)用教學(xué)平臺線上線下評價體系。采用多方位，注重過程和設(shè)計能力的考核制度，從課前作業(yè)的自主學(xué)習(xí)方面、課堂參與度方面、課堂搶答、設(shè)計新思想新思路、線上學(xué)習(xí)等方面，課后師生互評，作業(yè)完成情況等多方面、全方位實施課堂學(xué)習(xí)效果評價，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 課程創(chuàng)新的預(yù)期效果

2018年5月，習(xí)近平同志在中國科學(xué)院第十九次院士大會上的講話，他指出：“信息、生命、制造、能源、空間、海洋等的原創(chuàng)突破為前言技術(shù)、顛覆性技術(shù)提供了更多創(chuàng)新源泉，學(xué)科之間、科學(xué)和技術(shù)之間、技術(shù)之間、自然科學(xué)和人文科學(xué)之間日益呈現(xiàn)交叉融合趨勢。”[5]可見，學(xué)科交叉、學(xué)科融合是解決科研、教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的重要改革。該課程創(chuàng)新是將課程改革、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科和專業(yè)學(xué)科進行有效融合、以技能大賽項目為主線的一種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系內(nèi)涵建設(shè)。結(jié)合《中國制造2025》提出“質(zhì)量為先”方針[6]，達到課程創(chuàng)新的預(yù)期效果。

(1)打破傳統(tǒng)的專業(yè)知識授課，將專業(yè)知識與基礎(chǔ)學(xué)科深度融合，解決企業(yè)、行業(yè)實際的測量問題和質(zhì)量評定問題。培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力，幫助學(xué)生實現(xiàn)創(chuàng)新思路。

(2)實現(xiàn)“以技能大賽促教，以技能大賽促創(chuàng)”的教學(xué)內(nèi)容的改革，引領(lǐng)學(xué)生探索教材之外、專業(yè)之外的領(lǐng)域和學(xué)科，應(yīng)用學(xué)科交叉、創(chuàng)新設(shè)計等培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提升創(chuàng)新能力。

(3)形成一門課程、兩種制度的考核方式，形成創(chuàng)新教學(xué)評價體系。

(4)以質(zhì)檢專業(yè)學(xué)生為課程的實施對象，構(gòu)建具有高職特色的課程創(chuàng)新改革方案。

4 課程創(chuàng)新采取的方法

(1)引入企業(yè)、航空航天領(lǐng)域的實際產(chǎn)品質(zhì)量評定任務(wù)作為教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過程融入質(zhì)量意識元素，將《中國制造2025》的“質(zhì)量為先”方針貫穿于企業(yè)產(chǎn)品的實際測量中，時刻提醒學(xué)生產(chǎn)品檢測工作是一項細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，產(chǎn)品質(zhì)量不容忽視，提升學(xué)生專業(yè)價值和職業(yè)價值。

(2)將“數(shù)學(xué)建?！闭n程的建模思想和軟件應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容融入到專業(yè)課程的教學(xué)中來，解決產(chǎn)品檢測的誤差處理問題。提升學(xué)生很多專業(yè)問題的解決是需要多種學(xué)科，綜合知識的應(yīng)用才可解決的。

(3)實現(xiàn)“以技能大賽促教，以技能大賽促創(chuàng)”的教學(xué)內(nèi)容改革，將專業(yè)領(lǐng)域最新研究成果、教師專業(yè)創(chuàng)新成果、實踐經(jīng)驗融入課堂，使教學(xué)內(nèi)容與課程思政、技能大賽、工作崗位、專業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)深度融合，凸顯課堂是教育改革主戰(zhàn)場的主導(dǎo)地位[7]。鼓勵學(xué)生勇于嘗試、大膽探索，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

“計量儀器與檢測”與“數(shù)學(xué)建?！闭n程創(chuàng)新融合實施思路如圖1所示。

圖1 課程創(chuàng)新融合實施思路

5 課程創(chuàng)新思路

(1)以專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心，構(gòu)建“數(shù)學(xué)建?！迸c“計量儀器與檢測”課程深度融合的創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容。

將“誤差數(shù)學(xué)模型建立”“測量誤差數(shù)據(jù)處理”“測量設(shè)備和量具精度分析”等部分的教學(xué)內(nèi)容[8]和數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容、數(shù)學(xué)建模思想、MATLAB數(shù)據(jù)處理軟件等教學(xué)內(nèi)容進行合理、有效的融合，并制定創(chuàng)新課程的教學(xué)計劃。為解決專業(yè)課程的教學(xué)問題提供保障，同時提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力和軟件應(yīng)用能力。

(2)以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建技能大賽和課堂教學(xué)為一體的創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容。

將“計量儀器的使用和操作”“零件幾何誤差檢測”等部分的教學(xué)內(nèi)容進行擴展和優(yōu)化，以互聯(lián)網(wǎng)+大賽、挑戰(zhàn)杯大賽、礪劍杯大賽、數(shù)學(xué)建模競賽的賽項內(nèi)容相結(jié)合，完成教學(xué)目標(biāo)，并制定教學(xué)計劃。構(gòu)建具有培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提升創(chuàng)新能力雙重使命的創(chuàng)新課程內(nèi)容。

(3)以一流專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心，構(gòu)建課程的創(chuàng)新教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新評價體系。

課程創(chuàng)新，包括教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價體系等一系列的內(nèi)容，才能促進學(xué)生成長，提高教學(xué)質(zhì)量，達到高職院校課堂創(chuàng)新，課程創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)。

(4)創(chuàng)新課程應(yīng)用于實際教學(xué)。

選取我院質(zhì)檢專業(yè)學(xué)生，對融合的創(chuàng)新課程進行創(chuàng)新改革實踐應(yīng)用，用實際教學(xué)效果驗證課程改革方案，根據(jù)實際培養(yǎng)目標(biāo)驗證課程創(chuàng)新的合理性和可行性，進一步完善課程創(chuàng)新改革方案。構(gòu)建具有高職特色的課程融合創(chuàng)新改革實施方案，培養(yǎng)熱情洋溢、自信滿滿，具有高職特色的高技能型，高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

通過課程創(chuàng)新應(yīng)用于教學(xué)實踐，學(xué)生在以下方面有了明顯的提高。

第一，創(chuàng)新能力的提高。2020年7月，質(zhì)檢專業(yè)有8名同學(xué)參加了互聯(lián)網(wǎng)+比賽，有6名同學(xué)參加了挑戰(zhàn)杯比賽。雖然項目成果有待于專家鑒定，但是學(xué)生們參與創(chuàng)新設(shè)計的積極性有了明顯的改善、創(chuàng)新能力有了明顯的提高。

第二，綜合運用知識的能力明顯提高。采用MATLAB軟件解決專業(yè)問題的同時，提高了學(xué)生的思維能力。不僅表現(xiàn)為對機械產(chǎn)品測量誤差的處理能力有了提高，而且對數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)、對參加數(shù)學(xué)建模競賽等方面有了明顯的提高。

第三，學(xué)生對考試成績的關(guān)注度減弱。課程創(chuàng)新改革的考核評價體系，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高、課堂參與的積極性、注重學(xué)習(xí)過程和解決實際問題等方面。將學(xué)生從唯成績論的固化思維中解脫出來。多樣化、多形式、多方面的考核方式，明顯提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果。

第四，兩門課程敩學(xué)相長。專業(yè)課程與基礎(chǔ)課程的深度融合，不僅解決了專業(yè)問題，同時使基礎(chǔ)學(xué)科得到了有效的應(yīng)用，學(xué)生體會到綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的重要性。一門課程兩種制度的考核方式，發(fā)揮學(xué)生各自所長、提升學(xué)生課程學(xué)習(xí)的獲得感。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、參與課堂教學(xué)活動和參加技能大賽的熱情明顯提高。

在實際教學(xué)中，驗證了課程創(chuàng)新融合方案對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是行之有效的。合理的課程改革方案固然重要，但一個合理的評價體系是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要導(dǎo)向。雖然課程改革收到了預(yù)期的效果，但還需要不斷的修訂和完善，為培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才構(gòu)建具有高職特色的高質(zhì)量課程改革實施方案。

6 課程創(chuàng)新特色

(1)建立了基礎(chǔ)學(xué)科“數(shù)學(xué)建?！迸c專業(yè)學(xué)科“計量儀器與檢測”課程的深度融合，解決了專業(yè)教學(xué)過程中的問題，也使基礎(chǔ)學(xué)科得到了有效的應(yīng)用。

(2)建立了專業(yè)課教師與數(shù)學(xué)課教師的長效合作機制，能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同解決專業(yè)問題，共同進行課程創(chuàng)新改革，發(fā)揚合作精神。

(3)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)徹底融入教學(xué)過程中，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展，從根本上實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提升創(chuàng)新能力的雙重使命，實現(xiàn)課程的創(chuàng)新教學(xué)改革。

(4)創(chuàng)新課程改革與實際教學(xué)同步進行，通過理論與實踐的相互作用，驗證創(chuàng)新課程改革實施方案的合理性，提高課程創(chuàng)新改革效果、提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

7 總結(jié)

貫徹落實《中共教育部黨組織關(guān)于加強高校課堂教學(xué)建設(shè)提高教學(xué)質(zhì)量的指導(dǎo)意見》(教黨[2017]51號)，以課堂創(chuàng)新教學(xué)大賽為契機，切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，開展基于課堂創(chuàng)新的課程創(chuàng)新改革。從課程創(chuàng)新面臨的問題，課程創(chuàng)新改革內(nèi)容、解決的教學(xué)問題、實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)、采取的方法、創(chuàng)新思路和創(chuàng)新特色等方面進行分析，確定課程融合的創(chuàng)新方案?！坝嬃績x器與檢測”與“數(shù)學(xué)建模”課程的創(chuàng)新融合，對機械產(chǎn)品檢測檢驗技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)、課堂教學(xué)質(zhì)量的提高、培養(yǎng)測量領(lǐng)域的高素質(zhì)高技能型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才等方面具有重大的意義。