面向低年級(jí)工科生的“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程體系設(shè)計(jì)

尹強(qiáng)，孔祥勇，陳剛，李濤，鄭七振

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

本科生所處的成年早期（emerging adulthood）處于人格發(fā)展由不成熟走向成熟的關(guān)鍵期，也是個(gè)體探索職業(yè)認(rèn)同的關(guān)鍵時(shí)期[1]。在這一時(shí)期，由于自我意識(shí)的發(fā)展，知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的增多，以及學(xué)校和社會(huì)環(huán)境的影響，他們的人格常會(huì)有較大的改變。因此，創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，對(duì)于低年級(jí)工科生創(chuàng)新人格的塑造具有重要意義。

本課題組基于“低年級(jí)工科集中培養(yǎng)”辦學(xué)模式，實(shí)地調(diào)研了相關(guān)5 所國(guó)內(nèi)院校，線上和文獻(xiàn)調(diào)研了2所，普遍重視低年級(jí)本科生的入學(xué)教育，但是缺少專業(yè)師資，學(xué)院師資以學(xué)工隊(duì)伍和行政隊(duì)伍為主。這就造成了一定意義上，入學(xué)教育相對(duì)簡(jiǎn)單，學(xué)生活動(dòng)缺乏深度和專業(yè)度，未能充分發(fā)掘“教授資源”的強(qiáng)大作用。為從根本上解決從高中到大學(xué)的“學(xué)習(xí)”面臨的種種問(wèn)題，必須進(jìn)行改革與創(chuàng)新。創(chuàng)新的方向就是整合現(xiàn)有的入學(xué)教育和學(xué)生活動(dòng)，學(xué)院進(jìn)行適合培養(yǎng)對(duì)象的課程建設(shè)，為學(xué)生創(chuàng)造有意義的學(xué)習(xí)經(jīng)歷[2]。

1 新生創(chuàng)新意識(shí)調(diào)研——基于300 個(gè)樣本

創(chuàng)新意識(shí)的概念和內(nèi)涵目前尚無(wú)統(tǒng)一、清晰的界定。借鑒并概括部分專家、學(xué)者觀點(diǎn)，將創(chuàng)新意識(shí)的內(nèi)涵概括為創(chuàng)新認(rèn)知、創(chuàng)新動(dòng)機(jī)和創(chuàng)新意志。

依據(jù)以上觀點(diǎn)，項(xiàng)目組在2019 學(xué)年第一學(xué)期對(duì)學(xué)院2019 級(jí)新生和2018 級(jí)學(xué)生進(jìn)行了隨機(jī)抽樣調(diào)查，各抽取150 個(gè)樣本，回收285 份有效問(wèn)卷，問(wèn)卷設(shè)計(jì)12 道題，從創(chuàng)新認(rèn)知、創(chuàng)新動(dòng)機(jī)、創(chuàng)新意志3 個(gè)要素展開(kāi)調(diào)研。用SPSS19.0 進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

通過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出基本結(jié)論如下：

（1）在創(chuàng)新認(rèn)知、創(chuàng)新動(dòng)機(jī)和創(chuàng)新意志3 個(gè)要素中，大一、大二學(xué)生在創(chuàng)新認(rèn)知方面的得分最低，創(chuàng)新動(dòng)機(jī)和創(chuàng)新意志方面的得分較高，說(shuō)明大一、大二學(xué)生在創(chuàng)新認(rèn)知方面較為薄弱，體現(xiàn)了實(shí)施創(chuàng)新認(rèn)知教育的必要。

（2）大一、大二學(xué)生在創(chuàng)新認(rèn)知和創(chuàng)新意志方面無(wú)顯著性差異，在創(chuàng)新動(dòng)機(jī)方面存在顯著性差異，說(shuō)明當(dāng)前的教育尚未使大一、大二學(xué)生在創(chuàng)新認(rèn)知方面獲得顯著提高，仍然需要加強(qiáng)創(chuàng)新認(rèn)知教育。

（3）對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，特別是加強(qiáng)創(chuàng)新認(rèn)知教育的有效途徑，大一學(xué)生需要更系統(tǒng)化的教育、教學(xué)體系設(shè)計(jì)。

2 “創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)

布魯姆及其團(tuán)隊(duì)研究各種學(xué)習(xí)與教育目標(biāo)的關(guān)系，于1956年提出了一個(gè)教育目標(biāo)分類系統(tǒng)。2001年一批認(rèn)知心理學(xué)家和課程教學(xué)專家根據(jù)后來(lái)的學(xué)術(shù)進(jìn)展，將該系統(tǒng)重新修訂為：記住、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造這六類學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)的主要弊端是使學(xué)生主要集中于低階學(xué)習(xí)，偏重記憶學(xué)習(xí)、理解學(xué)習(xí)，忽視了高階學(xué)習(xí)，很難培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，學(xué)生心智也不能得到全面發(fā)展。

由于本科生所處的成年早期是個(gè)體探索職業(yè)認(rèn)同的關(guān)鍵時(shí)期，本科低年級(jí)學(xué)生尚未完整接受過(guò)任一學(xué)科教育，因此，促進(jìn)學(xué)術(shù)認(rèn)同發(fā)展的輔導(dǎo)實(shí)踐以及教學(xué)等實(shí)踐尤其應(yīng)做到：既致力于創(chuàng)新理念或建立模式及體系，又致力于克服實(shí)踐中不可避免的困難。了解本科新生學(xué)術(shù)認(rèn)同發(fā)展的狀態(tài)將更可能支持和幫助個(gè)體實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)認(rèn)同[3]，對(duì)其學(xué)術(shù)素養(yǎng)的提升有裨益。為此，課題組成員在學(xué)院面向本科新生開(kāi)設(shè)的“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程中進(jìn)行參與性觀察，并參與授課。

以低年級(jí)工科生創(chuàng)新能力提升為目標(biāo)導(dǎo)向，不論怎樣開(kāi)展教育教學(xué)，無(wú)論是傳統(tǒng)教學(xué)還是改革后的教學(xué)，所有的教學(xué)都涉及四個(gè)方面：學(xué)科知識(shí)、教學(xué)設(shè)計(jì)、師生互動(dòng)、課程管理（如圖1所示）[4]。所有的教師都應(yīng)該擁有一定的學(xué)科知識(shí)，都要就教學(xué)設(shè)計(jì)做出決定，都要和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，都要對(duì)課程進(jìn)行管理。這意味著如果教師要改進(jìn)教學(xué)，可以通過(guò)改進(jìn)這四個(gè)因素中的一個(gè)或者幾個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，改進(jìn)任何一個(gè)方面都是有價(jià)值的[4]。

圖1 教學(xué)的四個(gè)要素

依據(jù)前述擬解決的主要教學(xué)難點(diǎn)，本項(xiàng)目主要通過(guò)反向課程矩陣設(shè)計(jì)法[5]來(lái)進(jìn)行“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程設(shè)計(jì)。借助此模型（如圖2所示），可以把課程與教學(xué)的其他方面，如教學(xué)內(nèi)容、方法、活動(dòng)、技術(shù)、環(huán)境、評(píng)價(jià)等要素組織起來(lái)，使之成為一體。搭好課程設(shè)計(jì)平臺(tái)后，再嵌入內(nèi)容、方法、評(píng)價(jià)等要素：

圖2 反向課程矩陣設(shè)計(jì)

理論教學(xué)內(nèi)容里，以“問(wèn)題導(dǎo)入”開(kāi)展“新生研討課”[6]，PPT 輔助教學(xué)；案例教學(xué)內(nèi)容里：本項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和參與人有豐富的指導(dǎo)大一學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng)新實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，已連續(xù)多年成功舉辦新生科創(chuàng)大賽?；谝酝鶎W(xué)生的創(chuàng)研項(xiàng)目大類——機(jī)械設(shè)計(jì)類、程序設(shè)計(jì)類、單片機(jī)類、智能醫(yī)療類、創(chuàng)意食品類、航模類等，通過(guò)情景設(shè)置，引入項(xiàng)目實(shí)例，使學(xué)生具體了解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)；實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容里：一是教師帶教、合作學(xué)習(xí)，指導(dǎo)具體的項(xiàng)目開(kāi)展，二是進(jìn)實(shí)踐基地和科技企業(yè)培訓(xùn)與參觀。

效果評(píng)估主要通過(guò)學(xué)生的創(chuàng)新項(xiàng)目開(kāi)展，從創(chuàng)新認(rèn)知、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新意志等維度進(jìn)行跟蹤和評(píng)估，采取過(guò)程控制，實(shí)行實(shí)時(shí)反饋，評(píng)估意見(jiàn)直接反饋給下一節(jié)小課。

3 “創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程內(nèi)容體系

課題組從創(chuàng)新認(rèn)知、創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)切入，將創(chuàng)新活動(dòng)納入第一課堂，面向理工類大一學(xué)生開(kāi)設(shè)“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程。

（1）授課內(nèi)容。

（2）授課規(guī)模。

采用小班授課，新生研討課，50 人以內(nèi)。

（3）考核方式。

表1 教學(xué)內(nèi)容

平時(shí)成績(jī)：30%。平時(shí)課堂及實(shí)踐表現(xiàn)，結(jié)合參觀工博會(huì)的報(bào)告。

答辯成績(jī)：60%。答辯具體安排：根據(jù)雙披薩原則，6-8 人一組，圍繞1 個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目展開(kāi)研究。答辯時(shí)以PPT 演示結(jié)合實(shí)物或者半成品展示，每組陳述5min，評(píng)委教師提問(wèn)2-3min。

實(shí)踐成績(jī)：10%。根據(jù)舉辦的兩次比賽“無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)大賽”和“特斯拉線圈制作比賽”成績(jī)給分。

（4）教學(xué)效果調(diào)研。

以問(wèn)卷調(diào)查的形式匯總分析學(xué)生學(xué)習(xí)效果，要求反饋對(duì)教師傳授的改進(jìn)意見(jiàn)，如表2所示。

表2 “創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程教學(xué)調(diào)查問(wèn)卷

本問(wèn)卷從“知、情、意”三個(gè)維度了解學(xué)生檢索信息的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、實(shí)踐合作的能力、表達(dá)結(jié)果的能力，以及在未來(lái)的學(xué)業(yè)生涯中是否愿意繼續(xù)從事科研創(chuàng)新的相關(guān)工作。發(fā)放問(wèn)卷54 份，回收問(wèn)卷54 份。學(xué)生均進(jìn)行了開(kāi)放式回答。其中，在檢索信息的方法部分，80%的學(xué)生能夠熟練進(jìn)行CNKI 和web of science 等數(shù)據(jù)庫(kù)檢索；在科技論文寫(xiě)作部分，有2 名學(xué)生一年后發(fā)表了SCI 論文；所有學(xué)生均表示有興趣繼續(xù)進(jìn)行科技創(chuàng)新研究。

4 “創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程評(píng)估與收效

通過(guò)“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程教學(xué)深化大學(xué)生創(chuàng)新教育的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，改變?cè)械慕逃虒W(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐相互獨(dú)立、大一學(xué)生科創(chuàng)實(shí)踐和教師科研相互獨(dú)立、教師科研成果不能及時(shí)補(bǔ)充進(jìn)教育教學(xué)內(nèi)容的局面，構(gòu)建一個(gè)三者相互聯(lián)系、有度結(jié)合、不斷深化的教學(xué)、實(shí)踐模式，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

該嘗試在課程設(shè)計(jì)上集理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)（進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)企業(yè)，參觀行業(yè)會(huì)展）于一體，實(shí)驗(yàn)課單列1門(mén)，實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)教學(xué)與課堂外實(shí)踐的有機(jī)融合，拓展學(xué)生研究視野；師資結(jié)構(gòu)上結(jié)合多專業(yè)背景教師、實(shí)驗(yàn)師、企業(yè)CTO、專利員，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉的多元化師資結(jié)構(gòu)隊(duì)伍，有效促進(jìn)協(xié)同育人?？蒲幸痪€教授占比超過(guò)50%，有效促進(jìn)科研反哺教學(xué)。

“新生研討課”在教學(xué)方式上是一種新的嘗試，重點(diǎn)在于通過(guò)此方式促使大一新生盡快適應(yīng)大學(xué)新的學(xué)習(xí)方式、思維方式，另一方面引導(dǎo)其在學(xué)術(shù)探討的碰撞中體驗(yàn)探索的樂(lè)趣與方法，進(jìn)而形成對(duì)專業(yè)、科學(xué)的熱愛(ài)，為以后的研究事業(yè)注入更多的活力。

本文從發(fā)展與教育的角度，采用目的抽樣法，動(dòng)態(tài)收集質(zhì)性資料?？v向研究結(jié)果體現(xiàn)了“創(chuàng)新認(rèn)知與實(shí)踐”課程在學(xué)生自主學(xué)術(shù)認(rèn)同上的導(dǎo)向性作用，調(diào)查結(jié)果為融合本科新生職業(yè)生涯教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了啟發(fā)，力圖揭示本科新生自主采取探索行動(dòng)的規(guī)律。

本課題組有意在學(xué)院構(gòu)建學(xué)院課程平臺(tái)，協(xié)同校、企、社會(huì)各方的優(yōu)勢(shì)資源，為低年級(jí)工科生的成長(zhǎng)發(fā)展進(jìn)行課內(nèi)外教育、教學(xué)的可持續(xù)改進(jìn)。依托創(chuàng)新課程教學(xué)，特別是文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科技論文寫(xiě)作、專利申報(bào)等模塊，使授課對(duì)象初步獲得信息的能力、展開(kāi)實(shí)驗(yàn)的能力、形成文字的能力，這是對(duì)培養(yǎng)低年級(jí)本科生學(xué)術(shù)素養(yǎng)的初步嘗試。