理工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐研究
——以X高?！癘PCE”模式為例

＊李品將 張艷鴿 謝智宇

（許昌學(xué)院 化工與材料學(xué)院 河南 461000）

我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中，創(chuàng)新催生了對創(chuàng)新人才的需求，創(chuàng)新人才的生成有賴于教育，因此近年來大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到了國家、社會以及學(xué)界的極大關(guān)注?！敖逃粌H是把前輩所積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)傳授給下一代，而且要把一定的社會規(guī)范傳授給下一代，使他們能夠適應(yīng)現(xiàn)存生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的要求，以維護(hù)和鞏固一定的社會政治制度和經(jīng)濟(jì)制度”[1]，缺乏德育的教育是沒有靈魂的教育。只有“智育”與“德育”齊頭并進(jìn)，才能培養(yǎng)出符合社會需要的合格人才，因此，我國學(xué)校教育一直十分重視德育和智育的協(xié)調(diào)推進(jìn)。

當(dāng)前國內(nèi)教育領(lǐng)域內(nèi)熱議的話題是課程思政建設(shè)，“課程思政中的思政，不能局限于思政課所講的馬克思主義理論，更不是借由專業(yè)課渠道來實(shí)施另一種馬克思主義理論的顯性教育”[2]。究其本質(zhì)而言，課程思政與我國教育領(lǐng)域中一貫秉承的德育教育是一脈相成的，新時代“課程思政建設(shè)，就是要寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀”[3]。

X學(xué)院作為地方性本科院校，在近年來培養(yǎng)理工科學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中，秉持德能并舉的教育教學(xué)理念，形成了較成熟的“OPCE”（Open，Practical，and Creative Education）教學(xué)育人模式，與目前教育領(lǐng)域所倡導(dǎo)的課程思政有異曲同工之處，本文以“OPCE”模式為例，詳細(xì)闡述其中的課程思政內(nèi)涵，為當(dāng)前理工科的課程思政建設(shè)貢獻(xiàn)綿薄經(jīng)驗(yàn)。

1.OPCE模式中創(chuàng)新能力與德育并重的教育導(dǎo)向

（1）OPCE模式中的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)。地方本科院校在人才培養(yǎng)過程中普遍存在著兩個矛盾，一是學(xué)生的創(chuàng)新能力水平普遍不高的現(xiàn)狀與國家對創(chuàng)新型人才需求之間的矛盾，二是教師科研與教學(xué)“兩張皮”的現(xiàn)狀與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)必須走產(chǎn)、學(xué)、研、教、創(chuàng)一體化道路的要求之間的矛盾。如何解決這兩個矛盾，是地方高校突破本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)瓶頸的關(guān)鍵。

按照工程技術(shù)創(chuàng)新活動的基本過程，在探索應(yīng)用型理工人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中，將地方理工科學(xué)生創(chuàng)新能力凝練為“新技術(shù)元素的探知能力、知識與技術(shù)的集成能力、創(chuàng)新組織的宏思維能力和技術(shù)反思能力四個方面”。針對這些創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)，X高校最終形成了“開放?實(shí)踐?創(chuàng)新”的教育理念，構(gòu)建了OPCE教育教學(xué)模式。該模式以開放實(shí)踐創(chuàng)新課程體系的構(gòu)建為主線，以校企合作開放科技創(chuàng)新平臺和雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)為基礎(chǔ)，以導(dǎo)師制的實(shí)施為抓手，以學(xué)生參與教師科研創(chuàng)新為路徑，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)，建立開放多元的教學(xué)評價體系和獎勵激勵機(jī)制，其根本做法是“產(chǎn)、學(xué)、研、教、創(chuàng)”一體化，即把開放、實(shí)踐、創(chuàng)新滲透于人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)，把科研和教學(xué)深度融合，以科研反哺教學(xué)，使學(xué)生在開放中實(shí)踐，在實(shí)踐中生成創(chuàng)新能力。

（2）OPCE模式中的德育導(dǎo)向。理工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開德育，“創(chuàng)新活動本身是具有價值的活動，創(chuàng)新是具有建設(shè)性的而不是具有破壞性的行為，通過創(chuàng)新活動既要培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人，更要把握好這種優(yōu)秀人才成長的道德向度”[4]。如果說創(chuàng)新能力培養(yǎng)主要解決的是“培養(yǎng)什么樣的能力”“如何培養(yǎng)能力”這一智育手段問題，那么德育教育在創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中主要解決“為什么要創(chuàng)新”等具有價值導(dǎo)向的問題，以及從生命體的角度“如何將創(chuàng)新轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N由外而內(nèi)的持久行動”問題?；谶@樣的認(rèn)知，OPCE模式中設(shè)置了創(chuàng)新的價值導(dǎo)向、創(chuàng)新的動力培養(yǎng)、創(chuàng)新的社會規(guī)范作為德育的內(nèi)容。

首先，理工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)一定要有明確的價值導(dǎo)向性，工程技術(shù)創(chuàng)新最終是要用到社會生活中去，“運(yùn)用到什么地方，如何運(yùn)用，掌握在什么人手中，這就是一個十分顯著的價值導(dǎo)向問題”[5]。在OPCE模式中這種價值導(dǎo)向就是在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中，要給這種能力賦予明確的方向，即要把創(chuàng)新引導(dǎo)到崇高的方向上去，創(chuàng)新能力要體現(xiàn)國家情懷、民族擔(dān)當(dāng)、社會擔(dān)當(dāng)、人本情懷等，以價值導(dǎo)向統(tǒng)御創(chuàng)新能力。

其次，創(chuàng)新人格是大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展的動力系統(tǒng)和方向性保證，是創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神在個人心理層面的積淀，是創(chuàng)新能力形成的內(nèi)在動力源，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新所表現(xiàn)出來的特定的心理特征[6]。只有德育可以為創(chuàng)新能力的生成營造一種軟環(huán)境，刺激、調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新的激情。因此德育需要有意識地塑造學(xué)生的創(chuàng)新性人格，賦予創(chuàng)新能力以內(nèi)在的動力。

再次，創(chuàng)新能力的生成也需要社會關(guān)系的協(xié)調(diào)。人的創(chuàng)新能力一方面是將積累的科學(xué)知識通過科學(xué)思維進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過程，另一方面也是協(xié)調(diào)社會關(guān)系的過程。因此創(chuàng)新能力的高低在一定程度上意味著處理社會關(guān)系的能力。德育過程是有意識地傳遞社會規(guī)范的過程，是培養(yǎng)學(xué)生社會認(rèn)知和交往能力、處理社會關(guān)系能力的過程。

（3）OPCE模式中可衡量的創(chuàng)新能力與德育指標(biāo)點(diǎn)。在現(xiàn)代教育教學(xué)中，人才的培養(yǎng)就要將培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化可衡量、可操作的指標(biāo)，并將其落實(shí)到具體的培養(yǎng)過程中，這最終有利于檢驗(yàn)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度，也有利于人才培養(yǎng)方式、方法的改進(jìn)。在OPCE模式中，在確定了理工科學(xué)生創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)和德育目標(biāo)的前提下，從可衡量、可測度的角度，對創(chuàng)新能力和德育目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化為可觀察的指標(biāo)點(diǎn)，以便在具體的培養(yǎng)過程中細(xì)化、落實(shí)，如表1所示。

表1 創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)與德育要素評價指標(biāo)點(diǎn)

2.OPCE模式中創(chuàng)新能力培養(yǎng)與德育的具體融合途徑

在高等教育階段，按照新工科的人才培養(yǎng)要求，理工科學(xué)生的培養(yǎng)更應(yīng)該注重創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的提高，理工科高等教育是對學(xué)生知識與技能創(chuàng)新、手腦協(xié)調(diào)、身心融合的磨練過程，是智育、德育并駕齊驅(qū)融合推進(jìn)的高級發(fā)展階段。

（1）滲透能力與德育的“開放?實(shí)踐?創(chuàng)新”課程體系。人才培養(yǎng)方案是關(guān)鍵，在OPCE模式下的人才培養(yǎng)方案，是將創(chuàng)新能力提升與德育滲透于培養(yǎng)過程的方案。在制定方案的過程中，需要在課程、教學(xué)、實(shí)踐、項(xiàng)目各環(huán)節(jié)注重創(chuàng)新能力提升與德育的融入。

為此在培養(yǎng)方案中設(shè)置了開放平臺實(shí)踐課程，該課程延續(xù)4～6個學(xué)期，以開放的項(xiàng)目管理形式開展教學(xué)活動，通過向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式獨(dú)立自主完成教師設(shè)定的項(xiàng)目研究，優(yōu)秀學(xué)生可全程參與教師的橫向科研課題或校企合作產(chǎn)品研發(fā)工作，并將研究成果轉(zhuǎn)化為科技論文、專利或畢業(yè)設(shè)計。課程的設(shè)置打破了傳統(tǒng)課程體系中先理論后實(shí)踐的課程邏輯結(jié)構(gòu)，作為一條主線把相關(guān)專業(yè)理論課程與專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計（論文）等實(shí)踐課程貫穿在一起，融理論學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、科學(xué)探索、技術(shù)革新以及行業(yè)實(shí)踐、規(guī)范習(xí)得為一體（圖1），從而構(gòu)成了完整的“開放?實(shí)踐?創(chuàng)新”課程體系，使學(xué)生在實(shí)踐中領(lǐng)悟并自主獲取理論知識，在研究過程中掌握專業(yè)技能，得到科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐與發(fā)明創(chuàng)造的訓(xùn)練，最終達(dá)到能夠獨(dú)立思考，實(shí)現(xiàn)理工科學(xué)生創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的決定性提升，并在此過程中接受創(chuàng)新價值的引導(dǎo)，習(xí)得創(chuàng)新過程的社會規(guī)范，完成創(chuàng)新人格塑造。依據(jù)要達(dá)成的能力和德育目標(biāo)，要在不同環(huán)節(jié)針對性地安排教學(xué)內(nèi)容，將能力提升和德育融入在課程教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容中。

圖1 OPCE課程體系結(jié)構(gòu)圖

（2）能力與德育并重的教學(xué)模式。學(xué)生對創(chuàng)新價值導(dǎo)向、創(chuàng)新能力的理解及其踐行不能局限于課堂教育環(huán)節(jié)，實(shí)踐的環(huán)節(jié)也是培養(yǎng)學(xué)生社會認(rèn)知和交往能力的環(huán)節(jié)，是多方面的教育。在OPEC模式中，實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)過程是在校地合作項(xiàng)目和當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)、特色產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程實(shí)驗(yàn)室、開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心等協(xié)同創(chuàng)新平臺中展開，將各類校企協(xié)同創(chuàng)新平臺作為實(shí)施創(chuàng)新課程、拓展創(chuàng)新教育空間的主要陣地，通過多維度合作形式，使各類校企合作創(chuàng)新平臺在培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才中起到了重要作用。具體的做法是，其一，建立固定校外實(shí)踐場所，充分保證工業(yè)見習(xí)、工業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)見習(xí)等實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量；其二，為學(xué)生“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”式的研究性學(xué)習(xí)提供條件優(yōu)越的儀器設(shè)備條件，為創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的實(shí)施提供足夠的資源保障，為開放創(chuàng)新實(shí)踐平臺課程提供實(shí)施空間；其三，聘請企業(yè)專家擔(dān)任導(dǎo)師，為學(xué)生的項(xiàng)目研究提供更加接近工程實(shí)踐的精準(zhǔn)指導(dǎo)和訓(xùn)練。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅僅是學(xué)習(xí)和掌握冷靜的科學(xué)、工程知識過程，更是學(xué)生新技術(shù)元素的探知能力、知識與技術(shù)的集成能力、創(chuàng)新組織的宏思維能力、技術(shù)反思能力得以鍛煉提升的過程。

（3）多元化的教學(xué)評價體系。OPEC模式的教學(xué)改變了傳統(tǒng)的依賴期末考試對學(xué)生進(jìn)行評價的方式，采用了多元化的評價方式。多元化評價方式結(jié)合了創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的不同取向，能力提升的周期性，以及在不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中德育目標(biāo)的差異，注重過程性、階段性評價和最終結(jié)果評價相結(jié)合的方式，多元開放的教學(xué)評價體系（圖2）。

圖2 多元化教學(xué)評價體系框架圖

首先，注重過程性評價，將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識、研究成果的創(chuàng)新性以及學(xué)習(xí)階段的社會擔(dān)當(dāng)意識、責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)合作意識、人際協(xié)調(diào)能力等全部納入評價內(nèi)容中，對學(xué)生的全程參與過程中的表現(xiàn)給予全方位的客觀評價。其次，評價主體的多元化。除了導(dǎo)師外，將實(shí)驗(yàn)室管理人員、企業(yè)參與指導(dǎo)的人員、學(xué)生團(tuán)隊(duì)成員也作為評價主體納入到評價體系中，力求全面反映被評價者的真實(shí)情況。第三，采用個性化評價方式。針對起始階段不同學(xué)習(xí)水平和能力的學(xué)生，擬訂相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)，最終以學(xué)生的綜合評價成績和研究成果決定其所獲得的學(xué)分。

3.OPCE模式的實(shí)踐效果分析

OPCE模式實(shí)踐中，學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和德育是相輔相成的，創(chuàng)新能力培養(yǎng)的結(jié)果可以通過學(xué)生發(fā)表科技論文數(shù)量、獲得的發(fā)明專利、創(chuàng)新大賽獲獎情況與未采用OPCE模式前的情況進(jìn)行對比得到驗(yàn)證。另一方面，德育的效果雖然不可直接衡量，但是德育的結(jié)果主要表現(xiàn)在學(xué)生創(chuàng)新人格中創(chuàng)新意識、創(chuàng)新的科學(xué)精神；精益求精的工作態(tài)度；樂觀積極向上的精神風(fēng)貌，團(tuán)隊(duì)合作意識，人際協(xié)調(diào)力方面，這些素質(zhì)的提升對學(xué)生創(chuàng)新能力的成長是有正向作用的。因此，驗(yàn)證OPCE模式的效果，其實(shí)就是驗(yàn)證學(xué)生創(chuàng)新能力和德育的成果。

（1）在本校推廣應(yīng)用的效果。在本校實(shí)踐的效果以最早的試點(diǎn)單位——XX二級學(xué)院為基礎(chǔ)，自2007年開始實(shí)施該項(xiàng)教學(xué)改革以來，本科生參與發(fā)表科技論文共105篇，其中SCI收錄學(xué)術(shù)論文79篇，獲得授權(quán)國家發(fā)明專利36件，獲得省部級以上學(xué)科競賽獎勵69項(xiàng)。

2014年以后，OPCE模式成熟之后逐步推廣到全校理工科專業(yè)，取得了明顯的效果。在本校理工科院系共計21個專業(yè)學(xué)生參與OPCE模式的創(chuàng)新訓(xùn)練計劃，年均參與學(xué)生數(shù)保持在4000余人獲得省級以上學(xué)科競賽獎勵1112項(xiàng)，國家級獎勵187項(xiàng)，每百名學(xué)生獲獎數(shù)年均增幅為53%。

（2）在其他高校推廣應(yīng)用的效果。2016年以來，OPCE的模式開始在XX大學(xué)等省內(nèi)外本科院校部分專業(yè)推廣，取得了顯著的效果。XX大學(xué)參與學(xué)生180人，2019-2020年獲省級以上學(xué)科競賽獎勵70余項(xiàng)，較采用OPCE模式之前增加了60%；發(fā)表學(xué)術(shù)期刊論文30余篇，提高了50%；獲得發(fā)明專利60余件，提高了110%。

4.結(jié)束語

OPCE模式遵循創(chuàng)新能力和德育貫穿于教育教學(xué)、實(shí)踐改革的主線，經(jīng)過人才培養(yǎng)過程中具體方式方法的改革，從最終的結(jié)果看其方法可行，措施有效，不但訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力，提高了學(xué)生工程創(chuàng)新能力，同時也使學(xué)生獲得了思想感悟和正確的價值取向，認(rèn)清了存在的不足和前進(jìn)的方向，習(xí)得了一系列社會規(guī)范。