面向创新能力培养的工科基础课程实践教学管理体系优化

引言：

工科基础课作为支撑高等数学、大学物理等基础学科和专业主干课程的基础课程，承担着实践环节的部分任务，是将学科原理“落地”转化为应用实践、促进创新思维的途径。《中华人民共和国高等教育法》明确“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”，教育部提出《关于加快一流本科教育建设实现高等教育内涵式发展的意见》也强调增加实践环节的比重，深化专业人才培养方案调整。然而，目前大多数大学工科基础课实践教学依然采用传统的管理模式，存在目标导向及创新性与要求不符、实践环节与应用场景差距过大、教师缺乏实践经验、考核方式单一、保障支持系统滞后等问题，这些问题都可能导致实践环节的培养效益达不到促进创新能力提升的效果。因此，构建适应创新发展的实践教学管理框架，是工科基础课教学改革的重要要求。

一、重构目标维度，确立创新导向的层级化目标体系

以“知识－能力－素质”三位一体为核心的教育理念，打破传统单一目标模式，构建逐层递进的实践教育目标体系。初级层次主要培养基本概念、原理的工程转化能力，中级层次着重培养创造性思维方式，高级层次旨在训练各方面工程创新素质，形成符合创新成长规律的目标路径。

例如对于《工程力学》，教师可以按照这门课知识点和工程实用的关联程度把创新能力培养目标拆分出低层目标：初级水平目标是“能够运用静力学基本原理进行部件受力和强度估算”；中间水平目标是“能够应对复杂受力情况并制定合理的试验方案和优化的检测手段”；最高水平目标为“运用工程案例提炼出新的、改进后的建筑结构设计思路”。这些分层次目标的设置把创新能力提升具体化为实实在在地可执行任务，可以为实践教学的开展提供明确的依据。

二、升级内容模块，构建工程融合的项目化内容体系

放弃传统的“理论－实验”单一性的教学流程，而是采取通过真实工程问题的引导搭建“基本验证－全程设计－创新开展”的三层实践主题单元，将课程主体知识、最新科技、不同主题和学科融合成具有项目属性的综合项目群，实现了实践内容向关联层面与工程情境相结合。

以《电工电子技术基础》为例，可以由任课教师和企业工程师共同开发，将实践环节模块中的基础验证类实验设置为“单管放大电路特性测试”等基础性验证实验内容，确保学生掌握基本知识；综合设计类实验设置为“基于单片机的智能检测系统设计”，将项目制作与模拟电子技术和数字电子技术相关知识点相结合；创新研究类实验设置为“低功耗无线物联网节点创新设计”，在满足先进产业发展需求的同时，激励学生实现更高效的能源利用。“项目驱动的任务分割法”为教学方法，在智能检测系统设计过程中要求学生自己动手设计电路并调试，将复杂的电路原理进行实物演示，有效激发学生创新灵感和兴趣。

三、强化师资建设，打造双师素养的专业化教学团队

实施“内部培养、外请教师 + 校企互聘”的师资培养模式，通过工程实习、专门研究课程、合作研究项目等方式提升教师的工程应用能力和创新能力，打造一支既有扎实理论基础又有丰富工程实践经验的“双师”队伍。

对于《机械加工基础》课程，学校可创建“三个层面”的师资锻炼模型。一是推行“工学轮岗机制”，鼓励教师到合作企业（当地先进装备制造业企业）兼职进行半年的轮岗培训，认真参加加工件过程优化等实务课题，获得工程实践经验；二是推行“教育教学工作坊”活动，通过高校间的合作开展“机械加工教学实践工作坊”，系统熟悉问题导向教学法、反向教学法等新教学方法；三是建立“校企联合工作室”，与企业技术人员组成课题组，共同研究“数控机床生产加工工艺优化策划”等课题。通过这个系统的培训，在他们讲授“高精度加工零件管理误差”的实训教学中，能够将企业实际生产的案例融入其中，带领学生们从工装设备的优化、工艺参数的优化等方面寻求创新思路，很好地提高了实践教学的工程性和创新能力。

四、革新评价机制，建立多元立体的过程性评价体系

要突破“唯答案”的评价框架，构建以“过程展示 + 创意产品 + 多方评价”为特征的立体化评价体系，在细化评价要求时加入学生自评、互评以及企业点评，对学生的创造力进行综合考察。

为了在《材料力学性能测试》课程中体现评价的导向性，可以重新设计评价体系，并将过程性评价比重提升至 60% 。将“计划准备”（ 20% ）、“操作规范”（ 15% ）、“数据分析”（ 15% ）、“团队合作”（ 10% ）作为四个评价方面，在计划准备环节，着重考虑的是在新试验技术应用、旧式样本构造改进等方面体现出来的的创新能力。创新成果评价占总分数的 30% ，既考虑学生在实验报告中的创新点表述，又考虑学生独立设计实验的实施状况等。不同评价方面评出的分数占总分的 10% ，这部分由来自不同企业的材料检测专业人员对学生的实验方案应用价值做出评价。在一次以“金属材料疲劳性能测试”为例的操作实施过程中，有部分小组利用改进样本固定方式以降低出错率，这样的创新理念不仅能在过程评价中获得高分，甚至在最终的结果评价中也能取得很高的成绩，证明了我们的评价体系对于创新行为的引导和激励效果。

五、完善保障机制，构建资源协同的长效化支撑体系

搭建“实践教育 + 政策扶持 + 产学研”多维运行体系，提高资产配置效益，完善运行规章制度，加强校企合作，为学生提供稳定、持久的支持以实现创新技能实践的目标。

以《工程制图与 CAD》为例，强化其保护工作的方向主要有三，一是资源上的，建立一个“数字化实践资源库”，其中应包含各种类型的模型加工工具（正版的 3D 建模软件）、典型工程图样、虚拟模拟实验室等，满足学生的自主创新需求；二是制度上的，制定实践教学资源管理、校企合作等方面的各项制度、细则和办法，以避免资源使用过程中出现违规现象，并明确各方职责。三是强化校企合作，与三家建筑设计公司联合共建“工程制图实践基地”，提供真实的企业工程项目图，并提供技术支持老师对学生进行现场技术指导。在上述保护系统下，学生可以通过虚拟仿真实践环境来完成复杂结构部件设计，然后用企业真实情况进行验证，使其设计方案的合理性大大提高。

结束语

面向创新能力培养的工科基础课程实践教学管理体系优化，是回应新时代工程人才培养需求的核心举措。本文提出的目标维度重构、内容模块升级、师资队伍建设、评价机制革新及保障体系完善五大对策，通过《工程力学》《电工电子技术基础》等典型课程案例的实践验证，能够有效破解当前实践教学管理中的突出问题。

参考文献

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