周成軍，巫志龍，周新年，張正雄，鄭麗鳳，沈嶸楓，馮輝榮

(福建農(nóng)林大學(xué) 交通與土木工程學(xué)院，福建 福州 350002)

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，也是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，我國高等教育人才培養(yǎng)出現(xiàn)了新的要求，即高等教育人才培養(yǎng)要由認知和分析能力向創(chuàng)新和實踐能力提升。然而，在農(nóng)林院校工科專業(yè)本科人才培養(yǎng)中，普遍存在創(chuàng)新能力不足和缺乏工程實踐的現(xiàn)象。提升教育教學(xué)質(zhì)量一直是我國高等教育發(fā)展的內(nèi)在主線，教學(xué)改革是高等教育改革的核心[1-2]。因此，我校“工程索道”課程教學(xué)團隊自2007年以來，依托福建省教育廳“工程索道”實踐技能與創(chuàng)新培養(yǎng)教學(xué)體系及配套影音系統(tǒng)、國家教育部“工程索道”國家級本科精品課程和精品資源共享課等教學(xué)質(zhì)量工程項目，以工程索道類課程為對象，以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，開展教學(xué)團隊、精品課程、精品教材、教學(xué)方法、網(wǎng)絡(luò)共享平臺和創(chuàng)新實踐實訓(xùn)平臺等方面的綜合改革與實踐，旨在探索高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑，為提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量提供借鑒。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程改革意義

我國高等教育承擔著培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要使命?！按蟊妱?chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”對高等教育人才培養(yǎng)提出了新要求。國務(wù)院《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》提出“全面部署推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，著力推動高校更新觀念，完善課程設(shè)置，創(chuàng)新教學(xué)模式，強化實訓(xùn)實踐，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程”[3]。我校“工程索道”課程始于1958年。2000年以來，面向森林工程專業(yè)開設(shè)“工程索道”課程、土木工程和工程管理專業(yè)開設(shè)“懸索理論與懸索橋”課程、交通工程專業(yè)開設(shè)“客運索道”課程、交通運輸和物流工程專業(yè)開設(shè)“索道運輸”課程，以及面向全校本科生開設(shè)“工程索道與懸索橋”選修課。這些課程根據(jù)專業(yè)特點和需求，所開設(shè)課程的名稱和講授側(cè)重點各有不同。

“工程索道”類課程教學(xué)改革與實踐，有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力，增強學(xué)生就業(yè)競爭力和適應(yīng)性。一是從教育理念出發(fā)，解決如何踐行以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教育理念，構(gòu)建一種變被動為主動學(xué)習(xí)的教育途徑，形成以增強學(xué)生創(chuàng)新意識為導(dǎo)向的育人方法；二是從教育手段出發(fā)，解決如何融合精品課程及精品資源共享課，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)線上線下互動研討模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；三是從培養(yǎng)環(huán)境出發(fā)，解決如何實現(xiàn)教學(xué)、科研與社會服務(wù)互促共進，將科研強勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)優(yōu)勢，創(chuàng)造產(chǎn)學(xué)研與工程實踐相互促進的培養(yǎng)環(huán)境，從而強化學(xué)生創(chuàng)新能力。通過多方位系統(tǒng)性的綜合改革，構(gòu)建理論扎實、結(jié)構(gòu)科學(xué)和手段豐富的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。

二、改革內(nèi)容與措施

(一)創(chuàng)建創(chuàng)新團隊，轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，改革考核模式

從人才引進、攻讀博士、各種進修和學(xué)術(shù)交流、高訪培訓(xùn)和實踐鍛煉等方面強化創(chuàng)新團隊構(gòu)建，積極鼓勵團隊成員申報和承擔國家級、省級的縱向橫向科研與教改項目，提升教研和創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中堅持“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的創(chuàng)新培養(yǎng)模式，將傳統(tǒng)的理論知識傳授向“集傳授知識、啟發(fā)思維和培養(yǎng)能力于一體”的方向轉(zhuǎn)變[4-5]。定期組織教學(xué)研討，通過“傳幫帶”制度提高團隊成員靈活運用板書、多媒體、錄像、觀摩課、專題論文、線上線下結(jié)合、現(xiàn)場實物與虛擬仿真結(jié)合等教學(xué)手段，在教學(xué)中靈活運用啟發(fā)式、案例式、體驗式、探討式、研究性和合作法等教學(xué)方法。

深入開展課程考試改革，充分了解學(xué)生需求，傾聽學(xué)生意見，改革傳統(tǒng)以期末考試作為考核標準的制度，注重課程全過程考核，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)能力的掌握情況[6]。通過創(chuàng)建典型案例庫和計算機考試題庫，構(gòu)建多樣化考核模式。理論考核靈活采用平時成績(考勤、課堂研討與提問)、課程作業(yè)(課程論文、調(diào)研報告、設(shè)計作品與創(chuàng)新實驗)、教學(xué)互動與設(shè)備認知等形式，期中和期末筆試推行一紙開卷筆試和網(wǎng)絡(luò)平臺在線考試等模式；實踐考核采用實習(xí)表現(xiàn)(考勤、互動交流與討論)、實踐操作(鋼絲繩插接實物與絞盤機駕駛操作技術(shù)評分)和實習(xí)報告相結(jié)合的形式[7-8]。

(二)構(gòu)建兩個體系，豐富教學(xué)手段，靈活應(yīng)用教材

構(gòu)建“工程索道”類課程的基礎(chǔ)理論教學(xué)體系和創(chuàng)新實踐教學(xué)體系?；A(chǔ)理論教學(xué)采取研究性與線上線下互動的教學(xué)方式。教學(xué)內(nèi)容涵蓋課程涉及的全部知識點，加上答疑解惑、學(xué)習(xí)筆記、資料分享和教學(xué)互動等，能夠全面反映課程教學(xué)思想、內(nèi)容、方法和過程。森林工程專業(yè)核心課程“工程索道”是一門涉及高等數(shù)學(xué)、力學(xué)和機械設(shè)計等理論基礎(chǔ)知識較深的課程，具有理論問題抽象與實踐需求強的特點，課程設(shè)置了2周的實踐教學(xué)，包括實驗、實習(xí)和課程設(shè)計等[9]。作為選修課的專業(yè)，該課程受學(xué)時限制未開設(shè)實踐實訓(xùn)環(huán)節(jié)，但為保證教學(xué)質(zhì)量和實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建了集虛擬仿真、設(shè)備拆裝、安裝架設(shè)、創(chuàng)新實驗、工程設(shè)計和科研項目于一體的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系，將“工程索道”實踐教學(xué)全過程以視頻錄像記錄下來，輔以解說及字幕，研制配套的“工程索道實踐技能與創(chuàng)新培養(yǎng)”多媒體影音教學(xué)系統(tǒng)。為教學(xué)實訓(xùn)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供服務(wù)[10]。

“工程索道”類課程面向不同的專業(yè)時，具有基礎(chǔ)理論相同，但工程應(yīng)用的側(cè)重點不同的特點。因此，教學(xué)團隊采取內(nèi)容兼并、教材“一主多參”的教學(xué)模式(選用3部跟進式教材以及7部輔助教材)，很好地適應(yīng)了不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。其中，《科學(xué)研究方法與學(xué)術(shù)論文寫作——理論·技巧·案例》作為學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的輔助教材，已成為全國同類教材暢銷書，被清華大學(xué)等全國80余所高校選作教材或主要參考書[11-12]。

(三)構(gòu)建三個平臺，開拓網(wǎng)絡(luò)資源，注重創(chuàng)新實踐

加強教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，創(chuàng)立了中國索道科學(xué)網(wǎng)資源共享平臺[9，13]。該平臺根據(jù)學(xué)生的不同需求與信息攝取特點，設(shè)置了課程動態(tài)、書面教學(xué)、多媒體教學(xué)、互動教學(xué)和網(wǎng)上自測等欄目，實現(xiàn)了索道教學(xué)、科研與社會服務(wù)資源網(wǎng)絡(luò)平臺共享。2013年，“工程索道”課程由國家精品課程轉(zhuǎn)型升級為國家級精品資源共享課，入駐教育部“愛課程”社區(qū)。該平臺通過精品課程轉(zhuǎn)型升級，全面推進和不斷深化精品課程資源共享課建設(shè)，增設(shè)“師生交流、討論答疑、在線自測、課程實訓(xùn)、前沿動態(tài)(索道圖冊、標準與論文)”等內(nèi)容[14-15]。創(chuàng)新實踐實訓(xùn)平臺(包括索道現(xiàn)場試驗、設(shè)備拆裝、裝備研發(fā)和虛擬仿真等實訓(xùn)項目)將課外科技活動、科技競賽、工程設(shè)計與創(chuàng)新訓(xùn)練融入創(chuàng)新實踐教學(xué)體系，開展綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗，使工科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)在實際工程項目得以應(yīng)用[16]，并通過“工程索道”課程微信公眾號，發(fā)布行業(yè)熱點，開展網(wǎng)上作業(yè)布置，促進課程的互動交流、共同學(xué)習(xí)和共同研討。

(四)科研融入教學(xué)，成果轉(zhuǎn)為資源，促進教研相長

教學(xué)團隊充分掌握工程索道科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)前沿，解決了一系列索道工程關(guān)鍵技術(shù)難題，并及時將工程索道與懸索橋理論及其工程應(yīng)用的最新成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源融入教材，精心打造出版系列精品教材，促進課堂教學(xué)。例如：系統(tǒng)研究懸鏈線理論與索道優(yōu)化設(shè)計理論、索道側(cè)型計算準則和量化確定多跨索道的設(shè)計計算跨3項重大國際技術(shù)難題[17]。工程實踐和社會服務(wù)模塊通過學(xué)生參與產(chǎn)學(xué)研課題、實際工程項目和技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓推廣等，強化學(xué)生工程實踐能力。在此基礎(chǔ)上，師生協(xié)同創(chuàng)新，積極申報國家級與省級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目，合作發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文和申報國家專利，促進教研相長。

通過上述改革措施，工程索道教學(xué)團隊完成了“兩體系三平臺”框架的搭建，通過創(chuàng)新教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)教學(xué)、科研和創(chuàng)新互融共促，產(chǎn)學(xué)研相長(圖1)。

圖1 以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的“兩體系三平臺”框架

三、課程改革與實踐啟示

目前，高校教學(xué)方法改革與創(chuàng)新大多以多媒體課件輔助課堂講授，對提升教學(xué)團隊品質(zhì)、激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面尚未形成完整的理論體系和行之有效且普遍適用的具體方法。我?！肮こ趟鞯馈闭n程教學(xué)團隊基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工程索道類課程改革與實踐，逐步摸索出一套具有可行性與操作性的改革途徑。

(一)建設(shè)創(chuàng)新團隊，提高了教師綜合素質(zhì)

創(chuàng)新團隊建設(shè)是學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提，高素質(zhì)的教師是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基本保障[18]。因此，必須通過優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，形成一支老中青相結(jié)合、結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)和科研水平高、實踐經(jīng)驗豐富的教學(xué)與科研團隊。在創(chuàng)新教學(xué)團隊建設(shè)中，應(yīng)重視教學(xué)研討和教師個人能力的提升，積極為年輕教師創(chuàng)造進修及出國訪學(xué)機會，注重提高團隊教學(xué)水平和科研能力，注重團隊協(xié)作，積極申報國家級、省級和校級教學(xué)質(zhì)量工程項目和科研項目，通過多維度的團隊建設(shè)，提升教學(xué)團隊的綜合素質(zhì)，從而提高教育教學(xué)質(zhì)量，并更好地引領(lǐng)學(xué)生進行創(chuàng)新能力訓(xùn)練。

(二)注重基礎(chǔ)理論教學(xué)體系和創(chuàng)新實踐教學(xué)體系

基礎(chǔ)理論教學(xué)體系以實際教學(xué)要求和社會需求為出發(fā)點，基于系統(tǒng)、科學(xué)和完整的基本原則，以豐富、開放與共享為基本目標，以服務(wù)“學(xué)”與“教”為重點內(nèi)容。創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的目的是將創(chuàng)新訓(xùn)練、實驗教學(xué)和工程實訓(xùn)融為一體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、工程實踐能力和綜合素質(zhì)。

無論是基礎(chǔ)理論教學(xué)體系還是創(chuàng)新實踐教學(xué)體系，都應(yīng)始終圍繞“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的理念，重視學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的主體精神；注重教學(xué)策略與引導(dǎo)的設(shè)計，結(jié)合靈活多變的教與學(xué)的方式，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性；充分利用現(xiàn)代計算機及多媒體技術(shù)，開發(fā)數(shù)字化教學(xué)資源，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)所具有的交互共享與自主的優(yōu)勢，推行專題典型案例解析、影音教學(xué)、現(xiàn)場實物認知和虛擬仿真等集“互動討論、合作學(xué)習(xí)與研究學(xué)習(xí)”于一體的課堂理論教學(xué)模式，使得學(xué)生能夠更加高效的獲取及吸收教學(xué)內(nèi)容；利用考試的向?qū)ё饔煤椭笓]棒作用，以考試改革實踐來帶動教與學(xué)，注重平時考核與期末考核相結(jié)合，筆試與機試相結(jié)合，理論考核與實踐考試結(jié)合的多樣化考試形式，體現(xiàn)了公平公正公開的原則，避免出現(xiàn)學(xué)生考前臨時突擊、單一思維、死記硬背和無法學(xué)以致用等現(xiàn)象，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)手段的多樣性，使學(xué)生能更加具體和靈活地掌握課程內(nèi)容，從而達到提高學(xué)生分析與解決問題能力的目的。

(三)搭建三個教學(xué)平臺，拓展了教學(xué)資源

“工程索道”國家精品課程網(wǎng)站平臺、國家精品資源共享課網(wǎng)平臺實現(xiàn)了由服務(wù)教師轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)師生與社會學(xué)習(xí)者，由網(wǎng)絡(luò)有限開放轉(zhuǎn)變?yōu)槌浞珠_放，現(xiàn)有課程群成員2.35萬余人，居全國之首；課程訪問量8.8萬，師生評論7 600多條以及5 800多條教學(xué)互動與筆記，輻射范圍廣，起到了良好的示范效果。根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，充分利用數(shù)字資源的即時性、開放性、社群性以及自主空間大等優(yōu)勢[19-20]，建立課程微信公眾號，學(xué)生添加關(guān)注之后，可隨時隨地觀看授課視頻、查看作業(yè)布置和通知發(fā)布，實現(xiàn)了課程在移動終端的覆蓋，增強信息傳播的時效性和課程的互動性。

為培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能，教學(xué)團隊利用三個平臺的優(yōu)勢，2013年組建了國家林業(yè)局杉木工程技術(shù)研究中心(含工程索道研發(fā)室)，2015年組建了福建省環(huán)境友好森工行業(yè)技術(shù)開發(fā)基地(含工程索道研發(fā)室)，2016年組建了福建省工程索道工程技術(shù)研究中心，將具有自主知識產(chǎn)權(quán)的索道裝備(系列遙控跑車和系列輕型絞盤機)轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)資源，供學(xué)生進行創(chuàng)新實訓(xùn)和實驗測試，有力地促進了本科教學(xué)條件的改善和實驗設(shè)備的更新。同時，在充分利用工程索道創(chuàng)新實踐實訓(xùn)平臺的基礎(chǔ)上，通過在研項目、技術(shù)咨詢與社會服務(wù)，讓學(xué)生參與到具體項目中去，實現(xiàn)工科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)工程項目化?？傊?，依托這些研究開發(fā)平臺開展創(chuàng)新實驗(訓(xùn)練)項目，既促進了理論知識與工程實際的對接，也提高了學(xué)生獨立開展科技創(chuàng)新研究的能力和解決實際工程問題的綜合技能。

(四)融入科研成果，引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展

建立“科研—教學(xué)—創(chuàng)新”的聯(lián)結(jié)體，強調(diào)科教融合和師生合作，把科研強勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)優(yōu)勢，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要的引領(lǐng)作用；通過基礎(chǔ)理論知識、最新科研成果、工程實踐應(yīng)用、學(xué)生創(chuàng)新實驗、創(chuàng)新競賽與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力緊密結(jié)合，增強了教學(xué)的深度和廣度。實踐育人強調(diào)“基礎(chǔ)+模塊”，基礎(chǔ)是以自主研發(fā)設(shè)備為學(xué)生創(chuàng)新實踐提供有利條件，強化學(xué)生基本技能訓(xùn)練；創(chuàng)新訓(xùn)練、工程實踐和社會服務(wù)模塊，根據(jù)學(xué)生發(fā)展差異，挖掘?qū)W生潛能，注重教研相互促進。

以科研創(chuàng)新思維及最新成果融入教材促進教學(xué)。1996年至今，教學(xué)團隊出版了《架空索道理論與實踐》《工程索道與柔性吊橋——理論設(shè)計案例》《工程索道與懸索橋》等系列跟進式精品教材，被東北林業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)大學(xué)、上海大學(xué)和香港城市大學(xué)等全國40余所高校選為教材或主要參考書。教學(xué)團隊依托創(chuàng)新實踐實訓(xùn)平臺，將主持制定的3項國家索道行業(yè)系列標準融入課程教學(xué)中，完成了教學(xué)與生產(chǎn)的對接、專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的對接；將自主研發(fā)系列產(chǎn)品、行業(yè)前沿的最新技術(shù)編入教材，融入課程實踐，轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)資源，并將教學(xué)團隊的在研項目作為案例，供學(xué)生創(chuàng)新實訓(xùn)，引領(lǐng)學(xué)生科研創(chuàng)新和工程實踐。