一、引言
科技创新是当今社会发展的关键驱动力,对经济、社会、环境等领域的发展产生着深远的影响,它是推动世界进步和改变人类生活方式的强大引擎。习近平在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话中指出“今天,我们比历史上任何时期都更接近中华民族伟大复兴的目标,比历史上任何时期都更有信心、有能力实现这个目标。而要实现这个目标,我们就必须坚定不移贯彻科教兴国战略和创新驱动发展战略,坚定不移走科技强国之路”。随着经济的发展,人口的增多,我国的土地、环境和资源的压力与日俱增,成为制约经济发展的重要原因。当此之时,尤其需要坚持创新驱动,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇,加速科技成果向现实生产力转化。
《科技创新思路与方法》是材料科学与工程、材料物理和复合材料与工程本科生的专业选修课,也是衔接公共基础课和专业课程的主干课程之一。主要介绍科技创新的定义、分类、创新思维及其在学习过程中的重要地位和作用。通过本课程的学习将有助于学生了解和掌握科技创新的基本概念、培养创新思维、提升创造力。然而,由于课程内容理论性强,涉及的概念及方法等多且分散。传统的教学模式方法,不利于学生对知识的理解、吸收和转化。“翻转课堂+实践”教学模式的引入,可实现对传统教学模式的补充、优化。在“翻转课堂+实践”课程阶段,首先让学生对如何撰写科技论文及专利等开展调研,并进行总结分享。再通过实践的方法,如专利撰写,进一步加深学生对创新思路及方法的认识,提升学生的创新能力。“翻转课堂+实践”模式不仅更加符合《科技创新思路与方法》的课程培养要求,也能更好地顺应时代发展方向。
二、《科技创新思路与方法》中引入新教学模式的必要性
《科技创新思路与方法》是面向材料科学与工程、材料物理和复合材料与工程三年级本科生开设的专业选修课程。学生在进入到本科三年级后,结束了公共及专业基础课的学习,开始全面进入专业课程的学习。在此阶段,开设《科技创新思路与方法》课程,主要介绍科技创新的定义、分类、创新思维及其在学习过程中的重要地位和作用。通过本课程的学习,将有助于学生了解和掌握科技创新的基本概念、培养创新思维、提升创造力。《科技创新思路与方法》课程也因此成为衔接公共基础课和专业课程的主干课程之一。然而,由于课程内容理论性强,涉及的概念及方法等多且分散。传统的教学模式方法,不利于学生对知识的理解、吸收和转化。
翻转课堂模式以学生为中心,以问题为导向,在课前设计学习目的、学习任务和学习过程,引导学生利用各种资源进行探索式学习[1-8]。将传统教学模式的“先教后学”转变为“先学后教”。这种教学模式有助于增进学生的自主学习和自主认知,也有利于激发学生的研究兴趣和科研潜质。而无论是“先教后学”,还是“先学后教”,本质上仍为“教”和“学”。仍然需要在教学基础上,进一步引入实际操作或者是实践的方式,加深学生对于理论知识的理解和认知。综上所述,十分有必要在《科技创新思路与方法》课程中引入“翻转课堂+实践”的教学模式,以加深学生对科技创新理论知识的理解和体会。
三、《科技创新思路与方法》中引入“翻转课堂+实践”教学模式的可行性研究
在《科技创新思路与方法》中引入“翻转课堂+实践”教学模式,并不意味着将原有的教学模式完全转变为翻转课堂模式。课程中绪论(感受科技创新)、创新的定义、创新技法、创新思维部分的理论内容介绍,仍然需要通过传统的教学模式展开。在学生学习、接触、掌握了一定的理论知识后,再引入“翻转课堂+实践”教学模式,是对传统教学模式的补充、优化。
“翻转课堂+实践”教学模式的引入,分为两个阶段实施,即翻转课堂阶段和实践阶段。在翻转课堂阶段,采取“先学后教”的方式:在授课教师布置学习内容后,学生开展学习调研,然后由学生将自己的调研内容进行总结,以讲课的方式进行分享,完成翻转课堂。最后,由老师基于学生调研结果和课程内容做总结分析。在内容方面,则以学术论文和专利的撰写为主。学术论文和专利是科技创新成果的典型代表,特别是专利,是知识产权的重要体现形式。因此利用课程,初步学习学术论文和专利的类别及写作方式,对提高兴趣,消化课堂理论知识有很大的帮助。最终,利用实践的方式,即让学生进行专利撰写,并把专利的写作作为期末考评的方式,加深对创新思路及方法的直观认识。对于创新性高的、有授权前景的学生作品,甚至可以借助授课教师和学校的科研平台进行专利申请,助力学生取得研究成果,提高学生培养质量。
四、结语
《科技创新思路与方法》课程是材料科学与工程等专业的选修课程,是衔接公共基础课和专业课程的主干课程之一,对开发学生的创新潜能、培养创新性思维模式有着重要作用。在《科技创新思路与方法》课程中引入“翻转课堂+实践”教学模式将助于激发学生的创新精神,锻炼和提高学生的自学能力,加深学生对创新思路及方法的认识,提升学生的创新能力。“翻转课堂+实践”教学模式的引入,可实现对传统教学模式的补充、优化,也有助于助力学生取得研究成果,提高学生培养质量。
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