创新型人才培养模式下的专业课教学改革与实践

闫丽 雷亚芳 毕振举

摘    要：在当前创新型人才培养模式的人才培养目标要求下，文章以“木材保护与改性”课程为例，在教学内容、教学模式、实验课及科研训练等方面进行了改革探索，优化教学内容、紧跟科技前沿，采用助教协助的小组研讨式教学模式，设置开放性实验课程并且开展以大学生科研创新项目为依托的科研训练。通过改革实践，提高了学生学习的积极性，培养了学生的创新思维和创新能力，为培养创新型林业工程人才奠定了坚实的基础。

关键词：创新型人才;培养模式;教学改革;木材保护与改性

中图分类号：G642.0          文献标识码 ：A          文章编号：1002-4107（2021）02-0014-02

创新型人才指富于开拓性，具有创造能力，能开创新局面，对社会发展能作出创造性贡献的人才。2017年教育部对全国高校提出要求：要将创新创业教育融入人才培养全过程，切实增强学生的创新精神、创业意识和创新创业能力[1]。为了适应新形势下人才培养的需

要，许多高校制定了“创新型”和“应用型”模式化人才培养方案，将培养目标调整为培养继续读研深造的创新型人才和就业、创业的应用型人才，针对两种模式所开设的专业课也进行了相应的教学改革，以使其更好地为人才培养服务。

本文以西北农林科技大学“木材保护与改性”课程为例，阐述了为适应创新型人才培养目标的要求，“木材保护与改性”教学团队在教学内容、教学模式、实验课及科研训练等方面进行的实践探索以及所取得的成效，以期为承担创新型人才培养重任的专业课教学改革提供借鉴。

一、传统专业课教学不适应创新型人才培养的主要表现

首先，传统专业课按照教学大纲按部就班地讲授，教学内容更新相对较慢，不利于学生了解所学课程的科学前沿和发展趋势，不利于学生创新思维的养成。其次，传统专业课教学多采用课堂讲授的教学模式，学生在学习过程中的参与度不高，缺少主动思考的机会，不利于学生自主创新能力的培养。第三，传统专业课的课程实验多为验证性实验，所有学生按照相同的实验步骤进行相同的实验内容，学生创新性的设想没有机会实践，不利于学生创新思维的培养。第四，传统专业课教学缺少科研训练环节，不能满足创新型人才培养目标要求。因此为了适应创新型人才培养目标的要求，在专业课教学中注重学生创新思维和创新能力的培养，需要对“木材保护与改性”课程教学内容、教学模式、实验课、科研训练等方面内容进行改革。

二、“木材保护与改性”课程改革措施与实践效果

（一）优化教学内容，培养学生潜在的创新思维

教学内容是影响教学效果的关键因素之一，教学内容的丰富性和时效性直接影响着人才培养的质量。为了适应创新型人才培养目标的要求，要有针对性地培养创新型人才，对教学内容进行优化，将教学内容从原来的封闭式转化为开放式。在基本专业知识学习的基础上，紧密结合学科前沿，将学科和团队的最新研究成果融入课程教学，培养学生的创新能力和创新意识。

创新型人才培养模式的教学内容增加了对前沿问题的学习和讨论，但是理论学时并没有增加。为了解决教学内容扩充和学时有限的矛盾，教学团队将课堂讲授内容进行了优化，将每个章节中易于理解的概念性知识点制作成微课，并采用翻转课堂的方式，让学生在课下预习，教师在课上提问检查掌握情况。将处理工艺和方法相同、相似的内容进行整合，在前面章节中讲过的部分，在后续的章节中不再重复，学生可以通过实验课及科研训练环节进一步理解、掌握。例如第三章木材防腐处理中学习了木材浸注处理的三种方法，这三种处理方法与第五章木材的染色和第九章木材的阻燃处理的方法相同，不再重复讲授。通过对教学内容的优化，可以节约课堂讲授的时间，每个章节讲授内容结束后，增加1～2个学时的追踪学习高水平期刊文献的教学内容。目前已经补充了《Nature》《Advanced Materials》等世界高水平期刊的有关“透明木材”“超强木材”“木材海绵”等文献，学生了解了最新的科技前沿，扩充了知识面，激发了学习本门课程的积极性，在潜移默化中培养了他们的创新思维能力。

此外，“木材保护与改性”教学团队4名教师承担

了国家自然科学基金和陕西省自然科学基金等多项科研项目，并在每年参加各种国内外的学术会议进行学术交流。在教学中安排2学时的科研进展专题报告，教师和研究生结合本团队最新的科研进展及学术交流中掌握的最新科研动态与学生研讨，还将国内外学术会议上的精彩报告录制成视频制作成微课，方便学生学习。通过优化教学内容，学生及时了解了课程方向的研究前沿，培养了学生潜在的科研能力。

（二）小组研讨式教学模式，培养学生分析问题、

解决问题的能力

教学模式是教学活动的结构框架和活动程序，是影响教学效果的另一关键因素。研讨式教学以问题为导向，引导学生独立思考、钻研以及通过讨论和辩论的方式解决问题，有利于学生创新思维和创新能力的培养。教学团队将研讨式教学与科研反哺教学有机结合起来，探索出由研究生助教协助的小组研讨式教学模式。将学生分成4～5人的学习小组，每个小组配备一名研究生助教，助教負责组织本小组的学生课前预习、文献查阅和课堂讨论，学生可以利用课余时间参与研究生助教的科研试验。本科生和研究生之间没有学生和教师之间的距离感，交流更加容易，学习气氛更轻松。同时，一名研究生助教指导4～5名本科生，研讨效果比较好。

在课堂教学中小组研讨教学更体现其优势。例如，教师在讲授第五章“木材强化”时，可先提出问题：木材的强度与哪些因素有关，如何提高木材的强度？学生结合专业基础知识先分组讨论，再集体总结。在分组讨论过程中，学生可以借助网络查阅资料，也可以连线助教共同讨论，大大提高了研讨效率。通过研讨，大部分小组分析出了木材强度与木材密度成正比。可以通过填充树脂或者减小孔隙提高木材的密度，从而提高强度。结果表明，学生能够分析学过的木材构造及材料强度的基础知识，并得到解决问题的方案，已经初步建立了知识体系，具有了一定分析问题和解决问题的能力。

教学团队在2018、2019年两次教学中采用了小组教学的教学模式，通过59名学生的问卷调查结果显示，91.5%的学生喜欢小组研讨的教学模式，小组研讨教学受到了绝大多数学生的喜欢和认可。研究生助教协助的小组研讨式教学模式，更有助于培养学生分析和解决问题的能力，有助于建立前后衔接的知识体系，使研讨式教学的效果更佳。

（三）增设开放性实验课，训练学生创新性思维和创新能力

实验课教学是对理论课教学的补充和延伸，有助于学生更好地理解消化课堂学习的理论知识、锻炼实践能力，在专业课教学中起到重要的作用[2]。在实验课方面，教学团队对传统的验证性实验内容进行改革，增设开放性实验，训练学生的创新思维和创新能力。教学改革前，该课程的4个实验均为验证性实验，学生按照实验指导书按部就班完成实验，这限制了学生的创新思维和创新能力的培养。教学团队对实验课进行改革，通过“木材防腐处理”“木材热处理”“木材强化处理”等3个验证性实验的学习让学生掌握木材改性的基本实验方法，通过开放性实验“木材功能性改良处理”给学生布置实验任务，学生以小组为单位，设计实验方案，准备实验材料，完成实验。在近两年的教学实践中，学生将他们掌握的科学前沿问题融入实验设计中，设计了“有机酸改性提高木材耐腐性”“高温热压密化提高木材强度”“仿红木染色处理”等实验，在任课教师和助教的指导下，确定题目、制定方案、开题答辩、准备材料、完成实验，在实验过程中遇到问题，与同学和助教、指导老师讨论，尝试解决问题，最后都获得了预期实验目标。通过设置开放性实验课程，训练了学生的科研思维和动手能力，取得了较好的教学效果。

（四）开展以项目为依托的科研训练，强化学生的综合科研能力

科研训练是学生创新能力培养的重要环节[3-4]，学

生参加大学生科研创新项目，能够很好地将课堂教学与科研训练结合起来，构建问题为导向的学习模式和科研思维模式。以往本科生参加科研训练缺少明确的问题或项目驱动，往往是给研究生做助手，沒有机会系统地独立完成实验。近年来，教学团队结合教学内容和承担的科研项目，指导学生申报大学生科研创新项目。学生通过项目申请、立项、中期检查、成果发表、项目结题等环节的训练，培养了科研创新思维、强化了综合的科研能力。近三年，本教学团队共指导大学生科研创新国家级项目4项、省级项目3项、校级项目4项、院级项目3项，平均每年参与“木材保护与改性”相关科研创新项目的学生占创新型培养模块总人数的46.5%，本科生在校期间发表核心期刊收录论文3篇，申请国家发明专利2项。参加科研创新的学生比例较高，并且取得了一定的科研成果，说明以大学生科研创新项目为依托对学生进行科研训练，可以提高学生参与的积极性，强化了学生的创新思维和综合能力，该模式可以在创新型模块的其他专业课中推广，给更多的学生提供参与机会，将会取得更好的教学效果。

三、结论

为了适应创新型人才培养目标的要求，培养学生的创新思维和创新能力，笔者所在教学团队采取优化教学内容、紧跟科技前沿，助教协助的小组研讨式教学模式，增设开放性实验课，以大学生科研创新项目为依托进行科研训练，实践证明，改革措施是可行的。今后本团队应该在此基础上不断完善和创新，并在其他专业课程的教学中推广应用，为造就创新型林业工程人才奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]胡继林，刘鑫，胡传跃.材料化学专业特色培育及创新型人    才培养实践探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（6）.

[2]闫丽.《木材保护与改性》实验课多元化教学模式改革与    探索[J].高教论坛，2016（5）.

[3]仝波.基于科研训练的本科生创新型人才培养改革与实    践分析[J].当代教育实践与教学研究，2019（14）.

[4]张林，苗灵童，李青青，等.基于科研创新训练的创新型人才    培养对策[J].宁波大学学报（教育科学版），2019（41）.