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1、科技创新型大学生综合素质培养的四维逆向教学模式的研究作者简介：章昭辉，1971年生，男，安徽绩溪人，博士，副教授，硕士生导师。 陈少军，1966年生，男，安徽芜湖人，讲师。章昭辉，陈少军（安徽师范大学 数学计算机学院，安徽 芜湖 241003）摘要：科技创新素质的高低对科技创新能力的高低起着决定性的作用。科技创新型大学生综合素质培养的四维逆向教学模式打破传统的教、学和做的模式，采用以科技创新目标和活动为导向，以做、学和教的四维逆向教学方式，对学生的应用技能、协作能力和创新能力的实施综合培养，从而实现科技创新型大学生综合素质培养。关键词：科技创新，大学生，综合素质培养，四维逆向教学一、引言科技创
2、新素质是科技创新能力的前提和基础，科技创新能力是科技创新素质的延伸和落脚点。科技创新素质的高低，决定着科技创新能力的高低;科技创新能力的提升，又会促进科技创新素质的提升。我国各级政府在“十一五”规划中都明确指出，着力培养学生的创新精神和创新思维，增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力；培养和造就一大批富有创新精神的科技人才，为提升国家竞争力、推动我国科技进步和经济社会发展提供人才保证和智力支持。但是我国很多高校在培养创新型大学生的教学模式上普遍是以“教为中心”，以“教学做”为教学过程，学生以考试为目标，缺乏创新型人才科技综合素质培养体系和配套的教学服务平台，其结果是不能保证学生创新型
3、科技综合素质的有效培养。因此，如何打破传统的人才培养和教学模式，以科技创新型人才综合素质培养为目标，采用新型的教学模式，以应用技能、协作能力和创新能力的综合培养为重点，建立一套创新型人才科技综合素质培养的教学服务体系和开放式的教学服务平台，已成为我国高校教育工作者的一项紧迫任务。二、科技创新型大学生综合素质培养的四维逆向教学模式自主学习技能训练与实践创新活动教学与指导图1 四维逆向教学模式所谓科技创新型大学生综合素质培养的四维逆向教学模式，是指围绕科技创新型人才综合素质的培养，提出以实验室、工作室、实训基地等实践教学基地为基础，采用集教学、训练与实践和创新活动为一体的逆向四维教学模式（如图1所
4、示），即与传统的教-学-实践模式相反，采用以创新活动为目标与起点，以技能训练与实践-自主学习-教师教学与指导为螺旋循环过程，以应用与实践技能、团队协作能力和创新能力的综合培养为重点，建立一套科技创新型人才综合素质培养的教学服务体系和开放式的教学服务平台。三、四维逆向教学体系框架及其内容如图2所示，科技创新型大学生综合素质培养的四维逆向教学体系框架和内容，主要包括科技创新型大学生综合素质培养的目标体系、四维逆向教学模式、开放式教学服务一体化平台三个方面的内容。 开放式教 学服务一体化平台四维逆向教学模式创新活动科技创新型大学生综合素质培养目标实践实训基地科技学术论文科技类项目实践科技发明基础性素
5、质发展性素质思想道德素质专业理论素质身心素质应用与实践技能创新能力团队协作能力四维逆向教学服务体系与管理机制网络教学指导系统科技类竞赛训练与实践自主学习教学与指导自主学习系统技能训练与实践系统教学评价系统创新活动管理系统图2 四维逆向教学体系框架1. 科技创新型大学生综合素质培养的目标科技创新型大学生综合素质培养的目标包括基础素质和发展性素质的培养。基础素质的培养主要包括思想道德素质、专业理论素质和身心素质等的培养。思想道德素质包含政治态度、集体观念、责任意识、道德修养、遵纪守法等。专业理论素质是指大学生对教学计划内课程的学习、掌握程度，是科技创新所必需的专业基本要求。身心素质指为适应科技创新
6、活动而应具有健康的身体和良好的心理状态，包括科技创新活动的适应能力、团队精神、人际关系、健康状况等。发展性素质的培养主要包括应用与实践技能、团队协作能力和创新能力等的培养。应用与实践技能就是将专业知识应用于具体实践活动以及从事实践活动的技术和能力，是进行科技创新的前提。团队协作能力是指才能互补、团结和谐的团队个体为负有共同责任的统一目标和标准而相互协作的能力，是团队完成目标的基本保证。创新能力是指人在顺利完成以原由知识经验为基础的创建新事物的活动中表现出来的潜在的心理品质，包括科技竞赛、科技论文、创造发明与科技成果等。2. 四维逆向教学模式的内容（1） 科技创新活动的组织与开展科技创新活动的组
7、织与开展方式和目标、以及创新效果评价方法，是以科技活动导向，组织创新小组（团队），参与或开展科技类竞赛、科技论文写作（比赛）、科研项目实践、科技发明等活动；并以科技创新活动为形式、以活动任务为驱动目标，激发学生的科技兴趣、创造性思维、实践与学习动力，从而使学生确定创新目标与任务。（2） 技能训练与实践技能训练与实践是在确定创新目标后，学生为完成创新任务而进行的一个重要过程。学生通过技能训练与实践，发现自己的专业知识和技能与创新目标之间的差距，从而使得学生确定需要进一步学习的相关知识。因此，主要研究：为完成创新目标所进行的专业技能训练与创新任务实践的知识要求、质量要求、方式、过程控制、测试与评价
8、方法等内容。（3） 自主学习通过技能训练与实践过程，学生已经明确需要学习的东西。在四维逆向模式中，学生主要先通过无教师指导的自主学习。自主学习可以节约教师资源，更重要的是学生对自己所要学习的知识难点更加深刻，并且在这个过程培养学生的自学能力。因此，需要研究创新能力培养过程中学生自主学习的有效手段和方法，自主学习过程的控制，防止学生的学习难点得不到及时的提示或引导，而使得学生失去学习热情，甚至失去科技创新热情。（4） 教学与指导教学与指导是指由教师参与的对学生学习难点教学，以及创新过程中出现的问题进行指导，从而使得学生较顺利地完成科技创新过程。在四维逆向模式中，学生是主体，教师是客体，教师仅仅起
9、辅助和引导作用。因此，需要考虑教师与创新小组的合理配置方式；教师的有效教学手段与指导方式；教学与指导效果的评价等问题。3. 开放式教学服务一体化平台科技创新型大学生综合素质培养的目标的实现，以及思维逆向教学过程的有效实施，必须有一个与之匹配的开放式教学服务一体化平台的支持。该平台包括持开放式四维逆向教学服务的软件系统平台和四维逆向教学服务体系与管理机制两大方面。（1） 支持开放式四维逆向教学服务的软件系统平台建设该软件平台支持四维逆向教学模式，采用远程开放式的方式支持不同专业的学生、指导教师和相应的管理人员方便使用该软件系统平台，并且创新团队通过该软件系统能够协作完成科技创新过程。主要包括以下
10、五个子系统： 创新活动管理系统。具有创新活动组织、开展与管理功能，能确定学生创新目标与任务。 技能训练与实践系统具有专业技能训练与创新任务实践的功能，包括知识要求、质量要求、方式、过程控制、测试等功能。 自主学习系统具有自主学习过程的控制功能，以及在线学习、小组讨论、学习测试等功能。 网络教学指导系统具有教师配置功能；教师在线或离线网络教学功能等。 教学评价系统具有创新活动效果评价、技能训练与实践评价、自主学习效果评价、教学指导评价等功能。（2） 四维逆向教学服务体系与管理机制建立以已有的实验室、工作室等为教学与创新基地，面向四维逆向教学模式，建立一套合理而有效的教学服务体系和相应的管理机制，
11、是思维逆向教学模式和教学目标有效实施的保证。该教学服务体系与管理机制应当包括四维逆向教学目标、教学内容、教学过程、教学方法以及教学管理等。四、结束语以实验室、工作室、实训基地等实践教学基地为基础，采用集教学、训练和创新活动为一体的四维逆向教学模式能有效地培养科技创新性人才的综合素质。该教学模式能突出应用技能、协作能力和创新能力的综合培养；建立适应对内及对外开放的运作机制、管理办法，以及构建支持四维逆向教学的、开放式的、能协同完成教学目标的教学服务软件系统，能提供良好的教学服务。通过该平台系统能使得不同专业的学生能参加ACM程序设计大赛、数学建模、科技发明等科技创新活动。但是该教学模式存在一些需
12、要解决的关键问题：科技创新型大学生综合素质评价标准如何制订？四维逆向教学模式的教学过程如何有效控制？四维逆向教学模式的教学质量评价模型及度量方法如何确定？如何构建一个高效的支持开放式四维逆向教学服务的软件系统平台？参考文献：1 胡锦涛. 坚持走中国特色自主创新道路 为建设创新型国家而努力奋斗-在2006年全国科学技术大会上的讲话. http:/ 国家教育事业发展“十一五”规划纲要. http:/ 裴钢. 高校培养高素质创新型人才的几点思考. 中国高等教育，20084 张继德. 论大学生科技创新素质培养. 东北师范大学硕士学位论文，20055 郑秀英，齐再前等. 实施创新教育培养创新人才. 中国高教研究，2002，7：85-866 赵雯，张菽. 利用课外科技活动培养大学生科技创新能力. 高等教育研究学报，2002，25(2):91-925
