王永雄 丁德瑞 宋燕 張孫杰

摘要：創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)是當(dāng)今高等教育的重要目標(biāo)，特別是機(jī)器人、人工智能等跨多專業(yè)的新工科的快速發(fā)展，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)和培養(yǎng)模式提出了更高的要求。精準(zhǔn)教學(xué)是面向知識(shí)教學(xué)的精準(zhǔn)、系統(tǒng)的評(píng)估方法。該文借助精準(zhǔn)教學(xué)的精準(zhǔn)評(píng)估策略和良好的教學(xué)效果，結(jié)合傳統(tǒng)集中式高效的授課方式，將精準(zhǔn)教學(xué)與傳統(tǒng)的集中教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，提出了“分組+階段+模塊”的分層精準(zhǔn)教學(xué)模式，“分組”進(jìn)行廣度上的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，“階段”進(jìn)行深度上的知識(shí)學(xué)習(xí)，“模塊”實(shí)施功能導(dǎo)向式的培養(yǎng)。同時(shí)差異化分組策略可以激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提升學(xué)習(xí)興趣，有助于形成良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍，從而提高學(xué)生的解決問(wèn)題和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)教學(xué)；創(chuàng)新實(shí)踐；分層教學(xué)；教學(xué)模式

創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)是當(dāng)今大學(xué)理工科教育的重要目標(biāo)，現(xiàn)階段我國(guó)高校創(chuàng)新能力培養(yǎng)仍舊存在諸多問(wèn)題，傳統(tǒng)的教育模式主要是注重知識(shí)本身的傳授，而缺乏知識(shí)的融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用，使得知識(shí)與實(shí)踐之間存在巨大的鴻溝，“填鴨式”的教學(xué)方式難以滿足需求；再者，傳統(tǒng)教育很少考慮學(xué)生的個(gè)體差異，這在很大程度上限制了學(xué)生的自主思維意識(shí)和獨(dú)立創(chuàng)新精神。特別是新興工科專業(yè)急需大量的人才，如人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等，這些方向涉及了多個(gè)專業(yè)知識(shí)，知識(shí)更新?lián)Q代快，要求學(xué)生具備較高的創(chuàng)新實(shí)踐和學(xué)習(xí)能力，這些人才的培養(yǎng)都需要新理念的指引和新培養(yǎng)模式的支撐。

創(chuàng)新實(shí)踐可以理解為：首先掌握足夠廣度和深度的學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，比如學(xué)習(xí)最新的技術(shù)和算法，然后發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)造性思維，產(chǎn)生新的技術(shù)、方法或成果。真正有價(jià)值的創(chuàng)造大多是長(zhǎng)期學(xué)習(xí)和思考的結(jié)果，是建立在深厚的知識(shí)積累之上的。創(chuàng)新實(shí)踐的條件是：站在巨人肩膀上用自己的頭腦思考。因此，創(chuàng)新人才或創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)應(yīng)該以增強(qiáng)知識(shí)基礎(chǔ)為前提，通過(guò)在實(shí)踐中長(zhǎng)期的、深入的思考形成創(chuàng)造性的思維和成果。

20世紀(jì)60年代奧格登·林斯利（Ogden Lindsley）率先提出了精準(zhǔn)教學(xué)的概念，作為一種精準(zhǔn)、系統(tǒng)的評(píng)估方法，相關(guān)專家學(xué)者指出：精準(zhǔn)教學(xué)是精準(zhǔn)的評(píng)估方法與其他教學(xué)策略的有機(jī)結(jié)合，借助精準(zhǔn)教學(xué)的評(píng)估手段，精準(zhǔn)評(píng)估各種教學(xué)方法的優(yōu)劣，找出問(wèn)題并加以改進(jìn)，例如各種競(jìng)賽指導(dǎo)、翻轉(zhuǎn)課堂等。國(guó)內(nèi)外研究表明，精準(zhǔn)教學(xué)可以補(bǔ)救學(xué)生知識(shí)和技能缺陷。從國(guó)外實(shí)例中反映了精準(zhǔn)教學(xué)在數(shù)學(xué)、閱讀教學(xué)等表現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力，可以大幅提高指導(dǎo)和課堂教學(xué)的效果和效率。

從本質(zhì)上講創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)就是要“因材施教”，根據(jù)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力高低，制定相應(yīng)的教學(xué)策略和選用合適的教學(xué)內(nèi)容和材料，這一點(diǎn)與精準(zhǔn)教學(xué)的特點(diǎn)相吻合。精準(zhǔn)教學(xué)特定適合小班級(jí)差異化的教學(xué)、小團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的項(xiàng)目研發(fā)。通過(guò)學(xué)生的自主適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)的互動(dòng)討論的方式，充分發(fā)揮雙方的促進(jìn)作用，并借助反饋數(shù)據(jù)精準(zhǔn)評(píng)估學(xué)生意愿、需求和學(xué)習(xí)效果等，才能到達(dá)較滿意的效果。從創(chuàng)新的特點(diǎn)和形成的過(guò)程來(lái)看，必須掌握足夠廣度和深度的專業(yè)知識(shí)、學(xué)習(xí)和實(shí)踐思維方法，而精準(zhǔn)教學(xué)能夠精準(zhǔn)地找出學(xué)生知識(shí)和能力的不足和問(wèn)題，針對(duì)性地提高和完善學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)踐能力。

本文意在借助精準(zhǔn)教學(xué)的系統(tǒng)、精準(zhǔn)的評(píng)估策略和高效的教學(xué)效果，針對(duì)性地實(shí)施個(gè)性化的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，結(jié)合傳統(tǒng)集中式高效的授課方式，提出了“分組+階段+模塊”的精準(zhǔn)分層教學(xué)模式，“分組”進(jìn)行廣度上的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，“階段”進(jìn)行深度上的知識(shí)學(xué)習(xí)，“模塊”實(shí)施功能導(dǎo)向式的培養(yǎng)，幫助學(xué)生整理分析問(wèn)題、發(fā)掘問(wèn)題和解決問(wèn)題的思路，從而提高學(xué)生的解決問(wèn)題和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一、針對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的精準(zhǔn)分層教學(xué)必要性和可行性

目前，絕大多數(shù)高校都將創(chuàng)新實(shí)踐能力作為學(xué)生培養(yǎng)的主要目標(biāo)之一。創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)和培養(yǎng)，不僅要進(jìn)行基本知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和技能實(shí)踐的培訓(xùn)，而且要提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，是綜合能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。在現(xiàn)有培養(yǎng)機(jī)制中，很多高校采用學(xué)科競(jìng)賽方式來(lái)促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)踐的培訓(xùn)，是個(gè)可行且很好的方式，但是在現(xiàn)有的培養(yǎng)過(guò)程中，往往每個(gè)老師各自為政，參與的學(xué)生人數(shù)和涉及面比較小，缺乏高效的教學(xué)培養(yǎng)組織方式，特別是對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，往往難以取得理想的教學(xué)效果，甚至影響到日常的課程學(xué)習(xí)。因此，要求創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)和培養(yǎng)具有系統(tǒng)性、可操作性和可評(píng)估性，要求具有較好針對(duì)性和高效性，同時(shí)要求學(xué)生有較大的自主和興趣參與到學(xué)習(xí)和實(shí)踐中。

對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)和指導(dǎo)大多數(shù)是采用傳統(tǒng)的方法，很少高校有系統(tǒng)的指導(dǎo)和評(píng)估方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)也沒(méi)有太多的改進(jìn)。雖然傳統(tǒng)模式在知識(shí)點(diǎn)的講授上是高效的，但是滿堂灌式的傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐的培養(yǎng)存在很多問(wèn)題：重知識(shí)的傳授和獲取，輕知識(shí)的加工和問(wèn)題的思考，理論傳授與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，對(duì)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力訓(xùn)練不夠；存在興趣型過(guò)少、自主型過(guò)少、問(wèn)題型過(guò)少等諸多問(wèn)題，而且很少考慮學(xué)生個(gè)體的知識(shí)結(jié)構(gòu)、興趣和特長(zhǎng)等差異。在不同程度上抑制學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生的自主思維意識(shí)和獨(dú)立創(chuàng)新精神的培養(yǎng)?；谇捌谥R(shí)的認(rèn)識(shí)，針對(duì)自身特長(zhǎng)，學(xué)習(xí)者可自主確定自己的研究方向，并選擇自己在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中角色。老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化發(fā)展，針對(duì)每個(gè)學(xué)生的狀況，指導(dǎo)教師因材施教，制定符合組別、個(gè)體的綜合培養(yǎng)方案，達(dá)到“因材施教”“精準(zhǔn)培養(yǎng)”的目的。

本文中提出的分層精準(zhǔn)教學(xué)模式分為精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)確定、教學(xué)實(shí)施、評(píng)估分析和反饋改進(jìn)環(huán)節(jié)，形成一個(gè)遞進(jìn)的高效循環(huán)過(guò)程。圖1表示了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者小模塊知識(shí)的精準(zhǔn)教學(xué)框架，可以認(rèn)為是一個(gè)小循環(huán)。首先根據(jù)學(xué)生水平和實(shí)際情況，設(shè)定精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)；其次，通過(guò)選擇相應(yīng)的教學(xué)策略和教材等，實(shí)施分層分組的教學(xué)和學(xué)習(xí)；最后，借助數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，進(jìn)行精準(zhǔn)的教學(xué)質(zhì)量、效果等評(píng)估，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的各種問(wèn)題，也找出教師在教學(xué)過(guò)程中的不足，同時(shí)也反饋學(xué)生個(gè)體的建議和情感。根據(jù)評(píng)估反饋數(shù)據(jù)，改善后續(xù)教學(xué)目標(biāo)，找到精準(zhǔn)教學(xué)所需要針對(duì)的問(wèn)題，如果有必要，可以按照學(xué)生個(gè)體的能力和興趣重新調(diào)整分組或分班，調(diào)整和改進(jìn)下一階段的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略、內(nèi)容等。這個(gè)循環(huán)遞進(jìn)過(guò)程就是為不同層次的學(xué)生提供精準(zhǔn)的個(gè)性化指導(dǎo)和服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)，因此精準(zhǔn)的分層教學(xué)是完全有必要和可行的。

目前精準(zhǔn)教學(xué)并沒(méi)有得到充分的利用，除了學(xué)校的運(yùn)行機(jī)制外，主要原因是精準(zhǔn)教育是個(gè)系統(tǒng)工程，工程量巨大，沒(méi)有現(xiàn)成教學(xué)材料和工具，沒(méi)有簡(jiǎn)單易用的方法。就拿教學(xué)評(píng)估環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，它是精準(zhǔn)教學(xué)的一個(gè)重要部分或者環(huán)節(jié)，根據(jù)評(píng)估反饋數(shù)據(jù)能夠找到教學(xué)中的問(wèn)題，改善教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)中不足，但這個(gè)過(guò)程復(fù)雜、工作量很大。然而，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的高速發(fā)展和普及，可以通過(guò)信息技術(shù)替代過(guò)去人工用筆記錄學(xué)生的表現(xiàn)和問(wèn)題等，人為分析、找出問(wèn)題等，使得精準(zhǔn)教育中的評(píng)估環(huán)節(jié)能夠變得快捷且有效，采用微信公眾平臺(tái)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)潔可行的教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，再加上各種實(shí)踐類創(chuàng)新活動(dòng)與學(xué)科競(jìng)賽的廣泛開展，積累了大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，使得精準(zhǔn)教學(xué)成為創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)的首選教學(xué)方法。祝智庭等人設(shè)計(jì)了信息技術(shù)支持的精準(zhǔn)教學(xué)，通過(guò)合理的人機(jī)分工，綜合兩方面的優(yōu)勢(shì)，使得精準(zhǔn)教學(xué)的效果更佳。

二、集中授課和精準(zhǔn)教學(xué)相結(jié)合的靈活分層精準(zhǔn)教學(xué)體系與構(gòu)建

創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)重在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，不但要求掌握基本專業(yè)知識(shí)，而且還要通過(guò)實(shí)踐方式靈活運(yùn)用、融會(huì)貫通。精準(zhǔn)教學(xué)的目的是快速找出教學(xué)問(wèn)題和學(xué)生的知識(shí)缺陷，使教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和針對(duì)性指導(dǎo)，從而獲得更高效的學(xué)習(xí)效果。每個(gè)學(xué)生的水平、興趣和知識(shí)結(jié)構(gòu)不同，有些學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不足，有些學(xué)生動(dòng)手能力缺乏，而創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)和培養(yǎng)是個(gè)系統(tǒng)性的工程，涉及的面非常廣，需要區(qū)別對(duì)待，因此為了提高教學(xué)效率，傳統(tǒng)的集中授課和精準(zhǔn)教學(xué)的結(jié)合，我們采用“分組+階段+模塊”的分層精準(zhǔn)教學(xué)模式，如圖2所示。

整個(gè)教學(xué)體系分為三層：第一、通過(guò)學(xué)生和教學(xué)評(píng)價(jià)，摸清學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握情況、能力、興趣愛好，打破原有入學(xué)年限的班級(jí)制，按照實(shí)際能力和實(shí)踐需求的分班原則，進(jìn)行靈活機(jī)動(dòng)的分組，精準(zhǔn)確定每組的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)策略和教材，對(duì)各個(gè)班組進(jìn)行集中授課和訓(xùn)練。借助傳統(tǒng)教學(xué)高效的集中授課，完成廣度上的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)；第二、為了充分利用有限的教學(xué)資源和指導(dǎo)時(shí)間，參考實(shí)踐培養(yǎng)中的“慧魚模型”和階梯式教學(xué)模式?！盎埕~模型”是一種實(shí)踐培養(yǎng)方法，誕生于德國(guó)，是通過(guò)機(jī)械、電氣、控制器、傳感器及軟件等模塊組成的系統(tǒng)，模擬工業(yè)生產(chǎn)和大型設(shè)備的操作，涵蓋了電子信息、機(jī)械原理、氣動(dòng)原理、控制技術(shù)、汽車制造和機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域，可以真實(shí)展現(xiàn)控制過(guò)程、機(jī)械以及科學(xué)原理。目前IBM、寶馬、西門子等一大批世界著名公司均采用慧魚模型來(lái)論證生產(chǎn)流水線。第三、功能導(dǎo)向式綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)，遵循實(shí)踐設(shè)計(jì)的解決思維過(guò)程，使用一套功能導(dǎo)向式培養(yǎng)方式，幫助學(xué)生從項(xiàng)目的功能出發(fā)分析問(wèn)題、發(fā)掘問(wèn)題和解決問(wèn)題。

整個(gè)教學(xué)體系中，每組每個(gè)模塊都包含了三個(gè)主要環(huán)節(jié)：水平精準(zhǔn)測(cè)試和精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)確定、分階段分模塊教學(xué)設(shè)計(jì)、基于數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)定位、教學(xué)評(píng)價(jià)和問(wèn)題查找等。

（一）水平精準(zhǔn)測(cè)試和精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)樹確定

在學(xué)生“分組”時(shí)：首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試評(píng)估，根據(jù)學(xué)生的水平、興趣和項(xiàng)目類型等進(jìn)行分組，各組之間可以根據(jù)實(shí)際需要靈活分拆和組合，在學(xué)習(xí)模式上采用“階段+模塊”的培養(yǎng)模式，把學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分解和組合，對(duì)每個(gè)階段和每個(gè)模塊分別設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)和學(xué)習(xí)材料資源等，為各個(gè)組設(shè)計(jì)精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)，每組都采用集中教學(xué)方式，因此可以認(rèn)為是一種精準(zhǔn)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合。

精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)確定是精準(zhǔn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是與教學(xué)評(píng)估、問(wèn)題自查相對(duì)應(yīng)。首先經(jīng)過(guò)教師團(tuán)隊(duì)對(duì)知識(shí)或技能目標(biāo)的層層梳理后，按照學(xué)生掌握知識(shí)或技能內(nèi)化過(guò)程來(lái)設(shè)置精準(zhǔn)教學(xué)的目標(biāo)和問(wèn)題。由于知識(shí)和技能的關(guān)聯(lián)性和復(fù)雜性，精準(zhǔn)教學(xué)的目標(biāo)設(shè)計(jì)可以是由多個(gè)子目標(biāo)組合起來(lái)的一顆目標(biāo)樹，最上層的是根目標(biāo)。圖3示例了一個(gè)第一階段的復(fù)雜的機(jī)電一體化模塊教學(xué)目標(biāo)樹。

教學(xué)目標(biāo)樹的建立需要根據(jù)知識(shí)或技能的內(nèi)容具體細(xì)化子目標(biāo)，并有可執(zhí)行性，同時(shí)每個(gè)目標(biāo)可以對(duì)應(yīng)幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)或問(wèn)題，建立與目標(biāo)樹對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)配套的試題庫(kù)，用于測(cè)試評(píng)估學(xué)生的掌握情況。特別是對(duì)于實(shí)踐類的知識(shí)或技能，精準(zhǔn)教學(xué)不僅要講授關(guān)聯(lián)知識(shí)和技能，還要引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)，與具體的、細(xì)化的問(wèn)題具有很大的關(guān)聯(lián)性。因此，要求精準(zhǔn)目標(biāo)能夠針對(duì)知識(shí)點(diǎn)或?qū)崿F(xiàn)某個(gè)功能，引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的模仿到有自己的想法思路，甚至創(chuàng)新思維，可以高質(zhì)量地完成一個(gè)實(shí)踐學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)效果和教學(xué)效率。

目標(biāo)樹同時(shí)也是問(wèn)題自查和數(shù)據(jù)挖掘的主要依據(jù)。子目標(biāo)對(duì)應(yīng)的具體知識(shí)點(diǎn)和具體問(wèn)題可以用于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的掌握情況，驗(yàn)證教學(xué)的實(shí)際效果，其過(guò)程類似于傳統(tǒng)教學(xué)的階段測(cè)試。在評(píng)估過(guò)程中，對(duì)教學(xué)周期教學(xué)評(píng)估測(cè)試，尋找短板知識(shí)或欠缺的技能，貫徹到下一步教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中，從而避免自由散漫，提高教學(xué)的有效性和針對(duì)性。

（二）基于創(chuàng)新實(shí)踐的分階段分模塊教學(xué)設(shè)計(jì)

在創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)該遵循認(rèn)識(shí)事物發(fā)展的固有規(guī)律，由淺入深、由簡(jiǎn)到繁、由個(gè)別學(xué)習(xí)到綜合應(yīng)用，因此“分組+階段+模塊”培養(yǎng)模式是個(gè)不錯(cuò)的選擇。“階段”是按創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)分為基礎(chǔ)知識(shí)和培訓(xùn)階段、實(shí)踐提高階段、綜合創(chuàng)新實(shí)踐等三個(gè)階段；在基礎(chǔ)階段中，著重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)，和傳統(tǒng)的教學(xué)的不同在于首先需要根據(jù)學(xué)生的水平等級(jí)進(jìn)行分組；在理論和實(shí)踐提高階段，加深專業(yè)理論知識(shí)，并與實(shí)踐相結(jié)合，針對(duì)實(shí)際項(xiàng)目或問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)踐方案，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；在創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段，鍛煉學(xué)生在各種創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐設(shè)計(jì)和各種創(chuàng)新比賽中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、解決問(wèn)題，并提煉為理論知識(shí)。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)如圖4所示。

在每個(gè)階段中，將各個(gè)知識(shí)和技能“模塊化”中，即在三個(gè)不同的學(xué)習(xí)階段分為多個(gè)學(xué)習(xí)模塊。例如，在基礎(chǔ)知識(shí)和培訓(xùn)階段，根據(jù)機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)和競(jìng)賽的基本知識(shí)和技能，分為控制理論基礎(chǔ)知識(shí)模塊、機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)模塊、傳感器模塊、電氣電路模塊及上、下位機(jī)軟件編程模塊等。在實(shí)踐提高階段，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的功能模塊設(shè)計(jì)，例如，在移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目中的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題“實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)加速度的精確測(cè)量”，這個(gè)問(wèn)題涉及了多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，可以分解為多個(gè)問(wèn)題和目標(biāo)：（1）“傳感器加速度測(cè)量的選擇”；（2）“如何精確測(cè)量”，其中包含對(duì)各種傳感器的了解和選型，測(cè)量的精度、標(biāo)定、校對(duì)和誤差分析處理等多個(gè)概念和步驟。實(shí)際中首先選擇合適的傳感器，然后可能需要完成傳感器的標(biāo)定和校對(duì)，測(cè)量之后，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

在綜合創(chuàng)新實(shí)踐階段：圍繞的實(shí)踐項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，例如機(jī)器人項(xiàng)目的核心模塊開發(fā)、改進(jìn)和研究，通過(guò)把畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目及創(chuàng)新性比賽作為載體，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

為了能夠達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)，需要建構(gòu)與精準(zhǔn)目標(biāo)相應(yīng)的學(xué)習(xí)教材、資源庫(kù)和測(cè)試庫(kù)等，以便教學(xué)過(guò)程中，準(zhǔn)確地推送對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和測(cè)試資料，將傳統(tǒng)教材加上各種其他材料，例如PPT、電子書、在線視頻、3D仿真、程序源碼、在線論壇和題庫(kù)等多種類型，擴(kuò)展為“知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)材料”“實(shí)踐練習(xí)材料”“綜合創(chuàng)新實(shí)踐材料”為一體的系統(tǒng)學(xué)習(xí)訓(xùn)練庫(kù)。

（三）基于數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)定位、教學(xué)評(píng)價(jià)和問(wèn)題查找

傳統(tǒng)的教學(xué)策略是在預(yù)定的課堂內(nèi)完成對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能的學(xué)習(xí)，下一時(shí)刻將必須進(jìn)入到下個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而且往往不管學(xué)生是否已經(jīng)掌握了這個(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能，因此，對(duì)部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)法高效地利用時(shí)間和有限資源。學(xué)生的最清楚原則和每日表現(xiàn)測(cè)量是精準(zhǔn)教學(xué)的兩大基本原則，是教學(xué)評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。精準(zhǔn)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法不同的是需要準(zhǔn)確地判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況、對(duì)技能的使用情況和教學(xué)的實(shí)際效果等，從而可以有針對(duì)性地選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資料，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，講授特定的教學(xué)內(nèi)容，因此，教學(xué)評(píng)估和學(xué)生知識(shí)體系缺陷的評(píng)估是精準(zhǔn)教育的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是和傳統(tǒng)教育方法的主要區(qū)別之一。只有通過(guò)教學(xué)評(píng)價(jià)，才能清晰直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，并以評(píng)價(jià)結(jié)果為依據(jù)改善教學(xué)。

在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中要做到上述的精準(zhǔn)定位和精準(zhǔn)決策是很困難的。然而，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能手機(jī)的大量使用，獲取數(shù)據(jù)變得方便，教師可隨時(shí)了解學(xué)習(xí)進(jìn)展和效果，快速實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的精準(zhǔn)查找和定位，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)信息技術(shù)處理收集的數(shù)據(jù)和分析算法，及時(shí)反饋教學(xué)效果和狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的困難和瓶頸，為最終的精準(zhǔn)決策提供依據(jù)。

當(dāng)學(xué)習(xí)較難的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，掌握學(xué)習(xí)效果，反復(fù)練習(xí)直到解決問(wèn)題；當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣不大時(shí)，其原因可能是趣味性差或者學(xué)生自身的注意力不集中。若某一知識(shí)點(diǎn)的多次出現(xiàn)學(xué)習(xí)效果不佳，從側(cè)面說(shuō)明老師講解不透徹、不到位，從而幫助教師查找問(wèn)題，重新設(shè)計(jì)教學(xué)材料和策略。例如，當(dāng)學(xué)生在綜合測(cè)試題目中的正確率低于某一標(biāo)準(zhǔn)（如60%）時(shí)，要求學(xué)生重新回到原模塊的學(xué)習(xí)，直到通過(guò)相應(yīng)模塊的測(cè)試題目。總之，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以確定教學(xué)內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)教學(xué)策略最佳調(diào)整和教學(xué)干預(yù)時(shí)機(jī)等?，F(xiàn)在，微信不但能夠解決師生、生生之間交流、協(xié)作不足的問(wèn)題，而且通過(guò)其擴(kuò)展功能，例如訂閱號(hào)、微信小程序，都能夠?yàn)閷W(xué)生日常的教育和學(xué)習(xí)提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)、數(shù)據(jù)的收集和評(píng)價(jià)的平臺(tái)。例如設(shè)計(jì)“閑時(shí)教育”的微信公眾號(hào)，包含“課件”“布置任務(wù)”“知識(shí)點(diǎn)介紹”三個(gè)功能模塊，“布置任務(wù)”的菜單下有“每日一測(cè)”“作品評(píng)價(jià)”和“評(píng)價(jià)量表”。此系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，可以開發(fā)出適合精準(zhǔn)教學(xué)的多維度的在線學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

三、靈活的分層分組實(shí)施策略

現(xiàn)有各高校陸續(xù)開設(shè)了各種各樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程。根據(jù)多數(shù)高校的情況，第一層和第二層的大部分課程和知識(shí)點(diǎn)可以分配到日常的教學(xué)和現(xiàn)有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程中。例如，上海理工大學(xué)除了各類專業(yè)課以外，還為電子信息類專業(yè)開設(shè)了多種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐、單片機(jī)應(yīng)用與電子競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)、機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程制圖競(jìng)賽、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新思維訓(xùn)練、網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)與應(yīng)用、汽車電子技術(shù)、虛擬桌面運(yùn)維等。在很大程度上，學(xué)生日常的教學(xué)完成了大部分第一階段和部分第二階段的學(xué)習(xí)，因此，可以和現(xiàn)有的教學(xué)體系實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接。

在每個(gè)階段中，通過(guò)學(xué)生知識(shí)體系缺陷測(cè)評(píng)，查找出學(xué)生和技能不足，針對(duì)性進(jìn)行知識(shí)教學(xué)和技能訓(xùn)練，讓學(xué)生快速完善知識(shí)體系和技能。實(shí)施的流程是：按模塊分組學(xué)習(xí)（測(cè)試通過(guò)）→下一模塊學(xué)習(xí)（整組模塊測(cè)試通過(guò)）→下一階段（按項(xiàng)目分組），形成一個(gè)遞進(jìn)的循環(huán)學(xué)習(xí)過(guò)程，逐步提升和完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力。綜合創(chuàng)新實(shí)踐是現(xiàn)有高校的培養(yǎng)方案中比較欠缺，也是最困難的環(huán)節(jié)。另外，我們指定相應(yīng)的研究生參與指導(dǎo)本科生，協(xié)助困難問(wèn)題解決。采用差異化的分組策略有助于形成同組之間的協(xié)同氛圍和組別之間的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。

目前，各種各樣的學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新項(xiàng)目種類多，始終貫穿大學(xué)教育，因此將競(jìng)賽內(nèi)容有機(jī)地融入精準(zhǔn)教學(xué)的綜合創(chuàng)新實(shí)踐，已經(jīng)有了較好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的成功經(jīng)驗(yàn)大多是借力于各種學(xué)科比賽和創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目。從我們實(shí)施效果來(lái)看，將精準(zhǔn)教學(xué)與各種競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合，分組之間的差異，可以激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提升學(xué)習(xí)興趣，有助于形成良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍。在同組學(xué)生之間的相互討論和協(xié)助下，絕大多數(shù)學(xué)生能夠較快地進(jìn)入項(xiàng)目或研究課題，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而提高學(xué)生的解決問(wèn)題和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

我們成功的做法是以畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目及創(chuàng)新性較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)為載體，例如全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、全國(guó)機(jī)器人大賽等，利用學(xué)校比賽經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備等資源，針對(duì)各種比賽項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，取得了較好成績(jī)。近3年，我們學(xué)院和團(tuán)隊(duì)獲得全國(guó)各類學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽中取得了優(yōu)秀成績(jī)，全國(guó)性一等獎(jiǎng)20多項(xiàng)、二等獎(jiǎng)40多項(xiàng)，特別是在今年的中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，2015年的本科生全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，并且有多項(xiàng)學(xué)生設(shè)計(jì)作品成功轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，有效地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

基于精準(zhǔn)教學(xué)的精準(zhǔn)評(píng)估、學(xué)生知識(shí)體系缺陷評(píng)價(jià)、靈活的分層分組的實(shí)施策略，結(jié)合傳統(tǒng)集中式高效的授課方式，提出了一套有章可循、行之有效的精準(zhǔn)教學(xué)模式，通過(guò)“分組+階段+模塊”的方式助力創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。分組的差異可以激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提升學(xué)習(xí)興趣，有助于形成良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍。通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，發(fā)現(xiàn)個(gè)體和總體的教學(xué)問(wèn)題，為后續(xù)教學(xué)提供更精準(zhǔn)的目標(biāo)和方法，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)和提升，為學(xué)生提供精準(zhǔn)的指導(dǎo)和服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)提出了一個(gè)可行的教學(xué)模式。