工科專業(yè)自主創(chuàng)新工程實(shí)踐教育體系的構(gòu)建

萬(wàn)智萍，邱澤敏

(中山大學(xué)新華學(xué)院 信息科學(xué)系，廣東 廣州 510520)

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式中指出:深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新教育教學(xué)方法，探索多種培養(yǎng)方式［1］。教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)指出:強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力［2］。2011年7月1日，兩部委印發(fā)了“本科教學(xué)工程”實(shí)施意見(jiàn)，正式啟動(dòng)了“本科教學(xué)工程”，意見(jiàn)指出:重點(diǎn)培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。根據(jù)貫徹實(shí)施教育發(fā)展綱要，以及新一輪“本科教學(xué)工程”和“卓越計(jì)劃”的任務(wù)，培養(yǎng)具有實(shí)踐創(chuàng)新能力的人才是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家以及人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要措施和保障。

進(jìn)入“卓越計(jì)劃”第一批和第二批高校名單中多以學(xué)術(shù)研究型重點(diǎn)大學(xué)為主，“質(zhì)量工程”建設(shè)的資金也多集中于重點(diǎn)大學(xué)，作為應(yīng)用型高校應(yīng)抓住機(jī)遇，開(kāi)展符合政策要求的教學(xué)改革，以特色辦學(xué)為突破，以個(gè)性發(fā)展為牽引，以實(shí)踐創(chuàng)新為抓手，以項(xiàng)目實(shí)踐為載體，結(jié)合學(xué)術(shù)型和技能型高校的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，借鑒其完善的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)等培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的創(chuàng)新應(yīng)用工程師。培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才并非單純擺脫學(xué)術(shù)研究型和技能操作型培養(yǎng)模式，從深層次多角度采取切實(shí)有效的教育模式，立足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，推進(jìn)新型工業(yè)化進(jìn)程，以創(chuàng)新教育和實(shí)踐全面提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和層次，培養(yǎng)一批面向行業(yè)發(fā)展的集專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能及信息技術(shù)與一體的敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新的高級(jí)工程人才［3］。

1 創(chuàng)新人才教育培養(yǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新工程人才存在以下幾方面的關(guān)鍵問(wèn)題:一是課程缺乏有效的銜接，重視課堂理論的學(xué)習(xí)而忽視了課外的創(chuàng)新培養(yǎng)，理論與實(shí)踐難以有機(jī)的結(jié)合，阻礙了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的開(kāi)展，專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)度偏低，造成重復(fù)學(xué)習(xí)，難以進(jìn)行有效的創(chuàng)新知識(shí)體系的構(gòu)建。二是在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上缺乏自主創(chuàng)新的實(shí)踐基地，以學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃為主的場(chǎng)所受資金及其資源的限制，難以有效的自主創(chuàng)新發(fā)展，管理上應(yīng)給學(xué)生更大的空間和學(xué)習(xí)自由。三是項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，雖然很多高校都有各種類型學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目申報(bào)，但都面對(duì)的是全校極少部分的學(xué)生，絕大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)參與進(jìn)來(lái)，因此進(jìn)行項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)是需要分層次合理安排。四是忽視了教材的使用，很多高校工科專業(yè)使用的教材偏舊，完全不適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)教育的需要，不符合社會(huì)實(shí)際需求，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的缺失及方向選擇的迷茫，這樣很難培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，怎樣采用高質(zhì)量的教材以及適應(yīng)相關(guān)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的教材也是著力要解決的問(wèn)題。五是單一的教學(xué)方式限制了學(xué)生的發(fā)展，使學(xué)生成為被動(dòng)的接受者，無(wú)法有效的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新力，弱化了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提高，基于多元化的教學(xué)方法培養(yǎng)，在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中采用問(wèn)題式，項(xiàng)目式，開(kāi)展創(chuàng)造性教學(xué)。六是課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)缺乏自主創(chuàng)新文化氛圍，大學(xué)生課外實(shí)踐是對(duì)課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有益的補(bǔ)充，更是學(xué)生合理利用進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)寶貴的時(shí)間，建立核心的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，逐步完善學(xué)生自主管理體系，教師加強(qiáng)引導(dǎo)和協(xié)同合作，創(chuàng)建特色創(chuàng)新文化氛圍的寬松環(huán)境，激發(fā)創(chuàng)新的潛能和激情。七是產(chǎn)學(xué)研合作缺乏聯(lián)動(dòng)機(jī)制，建立具有可操作性的雙導(dǎo)師制度，避免流于形式，加強(qiáng)考核、共管共建和責(zé)任到人，建立外聯(lián)機(jī)制和內(nèi)生機(jī)制的深層次和綜合型相互合作服務(wù)模式，真正解決企業(yè)難題和學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的問(wèn)題，形成長(zhǎng)期有效互惠互利的合作環(huán)境。

2 創(chuàng)新教育的四大方面

創(chuàng)新型人才的定義具有不同的視角和不同的提法，其共性具有四大方面:創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新素質(zhì)(如圖1所示)。

創(chuàng)新精神:創(chuàng)新精神從大的方面說(shuō)是一個(gè)國(guó)家和民族發(fā)展的不竭動(dòng)力，從小的方面說(shuō)是個(gè)人應(yīng)該的具備的科學(xué)精神，貫穿人生學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，敢于質(zhì)疑，綜合運(yùn)用知識(shí)提出新方法、新觀點(diǎn)，對(duì)于工科專業(yè)的學(xué)生更要有敢于挑戰(zhàn)的勇氣。

創(chuàng)新意識(shí):要體現(xiàn)出自身的價(jià)值，尤其是學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中，要表現(xiàn)出意愿積極的探索和嘗試，工科專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作過(guò)程中激發(fā)自己的創(chuàng)新活力和激勵(lì)自己的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，創(chuàng)新意識(shí)也是創(chuàng)新思維的前提。

創(chuàng)新能力:培養(yǎng)工科專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力主要在實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行，首先學(xué)會(huì)思考，在掌握現(xiàn)有知識(shí)的情況下，結(jié)合信息技術(shù)以很強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)與探索能力在原有的基礎(chǔ)水平上進(jìn)行創(chuàng)新研究和開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新能力的提高也需要學(xué)生具有廣闊的知識(shí)和多學(xué)科的融合，需要教師加強(qiáng)實(shí)踐引導(dǎo)和鼓勵(lì)創(chuàng)新。

創(chuàng)新素質(zhì):創(chuàng)新人才培養(yǎng)也是素質(zhì)教育的重要組成部分，而且是在一個(gè)更高層面上所實(shí)施的素質(zhì)教育［4］。因此創(chuàng)新教育的任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)。

3 創(chuàng)新教育的五種層次

創(chuàng)新是人類主觀能動(dòng)性的高級(jí)表現(xiàn)形式，個(gè)性發(fā)展從根本上講，體現(xiàn)為人的創(chuàng)造精神與創(chuàng)造能力，以學(xué)生為中心的個(gè)性化教育，才可能具有培養(yǎng)創(chuàng)造精神的力量［5］。采取個(gè)性化教育需要按照學(xué)生的個(gè)體因素按照五種層次進(jìn)行復(fù)合創(chuàng)新教育(如圖2所示)。

基礎(chǔ)層:一般教學(xué)計(jì)劃在大一學(xué)年是安排基礎(chǔ)公共課，學(xué)生很難接觸到專業(yè)課程，級(jí)導(dǎo)師就有責(zé)任給新入學(xué)的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃，個(gè)性化的培養(yǎng)計(jì)劃通過(guò)發(fā)展中的經(jīng)驗(yàn)積累制定，有淺入深開(kāi)展基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐培養(yǎng)，特別是工科專業(yè)在入校之前就已經(jīng)在高中階段接受過(guò)信息化技術(shù)方面的課程培養(yǎng)，具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐中的問(wèn)題在理論學(xué)習(xí)中尋找答案。

訓(xùn)練層:學(xué)生通過(guò)自己的對(duì)專業(yè)的理解和興趣選擇，選擇其中一個(gè)應(yīng)用型方向進(jìn)行深度訓(xùn)練，利用課外時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，加大其學(xué)習(xí)的靈活性，按照個(gè)性化培養(yǎng)模式不需要按照課程的設(shè)置進(jìn)行，學(xué)生選擇的創(chuàng)新研究方向可以根據(jù)自己的能力和興趣進(jìn)行選擇，也可以進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)訓(xùn)練提高自己的實(shí)踐能力。

提高層:通過(guò)工程實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力［6］。建立學(xué)生自主創(chuàng)新工程實(shí)踐基地，給學(xué)生自由創(chuàng)造和創(chuàng)新的工程環(huán)境，有別于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，這里主要以學(xué)生提高創(chuàng)新能力，在指導(dǎo)教師和師兄的帶領(lǐng)下親自動(dòng)手實(shí)踐完成自己設(shè)計(jì)的項(xiàng)目，形成高年級(jí)帶低年級(jí)，指導(dǎo)教師整體統(tǒng)籌的階梯模式。

綜合層:構(gòu)建綜合性創(chuàng)新學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)平臺(tái)就是把很多課程有效地編制到一起的通用平臺(tái)。通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以很好地闡釋課程之間的相關(guān)性和獨(dú)立性［7］。學(xué)生具有一定的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)之后就可以在綜合創(chuàng)新學(xué)習(xí)平臺(tái)上進(jìn)行最終的方向選擇和創(chuàng)新研究，具有明確的學(xué)習(xí)、研究和創(chuàng)新目標(biāo)，最有效的把所有課程聯(lián)系起來(lái)形成完成的教學(xué)體系。

任務(wù)層:采用任務(wù)式、問(wèn)題式、項(xiàng)目化教學(xué)，讓學(xué)生提出問(wèn)題，提出目標(biāo)和方向，教師根據(jù)行業(yè)引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新意識(shí)，從被動(dòng)轉(zhuǎn)主動(dòng)，完成多項(xiàng)不同類別和不同難度的任務(wù)，從中吸取工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高自身的應(yīng)用型創(chuàng)新工程能力，參與到老師的科研課題和項(xiàng)目，獨(dú)立申報(bào)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基金項(xiàng)目，能夠協(xié)助學(xué)校完成產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目，具有獨(dú)立研發(fā)實(shí)力。

創(chuàng)新層:教師要從單純的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者，從教給學(xué)生知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻虝?huì)學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí)，著力提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力［8］。教師需要更多的參與到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí)、實(shí)踐性學(xué)習(xí)中當(dāng)中，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，各類實(shí)踐創(chuàng)新基地以及企業(yè)實(shí)習(xí)基地等培養(yǎng)具有社會(huì)高素質(zhì)創(chuàng)新能力的應(yīng)用型工程人才。

圖2 創(chuàng)新教育層次分析圖

4 創(chuàng)新教育的六類實(shí)踐

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用技能型人才最好的途徑，也是提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的主要措施和保障，以訓(xùn)練技能過(guò)渡到應(yīng)用創(chuàng)新，通過(guò)自由研究性學(xué)習(xí)模式，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)術(shù)研究水平，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型、應(yīng)用創(chuàng)新型、應(yīng)用技能創(chuàng)新型各層次人才(如圖3所示)。

圖3 實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu)圖

基礎(chǔ)工程訓(xùn)練實(shí)踐:完成專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，教師設(shè)計(jì)障礙性和問(wèn)題性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，訓(xùn)練實(shí)踐的開(kāi)展可以在缺乏理論知識(shí)的基礎(chǔ)下進(jìn)行，著重進(jìn)行應(yīng)用技能型培養(yǎng)。

團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目合作實(shí)踐:擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)自由的制度空間，為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)提供更加靈活的制度安排［9］。以參與學(xué)生為主體，高級(jí)年學(xué)生為主導(dǎo)，學(xué)生自主進(jìn)行管理和組隊(duì)，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目合作，教師提供必要的指導(dǎo)，學(xué)校提供所需的資源，形成以團(tuán)隊(duì)為單位的創(chuàng)新興趣小組和創(chuàng)新科研協(xié)會(huì)。

學(xué)生項(xiàng)目申請(qǐng)實(shí)踐:所有大學(xué)都有學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐之類的基金項(xiàng)目，學(xué)生可以通過(guò)自己設(shè)計(jì)的項(xiàng)目申報(bào)，名額非常有限，只有拔尖學(xué)生才可以申報(bào)，這樣勢(shì)必會(huì)打擊大多數(shù)學(xué)生的積極性，其評(píng)價(jià)機(jī)制也只重結(jié)果忽略過(guò)程，因此可以以多種方式接納和指導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目的申請(qǐng)，分級(jí)和分類以“興趣小組-科研協(xié)會(huì)-系部-學(xué)院-學(xué)校-市級(jí)以上”這種模式層層進(jìn)行，也可以有效的進(jìn)行篩選，形成金字塔型的結(jié)構(gòu)。

科技創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐:培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是實(shí)施開(kāi)放式教育的本質(zhì)要求和根本目的［10］。實(shí)行開(kāi)放式的科技創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)踐是一個(gè)動(dòng)態(tài)持續(xù)過(guò)程，應(yīng)在“倡導(dǎo)主動(dòng)實(shí)踐、重在研究過(guò)程”的思想指導(dǎo)下進(jìn)行［11］?？萍紕?chuàng)新訓(xùn)練的實(shí)踐具有自主創(chuàng)新性，學(xué)生以原有的綜合工程知識(shí)結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段進(jìn)行分析研究，更多強(qiáng)調(diào)自主性、獨(dú)立性、實(shí)用性。參加省級(jí)以上創(chuàng)新實(shí)踐強(qiáng)的學(xué)術(shù)競(jìng)賽，通過(guò)科技創(chuàng)新訓(xùn)練完成的項(xiàng)目能夠產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用價(jià)值。

學(xué)術(shù)論文創(chuàng)新實(shí)踐:學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文是學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新教育實(shí)力的體現(xiàn)，但是光以數(shù)量取勝反而有害學(xué)生的發(fā)展，不能因造論文而忽視了研究的重要性，要根據(jù)各學(xué)校的實(shí)際情況讓學(xué)生從工程實(shí)踐中提煉出自己的創(chuàng)新心得和技術(shù)發(fā)表到有一定檔次的刊物，建立適合學(xué)校的刊物等級(jí)目錄，應(yīng)用型高效以統(tǒng)計(jì)源核心以上刊物為主，這樣才可以保證學(xué)術(shù)論文的創(chuàng)新，起到示范效應(yīng)，也是創(chuàng)新教育的職責(zé)所在。

產(chǎn)學(xué)研深入合作實(shí)踐:從培養(yǎng)創(chuàng)新人才的角度而言，產(chǎn)學(xué)研合作是將教學(xué)過(guò)程與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合［12］。深化合作以及平衡各方利益，切實(shí)從培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新人才入手，學(xué)生積極參與到產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目當(dāng)中，以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的身份進(jìn)行責(zé)任制管理，激發(fā)其科技創(chuàng)新動(dòng)力，幫助企業(yè)進(jìn)行“二次創(chuàng)新”解決實(shí)際問(wèn)題，使得學(xué)校和企業(yè)雙放獲益，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從七個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題以及“四大方面、五種層次、六類實(shí)踐”闡述了應(yīng)用型高校進(jìn)行創(chuàng)新教育切實(shí)可行的方法，創(chuàng)新教育并不能單純依靠教學(xué)，要給學(xué)生學(xué)習(xí)自由和獨(dú)立思維的空間，營(yíng)造濃郁的學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型學(xué)習(xí)氛圍，建立自主科技創(chuàng)新訓(xùn)練基地，完善學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目體系及自主管理，采取多元化的創(chuàng)新教育教學(xué)方法，有效的利用課外時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)和項(xiàng)目研究，通過(guò)構(gòu)建自主創(chuàng)新工程實(shí)踐教育體系培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型工程人才。

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