以工程訓(xùn)練中心為載體開展“四維”創(chuàng)新人才培養(yǎng)

曾國強， 吳 剛， 李 勍， 葛良全， 賴萬昌， 王廣西

（成都理工大學，四川成都 610059）

以工程訓(xùn)練中心為載體開展“四維”創(chuàng)新人才培養(yǎng)

曾國強， 吳 剛， 李 勍， 葛良全， 賴萬昌， 王廣西

（成都理工大學，四川成都 610059）

成都理工大學創(chuàng)新教育基地自2004年成立以來，以工程訓(xùn)練中心為載體，開展“四維”創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法的探索經(jīng)驗和成功案例。在多專業(yè)實驗室統(tǒng)一管理的多學科交叉平臺基礎(chǔ)之上，組建不同專業(yè)的創(chuàng)新小組，以大學生科技競賽及教師科研項目為訓(xùn)練科目，師生緊密互動，高低年級學生間傳、幫、帶，在工程訓(xùn)練中貫徹落實“知育、思育、心育、人育”的四維創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法。多年的教育改革實踐效果證明該方法是切實有效的。

工程訓(xùn)練中心;四維創(chuàng)新人才培養(yǎng);學科交叉融合;本科教育

0 引言

《卓越計劃》是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》實施的高等教育重大計劃。為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化，需要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才［1］。當前許多高校都成立了不同類別的工程中心，以促進工程教育改革和創(chuàng)新［2］。以學校加入《卓越計劃》為契機，創(chuàng)新教育基地成為學校培養(yǎng)具有扎實的基礎(chǔ)理論、熟練的工作技能、優(yōu)秀的科學素質(zhì)、較強的創(chuàng)新能力的理工科高層次創(chuàng)新人才的重要場所之一。創(chuàng)新人才培養(yǎng)的難點和關(guān)鍵點是教育教學模式改革，本文提出了以工程訓(xùn)練中心為載體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式思路，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才取得一定成果。

1 知育——以“知識”基礎(chǔ)育人

1.1 重視理論知識應(yīng)用

我國在培養(yǎng)工科人才方面，注重以傳授專業(yè)知識為主，實踐教學為輔，缺少對學生實踐能力的培養(yǎng)，造成“重理論，輕實踐”的傾向［3］。與實踐相結(jié)合的學習能幫助學生更牢固地掌握知識［4］。在日常工程訓(xùn)練中，學生要解決一個又一個實際問題，需運用該領(lǐng)域大量的理論知識，學生會不斷鞏固已學知識，自主學習新的知識［5］。學生將所學的知識應(yīng)用于實踐，能夠讓學生體驗在學習中的樂趣，掌握豐富的實踐經(jīng)驗，提升個人競爭力。知識與經(jīng)驗積累多了，自然就能舉一反三，觸類旁通，產(chǎn)生更多創(chuàng)新的思想。

1.2 融合多學科知識

21世紀是以創(chuàng)造為特征的時代，不同學科間的交叉、融合將更為深刻與廣泛。許多重大科學技術(shù)的突破，都是運用多學科理論和方法才得以解決。在注重深化理論基礎(chǔ)的同時，也要注重基本理論中的本質(zhì)問題的滲透和互通，克服本專業(yè)學科分割過細、知識零散的弊端。［6］。僅有專業(yè)知識是不夠的，還必須具備一定的交叉學科基礎(chǔ)，我校對學生前2年實行“通識教育”，后2年專業(yè)核心課程教育，讓學生均衡發(fā)展。創(chuàng)新教育基地研發(fā)的IEEE走迷宮電腦鼠取得2012年全國總決賽冠軍，該電腦鼠設(shè)計就涉及了眾多學科知識。如嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、32位單片機、自動控制原理、信號系統(tǒng)、模電數(shù)電、電機學、MATLAB、程序設(shè)計、算法等［7］。通過比賽學生在實際學習和制作過程中，在學好本專業(yè)知識的同時，掌握其他多學科的知識，有助于培養(yǎng)學生的綜合能力。

1.3 構(gòu)建多學科平臺

創(chuàng)新教育基地是一個多學科綜合訓(xùn)練的一個平臺。涉及的學科主要有電子，機械，數(shù)學，信息工程，化學，核技術(shù)，物理，工業(yè)設(shè)計等。來自不同學科，不同專業(yè)的學生，按照大學生競賽、工程訓(xùn)練項目來組隊。譬如參加足球機器人競賽的學生團隊，有來自于測控技術(shù)、電氣自動化、應(yīng)用數(shù)學、應(yīng)用物理、機械設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等不同專業(yè)的學生。來自于不同專業(yè)的學生具有各自不同的專業(yè)背景，不同的知識結(jié)構(gòu)組成，為了達成一個共同的目的，互相交流想法，創(chuàng)意，激發(fā)出創(chuàng)新設(shè)計，形成學科優(yōu)勢互補。

2 思育——思維教育

思維是有方法可循的。好的思維方法能更好地觸發(fā)靈感，獲得創(chuàng)造性的思想。

2.1 讓學生獨立思考成為一種習慣

獨立思考是一個優(yōu)秀人才具備的必要條件，可以讓人從一個學習知識的人變成一個創(chuàng)造知識的人。哈佛學生入校后都會聽到這樣的話“你們到這里，不是來發(fā)財?shù)?，你們到這兒來。為的是思考并學會思考”［8］。獨立思考是讓人在進行思維時，不屈從于外界壓力，堅持實事求是，對不同的問題能有自己獨立的見解和看法。在創(chuàng)新教育基地，指導(dǎo)老師們鼓勵學生獨立思考問題。對學生們提出的問題，往往不直接予以回答，留給學生們獨立思考的機會［9］。鼓勵學生在網(wǎng)上查找相關(guān)資料，或者引導(dǎo)學生動手實踐尋找答案。從而讓學生養(yǎng)成獨立的“發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題”的習慣，在日后的學習生活中收獲更多的知識和經(jīng)驗，對于學生進一步深造和發(fā)展有著深遠意義。

2.2 培養(yǎng)學生的逆向思維

逆向思維也叫反向思維。它是朝著與認識事物相反的方向去思考問題，從而提出不同凡響的超常見解的思維方式。反向思維不受舊觀念束縛，突破常規(guī)，標新立異，表現(xiàn)出積極探索的創(chuàng)造性。其次，反向思維不滿足于“人云亦云”，不迷戀于傳統(tǒng)看法。注意引導(dǎo)學生不迷信權(quán)威，提倡學生反向思維，對各種問題提出一些不同意見、新的想法［10］。教師不斷引導(dǎo)學生學會逆向思考，逐步實現(xiàn)學生的個人綜合能力提升。

2.3 培養(yǎng)學生敢想、敢說、敢做的質(zhì)疑精神

學貴有疑。著名學者陸九淵曾說:“為學患無疑，疑則有進，小疑則小進，大疑則大進”［11］。培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新思維更是需要懷有“疑”的精神，問題從“疑惑”脫胎而來，在不斷使自身抽象性完善的過程中，使問題指向逐漸明確化、邏輯化、多樣化［12］。在學生學習探索中，經(jīng)常意識到一些難以解決或疑惑的實際問題及理論問題，并產(chǎn)生一種懷疑、困惑、焦慮、探索的心理狀態(tài)［13］。這種心態(tài)能夠刺激學生積極思考，有利于激發(fā)學生學習的動機，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

3 心育——心理素質(zhì)教育

3.1 引導(dǎo)學生好奇心，發(fā)掘?qū)W生興趣

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。好奇心是創(chuàng)新的原動力，如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力，就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有巨大價值的發(fā)明創(chuàng)造［6］。在好奇心的驅(qū)使下，學生動手實踐做出些實物來，漸漸地學生就會十分感興趣。興趣是最好的老師。當一個人把自己投入到感興趣的事情中時，學習目標明確了，動力就越強勁，為了夢想而充滿激情，在不斷實踐中發(fā)揮潛能。

多年來創(chuàng)新教育基地一直注重學生的興趣培養(yǎng)，從學生入駐基地后就讓學生根據(jù)自己喜好，選擇愿意深入學習研究的方向，也可以根據(jù)個人愛好選擇導(dǎo)師。創(chuàng)新教育基地許多學生廢寢忘食，全身心投入到學習實踐中。由于創(chuàng)新教育基地各實驗室全年每天24 h開放，有的學生寒暑假也在學校跟著團隊學習，積極投入科技競賽或科研項目，享受學習的快樂。

3.2 培養(yǎng)學生“好心態(tài)”

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才離不開培養(yǎng)一個好心態(tài)，心態(tài)潛在地制約著人的主觀能動性，從而影響人的潛力和創(chuàng)造力。培養(yǎng)學生良好的心態(tài)包括:① 自信心態(tài)，要讓學生能夠在不斷探索和挫折中保持自信的心態(tài);②積極的心態(tài)，積極的心態(tài)有助于學生迎難而上，發(fā)揮潛力;③開放的心態(tài)，思想有時候因為碰撞才能產(chǎn)生火花，營造一個開放的環(huán)境讓學生相互交流;④戒驕戒躁的心態(tài)，創(chuàng)新的過程是一個漫長的過程，培養(yǎng)學生具備初步的科研創(chuàng)新耐得住寂寞的心態(tài)等。良好的心態(tài)，是一個人具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的必備素質(zhì)，是實現(xiàn)創(chuàng)新的保障。

3.3 培養(yǎng)心理素質(zhì)過硬的創(chuàng)新型人才

在多年的人才培養(yǎng)過程中，不乏有天資聰慧，才思敏捷的學生，然而這些學生的成才之路卻更加坎坷和艱難。這些學生往往忽略了團隊的作用，習慣于自己的做事方式，缺乏靈活性，在大型的學生競賽中往往失敗告終。譬如在參加亞太地區(qū)大學生機器人創(chuàng)新設(shè)計競賽中，要求多學科，綜合素質(zhì)全面的學生，且能夠充分融入團隊，發(fā)揮每個人的特長，在實際的比賽競技過程中，需要與其他參賽隊進行技術(shù)交流，善于吸收他人的優(yōu)勢，避免自己的缺陷。只有這樣，在比賽中，能夠承受住壓力，并且在不利的局面下仍然保持穩(wěn)定，積極的心態(tài)，最終獲得優(yōu)異成績。

4 人育——人文教育

4.1 創(chuàng)造良好科技創(chuàng)新氛圍吸引學生

良好的氛圍是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才必不可少的條件［14］，它能創(chuàng)設(shè)出一種彌漫、浸染于整個集體并體現(xiàn)學術(shù)風范的氛圍，極大地影響成員的價值選擇、人格塑造、思維方式、學術(shù)風氣、道德情感、行為習慣等，對學生有啟迪和感化作用［8］。

營造良好的氛圍至關(guān)重要。從最小的細節(jié)開始體現(xiàn)對學生的關(guān)心，關(guān)心學生的思想動態(tài)，鼓勵學生多閱讀人文方面的書籍，定期與學生進行思想交流。良好的氛圍能夠讓學生的內(nèi)心感受到溫暖，從而激發(fā)對老師和母校的感激之心，樹立對家庭，社會的責任心［15］。

4.2 樹立正確理念引導(dǎo)學生

科學技術(shù)能否造福于人類，需要人文教育引導(dǎo)。正確的人文理念可以讓學生懂得情感、責任感，有正確的價值取向，品德高尚、內(nèi)心世界和諧。從大學發(fā)展史來看，世界一流大學的形成是一個歷史的過程，作為世界一流大學的哈佛大學辦學理念對我國建設(shè)世界一流大學具有多方面啟示［8］，創(chuàng)新教育基地從成立以來也在不斷完善人才體系，形成了特色鮮明的理念:① 堅持培養(yǎng)精英人才為培養(yǎng)目標;②堅持發(fā)揚“只爭第一，永不服輸”的精神;③堅持學術(shù)開放，創(chuàng)立良好學習科研氛圍;④ 堅持培養(yǎng)社會棟梁為己任的管理教師團隊。

4.3 建立優(yōu)秀的教師團隊指導(dǎo)學生

“名師出高徒”，一個強大的創(chuàng)新教育基地需要有一支品德高尚、技術(shù)過硬的教師團隊。在選拔指導(dǎo)教師時，應(yīng)重視教師的品德優(yōu)秀、責任心強。因為指導(dǎo)教師除了需要在專業(yè)上對學生進行素質(zhì)訓(xùn)練以外，要與學生朝夕相處，以自身正確的榜樣激勵學生。參加足球機器人比賽、CCTV杯亞太地區(qū)機器人創(chuàng)意設(shè)計大賽時，一批優(yōu)秀的青年骨干教師，以身作則與學生長期共同生活，共同學習討論，在潛移默化中，完成了對學生的人文教育，通過教師不求回報的奉獻精神，洗滌學生的內(nèi)心世界，幫助學生塑造堅韌的品格，不屈的精神以及對社會的責任心。

近3年來創(chuàng)新教育基地學生獲得了全國機器人足球大賽冠軍、全國電子設(shè)計大賽一等獎、全國電腦鼠走迷宮總決賽冠軍等各類科技競賽國家級省級獎勵100余項，有200余人參加了教師的科研項目，依托工程訓(xùn)練，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才積累了豐富經(jīng)驗。

5 結(jié)語

創(chuàng)新教育基地是一個集科研，創(chuàng)新，人才培養(yǎng)于一體的綜合型創(chuàng)新平臺。設(shè)有電子電路創(chuàng)新、機械創(chuàng)新、軟件創(chuàng)新開發(fā)、數(shù)學創(chuàng)新、綜合學科創(chuàng)新實驗室等5個專門實驗室。依托學校地質(zhì)災(zāi)害防治與環(huán)境保護國家重點實驗室、地學核技術(shù)重點實驗室、自動化實驗室等30個實驗室和實驗中心為輔，對學生進行工程實踐訓(xùn)練。實行導(dǎo)師負責制，以項目為管理單元，根據(jù)項目的實際情況，參與科研的學生以個人或團隊的方式參與，所有的技術(shù)培訓(xùn)與開發(fā)都直接面向具體的工程問題，在工程實踐訓(xùn)練中培養(yǎng)學生解決工程問題的動手能力，提高大學生邏輯思維與創(chuàng)新理念，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新人才摸索出一條可參考借鑒的方法。

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A Research on the Innovative Talents Cultivation Based on Engineering Training Center

ZENG Guo-qiang，WU Gang，LI Qing，GE Liang-quan，LAI Wan-chang，WANG Guang-xi
(Creation Education Base，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China)

In 2004，Chengdu University of Technology founded the Creation Education Base in campus.After its foundation，the base carried out the cultivation of creative talents with 4-dimension which includes intelligence，thinking，mentality and personality，accumulated some experiences，and held several excellent samples.Under the platform built by multi-specialties，creation groups were established.The students competition and projects of teachers were taken as training subjects.With the interactions of teachers and students as well as higher grades students and lower grades students，the Creation Education Base focuses on the cultivation of 4-dimension talents.The reform has been verified to be effective by many years practice.

engineering training center;cultivation of 4-dimensional talents;interaction of disciplines;undergraduate education

G 642.0

A

1006－7167(2014)05－0134－04

2013－08－05

四川省質(zhì)量工程項目資助(SZH1105JP02);成都理工大學高等教育質(zhì)量工程項目(XCX1101)

曾國強(1980－)，男，福建福鼎人，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事電子儀器及測量研發(fā)方面研究;

Tel.:13881936804;E-mail:24829500@qq.com