強化知行并重,培養具有創新精神的應用型人才

◆單希林 于 溯

(北京石油化工學院)

強化知行并重,培養具有創新精神的應用型人才

◆單希林 于 溯

(北京石油化工學院)

北京石油化工學院大學生研究訓練計劃 (簡稱 URT計劃)實施 10年來,取得了較大成效,推動了學校教育教學改革的深入;培養了學生創新精神和創新能力;提高了學生的就業競爭力,為學校形成“崇尚實踐知行并重,堅持走實踐育人之路”的辦學特色提供了有力的支撐,為學校培養具有創新精神的應用型人才提供平臺。

大學生研究訓練 創新精神 應用型人才

北京石油化工學院以培養適應新世紀我國現代化建設需要的具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才為宗旨,力圖對高等教育人才培養模式、教學內容、課程體系、教學方法等,進行綜合的改革研究與實踐,以推動教學改革向縱深發展。

北京石油化工學院以教育創新的思想為指導,通過大量的研究與實踐,探索在一般理工科高等學校構建創新教育體系,探尋培養德、智、體美全面發展,基礎好、知識寬、能力強、素質高、具有創新精神和實踐能力的高級應用型工程技術和管理人才的教育模式,以達到從總體上提高教育質量的根本目的。

一、大學生研究訓練計劃——創新教育的切入點

以大學生研究訓練計劃為創新教育的切入點,有助于調動學生學習鉆研的主動性和積極性,鼓勵廣大教師積極投身教育和教學改革,為創新教育開辟了有效途徑。今天的大學生,就是明天的工程師和研究人員。大學生研究訓練計劃能使學生在導師的指導下,以獨立工作為主開展一些初步的探索性研究或工程實踐,使學生早日進入專業領域,受到科研工作的訓練。這種方式對于培養學生的發現問題、綜合運用知識解決實際問題的能力方面大有益處。

大學生研究訓練計劃 (Undergraduates Research Training Program,簡稱URT計劃)的目的是建立產學研相結合的教育模式,使大學生盡早接受科研和工程素質訓練,突出培養大學生的創新意識和創造能力。URT項目是將一些來源于科研、生產等的課題細化,轉化為適于學生在一段時間內參與并完成的小型研究項目。這些項目在執行的各個環節中均具有對培養學生創新能力的具體明確的思路。

URT計劃實際上是以項目的方式,同時采取的是個別化教學、開放式教學、科研式培養等途徑,將學生課外科技活動與課內教學、教師科研、課外綜合教育相結合,為學生開展課外科技活動提供了切入點。

URT計劃不僅充分調動了大學生學習與研究的主動性和積極性,給那些學有余力的學生盡早進入專業科研領域、接觸學科前沿提供了機會,還豐富了本科實踐教學內容。

我校在 2009年度通過大力宣傳和組織,學生報名非常踴躍,URT在學生中的影響度進一步擴大,參加網上“雙選”的學生有 610人,比原計劃數多出近一倍。本次進行“雙選”的選題為 186個,選題范圍涉及理、工、經、管、文等各學科,“雙選”結束后共有 147個選題被學生選中。通過院系評審與推薦、教務處組織多學科專家進行復審、校 URT計劃指導工作組討論審定,共評出 121項校級立項項目。到目前為止,我校 2007年度、2008年度URT項目已有 167個項目完成了結題,有 569名學生獲得了URT榮譽證書。

二、以大學生課外創新基地建設為突破口

以基礎課教學實驗室創新教育基地為基礎,以專業和科研實驗室創新教育基地為拓展的多種形式的創新教育基地建設,有助于形成創新教育基地網絡,為學生提供研究性學習和創造性學習的平臺。

學校建立了涉及理、工、經、管等多學科相互滲透的一系列創新教育實踐基地,實施學 (知識學習)研 (科學研究能力培養)產 (面向市場的意識與實踐)相結合的創新教育。以校級示范基地為龍頭,以教學實驗中心、專業實驗室和科研實驗室為骨干的創新教育實踐基地網絡。這些基地已經成為學生進行學習性實踐、生產性實踐和研究性實踐的重要場所。下面,重點介紹我校工程教育中心的大學生創新教育基地。

大學生創新教育實踐基地充分利用中心的師資、設備和場地,指導和組織學生開展科技創新實踐活動,對學生進行工程素質創新訓練,教學資源對全校學生開放。基地面向全校學生開設創新理論和創新實踐選修課程,課內課外結合,建立了大學生創新教育實踐活動平臺,參與學校開展的大學生研究訓練計劃,進行“研究性學習”,組織學生多次參加全國性的比賽,獲得多項大獎。

1.在創新教育方面,開設了 4門全校通選課

(1)實踐類選修課。《數控車 CAD/CAM》、《數控銑 CAD/CAM》,通過學習,學生能夠應用 CAD/CAM軟件進行造型、編程,基本掌握數控加工工藝知識,操作數控機床加工一般工件。選課的學生可以進行數控工藝員認證考試,學生拿到勞動部頒發的職業證書后,能夠提高就業競爭力。

(2)創新類選修課。《機器人技術與實踐》、《創造工程學》,通過學習,能夠增長學生的創新理論知識,為培養創新實踐能力打下堅實的基礎。

大學生創新教育實踐基地面向全校學生開展科技創新活動,定期組織在校大學生開展工程實踐類技能競賽如金工技能競賽、電子設計競賽等和數控工藝員認證培訓與考試,中心資源面向全校學生開放。

2.工程教育中心大學生創新教育基地參加活動的同學近幾年參加校外比賽取得的成績

(1)第 12屆中國機器人大賽暨 RoboCup公開賽上,在由工程教育中心大學生創新教育實踐基地組織并由中心和數理系教師指導的我校大學生創新團隊派出了五支參賽隊伍,分別參加了三大類 16個競賽項目的角逐,共獲 2個冠軍、4個季軍、5個二等獎、5個三等獎。

(2)“機器人技術研究興趣小組”的 6名同學在中國智能機器人大賽暨Robocup公開賽機器人水球競賽中取得了好成績,其中 2︰ 2項目獲得全國冠軍、3︰ 3項目獲得季軍、1︰ 1項目獲得二等獎、技術挑戰賽獲得二等獎。

(3)2008年 12月 3日至 12月 7日,由我校工程教育中心大學生創新教育實踐基地“機器人與自動化技術愛好者學會”的 14名學生和兩名領隊指導教師組成的“交叉足機器人”、“武術擂臺機器人”、“水下全局視覺機器魚 1︰ 1組”、“水下全局視覺機器魚 2︰ 2組”和“水下全局視覺機器魚3︰ 3組”五支機器人參賽隊,代表學校參加了由中國自動化學會和國家科技部主辦的 2008中國(中山)機器人大賽暨 RoboCup公開賽。五支參賽隊分別獲得一項亞軍、一項季軍、兩項三等獎和一項優秀組織獎的好成績。

(4)“機器人興趣小組”代表隊在 2007中國 (上海)國際機器人公開賽上,獲得機器人舞蹈比賽冠軍。

(5)我校智能車創新隊在教育部舉辦的第二屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能車總決賽上獲得二等獎。

三、讓學生養成“研究中學習”是關鍵

傳統的教學模式是在聽講中學,在課堂中學。這種模式的特點是,知識被教師進行系統地梳理,而后按照學科的邏輯體系傳授給學生,學生并不需要親自了解這些知識是如何產生的,即教師采取填鴨式把知識傳授給學生。

在實施大學生研究訓練(URT)計劃項目中開展“在研究中學”。“在研究中學”,不再把研究和學習看成是孤立的部分,學習的基礎是研究,研究的過程就是學習。“在研究中學”,強調的是注重學思結合,注重知行并重,注重因材施教和個性發展。

雖然URT計劃通常是以立項的形式完成,但是它并沒有游離于課堂教學之外,而是教學的一個有機組成部分。學生獨立思考問題、提出研究課題、去實驗室、去圖書館、去社會尋求解決問題的答案,不僅可用于解決某個特定課題,而且可以內化為一種研究態度和研究方法,并形成一種研究能力和品質。所以,廣義的大學生研究訓練還應包括學校或院系的科研訓練、學科競賽、研學作品、發表論文、聽科技學術報告寫學習心得,甚至也包括課堂教學和實驗實踐等豐富的形式,其關鍵就是創設一個在研究中學習的良好氛圍,彰顯出研究性的情境,使研究無處不在、學習無處不在,并讓學生在研究和學習的過程中深刻體驗科研的本質。

四、要注意培養學生的創新意識和創新人格

要注意培養學生的創新意識和創新人格。在創新教育過程中強化人文素質,突出人文社科教育的涵養功能,是創新教育體系的一個重要內涵。給學生質疑的權力,允許懷疑,允許挑戰,允許創新,允許探索和錯誤,使學生形成尊師而不畏師、喜歡提問題的良好習慣。

創新人格即具有創新精神 (創新意識)和創新能力 (創造性想象能力、創造性思維能力和創造能力)并以健康的心理性格、氣質和能力為基礎,通過自我完善,使個性優化而發展起來的一種全新的人格。高素質創新人才一般都注重自我認識、自我評價、自我體驗和自我控制,追求自我實現。他們往往能夠正確認識自我,有較豐富的自我評價,但很少出現大起大落。

廣泛開展大學生科研訓練,使同學們養成“研究性”學習,對同學形成創新意識和創新人格起到了積極作用:第一,激發起同學具有濃厚的認知興趣。第二,注重智能結構的自我優化。第三,情緒穩定、情感豐富、富有幽默感,有高尚的情操志趣,心態平和,善與人處,勇于合作。第四,有較高的文化素質修養,特別是積極向上的人文精神和人文素質能直接或間接地影響著創新人才的基本生活態度、感情、意志、思維方式和價值尺度,進而影響社會的治亂興衰,對塑造整個民族精神產生深遠影響。第五,能與時俱進,開拓進取,思想靈活,有較強的接受與反饋信息的能力,果斷、敢冒風險。第六,堅持不懈、百折不撓。第七,一絲不茍,精益求精。第八,自信、勤奮、進取心強。第九,追求自我意識的完善。

五、對我校大學生研究訓練計劃的思考與展望

1.與研究型大學相比,應用型本科院校應如何定位和開展大學生研究訓練。應用型大學或本科院校不同于研究型大學,更強調培養人才的應用性和科學研究的應用性和實用性,通過發揮人才培養、科學研究和社會服務的職能,為區域、地方、行業服務的深度和廣度以及由此取得的支持。所以,學校開展大學生研究訓練側重點不應在純理論和學術研究,而應以應用型研究或應用理論研究為主,鼓勵學生進一步積極發現和開展面向企業或生產經營的項目。

2.通過實施大學生研究訓練,在一定程度上實現了校內資源的共享,能否通過校際間互聘研究項目指導老師等途徑,實現校際間的資源共享。當然,這需要不同學校之間達成有關創新學分互認、相關課程替代等一系列保障制度。現在,許多高校已實現校際間課程互選互認,實現了資源共享。筆者認為,大學生研究訓練亦可通過這種方式實現更大范圍的資源共享。另外,國內高校大學生研究訓練僅僅局限于本校學生,有些高校甚至很少有跨院系招收學生的項目。而國外高校在此方面則顯示了較強的開放性,如美國伯克利大學,其他大學的本科生科研機會向伯克利的學生開放,伯克利的研究機構也允許其他大學學生參與。這樣有利本校本科生于吸收其他大學本科生的優長,從而開闊視野,全面成長。

3.目前,國內高校大學生研究訓練項目開展可分為兩種,一是教師設立科研項目;二是學生自己申請立項,但組織形式都比較單一。比較起來,美國研究型大學的本科科研訓練形式顯得更為豐富多樣。筆者認為,能否擴展不同層次不同種類的研究訓練項目,以滿足更多學生的要求。如針對很多學生平時沒有大塊的時間去做項目實驗這一問題,設立“暑期研究計劃”,這也有利于學生跨院系、跨學校參加項目研究;針對由校外提供或由企業或校友資助的研究項目,可以設立“××企業基金”研究項目等;針對不同層次的學生,可以設立不同層次的科學研究訓練項目,如可以向M IT那樣設立“良師益友計劃”(ResearchMentor Program,RMP),將從未參加過大學生科研訓練(UROP)的學生與至少有一年經驗的優等學生聯系起來,后者向那些希望參加項目但沒有任何技術背景的預備生提供經驗,指導者可得到獎金,預備生不獲報酬,但當他們正式申請時,可優先獲得UROP資助。

總之,大學生研究訓練計劃作為高校培養學生創新能力和實踐能力的一種有效載體,為創新教育提供了嶄新的平臺。筆者通過對近年來我校開展大學生研究訓練活動實踐進行總結、思考和探究,希望更好地把握該項活動的發展趨勢,與時俱進地推進學校創新人才培養工作,使大學生研究訓練計劃在創新人才培養中發揮更大作用。