工科專業自主創新工程實踐教育體系的構建

萬智萍，邱澤敏

(中山大學新華學院 信息科學系，廣東 廣州 510520)

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》在創新人才培養模式中指出:深化教育教學改革，創新教育教學方法，探索多種培養方式［1］。教育部“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)指出:強化培養學生的工程能力和創新能力［2］。2011年7月1日，兩部委印發了“本科教學工程”實施意見，正式啟動了“本科教學工程”，意見指出:重點培養大學生的實踐創新能力。根據貫徹實施教育發展綱要，以及新一輪“本科教學工程”和“卓越計劃”的任務，培養具有實踐創新能力的人才是促進經濟社會發展、建設創新型國家以及人才強國戰略的重要措施和保障。

進入“卓越計劃”第一批和第二批高校名單中多以學術研究型重點大學為主，“質量工程”建設的資金也多集中于重點大學，作為應用型高校應抓住機遇，開展符合政策要求的教學改革，以特色辦學為突破，以個性發展為牽引，以實踐創新為抓手，以項目實踐為載體，結合學術型和技能型高校的發展經驗，借鑒其完善的人才培養經驗，為促進地方經濟發展，產業結構升級等培養適應市場需求的創新應用工程師。培養應用型創新人才并非單純擺脫學術研究型和技能操作型培養模式，從深層次多角度采取切實有效的教育模式，立足當地經濟發展，推進新型工業化進程，以創新教育和實踐全面提高人才培養的質量和層次，培養一批面向行業發展的集專業知識、專業技能及信息技術與一體的敢于創新、善于創新的高級工程人才［3］。

1 創新人才教育培養的幾個關鍵問題

培養高質量創新工程人才存在以下幾方面的關鍵問題:一是課程缺乏有效的銜接，重視課堂理論的學習而忽視了課外的創新培養，理論與實踐難以有機的結合，阻礙了綜合性和設計性實驗實訓的開展，專業課程之間的關聯度偏低，造成重復學習，難以進行有效的創新知識體系的構建。二是在開放實驗室基礎上缺乏自主創新的實踐基地，以學生科技創新訓練計劃為主的場所受資金及其資源的限制，難以有效的自主創新發展，管理上應給學生更大的空間和學習自由。三是項目化實踐教學，雖然很多高校都有各種類型學生的創新實踐項目申報，但都面對的是全校極少部分的學生，絕大多數學生沒有機會參與進來，因此進行項目化實踐教學是需要分層次合理安排。四是忽視了教材的使用，很多高校工科專業使用的教材偏舊，完全不適應當代大學教育的需要，不符合社會實際需求，導致學生學習目標的缺失及方向選擇的迷茫，這樣很難培養具有創新能力的人才，怎樣采用高質量的教材以及適應相關行業技術發展的教材也是著力要解決的問題。五是單一的教學方式限制了學生的發展，使學生成為被動的接受者，無法有效的激發學生的創新力，弱化了學生創新實踐能力的提高，基于多元化的教學方法培養，在學生學習過程中采用問題式，項目式，開展創造性教學。六是課外創新實踐活動缺乏自主創新文化氛圍，大學生課外實踐是對課堂理論教學和實驗教學有益的補充，更是學生合理利用進行創新實踐活動寶貴的時間，建立核心的競爭機制，逐步完善學生自主管理體系，教師加強引導和協同合作，創建特色創新文化氛圍的寬松環境，激發創新的潛能和激情。七是產學研合作缺乏聯動機制，建立具有可操作性的雙導師制度，避免流于形式，加強考核、共管共建和責任到人，建立外聯機制和內生機制的深層次和綜合型相互合作服務模式，真正解決企業難題和學校培養應用型人才的問題，形成長期有效互惠互利的合作環境。

2 創新教育的四大方面

創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:創新精神、創新意識、創新能力、創新素質(如圖1所示)。

創新精神:創新精神從大的方面說是一個國家和民族發展的不竭動力，從小的方面說是個人應該的具備的科學精神，貫穿人生學習的整個過程。培養學生的創新精神，就要引導學生獨立思考，敢于質疑，綜合運用知識提出新方法、新觀點，對于工科專業的學生更要有敢于挑戰的勇氣。

創新意識:要體現出自身的價值，尤其是學習和工作過程中，要表現出意愿積極的探索和嘗試，工科專業的學生在進行理論學習和實踐操作過程中激發自己的創新活力和激勵自己的創造動機，創新意識也是創新思維的前提。

創新能力:培養工科專業學生的創新能力主要在實踐教學中進行，首先學會思考，在掌握現有知識的情況下，結合信息技術以很強的自我學習與探索能力在原有的基礎水平上進行創新研究和開發，創新能力的提高也需要學生具有廣闊的知識和多學科的融合，需要教師加強實踐引導和鼓勵創新。

創新素質:創新人才培養也是素質教育的重要組成部分，而且是在一個更高層面上所實施的素質教育［4］。因此創新教育的任務就是培養學生的素質。

3 創新教育的五種層次

創新是人類主觀能動性的高級表現形式，個性發展從根本上講，體現為人的創造精神與創造能力，以學生為中心的個性化教育，才可能具有培養創造精神的力量［5］。采取個性化教育需要按照學生的個體因素按照五種層次進行復合創新教育(如圖2所示)。

基礎層:一般教學計劃在大一學年是安排基礎公共課，學生很難接觸到專業課程，級導師就有責任給新入學的學生進行學習規劃，個性化的培養計劃通過發展中的經驗積累制定，有淺入深開展基礎實驗實踐培養，特別是工科專業在入校之前就已經在高中階段接受過信息化技術方面的課程培養，具有一定的基礎知識，通過實踐中的問題在理論學習中尋找答案。

訓練層:學生通過自己的對專業的理解和興趣選擇，選擇其中一個應用型方向進行深度訓練，利用課外時間在實驗室進行驗證型實驗，加大其學習的靈活性，按照個性化培養模式不需要按照課程的設置進行，學生選擇的創新研究方向可以根據自己的能力和興趣進行選擇，也可以進行調整，通過訓練提高自己的實踐能力。

提高層:通過工程實踐活動培養學生的創新精神和創造能力［6］。建立學生自主創新工程實踐基地，給學生自由創造和創新的工程環境，有別于專業實驗室，這里主要以學生提高創新能力，在指導教師和師兄的帶領下親自動手實踐完成自己設計的項目，形成高年級帶低年級，指導教師整體統籌的階梯模式。

綜合層:構建綜合性創新學習平臺，學習平臺就是把很多課程有效地編制到一起的通用平臺。通過學習平臺可以很好地闡釋課程之間的相關性和獨立性［7］。學生具有一定的專業知識結構之后就可以在綜合創新學習平臺上進行最終的方向選擇和創新研究，具有明確的學習、研究和創新目標，最有效的把所有課程聯系起來形成完成的教學體系。

任務層:采用任務式、問題式、項目化教學，讓學生提出問題，提出目標和方向，教師根據行業引導，激發學生的學習動力和創新意識，從被動轉主動，完成多項不同類別和不同難度的任務，從中吸取工程實踐經驗，提高自身的應用型創新工程能力，參與到老師的科研課題和項目，獨立申報學生創新實踐基金項目，能夠協助學校完成產學研項目，具有獨立研發實力。

創新層:教師要從單純的知識傳授者轉變為學生學習的組織者、引導者，從教給學生知識轉變為教會學生學習和運用知識，著力提高學生的創新實踐能力［8］。教師需要更多的參與到學生的自主學習、探索性學習、實踐性學習中當中，通過產學研合作，各類實踐創新基地以及企業實習基地等培養具有社會高素質創新能力的應用型工程人才。

圖2 創新教育層次分析圖

4 創新教育的六類實踐

實踐教學是培養應用技能型人才最好的途徑，也是提高學生實踐創新能力的主要措施和保障，以訓練技能過渡到應用創新，通過自由研究性學習模式，進一步提高學生的學術研究水平，培養拔尖創新型、應用創新型、應用技能創新型各層次人才(如圖3所示)。

圖3 實踐教學結構圖

基礎工程訓練實踐:完成專業的基礎實驗、綜合性和設計性實驗，教師設計障礙性和問題性實驗，讓學生積累工程實踐經驗，訓練實踐的開展可以在缺乏理論知識的基礎下進行，著重進行應用技能型培養。

團隊項目合作實踐:擴展學生學習自由的制度空間，為學生的學習活動提供更加靈活的制度安排［9］。以參與學生為主體，高級年學生為主導，學生自主進行管理和組隊，進行團隊項目合作，教師提供必要的指導，學校提供所需的資源，形成以團隊為單位的創新興趣小組和創新科研協會。

學生項目申請實踐:所有大學都有學生創新實踐之類的基金項目，學生可以通過自己設計的項目申報，名額非常有限，只有拔尖學生才可以申報，這樣勢必會打擊大多數學生的積極性，其評價機制也只重結果忽略過程，因此可以以多種方式接納和指導學生項目的申請，分級和分類以“興趣小組-科研協會-系部-學院-學校-市級以上”這種模式層層進行，也可以有效的進行篩選，形成金字塔型的結構。

科技創新訓練實踐:培養創新型人才是實施開放式教育的本質要求和根本目的［10］。實行開放式的科技創新訓練實踐是一個動態持續過程，應在“倡導主動實踐、重在研究過程”的思想指導下進行［11］。科技創新訓練的實踐具有自主創新性，學生以原有的綜合工程知識結合現代化的信息技術手段進行分析研究，更多強調自主性、獨立性、實用性。參加省級以上創新實踐強的學術競賽，通過科技創新訓練完成的項目能夠產生一定的經濟效益和實用價值。

學術論文創新實踐:學生發表學術論文是學校教學質量和創新教育實力的體現，但是光以數量取勝反而有害學生的發展，不能因造論文而忽視了研究的重要性，要根據各學校的實際情況讓學生從工程實踐中提煉出自己的創新心得和技術發表到有一定檔次的刊物，建立適合學校的刊物等級目錄，應用型高效以統計源核心以上刊物為主，這樣才可以保證學術論文的創新，起到示范效應，也是創新教育的職責所在。

產學研深入合作實踐:從培養創新人才的角度而言，產學研合作是將教學過程與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐的有機結合［12］。深化合作以及平衡各方利益，切實從培養應用創新人才入手，學生積極參與到產學研項目當中，以項目負責人的身份進行責任制管理，激發其科技創新動力，幫助企業進行“二次創新”解決實際問題，使得學校和企業雙放獲益，帶動當地經濟發展。

5 結語

本文從七個關鍵問題以及“四大方面、五種層次、六類實踐”闡述了應用型高校進行創新教育切實可行的方法，創新教育并不能單純依靠教學，要給學生學習自由和獨立思維的空間，營造濃郁的學術型和應用型學習氛圍，建立自主科技創新訓練基地，完善學生實踐項目體系及自主管理，采取多元化的創新教育教學方法，有效的利用課外時間進行實踐創新活動和項目研究，通過構建自主創新工程實踐教育體系培養應用創新型工程人才。

［1］《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》［EB/OL］.［2010-07-29］.http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

［2］卓越工程師教育培養計劃［EB/OL］.［2010-06-23］.http://www.jyb.cn/high/tbch/2010/zygcs//.

［3］韓響玲，劉義倫，王俊杰，等.創新型高級工程人才培養與管理模式探索［J］.高等工程教育研究，2010(5):122-126.

［4］郭廣生.創新人才培養的內涵、特征、類型及因素［J］.中國高等教育，2011(5):12-15.

［5］劉獻君.高等學校個性化教育探索［J］.高等教育研究，2011，32(3):1-9.

［6］程光旭.工程坊:大學生實現創新夢想的訓練平臺［J］.高等工程教育研究，2011(3):14-20.

［7］汪治華，劉巖，全曉莉，等.構筑綜合學習平臺，改革創新工程教育［J］.高等工程教育研究，2011(1):138-142.

［8］李元元.全球化及技術創新與高等工程教育改革［J］.中國高等教育，2011(5):8-11.

［9］馬廷奇，張應強.學習自由的實現及其制度建構［J］.教育研究，2011，379(8):50-54.

［10］喬萬敏，邢亮.開放式教育:創新型人才培養的新視角［J］.教育研究，2010，369(10):86-106

［11］李旦，趙希文，吳菊花.以過程為導向的大學生創新性實驗計劃評價體系研究［J］.高等工程教育研究，2010(1):102-105.

［12］馬廷奇.產學研合作與創新人才培養［J］.中國高等教育，2011(6):44-46.