基于創新能力培養的實踐教學探討

郭曉琴?王金鳳?張銳

摘要：實踐教學對于工科學生創新能力的培養和提高至關重要。以鄭州航空工業管理學院材料成型與控制工程專業本科生創新教育為觀測點，從實踐教學體系和平臺建設等方面，開展了創新人才培養教學改革與綜合實踐研究，取得了一定的成效。

關鍵詞：平臺建設；實踐教學；創新能力

作者簡介：郭曉琴（1972-），女，河南南陽人，鄭州航空工業管理學院機電工程學院副院長，副教授；王金鳳（1963-），女，河南祁縣人，鄭州航空工業管理學院電子通訊系主任，教授。（河南 鄭州 450015）

基金項目：本文系教育部2011年人文社會科學研究（項目編號：11JDGC018）、2012年度河南省高等教育教學改革研究項目（項目編號：219）、鄭州航空工業管理學院2011年教育科學研究項目（項目編號：zhjy11-23）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0107-02

創新是人類社會發展的不竭動力。國家教育事業發展“十二五”規劃明確指出“高等學校成為國家知識創新、技術創新、國防科技創新、區域創新的重要基地”。[1]建設創新型國家，培養創新型人才，現已成為高等教育的重中之重。建國以來，高校培養了大量理工類專業人才，為我國工業發展做出了巨大貢獻。但學生創新思維、創新能力和實踐能力培養上的不足仍是我國高等教育尚未解決好的關鍵問題。深化教育改革、培養創新型人才已經成為高等教育發展的迫切需要，很多高校都進行了創新實踐方面的研究與探索。[2-6]隨著高等教育規模的擴大，探索一般性本科院校創新人才培養模式已經成為教育教學改革的重點。

一、圍繞專業培養目標，構建創新教育課程體系，突出實踐教學

正確定位人才培養目標是一個專業辦學的基本立足點。對鄭州航空工業管理學院材料成型與控制工程專業人才培養目標的定位是：培養德、智、體、美全面發展，適應社會主義市場經濟需要，具備材料成型及控制學科、機械學科及計算機學科有關的基礎理論知識與應用能力，能夠從事材料科學研究與材料成型應用領域工作，具有創新意識的復合型應用人才。

培養方案堅持以創新教育為核心，建立適于創新教育的課程體系，在注重基礎知識和專業技能培養的同時，著力加強學生創新意識與創新能力的培養，并注重高新技術與工程創新教育相融合。在培養方案制訂中，應遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的教育理念，堅持突出“注重基礎，強化實踐，鼓勵創新”的培養模式。課程體系包括公共基礎課、學科基礎課、專業課、專業選修課和拓展選修課等模塊。在課程體系中應注重文理滲透，拓寬基礎，淡化專業，力求打造更寬闊的材料類專業人才培養平臺。在課程設置方面，強化專業基礎教育，加強公共基礎、機械基礎、物理化學等基礎性教學，為培養創新人才奠定了堅實的基礎；同時通過專業課程整合，加強了工程類課程，如“復合材料”、“功能材料”等；選修課也與機電類專業部分打通，開設了“自動控制原理”、“機械制造技術”、“計算機輔助設計”等課程，拓寬了專業面，體現了多學科交叉融合。

創新來源于實踐，實踐是創新的不竭動力。強調創新教育，必須突出實踐教學。在實踐教學方面，建立了“三層次九模塊”的實踐教學體系（見表1），從“基礎-專業-綜合”三個層次培養學生的實踐創新能力，大學四年實踐教學不斷線。大一新生通過專業導論和認識實習進行專業認知教育。大二學生提前進入實驗室參與科研項目；通過課程和實驗內容的整合，按照培養目標將原有專業基礎課和專業課的教學實驗進行分類、歸納、刪減和更新，將部分實驗從專業課程中分離出來，設置成不同的實驗模塊，獨立設置實驗課程；在鞏固基礎實踐和專業實踐的基礎上，增設了為期2周的綜合實驗與制作，讓學生自己選擇實驗課題，題目一般來源于生產中的技術問題或是教師科研中的部分研究內容，制定實驗方案，完成對某材料從制備→加工成型→性能檢測→數據分析的全過程實驗；開設創新設計實驗、大學生第二課堂和創新學分系列活動，鼓勵學生參與各種大賽，調動學生參與創新活動的積極性，讓學生結合自己興趣，自主選擇指導教師，參與科研項目，結合畢業設計，在教師的指導下相對獨立地完成某個專題的研究。上述實踐課程的開設，其目的是使學生能早期進入科學研究，在材料設計、實驗方案制定、材料成型與加工、性能檢測、數據整理與分析、撰寫論文等方面得到全方位的實戰訓練，掌握正確的實驗設計方法和科學研究方法，強化實驗技術和技能，突出對學生創新意識和創新能力及工程素質的綜合培養，全面提升學生的實踐能力和創新能力。

二、科研團隊和實驗室平臺建設

科研團隊建設是高校學科建設的核心，團隊的層次和數量代表著高校的學術地位、創新能力和對社會經濟發展的貢獻率與影響力，也直接代表著師資水準與教學質量。通過自然形成和有效整合，加強科研團隊建設，打造一支代表學科特色和核心競爭力的以杰出或優秀人才為學術帶頭人的創新團隊或學術梯隊。鄭州航空工業管理學院現有2個省科技創新團隊、1個省科技創新杰出人才計劃和2個鄭州市科技創新團隊，擁有以中青年專家、學者為主的高水平學科（學術）帶頭人隊伍，以博士、高級職稱人員組成的團隊骨干，形成了以相應學科帶頭人為核心的具有穩定研究方向、結構合理的學科梯隊，師資知識結構不僅包括金屬材料、粉末冶金、無機非金屬材料、有機高分子材料、生物材料、材料加工、材料物理、材料化學和凝聚態物理等，還包括機械制造、機械電子、自動化等領域。強大的師資力量積極參與到教改及創新活動之中，為大學生創新教育提供了豐富的智力資源，能夠及時將科研、產業成果轉化為教學設施服務于教學，優化實驗項目，革新實驗內容，以高水平科學研究促進實驗教學內容和教學方法的時效性、前沿性和科學性。

實驗室是實踐教學的主要場地，加強實驗室建設是創新人才培養的關鍵。在人才培養總體思路和方針的指導下，應注重創新實踐環境和條件的建設，使之更好地服務于本科教學。為培養學生綜合設計與創新能力，設立了力學性能室、注塑成型實驗室、掃描電鏡室、X射線衍射室等16個實驗室，專門建設了大學生創新設計室、大學生創新制作室等一批能夠啟發創新思維、拓展創新空間和開展創新實踐的實驗室。以鄭州航空工業管理學院為例，學院現有“材料工程”省級實驗教學示范中心、“陶瓷材料界面”省級工程實驗室、“航空材料與先進工程技術”省重點實驗室培育基地、“航空復合材料”市重點實驗室，并擁有場發射掃描電鏡、熱分析儀、激光快速成型設備、ARAMIS應變測量系統等先進儀器設備，設備總值1800多萬元，實驗室面積2400多平方米，一次可容納600余名本科生參與科研和實踐。師生依托實驗室硬件平臺，以開放實驗項目、各類創新競賽活動、綜合性實驗、綜合性設計與制作、畢業設計等實踐教學環節為載體，推動創新人才培養。實驗室除承擔本校學生實驗實踐教學之外，同時對其他高校、科研院所和產學研聯合體開放，共同指導學生創新實驗和開放實驗，注重資源整合，實現資源共享，努力打造全省高校及相關單位實驗大平臺。

三、取得的成效

自2005年材料成型與控制工程專業招生以來，經過7年的探索與實踐，進一步明確了材料成型與控制工程專業的培養目標，實踐教學體系逐步完善，在學生創新能力、綜合能力培養方面取得了一定的成效。

2008～2012年，大學生發表論文多篇，獲各種大學生科技活動獎20余項，其中包括全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎、全國大學生先進圖形技能與創新大賽一等獎、“挑戰杯”課外學術科技作品和大學生創業計劃等獎項。3年來畢業生一次就業率均達到95%以上，根據畢業生跟蹤調查的結果，用人單位普遍反映學生“綜合素質良好，動手能力強，能較快適應工作崗位的需要”，大多數學生在較短時期內已成為單位的業務骨干。歷屆畢業生有25%以上考取了本專業或相關專業的研究生，大部分是重點大學，其中50%以上的學生反饋在研究生復試過程中學校的創新實踐教育使之受益匪淺，并且后續的研究生學習階段在實驗設備操作、科研思路和學科前沿了解等方面表現出色，受到導師的好評。

四、進一步發展思路

首先，進一步加大學術交流與合作辦學的力度。鼓勵和支持科技交流、合作研究和合作辦學等工作，加大校校合作和校企合作，通過“請進來、走出去”的方式，積極引進國內外優質教育資源，為創新教育搭建更大的平臺。

其次，進一步改進教學方法，不斷探索體現“以學生為主體”的創新能力培養模式。在當前大部分教學過程中，以知識傳授為主導的教學方法并未根本改變，以教師為主導的方式在一定程度上制約了學生的學習主動性及創新能力的發揮。因此改革教學方法，營造出以學生為主的實踐創新環境，探索符合國內一般院校實際情況的實踐性教學方法是創新人才培養的重要保障。

參考文獻：

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[6] 曾永衛，劉國榮.“卓越計劃”背景下科學構建實踐教學體系探析[J].中國大學教學，2011，（7）：75-78.

（責任編輯：孫晴）