朱光輝,胡雪娜
(北京理工大學 基礎教育學院,北京 100081)
新時期,高等教育的人才培養定位產生了從傳統意義上知識型人才培養向創新能力型人才培養的重要轉化。為適應這一轉化,創新實踐教學改革必須全方位系統化展開。傳統觀點認為本科一、二年級基礎教育階段,學生知識儲備有限,不適合進行創新實踐活動培養,因而基礎教育階段學生創新實踐培養長期被忽視。同時,以認知為主要目的基礎課程教學,造成學生長期處于被動式參與的狀態,缺乏主動學習的意識,創新意識和能力培養受到嚴重的制約。近年來,北京理工大學基礎教育學院對本科低年級階段創新人才培養模式進行了一些卓有成效的探索和實踐。
目前,許多高校十分重視對創新人才的培養,特別是對低年級階段學生的啟發式教育。以北京理工大學基礎教育學院為例,學院堅持創新能力培養貫穿大學本科培養全過程理念,著力強化本科低年級基礎階段創新能力培養環節。自2008年起,學院依托教育部“國家大學生創新實驗計劃”、“卓越工程師教育培養計劃”、“北京大學生素質教育基地”建設等教改項目的支撐,將創新實踐教學諸要素與本科教學融為一體,構建并實現了由完整系統的創新實踐課程體系、開放式多層次的創新實踐平臺體系、成規模專業化的創新實踐師資體系、項目化管理與團隊化培育相結合的創新實踐組織管理體系,將創新實踐教育水平提升到一個新層次。該基地在學校5年來的教學實踐中,取得了顯著成效。
北京理工大學基礎教育學院大學生實踐創新基地著力構建以“本科低年級創新能力培養”為目標的創新實踐培養體系,搭建“零起點、廣覆蓋”的開放式綜合型創新培養平臺。自2008年基礎教育學院開始大力推進本科基礎教育階段創新培養體系建設,學生參與人數逐年遞增,從2008級240人,增加至2011級2 500人,學生整體創新實踐意識和能力得到了廣泛的提升,基礎學科學習積極性也得到了提高。基礎教育階段創新培養作為學院重要工作理念推進以來,學院為學校各級創新基地、科研團隊、學習型組織輸送了大批優秀的學生,培養出越來越多學習與能力雙高的綜合型人才。
北京理工大學基礎教育學院整體布局、大力投資,按信息、機械、理學和文科4個大類學科建設學科覆蓋面廣、設備場地集中、跨學科開放式創新實踐育人平臺,培養低年級學生綜合實踐能力和創新實踐意識。低年級基礎培養與高年級專業創新培養對接,使本科創新人才培養體系完整化。基礎教育階段綜合型創新實踐基地實現了“圖書館式”開放型管理,使更多低年級學生有機會參與到創新實踐培養體系中。
為實現“零起點,廣覆蓋”全面培養學生綜合創新實踐能力,學院充分論證、整體規劃,在良鄉校區投入專項資金400萬元,建設學科專業覆蓋面廣、設備場地集中、資源共享的跨學科創新基地。基地面積達1 600多m2,按學科大類分設機械加工坊、電子制作坊、生活藝術坊、科研育才坊、3D創作坊、學生共享工作坊、生態坊、機電控制系統通識教育坊和汽車坊等9個工作坊,可容納300多名學習型社團創新小組學生開展活動。基地采取開放式管理,著力培養學生自主開展科學研究、跨專業協作等綜合創新能力。同時聘請經驗豐富的教師進行創新項目指導,開展跨學科研究、科普講座、展覽及論壇交流等活動,為不同專業背景、不同知識儲備情況的學生提供自助式學習的機會,使更多低年級學生有機會參與到創新實踐活動中。高水平專業化創新實踐基地的建設,進一步促使學生團隊完成高水平創新實踐成果。
創新培養平臺逐步轉變了本科創新能力培養以高年級為主體的現狀,遵循人才培養規律,樹立創新能力培養從本科一年級開始的理念,堅持“零基礎、廣覆蓋”的原則,側重創新實踐培養與基礎課程學習相結合,甄選適合一、二年級學生參與的學科競賽和科創項目,鞏固學生基礎知識,培養學生創新實踐意識,實現現有本科創新實踐能力培養平臺的完整化、系統化,促進學生整體創新能力的提高。
創新基地區別于傳統實驗中心以驗證型實驗為主的低年級學生培養方式,鼓勵學生依據個人興趣,通過提出問題、文獻檢索、確定選題、建立假設、確立方案,完成原創項目申報,經過審批后,在基地指導教師指導下開展自主實踐。學生創新項目管理方式包括開題、中期檢查、結題等環節,與科研項目管理模式相同。學生通過創新平臺培養,即可完成一次科研課題研究和實踐,實質性地提升學生科研能力和學術素質,為將來的畢業設計環節和進一步科研工作奠定堅實的基礎。各主題工作坊特點突出、效果顯著,實現了與高年級學生專業化創新培養對接,保證創新能力培養的連續性和系統性,為學校高年級本科生和研究生的科技創新工作提供了充足的人才儲備。
機械加工坊提供小型車床、銑床、曲線鋸、角磨機等加工器械和工具箱,為熱愛機械設計的學生提供了實現自我創意的機會,先后培育了一批動手能力強、創造力豐富的優秀學生,“機械式仿生健身衣”、“千足蟲機械寵物”、“室內高處空間物品存放及管理系統”等一批項目在首都高校機械創新設計大賽中屢獲殊榮。
生態坊是以生化分析測試為主的綜合實驗室,有效解決了新校區材料、化工、化學、生物等專業學生實驗場地和設備不足的困擾。2011年,本科生羅賢基于生態坊項目研究撰寫的論文《金屬卟啉與keggin型硅鎢酸修飾電極的制備及電催化性能測定》發表于《無機化學學報》。
汽車坊為方程式賽車隊提供了面向低年級學生的展示平臺和大本營,為喜歡賽車、熱心設計制造改裝賽車的學生提供了實地拆解、研究賽車的場地,為方程式賽車隊培育了充足的后備力量。
3D創作坊提供了基于3D引擎的虛擬創作交互環境,學生可在全三維的情境中操作和設計場景。3D創作坊的設立,吸引了大量以往癡迷于電腦游戲的學生,通過平臺“三維動畫”、“三維建模”等課程的訓練,使他們將對于游戲的熱情投入到3D場景設計、人機交互、仿真設計的項目研究中,“基于人眼凝視方向檢測的眼控鼠標系統”、“基于kinect的虛擬鼠標”等創新項目不斷涌現。
生活藝術坊通過指導學生參與體驗與家政、社交、禮儀相關的技能,提升學生面對生活的能力,在生活藝術的體驗過程中讓學生按照自己的設想和目的進行操作,并檢驗自己的勞動成果,增強學生適應社會生活的能力,提高了學生的文化底蘊和人文修養,陶冶藝術情操。學生通過參與體驗茶藝、插花、編制等生活藝術,感受到美的內涵。
學院重點培育6個學生學習型社團,作為創新培養平臺的主要組織形式。通過競賽組織、系統培訓、專題講座、特色活動等多層次立體化運作模式,在學生中形成“學習—交流—競賽—再學習”的良性自主學習循環。將學生興趣轉變為學習動力和目的,將被動式教育變為學生自覺學習、主動成長,實現以學生為本,極大地提高了低年級學生創新能力培養的覆蓋面,促進跨專業、跨年級學生的協同創新。
在創新培養體系中,學院創造性地培育了學生學習型社團作為平臺運行的主要組織形式,調動學生主觀能動性,實現自我管理體系。學生通過6個學習型社團為組織單位,參與創新培養平臺活動。學生將興趣轉變為學習動力和目的,將被動式教育變為學生自覺學習、主動成長,實現以學生為本,極大地提高了低年級學生創新能力培養的覆蓋面。2008年平臺成立至今,先后成立了大學生科技創新協會、數學建模協會、物理實驗協會、數學愛好者協會、物理愛好者協會、化學愛好者協會,分別以實踐創新活動、數學建模競賽、物理實驗競賽、大學生數學競賽、大學生物理競賽、大學生化學競賽為依托,開展活動。
學習型社團由參與創新實踐活動的優秀學生負責,以學生需求為主導,通過系統培訓和專題講座相結合的方式,實現了教學的靈活化和多樣化,形成了寓教于樂、自覺學習的良好氛圍;通過舉辦經驗交流會、小組討論會,培養了學生學習的主動性,提高了學生的溝通能力和人際交往能力,如數學建模協會創立的“學生小導師”形式,即指定有建模經驗的學生擔任一個建模小組的學生導師,不定期組織大組討論會,并邀請以前參賽中成績優異的學長進行經驗交流等,起到了促進廣泛參與的作用,增強了學生之間的互動交流,也提高了學生的責任意識和參與意識;通過社團邀約指導教師講授特定內容的方式,保障了教學活動具有更強的針對性,使得因材施教真正落到實處。
大學生創新實踐基地圍繞校、市、國家三級大學生創新實驗項目,實施常態化項目式管理。教務處、基礎教育學院與各指導團隊建立緊密的聯系和溝通渠道,及時向學生公布指導教師在雙校區輔導信息,保證每天都有教師在各個實踐創新基地對學生進行課外科技活動的指導。創新培養平臺整合資源,規范低年級創新能力培養活動的組織管理方式,形成以大學生創新實驗項目與學科競賽為牽引的程序化培養質量監控體系,規范培育、選拔、支持、表彰工作方案,每年9月舉辦本科生實踐創新宣傳周活動,開設系列專題講座,組織優秀創新作品展,次年6月評選“年度十佳項目”,已成為學校大學生創新實踐教育的常規工作。與此同時,建立健全“指導教師團隊管理辦法”、“學生實踐團隊管理制度”、“創新基地實驗室管理條例”等,實行獎罰并舉,確保創新實踐培養活動有序開展,保障教師指導團隊、學生實踐團隊在創新培養基地的高質量、有序運行。
經過4年來的摸索和實踐,本科生基礎教育階段的科技創新活動得到有效的開展,逐漸形成了以跨學科創新基地為依托,以專門的創新指導教師團隊為指導,以學習型社團為組織形式的科技創新活動的開展模式。目前,一、二年級學生參與科技創新活動的積極性異常高漲,每年僅校級創新項目一項活動,申報題目400多個,參與學生2 000多人,占2個年級學生總數的1/3。這些項目中的優秀者,分別出現在“十佳優秀大學生創新項目”、首都大學生挑戰杯、首都大學生創業計劃大賽、全國大學生創新論壇“我最喜愛的10件作品”和全國挑戰杯的領獎臺上。
4年來我院本科生參加國際級、國家級、北京市級的各類學科知識和科技競賽近4 000人次,獲得國家級以上獎項近600項,創造了我校多項低年級參賽獲獎記錄。全國大學生數學建模競賽中,2011年4個隊獲得全國一等獎,4個隊獲二等獎,獲獎層次與數量居北京高校首位,全國排名第四。2012年我校參加美國大學生數學競賽人數達42人,36人獲獎,再次刷新了我校有史以來最好成績。數學愛好者協會組織參加大學生數學競賽,學生參加人數由2010年的312人迅速增長到2011年801人;物理實驗協會組織參加北京市物理實驗競賽,連續2年共獲市級獎30項。數學建模協會、數學愛好者協會、物理愛好者協會憑借優異的成績,先后5次獲得競賽組委會頒發的優秀組織獎。
平臺建立以來,通過扎實有效的工作和穩步推進的策略,為學生提供了充足的實驗資源和教師指導,也逐步得到上級領導部門及兄弟院校的關注和高度評價。創新培養平臺多次接待兄弟院校參觀學習,將經驗與同行進行交流和分享。
大學生創新能力的培養不僅是學生個人的問題,更維系著國家和民族的未來,是大學生綜合素質培養的核心。全面提高低年級學生創新能力,對高校來說任重而道遠。我們將在已有的實踐基礎上,進一步推進培養模式的構建和創新,為學生提供提高創新能力的廣闊平臺,為社會輸送更多的復合型創新型人才。
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