白艷茹+王旭王小寧
摘 要:基于“卓越工程師教育培養計劃”,以工程應用型人才培養為出發點,探討了大學生創新人才培養基地在科技競賽、大學生科研訓練計劃、課堂教學等方面的一系列改革 ,并提出了卓越計劃背景下“科技創新工程教育”的創新人才培養模式。
關鍵詞:實踐教學;創新模式;科技創新;卓越計劃
中圖分類號 :G642 文獻標志碼 :A 文章編號:1008-3561(2017)02-0003-02
“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010—2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,對促進高等教育面向社會需求培養人才,全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。北京科技大學是第一批進入教育部“卓越工程師教育培養計劃”的61所高校之一。“卓越計劃”具有三個特點:一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程能力和創新能力。在“卓越計劃”政策的引導下,我校大學生創新人才培養基地(以下簡稱“創新基地”)也相繼進行了一系列學生創新能力培養模式的改革,并取得了顯著的成效。
一、合理規劃科技競賽,引導創新人才成長
大學生科技競賽在大學教育中發揮著越來越重要的作用。通過參加科技競賽,不僅能夠完善大學生的知識結構,而且學以致用的學習方式能激勵大學生產生自主學習專業知識的動力。此外,科技競賽不僅能有效地激發大學生的創造熱情,鍛煉其創造能力,也能夠培養他們的創新意識。因此,組織大學生參加各級各類科技競賽是培養創新型人才的一種極其有效的形式。學生利用創新基地進行創新活動,參加各類科技比賽,且每項比賽都有不錯的成績,如“挑戰杯”“飛思卡爾”智能車大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生電子設計大賽等均獲得過冠軍或一等獎的好成績。在指導比賽的過程中,創新基地積累了豐富的專業知識與參賽經驗,編寫了《北京科技大學科技創新人才成長規劃手冊》,詳細介紹了學校組織參加的各類科技競賽的內容、賽制與日程等,而且根據各類比賽所需的專業知識與水平,作出規劃(見表1),指導學生在大一至大四的不同階段參加適合的科技競賽。這份手冊在大一新生入學時,隨新生入學資料一起發給學生。這樣,學生在入學時就能了解學校組織的科技比賽類型,并引導學生一步步完善自己的專業知識,提高學生的實踐和創新能力。
二、創新基地開放管理,服務學生科研訓練計劃
我校從1998年開始設立了“大學生科研訓練項目(SRTP)”,SRTP項目的申報工作每年一次,對象主要是在校的二、三 年級的本科生。學校對通過審核的項目給予經費資助,由教務處進行統一規劃和管理。參與學生一般能獲得1000~8000元不等的經費資助,項目結束后學校結題驗收,項目參加者需要提交完整的書面總結報告,同時提交一定形式的成果。教務處對按時完成項目的學生進行成績評定,一般分為優秀、良好、合格和不合格。在這個政策的支持下,學生參加科技創新活動的興趣日益增高,但同時也出現了如下問題:有些學生由于缺乏制作場地、工具或缺少教師指導等原因,導致科研訓練項目做不下去而中途終止,造成了資源和經費的浪費。針對這些問題,為了更好地發揮大學生科研訓練計劃的作用,創新基地進行了改革,開放了機械原理及設計、機械加工及裝配、電子設計、電路加工及調試、軟件設計及工業設計6個實驗室,每個實驗室指定1名指導教師負責管理,面向全校進行開放式服務。學生可根據實驗室功能的劃分,再根據自己的SRTP項目所需要的工具、設備、研究方向等,填寫申請表,指導教師經過審核后,接收學生入駐實驗室。每個實驗室都會由指導教師不定期對入駐學生進行技術培訓。每個實驗室的工作臺、工具、儀器設備等,學生在項目研發期間都可免費使用,學生在創新過程中如果遇到技術困難,可請教指導教師,教師根據學生的項目進展情況進行指導與監督。創新基地開放實驗室的建立,不僅可以提高實驗室儀器設備的利用率 ,充分實現教學資源共享,最大限度地減少實驗儀器設備等教育資源的重復投資,更有利于學生高效完成科研訓練項目,激發學生的創造熱情,提高學生的創新實踐能力。據統計,2011年上半年學生創新基地共接收來自全校的57個科研訓練項目入駐開放實驗室,且在指導教師的監督指導下,項目的驗收通過率達100% ,部分項目被評為一等獎。
三、科技創新回饋課堂,推動工程創新課程
學生創新基地在經過幾年的大學生科技創新活動指導后,積累了豐富的專業知識與參賽經驗,教師將這些實際的案例引入課堂,逐漸地促進了課堂教學改革。教師可依據科技創新活動中的生動案例,讓學生對工程項目有切身的體會與認識,不再是死板的書本教學,這樣就促進了科技創新活動與教學改革的良好的相輔相成的循環發展。在學生科技競賽和科研訓練項目的指導過程中發現,每有一個比賽或項目,指導教師就會對學生進行一次技術培訓,培訓從基礎知識的普及逐漸過渡到專業知識的討論。由于競賽和項目種類的繁多,每個競賽都會有不低于300個學生來參加培訓,所以每一次培訓都會消耗大量的人力與物力,而有些競賽或項目,如全國電子設計競賽“飛思卡爾”智能車邀請賽等,所需基礎知識有很多交叉的地方,如單片機、C語言、PCB制圖等。為此創新基地計劃開設工程創新課程,把所有競賽或項目的基礎知識培訓都整合到工程創新課程中,如表2所示。工程創新課程面向全校所有對科技創新感興趣的學生,每學期進行滾動式通用基礎培訓,學生均可在課堂上了解到想學習的知識。
四、優化教育資源結構,構建“科技創新工程教育”體系
針對學生的不同年級與知識水平,創新基地探索了一套 “科技創新工程教育”體系,運行模式如圖1所示。此模式的第1階段,以工程創新課程為載體進行面向全校的通用技術 培訓,擴大科技創新普及教育的覆蓋面,使學生能夠有學習的機會,為我校的科技競賽和SRTP 的高質量實施預先培養與儲備人才,提高我校參賽隊伍的整體水平,同時也促進了課堂教學改革。經過入門培訓的學生,分別投入到自己感興趣的各類比賽和SRTP項目中去,既提高了科技競賽隊伍的整體水平,為參賽獲獎打下堅實的基礎,又在比賽和項目的實戰演練 中使學生明白了自己的興趣點所在,為他們日后的科研找準了努力的方向。經過第3階段的比賽或項目鍛煉過的學生,自身的水平已經得到了很大提高,感興趣的研究方向也已基本確立,此時部分大三的優秀學生已經被確定推薦免試資格。針對此部分學生,加上一部分雖沒保研但技術能力頗強的學生,鼓勵他們到開放實驗室進行課程設計、畢業設計,并為其提供實驗條件和設備。另外,根據這些學生的特長,把他們分配到機械原理及設計、電子設計、軟件設計3個開放實驗室,指導教師從學生中為每個開放實驗室選拔負責人,并對負責人進 行團隊管理培訓,使他們達到能夠指導初學者入門的水平,這樣實現了高年級學生帶動低年 級學生的自主式學習和討論,構建實驗室學生管理員的可持續發展的培養機制。在第4 階段,經過4年的培養與鍛煉后,針對仍在校內深造的研究生,創新基地會集中他們的優勢,對外與企業聯合,承接相關業務項目,也可以推薦優秀的學生進入企業實習,這樣既為學生 提供了很好的實戰演練的機會,強化培養學生的工程能力和創新能力,又實現了實驗室的可 持續發展,形成一個健康的循環式的可持續發展運行模式。
五、結束語
在“卓越計劃”面向社會需求培養人才的指引下,我校大學生創新人才培養基地以“質量工程”建設為抓手,堅持“以學生為本,能力為先,協調發展,因材施教,分層培養,理論與實踐并重,開放與創新并行”的教學理念,致力于探索出一套以社會需求為導向、以實際項目為背景、打造“厚基礎、寬專業、強實踐、重創新、懂管理”的高素質創新型工程技術人才的培養體系。
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