基于復合平臺的理科本科創新能力培養體系研究

楊茂 張高俊

摘要：大學生創新精神和創新能力的培養是提高高校教學質量和培養拔尖人才的重要內容，也是建設雙一流大學的基礎工作。電子科技大學在電子信息領域有很強的工科實力，物理學院提出了清晰的培養理念、貫穿式創新人才培養模式、復合式的教學環節和立體式的創新平臺，對做好強工科背景下的理學本科生創新能力培養進行了有益嘗試和探索。

關鍵詞：創新平臺 理科 創新能力 培養體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）24-0040-02

大學生創新精神和創新能力的培養是提高高校教學質量和培養拔尖人才的重要內容，也是建設雙一流大學的基礎工作。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》（ 2006—2020） 與《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》（ 2010—2020）十分重視科技創新人才的培養。創新平臺建設是培養拔尖人才關鍵，對培養學生創新意識、提升創新能力、構建創新氛圍具有重要作用。

電子科技大學在電子信息領域有很強的工科實力，物理學院在如何做好強工科背景下的理學本科生創新能力培養中進行了有益嘗試和探索，提出了清晰的培養理念、貫穿式創新人才培養模式、復合式的教學環節和立體式的創新平臺建設，希望能形成符合學校特色的高效率創新平臺，培養電子信息領域的拔尖創新人才。

一、培養理念清晰，方向明確

拔尖創新人才是未來引領社會發展的重要力量，培養具有卓越創新意識的大學生是高校重要內容，也是建設“雙一流”大學重點工作之一。以美國為代表的西方國家相當重視創新拔尖人才培養，美國工程教育界早在2009年率先啟動“大挑戰學者計劃”（GCSP），杜克大學、歐林工學院、南加州大學成立協作組，培養工程拔尖人才。哈佛大學非常重視學生創新能力培養，其成功的經驗可歸納為“一種理念，一套體系，一支隊伍，一種文化”。國內也有不少學者提出創新拔尖人才培養的思路和實踐，但我國目前工科類高校還是存在部分理論脫離實際、實踐環節薄弱、產學研脫節的現實情況，對創新平臺建設的理論研究較多，真正實踐的較少。在理論研究方面部分研究相對寬泛，對實際實踐指導作用不強。同時研究基本上都針對理工科大類的創新能力培養探索，很少有單獨針對理學學生特點的探索。

電子科技大學物電學院作為學校物理基礎學科的優勢學院，在培養具有寬厚數理基礎、能夠廣泛面向電子信息研究領域的拔尖人才方面具有得天獨厚的優勢。學院明確了以“培養具有自主學習能力、綜合所學知識和方法創新解決問題能力、科技成果判斷與鑒賞能力”為核心內涵的創新人才培養理念，依托學院人才培養特區探索和改革，從教學平臺、實踐平臺、創新平臺、綜合素質發展平臺等各方面使學生得到鍛煉提升，形成獨立的研究思維、較強的團隊合作能力和高瞻遠矚的發展眼界，著眼于成為未來引領電子信息學科發展的具備領導能力的拔尖人才。

二、“貫穿式”的創新人才培養模式

嚴薇、袁云松指出創新人才的培養應為不同潛質人才的脫穎而出創造成長空間和機會。[1]電子科技大學物理學院目前針對理學學生的實際情況，實施“貫穿式”培養體系，根據學生成長規律建立的體系，結合學生在不同階段不同時間的特點，對不同年級學生實施精準化引導，構成連續性、立體式的培養工作體系。

大一階段以動員和引導為主，通過科普講座、實驗室參觀、班導師引導和學長交流等，提高專業興趣，激發創新思維；大二鼓勵學生不斷嘗試，積極參與各類競賽（物理學術競賽、電子設計競賽、數學建模競賽等），找到自己的興趣點和著力點；進入大三、大四年級，學生成長為創新工作的新生力量和主力軍，在自己選擇的方向上能進一步深入，此時，通過研究院所、企業提供的科研項目以及中央高校經費支持，使學生全面參與。研究生階段學習的學生，有一定科研基礎和經歷，給他們定位為實現者和成果轉化力量，依托團隊、高階段的企業項目支持、研究生實踐基地達到培養效果。

三、復合式的培養環節

劉學忠提出改革教學課堂模式、鼓勵學生參加實踐、優化教學管理制度是培養學生創新精神與創新能力的重要途徑。[2]為了加強理學本科生創新能力培養，電子科技大學物理學院設置了復合式的培養環節。

（一）精英式的教學資源

1.高水平師資隊伍

為了做好理學本科生創新能力培養，學院邀請校內外高水平的教師隊伍擔任學生的教學工作和科研訓練工作，這些教師均要求有豐富的科學研究、課堂教學創新創業和企業管理經驗，形成了一支由中國科學院院士牽頭、國家級杰出人才為主、校企聯合內外補充的師資隊伍。

2.研究型課程體系

教學工作是拔尖創新人才培養的重要環節，依托強大的師資團隊，創新平臺集中優勢資源，建設“研究型”課程體系，包括各類學科通識課程，新生研討課程，交叉通識課程，科研訓練課程創新創業課程，設計性、創新性實驗課程和前沿講座課程等。

3.科研訓練提升體系

積極實施科研訓練提升計劃，以學生興趣為導向，給各類學生尋找資源。為了進一步落實學生科研創新創業的實踐，學院形成了院內為主、校企校所為輔的科研培養實踐團隊。依托杰出人才及團隊建設專屬學生創新團隊，每年由課題組出經費用于創新團隊培養；同時加強與校外院所合作，推出由校外科研單位支持的系列創新項目；另外，加強與校外企業合作，與南京三樂、南京譽葆、浙江亞龍等企業聯合推出創新計劃，由企業設立適合學生的科研項目，鼓勵學生積極動手參與，提升能力。

（二）全新的課堂教學模式

學院以“構架化—聯通式—探究式”的目標來打造全新的融合課堂教學模式。該目標以皮亞杰（J.Piaget） “構建主義”、喬治·西蒙斯和斯蒂芬·唐斯“聯通主義學習理論”以及陶行知“做中學”的學習理論為基礎，提出并探索以形成學生“認知構架”和學科駕馭能力為目標，以幫助學生有效獲取、使用信息資源為手段，以師生“問題探究”為教學形式的課堂教學模式。融合教學模式包括三個要點：其一，在課堂教學環節中，通過課程群深度融合教學，系統培養學生綜合應用課程群知識，解決復雜問題的能力；其二，探索將課堂與課后實踐教學環節的深度融合途徑，培養學生自主學習、終生學習習慣；其三，無標準答案的綜合考評制度建設。

目前已經在《大學物理》《加速器原理及應用》教程的課堂教學中，開展了以該模式教學為核心的教改探索，小班規模的研討課為以學生為中心自主學習。根據教學實踐情況，成熟一門課程，開展一門課程的小班教學，循序漸進地推進更多課程的小班教學。

（三）完善的實踐轉化體系

在復合式培養環節中，最主要的還是需要加強實踐轉化體系的建設。為了切實提高學生的創新能力，學院在優勢基礎上實施創新計劃，成立工作指導小組，由主管本科教學的副院長擔任組長，由學院首席教授和主管學生工作的副書記擔任副組長，形成了10名專業教師和創新創業兼職輔導員組成的指導小組。

對于各個項目創新團隊，構造“金字塔”式組織結構，形成由專業教師、博士研究生和碩士研究生共同指導本科生的模式，同時還加入校外企業的創新創業導師，開展培訓和實踐聯系，將技術支持與各項工作實施結合。

四、立體式的創新人才培養平臺

趙曉紅等認為大學生創新平臺包括多層次實踐教學平臺、科研訓練平臺以及學科競賽平臺。[3]我們在培養理學本科生創新能力的過程中，更加強調了創新能力培養體系平臺的搭建，提出了“一室一區三班”實施計劃。

（一）創新與科技成果轉化實驗室

學院為了提供本科生、研究生創新實踐和科技成果轉化平臺，提升本科生、研究生科研成果質量 （SCI論文、專利、產品研發、科技成果獎），拓展理學本科生的創新能力培養參與面，專門在學院成立了學生創新與科技成果轉化實驗室，該實驗室采用項目驅動的科研訓練模式，主要來源有教師科研團隊提供的科研實踐項目，校企、校所、校地資助的科研項目，工藝實踐、創新理念及其他自帶、自擬等其他類型項目。項目主體由專業指導教師牽頭，研究生和本科生共同參與，重點突出本科生的主體地位。

同時學院創新與科技成果轉化實驗室還負責指導物理學院的學生科技協會，重點做好理學本科生的科技知識普及和競賽氛圍營造，目前投入學生科創基金近60萬，涵蓋數學建模、電子設計大賽、機器人比賽等主流的學生競賽。

（二）人才培養特區計劃

為了培養理學本科生菁英人才，學院專門設立了人才培養特區計劃，選拔不同方向優秀人才進入該培養計劃，在這個計劃中重點加強了學生創新能力的培養，創新能力包括創新意識、創新思維和創新技能等三部分，核心是創新思維[4]，因此為了該計劃設置單獨課程體系、科創體系和領導力培訓體系，實施精英化培養。該計劃每年在大二學生中選拔數理基礎較好的90名同學加入，每5人配備一名科研訓練導師，按照綜合表現逐年淘汰，讓所有學生都積極參與科研項目，提升研究創新能力；同時都能積極參與各類競賽和活動，培養綜合素養。

（三）定向合作計劃

在基本的創新能力培養計劃之外，學院還積極探索新的理學本科生創新能力培養體系，加強了與學校和校外企業的合作，根據不同的培養側重點，建設三個定向合作計劃——立人計劃、“錢三強”計劃和電子科技菁英計劃。

其中立人計劃以立德樹人為理念，培養學生領導力和創新能力。該計劃以六個百分百為建設基礎，即百分百公益計劃、百分百文藝計劃、百分百健康計劃、百分百出國短期交流計劃、百分百實踐計劃、百分百創意計劃；“錢三強”計劃由中科院高能所和物理學院共同建設，以學習專業基礎為重，培養具有寬厚數理基礎、能面向電子信息寬口徑專業方向的拔尖人才為目標；電子科技菁英計劃由中科院電子所與物理學院共同建設，目的是協同培養具有電真空科學與技術專業特長的拔尖人才。

五、人才培養效果

通過近三年多的實踐，理科專業本科生創新能力明顯增強。圍繞人才培養，學院出版國家“十二五規劃”教材1本、省部級規劃教材級及特色教材6本，獲得省、部級教學成果獎二項，兩門省級精品資源共享課程。國家級教改項目立項一項，省部級教改項目立項3項。發表教研論文64篇。所培養的學生在全國大學生物理學術競賽、全國大學生電子設計競賽、數學建模競賽等學科競賽中獲獎人數達到175人次，其中國家級以上獲獎19人次。本科生累計發表研究論文46篇（其中SCI14篇，EI12篇）。參與各類科創項目145項。同時涌現出了一批以“成電杰出學生”為代表的優秀學生。培養的大批畢業生得到各用人單位的高度認可。

參考文獻：

[1]嚴薇，袁云松.大學生實踐創新能力培養的探索與實踐[J].中國大學教學， 2012（9）：78-80.

[2]劉學忠.大學生創新精神與創新能力的培養路徑[J].教育研究，2008（1）：103-105.

[3]趙曉紅，譚英杰，趙永強.大學生創新平臺的構建——以太原工業學院為例[J].教育理論與實踐，2015（9）：14-15.

[4]喬海曙，李遠航.大學生創新能力培養研究綜述[J].大學教育科學，2008（1）：20-23.

責任編輯：孫瑤