自主發展導向的創新人才培養實踐教學體系研究與實踐

郭永彩　劉嘉敏　李敏　袁剛　楊利平　杜基赫　應苑松

摘要：為了在創新實踐教學中喚醒學生的自主創新意識、創新思維和創新潛能，更加充分地調動學生認識與實踐的主觀能動性，本文以通識課程、大類專業基礎課程和專業課程為基礎，依托不斷豐富完善的硬件平臺、創新項目、教師指導團隊和學生專業社團，提出了“自我喚醒、自我認知、自主學習、自主實踐、自主創新”的創新人才培養理念，建立了學生自主發展導向的創新人才培養實踐教學體系，構建了“統一規劃、自主選題、分級指導、協同創新、多元評價”的創新實踐教學模式，建立了分層次的創新實踐資源，形成了學科互補、師生協同、動態優化的創新實踐指導團隊運行機制。通過實踐檢驗，取得了顯著的人才培養效果。

關鍵詞：自主發展；實踐教學體系；實踐教學模式；創新實踐指導團隊

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）26-0147-04

一、引言

為適應建設創新型國家，培養學生創新精神、創新能力和創新人格的需要，探索在專業實踐教學中喚醒學生創新實踐意識、調動學生創新實踐積極性、促進學生創新實踐能力的提高，成為高等學校實踐教學改革的熱點問題。現階段，國內工科專業實踐教學中普遍存在學生學習目標不明確、學習主動性不足、創新實踐意識與興趣缺乏等問題。本創新指導團隊矢志研究大學生創新實踐能力，培養各要素和相關環節的規律，探索改進教學、提高創新人才培養質量。

深入分析發現，影響創新實踐人才培養質量提高的主要原因有以下三點：①各實踐教學環節相對獨立、關聯性不強，缺少對學生系統化、個性化學習的指導。②傳統實踐教學方式不能適應學生多樣化的學習方式，導致學習效率低、效果差。③現有評價方式只能部分表征學生的實踐能力，其結果無法有效地為實踐教學改進提供反饋。

針對上述問題，提出了學生“自我喚醒、自我認知、自主學習、自主實踐、自主創新”的創新人才培養理念。在其指導下，探索建立了學生自主發展導向的創新人才培養實踐教學體系，構建了“統一規劃、自主選題、分級指導、協同創新、多元評價”的創新實踐模式，建立了分層次的創新實踐資源，形成了學科互補、師生協同、動態優化的創新實踐指導團隊運行機制。

二、自主發展導向的實踐教學體系

在學生“自我喚醒、自我認知、自主學習、自主實踐、自主創新”的理念中，“自我喚醒”是通過實踐認識到實踐對于自身培養的作用和意義，喚醒實踐意識；“自我認知”是在進一步實踐中認識到自身實踐能力、優缺點，找準自己的興趣，探索適合自己發展的實踐方式和方法；“自主學習”和“自主實踐”是在實踐中自主發現問題、學習新知，通過實踐驗證想法、掌握知識、提高能力；“自主創新”是在具備基本實踐能力的情況下，深入探索新問題、設計新方案、形成新成果。學生自主發展導向的創新人才培養實踐教學體系如圖1所示，包括創新實踐支撐條件、學生自主的創新實踐、創新實踐基礎課程三部分。其中，專業培養目標牽引創新實踐支撐條件和創新實踐基礎課程建設，個體發展需要引導學生參與創新實踐，并在實踐過程中形成學習成果，促進專業培養目標的達成。兩方面牽引共同作用，在創新實踐中有機融合，兼顧了專業培養目標的達成與差異性的創新能力培養需要，為創新人才培養提供了沃土。

豐富創新實踐基礎課程內涵，推動學生“自我喚醒”。開設并強化了“新生研討課”、“測控儀器現場研討課”等創新實踐基礎課程，引導學生將理論知識與工程實踐相聯系，喚醒其創新實踐意識，促進其參與實踐的興趣。

推動創新實踐分層，服務學生“自我認識、自主學習、自主實踐”。將學生自主創新實踐設計為逐層遞進的四個階段，依次包括興趣引入、實踐引導、實踐融合、拓展提高和效果評價。興趣引入階段通過基礎專業性實踐活動激發學生創新興趣、培養動手習慣。實踐引導階段引導學生認識創新實踐支撐條件，吸引學生參與創新實踐。實踐融合階段解決知識到能力的轉化問題，培養創新意識、提高創新能力。拓展提高階段讓學生參與教師科研課題及高端賽事，促進學科課程間的整合。效果評價對實踐各環節的效果進行匯總分析，評價學生實踐能力的達成情況和整個實踐環節的效果，為創新實踐教學體系和模式提出改進意見，形成持續反饋。

完善創新實踐條件，助力學生“自主創新”。創新實踐支撐條件整合的各種硬件平臺、創新項目、教師指導團隊、學生專業社團，并加大投入進行完善和加強，為學生創新實踐提供了有力支撐。

三、學生自主發展的創新實踐教學模式

1.統一規劃課內外實踐環節，引導學生積極參與，主動創新。按照興趣引入、實踐融合、拓展提高的創新實踐人才培養思路，對大學四年的課內外實驗實踐環節進行統一規劃，按照層次遞進的原則分為三個層次：興趣引入層、學科基礎實踐層，綜合創新實踐層。興趣引入層，以激發創新興趣，培養學生動手習慣為目標，以探究方法指導為教學模式。通過金工實習，培養動手習慣，通過“新生研討課”、學生專業社團宣講培訓等環節，幫助新生盡快了解參加創新實踐活動的目的、意義、方法和途徑，激發其創新實踐的興趣，為其后續發展奠定基礎、明確方向；學科基礎實踐層，以培養自主創新意識、提高創新實踐能力為目標，以創新技能指導為教學模式。通過專業基礎實驗鞏固理論知識、提高動手能力、通過大學生創新實踐項目和社團組織的各種競賽活動，激發創新思維，鼓勵自主學習，自主實踐；綜合創新實踐層，以確立創新目標，培養綜合素質為教學目標，教學模式以自主研究創新為主，拓展學科課程間的整合，讓學生參與教師科研課題及高端賽事，逐步使學生關注高端、參與高端、引領高端。鼓勵教師把科研前沿知識引入到“新生研討課”課堂，把科研項目的部分內容轉化為綜合性、創新型實驗項目、大學生創新實踐項目課題和畢業設計題目；鼓勵學科競賽指導教師把競賽內容轉化為課堂教學、課內實驗或者課程設計內容，實現了課內實驗、課外實踐的相互融合和統一規劃。

2.項目實施“自主選題、分級指導、協同創新”。建設了專門的創新實踐指導教師團隊，除了專業基礎必修實驗項目外，其余的課內外創新實踐項目都實施“自主選題、分級指導、協同創新”。所有創新實踐活動的開展都以項目為依托，項目來源于兩種途徑：一種是指導老師給出一系列題目供學生自由選擇，一種是學生自擬題目，和指導老師商量確定題目要求，學生按照自己的需求和興趣愛好選擇題目，這有利于學生自主創新、自主發展。學生在完成項目的過程中，要求自行查閱資料，自主設計和完成項目，在項目完成過程中觀察、分析、總結并寫出技術報告，這種方式不僅可以培養學生的實際動手能力，而且能夠激發學生學習的主動性和創新性，促進學生自主發展、自主提高。

3.采用多元化、全方位的評價方式，促進學生自主發展能力的提升。為了正確地評價學生參與創新實踐活動的過程和收獲，設計了多元化的評價方式，體現在評價主體多元化、評價內容多元化上。評價主體由專家、指導老師和學生組成，評價內容實施不同創新實踐項目采用不同的評價方法，既注重學生實踐過程的培養，又關注學生的興趣、動機、主動性、合作與交流意識、團隊合作精神。

四、分層次的創新實踐資源

依托學科平臺，充分發揮自身的特色和優質師資力量的優勢，建設了分層次、開放型的硬件平臺；開設了工程實踐與科技創新系列的實踐選修課程；設立了各種創新實踐項目和各類學科競賽項目，為學生的“自主學習、自主實踐、自主創新”提供了可供選擇的豐富資源，為體系的順利實施做好了基礎保障。

1.加大力度，建設分層次、開放型的硬件平臺。依托光電技術及系統教育部重點實驗室、重慶市實驗教學示范中心（測控儀器與光電技術實驗教學中心），按照“實踐引導、實踐融合、拓展提高”的構建思路進行整體籌劃、構建了分層次、開放型的硬件平臺。平臺以學校電子電工實驗室、學校工培中心、學院教學實驗室和科研實驗室為依托，按照“實踐引導、實踐融合、拓展提高”的思路構建了各級創新工作室。工作室每天8∶00—23∶00對全校學生全面開放，學生可隨時進入工作室從事創新實踐活動，充分發揮了學生的主觀能動性，引導其自主研究。

2.開設工程實踐與科技創新系列實踐選修課程。充分發揮自身的特色和優質師資力量，面對全校學生開設工程實踐與科技創新系列的實踐選修課程“創新思維與創新實踐”、“新生研討課”、“測控儀器現場研討課”，喚醒學生的創新實踐意識，提高其參與實踐的興趣、實現對其實踐意識和能力的自我認識。

3.設計多層次的創新實踐項目體系，構建豐富的實踐與科學研究能力訓練資源。依托“重慶大學大學生科研訓練計劃項目”、“國家級大學生創新實踐計劃項目”、各類基礎和專業類的學科競賽，設計出多層次的創新實踐項目體系，構建豐富的實踐與科學研究能力訓練資源，促進學生自主學習、自主實踐、自主創新。針對大一學生，引導其樹立創新思維，指導其積極參與學校舉辦的難度不高的創新實踐活動，如“智能汽車科普競賽”、“電子技能競賽”、“重慶大學大學生科研訓練計劃項目”。針對大二、大三學生，指導其按個人愛好和興趣參加各類高層次的創新實踐活動，如“國家級大學生創新實踐計劃項目”、“全國大學生電子設計競賽”、“全國大學生智能汽車競賽”等創新實踐項目，從而進一步鍛煉其創新實踐能力，引導其自主學習、自主實踐。對于大四學生，引導其參與教師的科學研究項目、承擔部分科研工作，以發表高水平論文、提升科研創新能力和綜合實踐能力為目標，促進其自我創新。

五、創新實踐指導團隊建設

指導團隊在“統一規劃、自主選題、分級指導、協同創新、多元評價”的創新實踐模式運行過程中發揮著主導作用。鑒于學院學科交叉的特點，學生創新實踐題目會涵蓋電子、光學、機械、信號處理等多個學科的內容。為有效指導學生創新實踐，學院采取多種措施不斷建設和提升指導團隊水平，通過推進儀器與電子信息類本科生創新實踐教學團隊的建設，建立了一支年齡、職稱結構合理、成員相對固定的高水平指導團隊，形成了“學科互補、師生協同、動態優化”的創新實踐指導團隊運行機制。

1.打造優勢互補的高水平創新實踐指導團隊。以教學團隊和學生團體的形式將掌握科技前沿的專任教師、工程經驗豐富的實驗技術人員、項目或競賽成績突出的高年級學生組織起來，形成了一個層級分明、分工明確的指導團隊，按分級分類指導原則對不同層次的學生進行培訓，這為培養學生創新素質提供了強有力支撐。指導團隊成員由原來以講師、工程師和助教為主轉變為現在以教授、副教授和博士為主。指導團隊的專任教師來自測控技術與儀器、光電信息科學與工程和電子科學與技術三個系，學科交叉特點明顯，在學科方向、社會需求、科研能力和國際視野方面有突出的優勢。通過開設面向本科學生的“新生研討課”、“創新思維與創新實踐”等課程，以參與指導學生國家大學生創新訓練、大學生科研訓練計劃等項目的方式在指導團隊中發揮作用。實驗技術人員來自本科實驗教學和創新實踐教育的第一線，在把握學生的實踐能力、引導學生有序開展創新實驗方面有顯著優勢，通過實驗實踐課堂、學生項目和競賽指導等方式發揮作用。高年級學生在創新實踐的具體實施中有豐富的經驗，通過技術培訓、經驗交流、實際項目傳幫帶的方式發揮其優勢。2012年以來，共有33名專任教師、8名實驗技術人員和15名高年級學生參與過創新實踐指導團隊。在指導團隊的引領下，學院學生創新實踐取得了豐碩的成果。

2.形成有效的團隊運行機制。學院一直重視創新實踐團隊的隊伍建設和機制建設。近5年來，依托儀器科學與技術、光學工程兩個學科和測控技術及儀器、光電信息科學與工程、電子科學與技術三個本科專業，在“測控與電子信息類本科生創新實踐教學團隊”、“儀器類專業創新創業能力培養的實踐教學體系研究與實踐”、重慶市“三特”專業建設等專業和團隊建設項目的持續推動下，以“動態優化成員，創造實踐環境，提供經費支持，制定保障措施”為建設方針，逐步形成了“學科互補、師生協同、動態優化”的創新實踐指導團隊運行機制。

通過每年定期的征集和遴選指導教師，形成了可供學生選擇的專家庫，建立了相對固定的、以學生創新實踐為中心的指導教師團隊，實現了指導團隊的動態優化配置。通過教學團隊建設，發揮博士生導師在教學和科研實踐方面的經驗，指導青年教師將本科教學、科學研究和工程實踐相結合，為青年教師的培養營造了良好的成長環境。通過助教、助研、勤工助學等方式吸收了一批具有創造力的博士生、碩士生和本科高年級學生輔助指導學生創新實踐，發揮學生傳、幫、帶優勢。依托光電技術及系統教育部重點實驗室等科研教學平臺，通過實驗室開放、學術講座、業余科研項目等多種方式，為學生創新實踐提供了良好的實踐環境和經費支撐條件。在創新項目申報、執行過程中，指導團隊成立專門委員會定期對所有項目進行立項答辯、開題答辯、中期檢查和結題答辯等評審，保障了創新實踐項目的完成質量；同時通過定期的培訓和宣傳，動員本科一、二年級學生參與創新項目，形成了一套有效的保障措施。

六、總結

本實踐教學體系實施3年以來，取得了顯著的實踐教學成果。教學教研方面：申請成立了重慶市和重慶大學本科生創新實踐教學團隊2個，建立健全學業導師專職教師團隊，承擔與本成果相關的教改項目21項，發表教育教學研究論文22篇，出版教材13本，獲重慶大學教學成果獎6項；積極打造測控與電子信息類學生創新實踐平臺，形成具有梯度的科技創新團隊，成立了重慶大學光電信息協會、重慶大學智能汽車協會兩大學生社團。學生參與創新實踐項目成績斐然：獲得國際獎3項、國家級獎21項、省級獎50項、校級獎73項，發表科研論文38篇，申請發明專利29項。

參考文獻：

[1]鄭靖.大學生自主創新能力培養研究[D].西北工業大學，2007.

[2]張慶榮，馮其紅.基于自主發展教育理念的本科人才培養路徑探析[J].高教學刊，2015，（7）：113-115.

[3]李斌.民辦高校自主創新性學習的教學模式研究[J].教改探索，2016，35（2）：167-169，174.

[4]王佳佳，劉文蘭，王文娟，等.基于自主學習的中醫藥研究生創新能力的培養[J].繼續醫學研究，2017，31（1）：27-28.

[5]呂鵬.以學生為中心的學評教指標體系構建[J].現代教育管理，2014，（3）：42-45.

[6]李慧，姜長泓，魏紅偉.以自主學習和激發教育為核心的高校創新人才培養研究與實踐[J].實驗室科學，2012，15（2）：6-8.

[7]龐嵐，賴旭龍，殷坤龍，等.基于自主學習的“李四光計劃”創新人才培養模式探索[J].高等教育研究學報，2014，（4）：17-20.

[8]張慶榮，馮其紅.基于自主發展教育理念的本科人才培養路徑探析[J].教育與職業，2015，（7）：113-115.

[9]鄭秋梅，李華昱，崔學容，等.IT類創新人才“學生自由發展”培養模式探究[J].實驗室研究與探索，2017，36（2）：35-37.

[10]鐘秉林.推進大學科教融合努力培養創新型人才[J].中國大學教學，2012，（1）：4-6.

[11]劉華東.構建“三三三”培養體系，推進本科教育邁向更高目標[J].中國高等教育，2012，（18）：34-36.

[12]李剛，胡小清，蔡圳陽，等.材料學科背景下自主型人才培養模式探究[J].高教學刊，2017，（2）：262-265.