基于立體實踐教學體系的高素質創新人才培養探索與實踐

許宜申 顧濟華 陶智 李孝峰 龔呈卉

摘? 要：高等教育的根本任務是培養人才，而本科教育在高素質人才培養中占據基礎和主體地位。針對培養能支撐和引領未來發展的高素質人才目標，以完善實踐教學體系和優化實踐環節為重點和突破口，通過推行本科生導師機制、運用靈活多樣的培養方法、搭建立體式實踐教學體系、改革培養方案與課程體系和考核方式等探索與實踐，逐步構建以學生為中心的高素質創新人才培養模式。其中，凸顯學生主體性、突出創新思維能力培養、重視實踐實驗環節、尊重個性差異和自身價值實現、注重課程體系改革實效等。近幾年探索與實踐所取得的階段性成果表明：該人才培養模式可有效激發學生自主學習意識和積極性，切實提升學生綜合實踐能力，提高人才培養質量，促進學生全面發展。

關鍵詞：高素質人才培養;教學改革;實踐教學;本科生導師

中圖分類號：G640? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）23-0036-04

Abstract： The fundamental task of higher education is to cultivate talents， and the undergraduate education occupies a foundation and a dominant position in the cultivation of high-quality talents.Focusing on the goal of cultivating high-quality talents that can support and lead the future development， we are establishing a student-centered high-quality innovative talent training model with the focal point of improving the practical teaching system and the breakthrough of optimizing the practice compositions，by the explore and practice in certain aspects of practicing undergraduate tutors system， flexible and diverse training methods， construction of stereoscopic practical teaching system， and reform of curriculum system and assessment methods， and so on. It highlights the subjectivity of students， emphasizes the ability to cultivate innovative thinking， attaches importance to practical experiment links， respects individual differences and realization of their own values， and pays attention to the effectiveness of curriculum system reform. The staged achievements in exploration and practice in recent years demonstrate that the talent training model can effectively stimulate students' self-directed learning awareness and enthusiasm， effectively improve students' comprehensive practical ability， improve the quality of talent training， and promote students' all-round development.

Keywords： high-quality innovative talent training; teaching reform; practical teaching; undergraduate tutors

培養和造就高素質創新型工程人才，對促進我國經濟轉型升級、滿足新技術所帶來的產業變革需求以及提升國家未來競爭力意義重大，是國家需要和時代要求，更是廣大青年學子的渴望。但長期以來，國內工程教育存在人才培養模式單一、工程性缺失和實踐環節薄弱、評價體系導向重論文輕設計缺實踐、對學生創新教育與創業訓練重視和投入不足以及產學研合作不到位和企業不重視參與人才培養過程等問題[1]。

與此同時，人工智能、大數據和云計算（Artificial intelligence、Big data、Cloud computing，簡稱ABC）等技術的快速發展，以智慧物聯為核心的新一輪科技革命給教育特別是高素質本科人才培養，帶來了巨大的沖擊和挑戰。ABC技術融入很多產業領域，帶來從業者能力需求轉換，高校學科與專業面臨需求對接問題;同時，要切實達到教學成效，教師的教學方式和發揮作用的著力點，學生的學習模式與課程考核方式等，必將發生重大變革：基于知識傳授的灌輸式教學方式將被淘汰，基于問題、基于項目、面向實踐的教學方法和討論式、探究性、案例式等教學方式將成為主流;教師工作重心也將由知識傳授，轉變為學生個性化與自主學習指導，更是學生人生觀、價值觀與世界觀的引領者、知識探究的陪伴者和關鍵能力的塑造者[2]。雖然近年來，教育主管部門和很多高校在創新人才培養機制方面進行了一些探索，啟動實施了卓工計劃、科教協同育人計劃和試點學院綜合改革等舉措，取得了一定積極進展和有益經驗。但也必須看到，高素質創新人才培養機制和模式不足仍然是我國高等工程教育的突出問題，集中表現為：高校根據國家戰略、經濟技術發展和社會需求，科學調整人才培養模式和目標的主動性不強;優化人才培養方案和課程體系的具體舉措不多;對接相關行業企業等社會資源參與人才培養的模式老套且活力欠缺等等。因而，當前的工程專業人才培養中，存在著培養目標模糊、教學成效與培養目標符合度不高、實踐教學模式與實際人才素養需求脫節等問題;與此同時，學生高尚品德、誠信意識、法治觀念、人文精神與科學精神以及主動學習意識缺失，合作意識、團隊意識淡薄，學生發展片面趨同等現象較為嚴重，從而導致畢業生往往無法迅速滿足崗位需求，更談不上適應新工業革命和引領未來社會發展。

因而，要培養出具有堅定信念力、真善美踐行力和面對不確定性耐力等特征的高素質創新人才，需要摒棄唯考試、唯分數觀念，真正樹立以學生為中心的“全面發展、系統培養、多樣化學習、個性化引領”的理念，以適應新技術發展和引領社會需要為檢驗標準，逐步改變重知識輕能力、重理論輕實踐、重專業輕人文等問題，培養出真正的高素質創新型人才。

一、當前實踐環節普遍存在的一些問題

實踐有利于培養學生理論聯系實際作風、嚴謹求實態度和獨立動手能力，有利于幫助學生理解、掌握和運用理論知識解決一些實際工程問題，有利于學生學會專業文獻檢索、知識點提取、方案設計與分析、測試與報告撰寫，更有利于學生增強就業競爭力和社會責任感等。人才培養中的實踐教學，突出學生主體，突出研究探索，能夠幫助學生提高實踐能力和創新意識，引導學生在實踐基礎上設計新實驗、探索新觀點，并能形成新理論，獲得新技術[3-4]。

而高等教育迅速發展的形勢下，實踐教學普遍存在一些問題：

1. 實驗通常安排在理論教學之后，且多為內容陳舊的驗證性實驗項目，使得實驗成為理論教學的輔助手段;理工科實驗也基本為“教師理論知識傳授→教師實驗示范→學生驗證”教學方法，學生在實驗教學中處于被動狀態，難以激發其積極性，實驗教學效果不理想;相同實驗知識點，在不同課程之間、關聯專業之間基本各自為戰。

2. 專業社會實踐與畢業實習作為傳統的實踐教學環節，一直是培養學生專業應用能力的行之有效的教學環節。但隨著時代發展、形勢變化，企業因為市場競爭嚴峻或出于保護商業秘密需要，不能或不愿意給學生提供與專業對口的實習崗位，加之學生出于就業競爭的壓力，往往選擇在擬就業單位實習，導致集中實習安排越來越困難，學生實習較為分散，走過場現象比較嚴重，實習環節的實質作用越來越虛化、軟化、弱化。

3. 畢業設計（論文）的主要目的在于培養學生綜合地、創造性地運用所學知識解決實際問題的能力，系統性地訓練和提高學生的創新實踐能力。但目前，畢業設計（論文）通常集中安排于大四第二學期的前三個月，而此階段畢業生一般忙于找工作、考研復試和公務員考試等，在一定程度上無法集中精力完成畢業設計（論文）實踐環節，部分學生的畢業設計（論文）存在抄襲現象，從而使得畢業設計（論文）的實踐教學功能無法得到較好的發揮。

與此同時，學生害怕面對真問題，缺少應對困難、解決問題的實際訓練。

二、已做探索和實踐

本課題根據教育對于人才知識、素質和綜合能力培養的內在要求[5]、實踐在大學培養高素質創新人才中的作用和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》在高等教育培養人才類型上所提出的“重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模”精神以及工程專業人才所“要求達到”的培養目標，以實踐教學改革為立足點，通過推行本科生導師制度、運用靈活多樣的培養方法、搭建立體式實踐教學體系、改革培養方案與課程體系和考核方式等探索與實踐，逐步構建切實以學生為中心的高素質創新人才培養模式。其中，凸顯學生主體性、突出創新思維能力培養、重視實踐實驗環節、尊重個性差異和自身價值實現、注重課程體系改革實效等。針對當前實踐教學所存在的主要問題而開展的探索與實踐：

（一）通過推行本科生導師制度，加強學生自主學習和創新意識培養

通過推行本科生導師制度和專業導論等，教師為大一新生介紹專業培養目標、專業發展與現狀、主要專業課程和課程主要知識點、專業特點與學習模式、行業發展狀況以及未來發展趨勢等，讓學生從一開始就對自己所學的專業有個較為清晰的認識，解決學生學習缺乏方向感等問題。同時，通過組織學生參觀實驗室、展示科研項目成果和“反推式大學生涯規劃”，激發學生學習興趣、主動學習意識、時間緊迫感和社會責任感等，以培養學生創新意識和樹立遠大目標，解決學生學習缺乏能動性等問題。而師生間交流互動和感情的增加，導師不僅成為學習上的良師，更是成為思想和生活上可以信任的朋友，而導師豐富的學術知識、漫長的求學經歷，尤其是積累沉積下的高尚人格和良好品質，讓本科生在耳濡目染中受益匪淺，甚至影響他們一生。

（二）通過運用靈活多樣的培養方法，突出學生創新思維能力培養

針對工程創新人才培養目標，積極鼓勵和要求工程背景較強的課程開展探究討論與啟發式教學、實驗驅動型教學、產學研合作教學等，讓學生“做中學、學中研、研中創”，激發學生學習興趣，培養學生自主學習習慣和運用學科知識解決工程實際問題的綜合能力和創新思維等。同時，本科生導師平時指導學生主干專業課程學習、創新項目和學科競賽等，為其課余實踐創新中遇到的各類疑惑和技術難題提供方向和具體指導，促進學生理論水平和實踐能力螺旋上升，將知識和技術內化為其專業綜合能力和素質。

（三）通過搭建立體式實踐教學體系，切實增強學生工程創新能力

通過理論課程實驗內容優化設計開發;基礎實驗、綜合設計實驗和研究探索實驗等建設;基于項目的實踐教學、討論式實踐教學和虛擬仿真實驗教學;常規實驗和開放實驗相結合、實驗教學與科學研究相結合、實驗課程與行業實踐相結合、自主設計和合作探究相結合、競賽設計和產品開發相結合等舉措，以及創設本科生創新實驗室、口袋實驗平臺、校企合作實驗室和校內外雙導師制培養方式等，融會貫通課程實驗、課程設計、專業社會實踐與畢業實習、畢業設計（論文）等實踐教學環節，搭建了不同實踐環節相互支持、相互促進的立體實踐教學培養體系，切實增強學生工程創新能力。

（四）通過培養方案、課程體系和考核方式等改革，促進學生多樣化發展

結合學校對加強學生綜合素質、實踐能力和創新精神培養的具體要求以及學院學科優勢與專業特色，在近十年的專業人才培養方案修訂過程中，根據以人為本、科學規劃、體現特色、動態發展、堅持創新等原則，有計劃有步驟地刪除和新開設了部分課程，加強學生工程實踐能力和創新意識培養;遵循課程學習規律，合理設置了課程開設順序，調整了部分理論課程與實驗課程、前沿類課程、工具應用課程的開設學期，根據不同專業課程體系的要求，將部分選修課程調整為必修課程。同時，通過開卷、過程化考核、讀書報告、項目設計、課題答辯和實物展示等課程考核方式和增加實際工程背景內容等課程考核內容改革以及開展綜合設計類實驗、研究探索類項目等，讓學生在經歷文獻查閱、系統方案設計和技術路線選擇、原理設計與器件選型、應用程序編寫、原理樣機制作與測試、總結報告撰寫以及課題驗收答辯等諸多環節中得到錘煉，促進學生多樣化發展。

所構建的基于立體實踐教學體系的高素質創新人才培養模式脈絡，如圖1所示。

三、人才培養主要特色

（一）凸顯學生主體性

該人才培養模式，尊重學生天性和內在需要，注重其自我價值實現，注重在教學中激發和培養學生的主體意識，加深學生對于知識、思想和文化內涵的理解，培養其學習能力和創新思維習慣，使其意識到自身的地位、任務、價值及作用，從而產生強大的學習內驅力，愛學習、愛動腦，會學習、會思考，真正成為學習的主人，并逐漸形成正確的世界觀和價值觀，最終造就成為具有遠大理想和抱負的精英人才，凸顯學生主體性;改變以知識傳授為中心的教育培養模式中所存在的：以成績作為學習目的和人生價值重要體現;培養出的只是習慣于唯師唯書，墨守成規、信奉權威、人云亦云，缺乏實踐能力、批判思維和創新意識，害怕獨立思考，而只是善于書面考試、記憶現成知識和標準答案的“考生”等。

切實以學生為中心，倡導教師的“教”服務于學生的“學”，運用討論式、啟發式、探究式等教學方法，培養學生發現問題、解決問題、綜合實踐能力和創新思維意識等，引導學生主動學習、積極參與、自主發展，突出創新思維能力培養;通過動態增設專業相關熱門技術和問題，開展小組合作、組織交流討論、撰寫學術報告、答辯演示等環節， 在鍛煉學生查閱文獻技巧和分析、歸納、解決問題能力基礎上，培養其質疑批判思維品質和想象力，同時號召學生廣泛閱讀，形成多元知識結構，以切實提高其創新思維能力，因為“創新人才一定不是靠老師手把手教出來的”[6]。改變以知識傳授為中心的教育培養模式中所存在的：教學內容脫離或嚴重滯后于學科發展，評價以掌握知識數量和精確性為標準，教學方法刻板、單一等現象。

與此同時，本科生導師制的推行增加了師生間交流互動和感情，便于教師及時發現每個學生身上的閃光點，根據學生不同特點和個性差異，因材施教，提供多樣化發展指導，充分挖掘其優勢潛能，培養其成為各行各業精英人才。同時，注重學生成長中德、識、才、學、禮等諸多因素協同并進，促進學生精神道德素養、科學文化素養及身體素質等全面發展，助其自身價值實現。改變以知識傳授為中心的教育模式中人文精神與科學精神等培養淡化，所導致的學生高尚品德、誠信意識、法制觀念缺失，合作意識、團隊意識淡薄，學生發展片面而趨同等現象。

（二）實踐環節相融相促

在探索實踐高素質創新人才培養模式過程中，以實踐教學體系改革作為切入點，以知識為導向，對課程實驗開設情況、具體內容與師資力量等進行梳理、優化和進一步開發;以能力為導向，對不同實踐課程進行層次化梳理、優化和建設，頂層系統設計與分層設置課程基礎實驗、綜合課程實驗、專業社會實踐、畢業實習、畢業設計（論文）等環節，切實加強實踐實驗“真金白銀”內容，并形成不同實踐環節相互支持、相互促進的立體式實踐教學體系，充分發揮實踐教學在學生工程創新能力培養中的主導作用，進一步激發其學習和研究興趣，促進其思考和探索，鍛煉其思維能力，并深刻體會到知識的價值和創造的快樂。彌補“工程教育反而重視基礎知識傳授、忽視實踐能力培養，許多技術含量較高的課程淪為紙上談兵、光說不練”的弊端。

同時，通過開卷、過程化考核、讀書報告、項目設計、課題答辯和實物展示等考核方式改革，實現考核功能由形式走向全面落實、考核主導由教師主體走向師生共同參與、考核內容由重知識走向綜合能力考察發展、考核方式由單一走向多元，確保課程體系改革取得實效。改變以知識傳授為中心的教育模式中考核功能落實尚不全面、考核主體學生參與度不高、考核內容局限相對滯后、考核方式針對性不強等問題。

（三）理論與實驗教學統籌協調互相促進

通過鼓勵師生積極申報創新創業訓練計劃項目、參加系列學科競賽、創設本科生創新實驗室（全天候開放）和“口袋實驗”平臺（學生借用帶走）、建立學生深度參與的校企合作實驗室和優秀人才的校內外雙導師培養等舉措，實現理論實驗融合、課內課外融合、開放創新融合、實驗實踐融合等。同時，利用Email、QQ群或微信群等現代通訊工具進行答疑和輔導，實現管理信息化、實驗空間和時間自由化、實驗內容自主化和培養個性化等，實現學習向課內外相結合轉變，并為優秀拔尖人才提供更多學習主動權和展現平臺。改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念。同時，可在一定程度上促使教師提升實驗教學能力，并通過實驗教學促進理論課程教學改革，課外實踐所帶來的學生能力提升可有效激勵課內教學方式、方法和考核模式等方面改革，從而形成實驗教學具有相對獨立性和理論教學與實驗教學應統籌協調互相促進發展的理念;并逐漸將導師科研項目、大學生創新創業計劃項目、學科競賽及自主探索課題等，都納入到實驗范疇，從而形成“大實驗”或“廣義實驗”理念;將實驗室從有限室內空間拓展為圖書館、宿舍、自習室等廣義無限空間;將實驗時間從有限的課內學時拓展為學生可以自由發揮且相對充沛的課內外開放學時;甚至，能夠將實驗對象和內容從自然領域拓展到社會領域，將傳統理工農醫等學科實驗拓展到人文、社科、教育、藝術等領域。

四、結束語

以本科生導師制為基礎，以實踐教學改革為立足點進行專業高素質創新人才培養，教師秉承“匠心”，以本科生導師為紐帶，串連科研項目、創新創業訓練計劃、學科競賽、專業實踐與畢業設計（論文）等實踐教學環節，通過培養方案與課程體系優化、考核方式改革及學業生涯規劃指導等舉措，有效地激發學生學習興趣、責任感、主動學習精神和創新意識，所“鍛造”出來的“精品”畢業生，無論是國內讀研、就業、出國深造或創業等均表現優異，而他們的出色表現和綜合素養也使得家長和用人單位對學校教育教學工作高度認可，學校社會聲譽不斷提高。與此同時，更期望能將部分只會限于重點考試范圍的“考生”轉變為學以致用的真正“學生”，將部分課堂中的“觀眾”轉變為可以滿足課程實踐的“演員”、“導演”，甚至是自主設計探索課題的“編劇”，切實提升學生綜合實踐能力、提高人才培養質量、促進學生全面發展，滿足新產業變革對于人才的綜合能力需求，培養出具有遠大理想和抱負的高素質精英人才，最終使得教育同黨和國家事業發展要求相適應、同人民群眾期待相契合、同我國綜合國力和國際地位相匹配，實現教育大國向教育強國的轉變。

參考文獻：

[1]中國工程院.人才創造未來創新引領世界——關于工程科技人才的調查報告[N].光明日報，2010-06-10.

[2]王瑤琪，尹玉.加快建設高水平本科教育[J].中國大學教學，2019，5：10-13.

[3]林遠芳，王曉萍，梁宜勇，等.“以課堂為主向課內外結合轉變”的教學方法改革[J].高等教育研究學報，2014，37（3）：70-74.

[4]許宜申，吳迪，陳大慶，等.大學生工程創新能力培養探索與實踐——以蘇州大學光電測專業為例[J].當代教育理論與實踐，2015，11（7）：44-46.

[5]陸國棟.教學方法改革的模式與舉措[J].中國大學教學，2011，8：14-16.

[6]李子晗，羅旭.中科院院士、數學家王元：“創新人才豈是教出來的”[N].光明日報，2014-12-06.