大學生創新人才“階梯式”培養模式的探索與實踐

王帥 張云洲 吳成東 陳東岳

摘要：針對本科生對科技競賽等創新實踐活動缺少合理的規劃和有序參與的現狀，開展了創新人才“階梯式”培養模式的探索與實踐。從本科生創新人才培養的實際情況出發，結合大學四年的學習內容和學生的知識水平，提出了階梯漸進式的創新素質培養方案，并提出建立學生創新團隊以實現人才梯次成長與知識傳承。實踐結果表明，所提出的方案有助于推動學生在各類科技競賽和專業學習中實現扎實的進步，使學生的自主學習能力和創新實踐能力得到了顯著提高，對于自動化類及電子信息類專業本科生的培養具有重要的理論意義和應用推廣價值。

關鍵詞：創新人才;階梯式培養;科技競賽;創新實踐活動

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）15-0170-03

以信息技術為核心的新一輪科技和產業革命蓄勢待發，創新驅動的新興產業逐漸成為推動全球經濟復蘇和增長的主要動力，將進一步加劇國際間的人才競爭[1]。我國建設創新型國家以及從“中國制造”轉型為“中國創造”的發展戰略，要求高等院校盡快建立一套高效且易于推廣的創新人才培養體系，以促進大學生創新能力的培養和提升。

國內高等院校在該領域已開展了廣泛的研究，取得了積極的成果。然而，創新人才培養的現狀是：與巨大的社會需求相比，我國高等教育尚未形成完備的創新人才培養體系，隨之而來的是大學生創新能力普遍偏低、具備創新性思維的高素質人才存在巨大缺口，無法適應新技術、新產業的快速發展。因此，迫切的社會需求與嚴峻的教育現狀，共同形成了創新人才培養體系改革的機遇與挑戰。

一、現狀及分析

大學生創新能力培養是全世界教育界共同面對的重要課題。世界各國根據各自的國情和文化特點，提出了各具特色的創新人才培養思路。美國教育界提出一個“中心”、三個“結合”的創新人才培養模式，即以學生為中心，課內與課外相結合，科學與人文相結合，教學與研究相結合[2]。日本高校的人才培養注重將個性化作為基本價值指向，加強技術與實踐融合，促進交叉學科發展[3]。英國高校非常重視獨立意識與質疑精神，教師不是簡單地把知識傳授給學生，而是通過每周組織的學生討論開展學習[4]。

相對于國外的大學生創新素質教育，我國大學生在知識基礎、實踐能力、思維意識和人文素質等方面明顯不足。為改善我國大學生創新能力薄弱的局面，國內與之相關的各類研究、計劃、實踐活動層出不窮，百花齊放[5-7]，并已取得了積極的進展。例如，福州大學針對“光電信息與工程”專業，分析了在“立式階梯”結構的實踐培養模型下本科課程設置的合理性[8];南京工程學院構建了“階梯式”實踐教學模式，從基本操作技能訓練到工程設計能力鍛煉，最終實現學生綜合創新能力的提高[9];上海市貿易學校從校企合作角度構建了以職業能力培養為主線、突出職業道德培養的“階梯式”創新人才培養模式[10]。然而，各高校的實際情況和各個專業學生的培養模式也存在較大差異，所采取的做法和模式也各有特色，尚未建立起可以復制且大規模推廣的創新人才培養體系。

本文依托東北大學自動化類與電子信息類專業的學科優勢，針對本科生在參與創新實踐活動時缺少合理的規劃、難以有序參與的問題，研究如何根據學生的知識水平、學習能力和實踐能力，結合科技競賽、項目研究等創新實踐活動的難度和特點，分階段有序開展創新能力培養工作，形成階梯式創新實踐活動鏈條，使學生在合理、連貫的培養計劃中穩步提升自身的創新實踐能力，取得了具有持續有效、可推廣性的研究成果。

二、“階梯式”培養模式的實施

（一）合理規劃，階梯漸進式培養本科生創新能力

2012至2015年，對本校自動化類和電子信息類專業8個班級的本科生進行了問卷調查和座談，目的是了解本科生對大學生活的認識和所持有的態度及看法。結果表明，相當數量的本科生是在混亂無序的狀態下度過了四年大學生活，具體表現為“大一興奮、大二迷茫、大三忙上課、大四愁工作”。造成這一現象的根本原因，在于學生缺少對學業的長期規劃，在大學期間未能高效地開展專業學習。考慮到本科生在不同年級階段的知識水平和心理狀態，本文結合各類創新實踐活動的特點構建了“基礎訓練-素質提升-創新思維發揮”的階梯式培養機制，穩步有序地實現本科生創新實踐能力的提升。

根據不同階段的教學與實踐活動的特點，階梯式培養機制的實施步驟可概括為“大一夯實基礎，大二初識專業，大三注重綜合，大四實現突破”。具體的出發點是：大一學生尚未接觸專業知識，因此鼓勵其重視數學、英語、計算機等基礎課程的學習，側重于參加基礎課競賽，并通過參加基礎實訓和科普活動，培養其對創新實踐活動的感性認識;在大二階段，鼓勵學生參加專業基礎性質的科技競賽（如電子設計大賽、數學建模大賽等）或科普創意比賽，初步培養學生分析和解決問題的能力;在大三階段，根據專業特點和學習能力，有計劃地組織學生參加智能車、嵌入式、機器人等專業性較強的綜合性競賽，鼓勵學生參加創新性實驗項目，鍛煉和增強將專業知識應用于實踐的能力，實現綜合創新能力的階段性突破;在大四階段，根據學生在創新實踐活動中表現出的能力和水平，鼓勵和引導其參加實際科研項目，充分發揮學生的創新性和動手能力，貼近社會需求開展研究工作。

表1給出了本科生階梯式漸進培養的基本規劃表，涵蓋了本科生的四年大學生活。作為階梯式培養的反饋環節，我們對各個階段給出了結果評估的基本依據。

2013級自動化專業本科生米威名的成長過程，顯示了“階梯漸進式培養”的積極成效和必要性，也是項目組在近十年來積極開展階梯式培養的基本依據之一。米威名在專業學習方面十分努力，但對于創新實踐活動的接觸不多，一時未能有效參考。在指導教師的引導下，米威名從基礎理論開始夯實基礎，隨后在科技競賽、創新項目、集體活動中穩步成長，取得了令人矚目的成績。從大一至大三，米威名的學習成績始終穩居自動化專業第一名，并獲得了國家獎學金、劉大階獎學金、方文玉獎學金。在實踐活動方面，指導組帶領他從數學建模競賽入手，先后獲得了遼寧省二等獎（2014年9月）、國際數模二等獎（2015年2月）和全國數模競賽一等獎（2015年10月，全校僅1項），逐步從參加者成長為一名有擔當、有威望的小組長。2014年，米威名榮獲沈陽市市長獎學金，成為信息科學與工程學院學生會主席，2015年10月以項目負責人身份帶領同學獲得國家級大學生創新性實驗計劃的國家級項目，以第一作者發表國際會議論文一篇并被EI檢索，申請國家專利一項。有著豐富創新實踐經歷的米威名，在本科生中間形成了很高的威望，先后榮獲東北大學優秀學生干部標兵、沈陽市優秀大學生、沈陽市優秀團學干部、沈陽市十佳大學生等榮譽，為本科生階梯式創新素質培養提供了可參考的成功范例，也激勵了更多本科生積極投入創新實踐活動。

（二）建立學生創新團隊，實現人才梯次成長與知識傳承

學生團隊在創新人才培養過程中有著無可替代的作用。根據“項目驅動，長線培養;重視競賽，全面育才”的基本方針，項目組組建了學生創新團隊，取得了很好的培養效果。在學生團隊的構建過程中，采取的創新性做法包括：設置梯次架構，構成完整的上升通道;優化實踐活動，實現互補的培養方式;重視品德教育，培養積極正面的創新人格。

根據自動化類與電子信息類專業的特點，學生團隊按研究方向設置若干項目小組。按照專業能力和基礎，團隊成員分別承擔相應的工作，按照“預備隊員—正式隊員—項目小組長—專業組長—團隊負責人”遞進模式，形成了完備的“五級臺階”人才上升通道。本科生加入學生創新團隊后，通過努力參加各項實踐活動，激勵自己一步一個臺階地穩步成長;與此同時，通過老隊員帶領新隊員實現經驗傳承和知識積累。在實踐能力鍛煉方面，采取“點線結合、優勢互補”的模式，以科研項目為主線，將科技競賽作為重要節點分布于整個培養過程，通過互補優勢使學生創新實踐能力從簡單到復雜、從單一到綜合地穩步增強。考慮到當代大學生多數是嬌生慣養的獨生子女，意志力薄弱且缺乏韌性的現狀，項目組高度重視學生創新團隊的文化建設，積極推動學生重視創新人格的培養。指導教師十分注重言傳身教的結合，從細節和小處著手，將對責任感的培養滲透在教學活動中，教會學生對自己負責、對家庭負責、對同伴負責、對社會負責，樹立強烈的主人翁意識和高度的責任感。

基于上述新穎的做法，學生創新團隊形成了踏實、積極、熱情的氛圍，培養了一大批優秀的本科生，項目組成員所指導的學生創新團隊每年的在籍成員約30人。計算機專業本科生、中國青少年科技創新獎獲得者白秋石同學，正是在學生團隊中逐步成長起來的優秀代表。在大二上學期加入學生團隊后，白秋石以數學建模競賽為起點，先后獲得國際和全國數模競賽一等獎、智能車競賽全國特等獎、創新實驗項目優秀項目等獎項，創新實踐能力得到了極大的提升;在此過程中，一步一個腳印地從數模競賽預備隊員、智能車競賽主力隊員、創新項目小組長，成長為東北大學第一屆學生科協主席，最終榮獲中國青少年科技創新獎。

三、實施成效及進一步工作

在堅持不懈的努力下，項目組的創新人才培養工作已初見成效。所指導的學生在各類本科創新實踐活動中取得了優異成績，一大批具有科研探索精神和創新實踐能力的學生脫穎而出。其中，4人榮獲全國青少年科技創新最高獎項——中國青少年科技創新獎（占東北大學獲獎總數的2/3），12人獲得遼寧華育大學生、大學生年度人物等獎項。30人被評為遼寧省優秀畢業生，2人先后當選東北大學大學生科協主席，12人的本科畢業論文被評為東北大學優秀學位論文，30余名本科生入選東北大學大學生年度創新人物。

鑒于項目組的專業范疇，實施創新人才培養的活動主要集中在自動化類與電子信息類專業。如果結合相關專業的教學規律和特點進行調整，項目組的研究成果可以在更寬泛的信息類專業范圍內進行推廣和應用。這樣不但有助于檢驗和完善項目研究成果的適應性、先進性、實用性和有效性，并且可以擴大研究成果的受益面。

此外，本項目的國際合作范圍有待于擴大，國際合作研究內容有待于深入，國際合作交流的深度與層次有待提高。在國際交流合作中，將汲取適合國內教育規律的優秀經驗，使創新型人才的培養能夠與國外先進教學方式接軌。

參考文獻：

[1]吳愛華，等.加快發展和建設新工科，主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017，（1）.

[2]張曉鵬.美國大學創新人才培養模式探析[J].中國大學教學，2006，（3）.

[3]李哲，等.日本教育技術的研究歷程與發展趨勢[J].現代教育技術，2017，（1）.

[4]張美英，等.中外大學生創新教育模式的比較研究[J].內蒙古農業大學學報，2012，（4）.

[5]林健.注重卓越工程教育本質創新工程人才培養模式[J].中國高等教育，2011，（6）.

[6]高云鵬，等.開放實驗室與學科競賽平臺相結合的創新人才培養模式[J].實驗技術與管理，2012，（4）.

[7]劉有耀，等.工程應用型創新人才培養模式研究與實踐[J].高等工程教育研究，2015，（5）.

[8]陳恩果，等.“立式階梯”實踐培養模型課程體系設計及驗證[J].高等工程教育研究，2017，（4）.

[9]林健，等.工程應用能力階梯培養模式的創新實踐[J].高等工程教育研究，2011，（6）.

[10]王艷.基于校企合作的“階梯式”創新人才培養模式研究[J].教育教學論壇，2015，（18）.