黃新,胡鴻志,胡聰
(桂林電子科技大學 電子工程與自動化學院,廣西 桂林541004)
創新及創新能力是人類社會發展與進步的動力,也是大學素質教育的核心,大學生的創新能力對其未來的核心競爭力起到了重要作用。李克強總理在2015年政府工作報告中提出“大眾創業,萬眾創新”,既可以擴大就業、增加居民收入,又有利于促進社會縱向流動和公平正義[1]。
高校是培養高素質創新型人才的重要場所,目前高校除了理論和實踐教學外,都在致力于創新型人才的培養,逐漸建立了較為健全的創新型人才培養機制,但實施環節尚存在很多不足,教師作為教育的主體,還未充分發揮創新能力培養的主導作用。
高校強調“以教師為本位”的教育理念,教師的主導作用在教學中有著重要的影響[1],雖然目前在逐步增強學生的主體地位,但很難一蹴而就。教師在教學中注重理論知識的講解,一定程度上忽視傳授不同知識的學習方法和靈活運用方法,過于關注學生是否掌握課程的知識結構和知識點[2],教學過程中未能充分培養學生自主學習能力和創新能力。學生在課堂中被動接受教師傳授的理論知識,缺少主動思考,甚至失去學習的興趣,學生慢慢減少了對一些問題質疑和思考,甚至失去創新精神,最終影響到學生創新意識的形成。
大多高校都建立了完整的課程體系,以培養學生與專業相關的全面知識體系,并通過課程實驗、工程訓練、生產實習、課程設計和畢業設計等環節培養學生動手能力和實踐能力。這些環節在培養方法、質量監控和評價方法等方面都較為完善,但是學生創新能力的培養是一個完整的體系。首先要有創新意識,遇到問題有創新性思維,并具備創新技能,最終形成創新人格,其次需要社會、學校、家庭和學生多方聯動、共同參與,創新能力的培養貫穿于學生在校學習、生活的整個過程中。而在高校的各個培養環節中,對學生創新能力的培養不夠完善,各個環節缺少良好的銜接,不能較好地建立創新能力培養體系。
高校培養的未來工程師,必須具備綜合的專業知識、系統的工程意識、全面的綜合能力和良好的團隊精神,還需要有法律意識,能在任何場景對所屬團隊或自己的知識產權進行保護,同時還應具有國際化視野與交流能力。現有的人才培養體系對學生工程認知、工程實驗、工程設計和工程實施等方面都進行了一定程度的培養,但未能多層次、多方位地形成創新能力的系統培養。
電子信息類工程應用型人才既要掌握本專業知識,了解所從事學科專業的發展趨勢,通過不斷學習,了解最新科學成就,又要具備較強的工程實踐能力,還應具備從經濟、生態等角度尋求解決方案的能力。學生的終身學習意識需要進一步加強,能在不同的應用場景自主獲取知識,通過掌握更好的學習方法以不斷更新自己的知識結構,并將專業知識靈活運用到工程實踐中。
整合高校和企業的雙重教育資源是校企合作人才培養模式的目標,應充分融合課堂教學和生產實踐,生產實踐和技術需求可以更好地為學校調整培養方案,改革創新教育方法,學校根據企業需求,可以為企業培養理論教育與生產實踐緊密聯系的應用型人才。
目前,大部分高校的校企合作主要為科研合作,難以在教學上深入合作[3],本科教學和人才培養方面的校企合作還處在探索階段,需要逐步構建“閉環式”校企協同培養模式,嘗試校企聯合培養的良性互動,真正做到產學研結合,應將實踐環節引入企業生產實踐,開發設計環節引入產品標準,實施校企協同修訂培養方案,優化教學內容,全面提升學生工程實踐能力。
通過建設課外創新實踐平臺,樹立以學生為主體的培養理念,開展豐富的課外科技活動和創新實踐活動,利用活動內容,逐步培養學生創新意識,使其學會創新方法,提高創新技能,從而構建以學生為主體的創新教育體系。
面向大一至大三三個年級的學生,廣泛開展以啟蒙、創新、競爭為主題的“芯夢啟航”科技活動,活動分年級分層次分期進行,旨在提高廣大同學的動手實踐能力,解決問題能力和創新能力[4]。
采用宣傳單、海報、微信公眾號宣傳文章等多種方式進行宣傳,激勵更多學生參加創新訓練活動。針對不同層次的學生,開展不同的培訓課程和實踐訓練環節,明確實踐環節內容的基本功能要求和具體的技術指標,并開發一些新穎功能和增強功能,通過更高精度的技術指標引導,引導學生通過優化設計,改進設計將實踐環節應用于其他場景,使學生有充分的創新空間,能有效發散思維大膽創新。
創新訓練規劃內容:1.入門訓練規劃:培訓內容主要包含如何識別常用電子元器件,熟悉電源、萬用表、信號發生器和示波器等常用儀器的使用方法,掌握電路板設計和制作流程,學習電路板焊接方法和焊接技巧,以簡單的音頻功放電路作為基礎英語,學習單片機入門知識和入門技巧;實踐環節主要包括電路焊接和功放制作。2.進階訓練規劃:培訓內容主要包括單片機原理與應用、智能車的設計和信號類競賽培訓,實踐環節主要有智能小車競技賽和信號類競賽。
人才是創新實踐平臺建設的靈魂,合理的人才梯隊建設是創新能力培養的源泉。人才梯隊建設的目的是為了建立良好的人才儲備[5],提高團隊成員間的合作力和競爭力,針對不同層次學生的能力和特點分層培養[6],以發展個人潛力。
以企業聯合共建實驗室和創新實驗室為載體,以專業基礎知識、動手實踐能力、學習態度、團隊精神和創新意識等為評價條件,面向各年級學生,公開招聘實驗室成員。
人才梯隊采用A-E 五級結構,E 級是重點培養和發展的新生,應盡快適應團隊的節奏和實驗室的氛圍,進行項目基礎訓練,暫不進入團隊項目,除了通過自學掌握新知識之外,還通過安排D 級及以上人員采用“一對一”方式帶領其學習、實踐并給予指導幫助,讓其養成良好的研究習慣。C 級和D 級是團隊的主力軍,承擔項目研發,技術培訓和文檔管理等工作。D 級成員可自主選擇項目組,項目組長為組員提供培訓和技術指導,組員則協助項目研發,經過實踐鍛煉和團隊磨合,通過考察后成為C 級成員,作為項目主力參與項目研發。B 級成員在技術、策劃、管理各方面都有突出表現,可以擔任項目組長,全權負責項目總體設計規劃、項目管理、項目成員調度管理和核心部分的研發。A 級成員為團隊核心負責人,負責創新實驗室日常管理、實驗室規劃和實驗室項目管理。
創新實驗室采用項目化管理,主要項目來源包括實驗室訓練項目、大學生創新創業訓練項目、科教協同項目、校企協同育人項目和其他來源項目。項目負責人負責組建團隊,組織項目成員,合理分工,確定研究課題,進行項目調研和需求分析,并確定研究內容、研究目標和技術路線,明確技術指標,研究計劃和研究成果,完成項目申報。確立項目后,項目負責人協調項目成員逐步開展項目研究,項目組不定期開展項目專題交流,實驗室定期進行項目進展匯報,以確保項目順利完成。學院成立項目指導教師組,根據各自優勢,對指導的項目進行研究進度監督和項目研發技術指導。學院成立評審專家組,進行立項評審、項目中期檢查和項目結題驗收。此外,還應實施項目激勵機制,對中期檢查優秀的實驗室訓練項目,優先推薦申報區級或國家級大學生創新創業項目和互聯網+大學生創新創業大賽,對結題驗收優秀的項目團隊和指導教師給予一定的物質獎勵。
以企業需求作為導向構建校企協同育人模式,引導高校人才培養模式的改革。高等院校應對地方的用人市場進行全面分析,了解當前市場上的緊缺人才類型,引導高等院校的教學向社會和市場的實際需求進行調整。高校從企業需求的角度出發進行教學,引進企業人才作為師資,還可讓學校的教師進入到企業中學習,形成引進走出的良性機制。
以產學深度合作為依托[7],深入企業調研,開展校企合作,在制定項目教學培養標準時充分考慮企業人才需求。在實施項目教學過程中,利用產教融合創新實踐平臺,實施結合企業生產實踐需求設置的實踐環節,引入企業標準和企業師資,確保實踐環節取得預期效果,充分分析總結實施效果,不斷完善項目教學培養標準,安排學校教師進入企業交流學習,提高學校教師工程實踐培養能力。產教融合與項目教學的互動關系如圖1所示。

圖1 產教融合與項目教學互動關系
校企結合,實現“全方位全員全過程育人”,建立產教融合、校企合作的保障機制[8]。結合企業產品案例,引入企業設計標準和生產標準,開展創新實驗室項目,由學生直接參與實踐項目設計,在設計過程中學習企業標準,獲取新技術和新知識,從而加強學生對理論知識的深入學習。教師應結合企業需求,設立項目教學課程目標,制定實踐教學內容和具體實施方案,并制定完善的評價方式。
采用校企合作形式,引進業界管理和設計力量,強化互動共贏[9],創新實踐平臺實施的實踐環節融合了產品實際設計流程,能將課程的理論知識和實踐技能有機結合,有利于學生掌握實踐知識、設計要素和產品設計流程。項目教學中涉及藝術、技術、材料等多學科教學內容,創新實驗室成員、教師和企業工程師跨學科合作,可以更好地促進項目教學的開展。
高校的教學和科研工作是相輔相成的,應建立教學支持科研、科研反哺教學的激勵機制。在創新實踐平臺的建設中引入學科優勢,可以有效提升工程創新實踐教學水平。
將科研成果有效轉化為理論教學和實踐內容,在教學實施過程中合理的融入科研方法,激發學生的研究動力,鍛煉創新思維。設計以教師特色研究成果為實驗內容的研究性實踐項目,通過創新實踐平臺進行該類實踐項目的開發與實施。項目的設計要注重引導學生采用科研項目研究方法,將理論知識、實驗原理運用到項目的研究中,讓學生感受科研氛圍,領悟科研精神,拓展學科的研究方向,強化創新意識,培養創新精神。
依托創新實踐平臺的綜合型人才培養模式,豐富了教學內容,拓展了教學深度,同時將高校教育與企業生產接軌,實現產業與教學融合,將學科優勢引入教學實踐,實現科教協同育人。培養學生不懈奮斗、獨立思考、敢于面對困難的精神;培養學生動手實踐能力、學習思考能力、創新思維能力、人際交往能力和團隊協作能力。培養學生成為具有“工程基礎、科學精神、人文素養、國際視野”創新性人才[10]。
注重人才梯隊培養,充分挖掘學生的潛能。通過五級梯度人才梯隊模式,建立良好的人才儲備,提高團隊成員間的團隊協作能力。針對不同層次學生的能力和特點,進行分層培養,有效提高學生綜合實力,充分挖掘他們的潛能。
通過創新實踐平臺,培養學生全方位的專業知識以適應職業崗位的不同需求,培養學生運用專業知識解決實際問題的能力,在實踐過程中運用理論知識,從而具備在社會及市場迅速變化的環境中能夠應變、生存和發展的資本。