學科競賽+創新項目驅動下的應用型創新人才培養模式探討

李穩國　鄧亞琦　張林成　熊潔　譚躍

［摘 要］應用型創新人才是社會各行各業產業化更新與升級的生力軍。文章基于多年學科競賽和創新項目的指導經歷與經驗，結合現代教育新思想和新工科人才培養與建設理念，提出了一種學科競賽+創新項目驅動下的應用型創新人才培養模式。該培養模型以電子信息類專業為例，以培養具備實踐應用能力、創新研究思維和人文綜合素養層次化的應用型創新人才為目標，并依托學科競賽和創新項目設置相應的實踐教學內容、培養體系、管理制度以及評估機制，最終形成學科競賽+創新項目驅動下的層次化培養模式。多年來，本校電子信息類專業的實踐運行經歷及其豐碩成果證實了該培養模式的有效性。

［關鍵詞］應用型創新人才；學科競賽；創新項目；實踐應用能力；創新研究意識

［中圖分類號］ G640 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）09-0216-03

人才培養模式是指按照現代教育理論和思想，以特定的培養目標和人才層次，配備相應的教學內容、課程體系、管理制度以及評估方式，實施人才教育的過程的總和[1]，即目標+過程+方式（教學內容和課程+管理和評估制度+教學方式和方法）[2]。應用型創新人才是各行各業產業化升級和更新的生力軍，是推動整個社會轉型順利實現做出突破性貢獻的杰出人才[3]。隨著“產業信息化”和“信息產業化”強國戰略的實施，我國對應用型創新人才，尤其是電子信息類應用型人才的需求極為迫切[4]。對擔負人才培養任務的高校來說，其應勇于且善于承擔起教學改革、人才培養模式創新的主體性責任。因此，有必要認真研究人才培養模式的內涵、困惑及其改革創新的途徑，為高等教育的發展及人才培養提供有力支撐。

隨著教育體制改革的深入以及社會教育需求的多樣化發展，人才培養模式問題逐漸成為中國高等教育的重要議題。王冠軍等構建了基于工程認知的實踐模式[5]，王昕等研究了新工科背景下地方高校信息類專業的實踐能力培養模式[6]，王立華等提出了新工科背景下科技創新能力培養模式[7]，此外，還包括其他學者的實驗及實訓平臺的建設機制研究[8]。在系統機制方面，薛玉利與張攀峰等分別構建了應用型人才培養系統和創新創業訓練系統[9]。在整體機制方面，有關學者提出了產學研協同育人機制，試圖建立由學生、高校及企業等不同利益相關者“多方聯動”的一體化培養方式和“平衡協調”的綜合化培養體系[10]，但缺乏長效監控管理機制、評估檢測機制和激勵機制。上述研究在應用型創新人才培養模式方面進行了許多有益的探索，然而大多數研究僅停留在某一或某些層面上，缺乏層次性和整體性。此外，創新創業教育理念滯后，導致與社會及企業實踐結合不緊甚至脫節，亦是當前我國高校人才培養模式亟待解決的問題。

本文總結筆者多年來參與學科競賽和創新項目指導的經驗，以電子信息類專業為研究對象，探討研究學科競賽+創新項目驅動下的應用型創新人才培養模式構建問題。本文以培養應用型本科高校的電子信息類專業應用型創新人才為目標，探討構建實踐應用能力、創新研究能力和綜合素養三個層次的培養模式，建立該培養模式的管理體制和評價機制，最后形成學科競賽+創新項目雙輪驅動下的層次化的電子信息類專業應用型創新人才培養模式。該研究可為各應用型本科高校構建培養體系、開展相關實踐與創新教學活動提供支持。

一、總體研究框架

本文構建了一種學科競賽+創新項目雙輪驅動下的層次化的電子信息類專業應用型創新人才培養模式，圖1為其總體框架。本文所構建的人才培養模式以培養電子信息類專業應用型創新人才的實踐應用能力、創新研究能力和綜合人文素養為目標。為實現這一目標，本文提出了依托學科競賽+創新項目的層次化培養模式：第一層次為培養應用型創新人才的實踐應用能力；第二層次為培養應用型創新人才的創新能力和研究意識；第三層為培養應用型創新人才的綜合人文素養。同時，為上述層次化的培養過程和培養方式逐漸建立相應的管理體制和評價機制。最終，形成學科競賽+創新項目雙輪驅動下的層次化的應用型創新人才培養模式，為新興產業培養實踐與創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。

二、學科競賽+創新項目雙輪驅動下的實踐應用能力、創新研究能力和綜合人文素養的培養

實踐應用能力是指將所學到的理論知識運用于實際場景或項目中，是應用型人才職場立足之根基。創新能力是在技術和各種實踐活動領域中不斷提供具有社會、經濟、生態價值的新思想、新理論、新方法和新發明的能力，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。實踐應用能力和創新研究能力同時也是應用型創新人才銜接研究型人才與技能型人才的關鍵。接下來，本文依托學科競賽和創新項目，對應用型創新人才的實踐應用能力和創新研究能力培養進行探討。

（一）理論應用型實踐能力的培養

基于新工科人才培養與建設理念，以專業課程理論+微項目方式培養應用創新人才的理論應用型實踐能力。以電子信息類專業為例：（1）在專業基礎課程（如電路分析、模擬電路、數字電路、C語言等基礎程序設計課程、Protel、微機原理等）的理論和實驗教學完成后，根據實際應用場景設置綜合實驗（如模擬電路教學中設置了放大和濾波電路的波形變換綜合實驗）訓練學生的初步實踐應用能力，并側重于培養學生的實踐探索興趣。（2）在專業課程（如單片機、嵌入式、FPGA、PLC、DSP等）中，適度設置微項目（開放性實驗），這些融合該專業課程和前述專業基礎課理論知識并具發揮空間的微小項目可培養學生的理論應用型實踐能力、增強實驗測試功底。（3）為綜合性較強的專業課程靈活進行課程設計。這些課程設計以綜合性和實用性較強的微項目為主，以仿真或制作小實物的方式呈現成果，重點培訓學生仿真、測試和開放性思維等實踐應用能力。

（二）綜合應用能力和初層次創新思維的培養

依托學科競賽、創新項目以及工程認證等，構建多元知識結構交叉融合的綜合應用能力與問題解決型的初層次創新能力的培養機制。（1）學科競賽是鍛煉學生智力的、超出課本范圍的一種特殊的考試和競賽，是學生創新實踐能力提升的實踐平臺。在學科競賽培訓過程中，學生要提前自主學習學科專業的相關知識，利用往屆學科競賽題目，以賽代練培養學生專業興趣、實際能力和綜合素養，提升學生自主思考、獨立分析問題與解決問題的能力。（2）創新項目訓練中，首先通過縱深提升學科競賽相關題目或以生活實際中有價值的系統為基礎，確定大學生創新項目題目和研究內容；然后引導大學生在撰寫項目申請書時力爭獲得項目資助；之后，在開展相關項目研究的過程中，培養大學生的綜合應用能力，并努力提升其創新思維和研究意識。

（三）多元創新思維和研究意識的培養

在學科競賽和各種大學生創新項目訓練過程中，教師首先要以開放性思維方式鼓勵學生深入挖掘創新項目和學科競賽后繼成果，引導其設計開發具有使用價值的產品，增強創新創業思維能力。其次，引導學生深度參與產學研項目和教師團隊科研項目中的基礎問題，以論文撰寫、專利申報等方式提升學生的多元創新思維和研究意識。最后，通過實際項目和產品研發演練，全方位地培養大學生的實踐應用能力以及創新思維和研究意識。多年來的事實也證明，參加學科競賽和創新項目實踐獲獎的學生，由于在創新思維和動手能力上有優勢，更受到用人單位的青睞，在激烈的就業競爭中也更能得到社會和企業的認可[8]。此外，學科競賽具有示范性和導向性，可以有效推動高等學校開展專業建設，促進其課程體系、教學內容、教學方法和實踐環節的改革。綜上所述，開展形式多樣的學科競賽和創新實踐活動有利于提高教學質量和人才培養質量，可有效提升學生自主學習的積極性，并深層次地促進學生實踐應用能力、創新意識以及人文綜合素質等的全面發展，滿足社會對信息產業應用型創新人才的需求。

（四）人文綜合素養的培養

在上述依托學科競賽和創新項目層次化培養學生實踐應用能力和創新研究能力的過程中，努力提升學生的人文綜合素養。（1）通過引導學生提前了解和學習課前和課外知識，提升其自主學習能力；（2）通過集中的實驗室培訓提升學生的自我管理能力；（3）通過分組和共同參與學科競賽或創新項目，鍛煉學生的團隊協作能力，增強其創新創業意識、市場意識和競爭意識；（4）通過創新項目的立項申請、研究和結題過程，鍛煉學生的批評意識以及論文、專利等的撰寫能力；（5）通過多方（教師、企業及往屆優秀畢業生）聯動的學術報告、座談及現場指導等方式，培養應用型創新人才的批判精神、競爭力、職業素養和社會責任感等。可見，依托學科競賽+創新項目能為新興產業培養具備綜合人文素養和國際競爭力的高素質復合型應用型創新人才。

三、培養制度和評價機制的建立

（一）培養制度的制定

首先，深入分析師資動力不足情況，并從職稱評定、課時工作量、指導績效獎勵等諸多方面制定激勵機制，解決教師的動力問題。在此基礎上，依托學科競賽和創新項目，整合多系（部）師資力量，聘請具有豐富實踐經驗的企業優秀人才，組建學歷、年齡、專業特長及指導經驗搭配合理的專業指導團隊，結合激勵機制形成長期、連續、穩定的教師培養團隊機制。其次，建立學長導師制及學生團隊自治制度，即采用自治方式培養學生的實驗室自我管理制度，如學長導師激勵機制、競賽及創新項目成員選拔和淘汰機制、簽到制度、項目管理制度、資料和儀器設備借閱制度等。

（二）評價機制的建立

在包括課程實驗、微項目、課程設計、學科競賽及各類大學生創新項目等所有實踐環節，均建立實踐應用能力、創新能力及綜合人文素養等方面的五級（不及格、及格、中等、良、優）評價機制。具體如下：（1）在課程基礎實驗方面，五級評價機制主要側重于基本操作、儀器設備的正確使用及學習興趣等的考查，評價在及格以上即可作為學科競賽和創新項目隊員或成員考查對象；（2）在微項目和課程設計方面，五級評價機制主要側重于仿真、PCB圖與制版、測試能力和初步創新思維等的考查，獲得中等及以上評價者即可加入學科競賽和創新項目團隊；（3）在學科競賽和創新項目方面，五級評價機制主要側重于分析問題、解決問題、方案設計等實際綜合能力以及創新思維能力的考查，并依據評價結果設立成員淘汰機制；（4）在學科競賽和創新項目后繼成果挖掘及產學研、教師科研課題方面，五級評價機制側重于學生科研創新能力的考查，并根據評價結果和創新研究成果設立激勵制度（如課題資助經費等）。

四、培養模式運行結果分析

本文提出的學科競賽+創新項目驅動下的應用型創新人才培養模式近五年來取得了顯著成效：（1）在學生創新實踐活動和學科競賽方面，獲得各級大學生創新項目72項，其中國家級8項、省級12項、校級61項；獲全國大學生電子設計競賽一等獎，大學生程序設計、計算機作品等國家和省部級各類競賽獎勵200余項；（2）在畢業生就業質量方面，五年來，經過學科競賽+創新項目培養模式訓練，畢業生就業率為100%，且就業質量顯著提高；（3）學生考研質量和錄取率明顯提升，大部分被985、211等知名高校錄取。該培養模式的實際運行經歷及運行結果表明了該培養模式的有效性。

五、結論

本文基于團隊多年學科競賽和創新項目指導經驗，按照現代教育理論、思想和新工科人才培養與建設理念，構建了一種學科競賽+創新項目驅動下的應用型創新人才層次化培養模式。課程組以培養具備實踐應用能力、創新研究思維和綜合人文素養層次化的應用型創新人才為目標，依托學科競賽和創新項目設置相應的實踐教學內容、課程體系、管理制度以及評估方式，即目標+過程與方式（教學內容和課程+管理和評估制度+教學方式和方法），最終形成學科競賽+創新項目驅動下的電子信息類專業層次化的應用型創新人才培養模式。多年來，本校電子信息類專業的實踐運行經歷及其豐碩成果證實了該培養模式的有效性，表明了其有一定的推廣價值。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 董澤芳.高校人才培養模式的概念界定與要素解析[J].成才之路，2015（15）：19-21.

[2］ 林玲.高等院校“人才培養模式”研究述論[J].四川師范大學學報（社會科學版），2008（4）：110-117.

[3］ 車如山，季紅波.應用型創新人才之概念解析[J].高校教育管理，2015（1）：81-85.

[4］ 曾永西，蔡植善，袁放成.電子信息類課程教學的項目與競賽雙驅模式[J].福建電腦，2019（6）：154-156.

[5］ 王冠軍，周勇，江海峰，等.電子信息類專業基于工程認知的實踐模式探索與構建[J].軟件導刊（教育技術），2019（11）：57-58.

[6］ 王昕，華臻，魏廣芬，等.新工科背景下地方高校電子信息類專業實踐能力培養模式研究與探索[J].中國現代教育裝備，2019（23）：104-106.

[7］ 王立華，曾慶田，李超.新工科背景下電子信息類專業學生科技創新能力培養模式[J].實驗技術與管理，2020（2）：24-27.

[8］ 張輝，樊亞妮.依托學科競賽助力電子信息工程專業能力培養探討[J].中國電子教育，2017（Z1）：30-33.

[9］ 薛玉利.基于學科競賽的電子信息工程專業應用型人才培養研究[J].物聯網技術，2018（2）：118-120.

[10］ 高諾，王濤，魏莉.電子信息類專業應用型創新人才培養的探索與實踐[J].高教學刊，2019（16）：33-35.

［責任編輯：劉鳳華］