進階式高階創新人才培養探索與實踐

王廷云，金彥亮，劉學鋒，黃 微，黃素娟，馬秀麗

（上海大學 通信與信息工程學院，上海 200444）

黨的十八大以來，習近平總書記針對中國教育改革發展的方向性、根本性、戰略性問題做出了一系列重要講話、指示和批示，提出了一整套新理念、新思想、新觀點，并對人才的創新能力和綜合素質提出了新的要求。高階創新人才創新能力強，綜合素質高，是當前人才培養的目標所在。高階創新人才的“高階”表現在知識、能力、思維、素養四個維度，即：知識體系全，創新能力強，綜合素養好，思維模式新。可見，高階創新人才是人才培養的高級目標，高階人才綜合素質的形成非一日之功，需要在一定的培養體系下不斷地漸進式培養。大學教育是高階創新人才培養的重要階段，當前以老師主導的課堂教學為主的培養模式無法滿足高階創新人才培養的需要。2004 年，美國學者SMITH 等在向美國國家研究理事會（National Research Council，NRC）提交的報告中第一次提出了學習進階的思想。2007 年，NRC 正式將學習進階定義為“對學生在一個時間跨度內學習和探究某一主題時，依次進階、逐級深化的思維方式的描述”，并將學習進階作為美國《新一代科學教育標準》的核心編寫依據。近年來，學習進階理論逐漸被我國教育界所熟知，并應用于基礎教育和應用型人才培養中。學習進階是一種關于學生認知發展的模型，本質上反映了科學教育觀的轉變，即從傳統的分割的教授各知識模塊和各探究技能轉變為系統設計教學序列以幫助學生建構科學概念體系、培養科學實踐能力，并在此過程中促進學生的認知發展。學習進階為漸進式高階創新人才培養提供了可行的途徑。本文將學習進階理論應用于高階創新人才培養體系的構建中，探索一種多維進階的高階創新人才培養模式。

一、學習進階理論指導下的高階創新人才培養框架

學習進階理論認為，一個完整的學習進階過程應包括進階起點、進階目標和介于以上二者之間的若干中間節點，由進階變量將三者串聯。進階起點是學生進入課堂學習前已經具備的水平，通常表現為對概念的先前理解；進階目標作為學習進階的終點，通常為期望學生在完成該學習進階后，最終達成的行為和水平；中間節點是起點和目標之間的多個中間水平，作為學生學習進階的思維發展路徑，是學生概念發展的踏腳石；進階變量明確了需要長期發展的某項或某幾項內容維度，通常是學科中的某些核心概念，或是科學工作中的某些關鍵實踐技能。基于以上理論，本文構建如圖1 所示的進階式高階創新人才培養框架體系。

高階創新人才培養的核心是具有卓越品質的人的塑造，圖1 的框架體系中以人為起點，也以人為終點。即將接受高等教育的大學一年級新生作為進階的起始點，經過多維進階培養，將他們塑造成具有卓越品質的高階創新人才。進階軌跡的設計取決于進階變量，進階變量反映了進階目標達成的關鍵要素。高階人才的四維特征表明，知識、能力、思維、素養是高階人才培養的關鍵要素。因此，本框架以上述四大關鍵要素作為進階變量（式1），分別從知識、能力、思維、素養四個維度設計進階路徑，每條路徑又包含若干中間節點，這些中間節點既是高階人才培養進階過程中的一個中間培養環節和階段目標，也是一個個不斷向上的臺階，其終點指向進階目標，即培養高階創新人才（圖1）。

圖1 進階式高階創新人才培養框架體系

高階創新人才=F（知識，能力，思維，素養）。（1）

二、多維進階軌跡設計

進階軌跡是進階式人才培養的關鍵要素。進階式高階人才培養中的四個進階變量構成了四個進階維度，本文分別從這四個維度設計進階軌跡。

（一）知識維進階軌跡設計

知識是人才培養的基礎。長期以來，我國的高等教育人才培養體系主要是圍繞知識的傳授建構的，這種培養模式盡管有其局限性，但單從知識體系的構建來說是有其優越性的。本框架中知識維的進階依然采用課程引領的逐級深入的進階軌跡，從基礎課到專業基礎課，再到專業課及綜合實踐課，這一主線貫穿大學教育四年，通過不斷地由淺入深的知識學習實現向掌握某一領域專門知識的人才的進階，在此過程中逐步培養專業思維能力。同時，在各個進階階段設置與該階段知識水平匹配的研討性、探究性、工程教育類課程及創新實踐項目，實現與思維、能力維的協同進階。

（二）能力維進階軌跡設計

知識和思維的進階是高階創新人才培養的基礎和保障，能力的進階是高階創新人才培養的本質和核心。本框架根據培養對象在不同培養階段的知識水平和思維能力設計項目驅動的四年一貫制進階型實踐環節。每個環節都吸收企業、科研院所與高校一起協同完成，包括共同設計實踐內容，共同參與全程指導，共同評價實踐結果。具體進階軌跡為：大學一年級作為進階的起點，在學生尚沒有專業背景的情況下，著重通過小發明、探究性小課題培養學生的創新意識；二年級開始，針對主要專業基礎課和專業課設計創新性課程項目，這種創新項目僅根據單一課程的知識點設計，進階難度較小；三年級開設跨院系、跨專業的聯合大作業，需要多學科的協同才能完成，進階難度明顯提升；四年級的畢業設計真題真做，從企業的需求出發與企業聯合設計能解決企業實際問題的題目，鍛煉學生綜合運用專業知識解決實際問題的能力，是能力進階的高級階段。

（三）思維維進階軌跡設計

創新思維的形成源于興趣、好奇、探索的相輔相成。沒有興趣，就無法激發起好奇心，探索也就失去了原動力。因此，本框架將探索精神的培養作為思維進階的第一階，向上依次為應用分析、設計研究、創新創造。整個進階過程以應用為導向。大一階段開設新生研討課培養好奇心與探索精神，大二通過課程知識點的應用分析初步建立起專業思維模式，大三通過多學科交叉課題的設計研究實現專業思維模式的進階，大四通過畢設真題真做、大創項目、優本項目體現創新創造，實現向高階思維的跨越。

（四）素養維進階軌跡設計

素養體現一個人的綜合素質，包括體現專業技術水平的專業素養、體現為人處世的基本“德性”“價值觀”“人生哲學”的人文素養和體現職業道德水平的職業素養。因此，素養呈現多維性，只有多維并舉才能實現素養的進階。其中，專業素養進階內化于知識、能力、思維的進階中，通過知識的積累、能力的提升、思維的進階提升專業素養。人文素養的進階除了通過設計貫通大學四年的分層級人文類選修課實現外，更重要的在于學生的自我培養和自我養成。職業素養的進階分為三個層級，首先是職業倫理教育，通過職業倫理教育培養職業倫理意識，正確處理職業活動與社會、自然的關系；其次是全球視野的大局觀的養成，充分認識全球化大背景下職業活動的全球化影響；最后是主動承擔社會責任，塑造高職業素養的創新人才。

三、實踐與應用

2011 年，上海大學通信與信息工程學院開始實施卓越工程師培養計劃。10 年來，學院一直以培養基礎扎實、實際動手能力強、綜合素質高、具有國際視野的卓越工程師和優秀人才為目標，積極探索進階式人才培養模式，取得了很好的效果，為高階創新人才培養積累了寶貴經驗。

（一）構建層次化的卓越工程師培養課程體系

以圖1 的框架體系為指導，圍繞知識、能力、思維、素養四個關鍵進階變量達成構建層次化卓越工程師培養課程體系，逐步擴展專業知識，強化實踐能力、開拓創新思維，提升綜合素養（圖2）。

圖2 的課程體系通過理論課程的進階、工程實踐類課程的進階、綜合素養類課程的進階，以及各進階環節分析、設計、研究能力的培養，實現知識、能力、思維、素養的進階，并在具體實施過程中將行業發展引入專業導論課程，激發學習興趣，培養學生專業認知能力；將產業需求與技術方法引入學科基礎課程，引導學生應用專業知識分析、解決復雜工程問題；將新興技術和科技前沿融入高年級研討課、綜合實踐課等專業課程，構建與時俱進的知識體系，激發創新思維，培養學生設計、研究等專業綜合能力；將產業項目與科研課題納入聯合大作業、畢業設計等綜合實踐類課程，培養學生專業綜合能力和創造創新能力。通過層次化課程學習，循序漸進提升學生高階創新能力和綜合素養。

圖2 上海大學進階式卓越工程師培養課程體系

（二）項目驅動，理論與實踐同步進階，培養創新能力，提升專業素養

從完成復雜任務、解決綜合問題出發，設立進階式能力培養項目，多方協同引導學生進行主動性、建構性、合作式的高階學習。大一設立小發明、探究性小課題，培養探索精神和創新意識。大二開始針對每一門專業基礎課和專業課設計創新性課程項目，將課程與項目緊密融合，漸進式培養解決復雜問題的能力，提升專業素養。大三設立多元化綜合實踐項目，由不同專業的學生分工協作、思維碰撞，促使學生獲得建構性、情景化的高階知識。大四由學生自主選擇工程技術、產品研發和科學研究等各類畢業設計，真題真做，培養個性化創新能力。通過貫穿四年的進階式培養，學生高階思維逐漸形成，向適應產業需求、行業發展的高階創新人才邁進。

（三）專業素養、人文素養、職業素養同步進階，提升綜合素養

上海大學在卓越工程師培養過程中，始終堅持專業素養、人文素養、職業素養同步進階，通過跨學院協同開設融通文理的專業通識課、創新創業通識課，實現學生專業素養與人文素養的貫通；通過職業倫理講座提升職業素養；通過引入海外高端專家，設立“國際大師講壇”，展現一流學術成果與未來科技挑戰，實現專業素養與全球視野的貫通；通過開設項目管理、職業培訓等企業課程，實現學生專業素養與職業素養的貫通。以上舉措均通過貫穿大學四年的人文系列講座，到職業倫理講座、國際大師講壇，再到企業課程的課程進階來實現，充分體現進階式高階創新人才培養特色。

進階式人才培養模式應用于上海大學卓越工程師培養起到了很好的應用效果，學生創新能力和綜合素質明顯增強，培養的學生質量明顯提高。學生每年參加競賽率45%以上，每屆畢業學生國內和國外深造的占51%，就業的同學中50%進入世界五百強。每年電信、中興、移動、航天八院等大型企業都要到學校宣傳，吸引優秀學生，形成了單位搶學生的勢頭。對就業5 年以上校友調查表明，我們培養的學生44%就職于中國電信、移動、聯通、銀聯、農行、工行、中興通信等世界500 強企業，38%就職于華為、字節跳動、螞蟻金服、網易、攜程、京東、拼多多、大疆創新等知名民營企業，8%就職于IBM、愛立信、埃森哲、易安信等外資企業。

四、結束語

知識體系全、創新能力強、綜合素養好、思維模式新是高階創新人才的四大顯著特征。本文圍繞這四大特征提煉出知識、能力、思維、素養四大進階變量，分別設計進階軌跡，構建四維一體的漸進式高階人才培養框架體系，并應用于上海大學卓越工程師培養的實踐中，取得了很好的應用效果，為高階創新人才的培養提供了一種具有參考價值的范式。

高階創新人才的培養和塑造是一個長期的過程，大學四年只是其中一個有限的階段。本文基于有限的進階階段設計特定的進階軌跡，實現有限的進階目標。本框架體系的進階目標“培養高階創新人才”只是在有限的進階階段的初步達成，所培養的人才可能只是具備了成為高階創新人才的潛質。該進階目標可以作為下一進階階段的起點（如研究生階段、職業生涯階段），以體現培養目標的漸進式提升，最終真正實現高階創新人才塑造的終極目標。