新工科建設下校企“雙導師制”計算機類專業學生創新思維能力培養探索

羅學剛 呂俊瑞 岐世峰

摘? 要：創新思維能力培養是高校育人和提升高等教育質量的重要組成部分，也是新工科人才培養的核心目標。該文構建校企“雙導師制”教學模式開展創新創業教育，重視專業實踐和應用，以發明問題解決理論（TRIZ）啟發學生創新思維，以成果導向教育理念充分挖掘和填補各類專業課程以及綜合實訓課程的創新資源。實踐效果表明，這種培養模式將專業知識和創新創業教育有機融合，有效地提升人才培養質量。

關鍵詞：TRIZ理論；校企“雙導師制”；創新創業思維；新工科建設；計算機類人才培養

中圖分類號：C961? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）35-00５５-0４

Abstract： The development of innovative thinking abilities is a crucial component of higher education and enhancing its quality， as well as being the fundamental objective in cultivating new engineering talents. This paper proposes the "double tutorial system" teaching mode of school and enterprise to implement innovation and entrepreneurship education， emphasizes professional practice and application， stimulating students' innovative thinking with TRIZ， and fully explores and utilizes innovative resources in various professional courses and comprehensive training courses based on outcome-based education. The practice results demonstrate that this training mode seamlessly integrates professional knowledge with innovation and entrepreneurship education， thereby effectively enhances the quality of talent cultivation.

Keywords： TRIZ theory; university-enterprise "dual tutorial system"; innovative and entrepreneurial thinking; new engineering construction; training of computer talents

新工科建設是我國應對當前國際競爭新形勢、適應國家發展新需求而提出的一項重要工程教育改革發展戰略[1]。該戰略旨在推動高等教育向產業需求和社會需求緊密結合的方向轉型，培養具備創新精神、實踐能力和領導才能的優秀人才，為中國經濟社會可持續發展注入強大動力。通過新工科建設，加強學生職業素養的訓練，提升學生綜合實踐動手和團隊協作能力，在項目中需要具備一定的創新創業思維和學科交叉融合的能力；同時，我們還將加強產學研合作，推動校企聯手探索前沿技術與市場需求相結合的創新路徑。這不僅有助于我國制造業轉型升級和提高產品質量水平，也有利于打造更加開放包容、具有全球影響力的現代化經濟體系[2]。

創造性思維（Creative thinking）是指通過深入思考，能夠提出和形成新的、有價值主張的思維[3]。麻省理工學院在2017年8月進行了“新工程教育轉型”（New Engineering Education Transformation，NEET）的工程教育改革計劃，闡述了新工科人才的12種必備思維，強調了創造性思維養成是新工程人才能力重構核心環節[4]。應用型創新人才與學術型人才和技能型人才相比較，需要具備較深入的理論知識體系，但他們更重視知識在工程中的應用，突出實踐能力和創新能力;具有寬口徑的知識結構，能夠運用理論知識和工程實際情況開展分析，并提出解決方案;在不斷變化的工程環境中，注重個人素質和創新思維，并在實際工程項目中不斷地積累和創新交叉融合，在學術能力和學識能力方面也有一定的提升。因此，應用型和工程型創新人才具有理論和實踐兼備、應用能力和創新能力兼備、較高專業素養和良好心理素養兼備三大特征。

近年來，在當前新工科教育課程體系中，我國部分重點院校融入了以發明問題解決理論（TRIZ）[5]為代表的創新思維拓展和創新方法訓練等相關知識點。TRIZ是蘇聯的阿奇舒勒和他的團隊提出的一套針對發明問題求解的理論和方法體系。該理論方法能將創新方法訓練與創新能力培育課程體系建設需要持續更新到教學資源，以適應“四新”教育改革進程。然而，TRIZ的核心模塊需要在知識底層和理論基礎層面進一步拓展，以便適應新工科專業的需求，特別是計算機類的專業，比如人工智能、數據科學與大數據技術等。

一? 新工科對地方高校創新創業教育提出新的挑戰

開展高校創新創業教育是培養具有創新能力的人才的必然之路。新工科專業建設的核心基礎是各個高校建立適合自身的創新融合體系，這將有助于推動學生更好地實踐和應用所學知識。培養大學生具有創造性思維的重要途徑是創新創業教育，其是一個復雜的系統工程，因此，對于應用型本科院校而言，大學生創新創業教育需要高度重視。此外，創新創業導師隊伍建設是大學生創新創業教育中非常重要的環節。在各種創新創業活動中，導師發揮著引導性關鍵作用，為學生提供了寶貴的指導和支持。同時，他們所具備的綜合素質也直接影響著大學生在這一領域中取得的成果。

近年來，為響應國家號召，各地高校紛紛設立“創新中心”或“創新創業學院”等校級部門專責管理和運營有關創新創業的教育事務，從而加強了對于該領域的教育，并取得了積極進展。應用型本科院校重視學生創新創業意識培養，但由于傳統教育體制的限制，其教育資源和師資力量相對落后。因此，在應用型本科院校中，創新創業教育受多種因素制約，導致發展緩慢且存在一些問題，主要的不足有以下兩方面。

當前的創新創業教育與專業教學課程相分離的問題。應用型本科院校的教育主要按照專業人才培養方案的課程體系進行授課，主要以創新理論教學為主，空洞缺乏案例。許多學校沒有較好地把專業課程和創新創業教育有機融合，實踐環節教學的創新意識和思維培養也缺失。因此，創新創業教育往往在教學中只是一份計劃書，沒有落實在教學活動中。這種分離導致此類高等院校培養的人才與國家和社會所需的應用型人才有一定的差距。

現有的創新創業教育資源整合不夠緊密，缺乏深度的問題。目前，針對創新項目的挖掘和培育主要以多種形式展開，如學生自選、創客實踐、學生科研項目及孵化項目等。然而，在實際過程中發現，這些項目的專業結合度和創新深度都不盡如人意。

二? 校企“雙導師制”在計算機類專業創新創業教育的探索

（一）? 校企“雙導師制”融合TRIZ理論重塑學生創新思維

雖然各高校都將創新創業教育列入必修課程，但實際落實不足，與專業結合程度偏低，難以有效培養和教育學生。很多地方高校采用“導師制”模式，導師向學生傳授自身經驗，為學生提供更多實踐機會和職業發展方向。然而，由于計算機專業發展較快，地方高校的校方導師難以在專業知識擴展、科研項目、最新研發技術等方面給予學生幫助。因此，校企“雙導師制”培養機制被多所高校采納，該模式為學生配備兩位導師，其中校內和校外各一名導師。校內導師在理論知識和創新意識及思維方面進行指導，而校外導師則負責實踐應用方面的指導。“雙導師制”的執行可以更好地將專業理論知識和學科前沿技術相結合，能有效提升學生創新能力、實踐能力和綜合運用知識解決實際問題的能力[6]。

為了培養的本科生能更好地適應用人單位的需求，更好地激發學生創新創業意識，提高學生綜合應用和應變能力，提升學生社會競爭力，本文提出以TRIZ為代表的創新思維與創新方法融合校企“雙導師制”，重塑學生創新思維的模式。創新思維訓練框架如圖1所示。

如圖1項目實施技術路線所示，整個機制由學生所在學院和創業學院（創業中心）共同實施，以TRIZ為代表的創新思維與創新方法教學納入大學通識創新思維課程中，學院承擔課程設計項目課程，創業學院和學生所在學院共同承擔創客實踐項目培育活動，為學生提供創新思維培養的基礎條件，創業學院承擔“互聯網+”或“創青春”等綜合性大學生創新創業比賽活動，學生所在學院組織學生參加學科競賽的創新創業教育融入課程體系。

校企“雙導師制”師資籌備也是很重要的，學院通過多渠道培養導師團隊，專業師資均納入導師隊伍，并可聘請校內外合作導師、創業導師，承擔通識創新教育方面的老師由創業學院聘請校外企業家或成功創業人士，目的是重點培養學生以發明問題為導向的思維，啟發學生具有發明問題意識，尤其是在專業知識具備情況下，創新相關問題凝煉，通過成功案例引導和提升學生對發明問題求解的積極思考和實踐[7]。

在工業4.0背景下，高等工程人才培養需要注重個人、社會、行動和領域的“四維”能力培養[8]，這些能力都離不開導師的指導，因此導師自身素質是很重要的。導師根據專業背景組成不同導師組，以團隊形式招募與指導學生。在教學載體上，校方導師主要指導學生的基礎專業知識，企業方指導老師提供商業項目供學生訓練，企業指導老師和校內指導老師共同鼓勵和指導計算機類專業學生去嘗試解決工程中的具體問題，運用以發明問題為導向的思維大膽提出設計和解決方案，并查閱資料，在導師的帶領下完成項目作品，從而提高對創新創業問題的動手實踐能力。整個培養流程是通過TRIZ理論的創新思維培養—校企雙方教師指導—學生以問題導向的創新思維構思—教師聯合評價—學生設計—教師評議考核，以項目完成的軟件開發或硬件設計作品等全套解決方案資料提交結題報告。

計算機學院和創業學院通過實踐創新育人融入課程體系、校企導師資源庫和TRIZ創新通識教育構建良好的互動機制，不斷強化學生的實踐能力，從而持續提升學生的創新能力。

（二）? “雙導師制+專業團隊+創新項目”交叉融合人才培養模式

根據計算機類人才培養定位和特點，通過探索“雙導師制”模式構建完整的計算機類人才創新創業教育導師隊伍和教學體系。結合創新創業教育目標要求，調整專業課程設置，充實創新創業教育資源，加強傳授專業知識中的創新創業教育。TRIZ理論全面融入人才培養過程，從理論基礎到實踐設計和思維培養全鏈條參與。

為了培養具有綜合創新與應變能力的新工科人才[9]，學院采用基于“雙導師制+專業團隊+創新項目”交叉融合的人才培養模式，以計算機類專業技術方向，組建了WEB應用開發、大數據與智能計算、機器學習和移動應用開發等共計11個學生創新創業項目專業社團。在校企雙導師的帶領下，各個專業團隊結合專業技能方向，企業方導師將企業的創新項目分配給指導的學生，校方指導老師主要指導學生基礎專業技術知識。

校企雙方指導教師借鑒TRIZ理論，通過項目需求分析出發，圍繞個人、社會、行動和領域的“四維”能力培養，從以下四個方面挖掘項目的創新內容：①個人和團隊在設計和開發過程中存在的制約因素；②社會對工程活動的影響；③分析評價提出方案實踐對社會和環境的影響；④在工程管理領域，原理經濟決策等多項目評估和管理方面分析。

通過多角度用發現問題的理論挖掘創新點，將創新內容轉化為技術實現，提出相應的解決方案，完成設計編碼等工作，有效地提升學生綜合解決復雜工程問題的能力。

（三）? 基于成果導向教育理念的“雙導師制”教學模式

建立“雙導師制”創新創業教育體系，包括校內專業導師、企業技術導師和創業思維培養導師三種類型的指導老師，開展以成果導向教育理念的“雙導師制”教學模式，滲透于大學生培養全過程[10]。每一個階段校企“雙導師”都要求學生有相應的成果。

大一階段，加強大學生創新創業思維教育，邀請創業導師和企業導師聯合分析案例，激發大學生的意愿，要求學生完成一份關于專業綜合項目的創新創意設計報告。

大二階段，學生具有一定的專業知識，同時對貼近生活、符合主流發展方向的創新項目具有濃厚興趣，能快速培養創新意識和創新思維，提高創新技能。企業導師聯合校內導師可以選取優質項目，幫助大學生積累經驗，為其后面階段的訓練以及參加學科競賽奠定基礎，要求學生在校企導師的聯合帶領下，完成一項綜合設計項目改進設計和編碼。

大三階段，校內導師講授專業理論知識，企業導師帶入大量的實戰項目和案例，傳授實踐內容，依據TRIZ理論從社會和技術多角度分析啟發學生，發掘項目缺陷和問題，激發學生創新思維，積累項目成果，鼓勵參加創新創業大賽等活動，要求參與一項創新創業類比賽或學科競賽獲獎。

大四階段，創業導師和校內導師，雙導師要調動學生自主性，培養獨立思考、團隊合作、問題分析和解決能力，增強創新創業信心，企業導師推薦學生實習就業，要求學生有可以展示的項目成果。

創新創業教育與專業教育融合，以專業團隊形式將創新項目和創新思維融入課程教學中，以TRIZ理論啟發學生創新思維。在校企雙導師的指導下完成優秀作品，并在創新創業大賽和各類學科競賽中取得優異成績。這有效提高了學生的創新創業能力和專業實踐能力，助力大學生就業質量提升。

三? 校企“雙導師制”下高校創新創業教育實踐建設效果

通過校企“雙導師制”融合TRIZ理論完成學生創新思維重塑，采用“雙導師制+專業團隊+創新項目”交叉融合人才培養模式，基于成果導向教育理念的校企“雙導師制”教學模式，有效地提升學生綜合實踐的能力。緊跟國家新工科發展指導，學院積極探索提升學生創新思維和解決復雜綜合問題的能力。近年來，在四川省大學生通信全網建設技術競賽、成都國際軟件設計與應用大賽等學科競賽中獲省級以上獎項155人次（其中國際級3人次，國家級25人次，省級127人次）；大學生創新創業項目獲得立項49項，其中國家級項目8項，省級項目14項。近年來，獲得“互聯網+”大學生創新創業大賽、“挑戰杯”和“創青春”中國青年創新創業大賽等省級以上創新競賽獎10次，其中“互聯網+”創新創業大賽獲得一次金獎、兩次銀獎、三次銅獎，特別在產業賽道上獲得兩項省級銅獎，創新創業教育成果顯著。

攀枝花學院數學與計算機學院經過三年的校企“雙導師制”培養模式的探索，在學科競賽和創新創業比賽中獲得良好的成績，通過這些成果的輸出，使得學生在專業實踐和創新創業意識等方面的能力得到大幅度提高，學生就業質量也大幅度提高。

總之，在計算機類專業的創新思維培養教學實踐中，采用校企“雙導師制”融合TRIZ理論的教學法是一種非常有效的方法。這種教學模式不僅打破了傳統的以理論為主的教學模式，通過導師指引啟發學生在工程實踐中發現新問題、獨立分析問題和找出解決問題的方案，讓學生真實感受到學習帶來的成就感。該教學模式能夠有效地提升學生的綜合應用知識和實踐技能水平，這種全面性、多元化、開放性和創新性強的方式比傳統只注重專業知識掌握的單一性教育模式更加強大。此外，在未來社會工作需求日益增長并變得更加復雜時，這種先進而富有前瞻性的教育服務將為廣大年輕人提供更好地適應社會環境所需求的技能與素質要求，并為他們打下堅實基礎。

四? 結束語

校企“雙導師制”和TRIZ理論改革教學模式的實踐證明，在新工科專業應用這種人才培養模式是科學且可行的，通過激發學生工程創新興趣、培養學生發現問題和創新思維，可有效提高學生綜合素質。校企“雙導師制”實踐教學對于學生的學科交叉融合能力和應對問題的綜合能力具有重要培養作用。在雙導師的影響下，基于成果導向教育理念，可以有效地激發學生參與各類實際工程項目的競賽和課外拓展的科研活動，可以在實踐中提高創新能力并增加學生就業成果，可以有效提升學生綜合素質，為未來社會需求做好準備。

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