工科专业自主创新工程实践教育体系的构建

万智萍，邱泽敏

(中山大学新华学院 信息科学系，广东 广州 510520)

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》在创新人才培养模式中指出:深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式［1］。教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)指出:强化培养学生的工程能力和创新能力［2］。2011年7月1日，两部委印发了“本科教学工程”实施意见，正式启动了“本科教学工程”，意见指出:重点培养大学生的实践创新能力。根据贯彻实施教育发展纲要，以及新一轮“本科教学工程”和“卓越计划”的任务，培养具有实践创新能力的人才是促进经济社会发展、建设创新型国家以及人才强国战略的重要措施和保障。

进入“卓越计划”第一批和第二批高校名单中多以学术研究型重点大学为主，“质量工程”建设的资金也多集中于重点大学，作为应用型高校应抓住机遇，开展符合政策要求的教学改革，以特色办学为突破，以个性发展为牵引，以实践创新为抓手，以项目实践为载体，结合学术型和技能型高校的发展经验，借鉴其完善的人才培养经验，为促进地方经济发展，产业结构升级等培养适应市场需求的创新应用工程师。培养应用型创新人才并非单纯摆脱学术研究型和技能操作型培养模式，从深层次多角度采取切实有效的教育模式，立足当地经济发展，推进新型工业化进程，以创新教育和实践全面提高人才培养的质量和层次，培养一批面向行业发展的集专业知识、专业技能及信息技术与一体的敢于创新、善于创新的高级工程人才［3］。

1 创新人才教育培养的几个关键问题

培养高质量创新工程人才存在以下几方面的关键问题:一是课程缺乏有效的衔接，重视课堂理论的学习而忽视了课外的创新培养，理论与实践难以有机的结合，阻碍了综合性和设计性实验实训的开展，专业课程之间的关联度偏低，造成重复学习，难以进行有效的创新知识体系的构建。二是在开放实验室基础上缺乏自主创新的实践基地，以学生科技创新训练计划为主的场所受资金及其资源的限制，难以有效的自主创新发展，管理上应给学生更大的空间和学习自由。三是项目化实践教学，虽然很多高校都有各种类型学生的创新实践项目申报，但都面对的是全校极少部分的学生，绝大多数学生没有机会参与进来，因此进行项目化实践教学是需要分层次合理安排。四是忽视了教材的使用，很多高校工科专业使用的教材偏旧，完全不适应当代大学教育的需要，不符合社会实际需求，导致学生学习目标的缺失及方向选择的迷茫，这样很难培养具有创新能力的人才，怎样采用高质量的教材以及适应相关行业技术发展的教材也是着力要解决的问题。五是单一的教学方式限制了学生的发展，使学生成为被动的接受者，无法有效的激发学生的创新力，弱化了学生创新实践能力的提高，基于多元化的教学方法培养，在学生学习过程中采用问题式，项目式，开展创造性教学。六是课外创新实践活动缺乏自主创新文化氛围，大学生课外实践是对课堂理论教学和实验教学有益的补充，更是学生合理利用进行创新实践活动宝贵的时间，建立核心的竞争机制，逐步完善学生自主管理体系，教师加强引导和协同合作，创建特色创新文化氛围的宽松环境，激发创新的潜能和激情。七是产学研合作缺乏联动机制，建立具有可操作性的双导师制度，避免流于形式，加强考核、共管共建和责任到人，建立外联机制和内生机制的深层次和综合型相互合作服务模式，真正解决企业难题和学校培养应用型人才的问题，形成长期有效互惠互利的合作环境。

2 创新教育的四大方面

创新型人才的定义具有不同的视角和不同的提法，其共性具有四大方面:创新精神、创新意识、创新能力、创新素质(如图1所示)。

创新精神:创新精神从大的方面说是一个国家和民族发展的不竭动力，从小的方面说是个人应该的具备的科学精神，贯穿人生学习的整个过程。培养学生的创新精神，就要引导学生独立思考，敢于质疑，综合运用知识提出新方法、新观点，对于工科专业的学生更要有敢于挑战的勇气。

创新意识:要体现出自身的价值，尤其是学习和工作过程中，要表现出意愿积极的探索和尝试，工科专业的学生在进行理论学习和实践操作过程中激发自己的创新活力和激励自己的创造动机，创新意识也是创新思维的前提。

创新能力:培养工科专业学生的创新能力主要在实践教学中进行，首先学会思考，在掌握现有知识的情况下，结合信息技术以很强的自我学习与探索能力在原有的基础水平上进行创新研究和开发，创新能力的提高也需要学生具有广阔的知识和多学科的融合，需要教师加强实践引导和鼓励创新。

创新素质:创新人才培养也是素质教育的重要组成部分，而且是在一个更高层面上所实施的素质教育［4］。因此创新教育的任务就是培养学生的素质。

3 创新教育的五种层次

创新是人类主观能动性的高级表现形式，个性发展从根本上讲，体现为人的创造精神与创造能力，以学生为中心的个性化教育，才可能具有培养创造精神的力量［5］。采取个性化教育需要按照学生的个体因素按照五种层次进行复合创新教育(如图2所示)。

基础层:一般教学计划在大一学年是安排基础公共课，学生很难接触到专业课程，级导师就有责任给新入学的学生进行学习规划，个性化的培养计划通过发展中的经验积累制定，有浅入深开展基础实验实践培养，特别是工科专业在入校之前就已经在高中阶段接受过信息化技术方面的课程培养，具有一定的基础知识，通过实践中的问题在理论学习中寻找答案。

训练层:学生通过自己的对专业的理解和兴趣选择，选择其中一个应用型方向进行深度训练，利用课外时间在实验室进行验证型实验，加大其学习的灵活性，按照个性化培养模式不需要按照课程的设置进行，学生选择的创新研究方向可以根据自己的能力和兴趣进行选择，也可以进行调整，通过训练提高自己的实践能力。

提高层:通过工程实践活动培养学生的创新精神和创造能力［6］。建立学生自主创新工程实践基地，给学生自由创造和创新的工程环境，有别于专业实验室，这里主要以学生提高创新能力，在指导教师和师兄的带领下亲自动手实践完成自己设计的项目，形成高年级带低年级，指导教师整体统筹的阶梯模式。

综合层:构建综合性创新学习平台，学习平台就是把很多课程有效地编制到一起的通用平台。通过学习平台可以很好地阐释课程之间的相关性和独立性［7］。学生具有一定的专业知识结构之后就可以在综合创新学习平台上进行最终的方向选择和创新研究，具有明确的学习、研究和创新目标，最有效的把所有课程联系起来形成完成的教学体系。

任务层:采用任务式、问题式、项目化教学，让学生提出问题，提出目标和方向，教师根据行业引导，激发学生的学习动力和创新意识，从被动转主动，完成多项不同类别和不同难度的任务，从中吸取工程实践经验，提高自身的应用型创新工程能力，参与到老师的科研课题和项目，独立申报学生创新实践基金项目，能够协助学校完成产学研项目，具有独立研发实力。

创新层:教师要从单纯的知识传授者转变为学生学习的组织者、引导者，从教给学生知识转变为教会学生学习和运用知识，着力提高学生的创新实践能力［8］。教师需要更多的参与到学生的自主学习、探索性学习、实践性学习中当中，通过产学研合作，各类实践创新基地以及企业实习基地等培养具有社会高素质创新能力的应用型工程人才。

图2 创新教育层次分析图

4 创新教育的六类实践

实践教学是培养应用技能型人才最好的途径，也是提高学生实践创新能力的主要措施和保障，以训练技能过渡到应用创新，通过自由研究性学习模式，进一步提高学生的学术研究水平，培养拔尖创新型、应用创新型、应用技能创新型各层次人才(如图3所示)。

图3 实践教学结构图

基础工程训练实践:完成专业的基础实验、综合性和设计性实验，教师设计障碍性和问题性实验，让学生积累工程实践经验，训练实践的开展可以在缺乏理论知识的基础下进行，着重进行应用技能型培养。

团队项目合作实践:扩展学生学习自由的制度空间，为学生的学习活动提供更加灵活的制度安排［9］。以参与学生为主体，高级年学生为主导，学生自主进行管理和组队，进行团队项目合作，教师提供必要的指导，学校提供所需的资源，形成以团队为单位的创新兴趣小组和创新科研协会。

学生项目申请实践:所有大学都有学生创新实践之类的基金项目，学生可以通过自己设计的项目申报，名额非常有限，只有拔尖学生才可以申报，这样势必会打击大多数学生的积极性，其评价机制也只重结果忽略过程，因此可以以多种方式接纳和指导学生项目的申请，分级和分类以“兴趣小组-科研协会-系部-学院-学校-市级以上”这种模式层层进行，也可以有效的进行筛选，形成金字塔型的结构。

科技创新训练实践:培养创新型人才是实施开放式教育的本质要求和根本目的［10］。实行开放式的科技创新训练实践是一个动态持续过程，应在“倡导主动实践、重在研究过程”的思想指导下进行［11］。科技创新训练的实践具有自主创新性，学生以原有的综合工程知识结合现代化的信息技术手段进行分析研究，更多强调自主性、独立性、实用性。参加省级以上创新实践强的学术竞赛，通过科技创新训练完成的项目能够产生一定的经济效益和实用价值。

学术论文创新实践:学生发表学术论文是学校教学质量和创新教育实力的体现，但是光以数量取胜反而有害学生的发展，不能因造论文而忽视了研究的重要性，要根据各学校的实际情况让学生从工程实践中提炼出自己的创新心得和技术发表到有一定档次的刊物，建立适合学校的刊物等级目录，应用型高效以统计源核心以上刊物为主，这样才可以保证学术论文的创新，起到示范效应，也是创新教育的职责所在。

产学研深入合作实践:从培养创新人才的角度而言，产学研合作是将教学过程与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践的有机结合［12］。深化合作以及平衡各方利益，切实从培养应用创新人才入手，学生积极参与到产学研项目当中，以项目负责人的身份进行责任制管理，激发其科技创新动力，帮助企业进行“二次创新”解决实际问题，使得学校和企业双放获益，带动当地经济发展。

5 结语

本文从七个关键问题以及“四大方面、五种层次、六类实践”阐述了应用型高校进行创新教育切实可行的方法，创新教育并不能单纯依靠教学，要给学生学习自由和独立思维的空间，营造浓郁的学术型和应用型学习氛围，建立自主科技创新训练基地，完善学生实践项目体系及自主管理，采取多元化的创新教育教学方法，有效的利用课外时间进行实践创新活动和项目研究，通过构建自主创新工程实践教育体系培养应用创新型工程人才。

［1］《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》［EB/OL］.［2010-07-29］.http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

［2］卓越工程师教育培养计划［EB/OL］.［2010-06-23］.http://www.jyb.cn/high/tbch/2010/zygcs//.

［3］韩响玲，刘义伦，王俊杰，等.创新型高级工程人才培养与管理模式探索［J］.高等工程教育研究，2010(5):122-126.

［4］郭广生.创新人才培养的内涵、特征、类型及因素［J］.中国高等教育，2011(5):12-15.

［5］刘献君.高等学校个性化教育探索［J］.高等教育研究，2011，32(3):1-9.

［6］程光旭.工程坊:大学生实现创新梦想的训练平台［J］.高等工程教育研究，2011(3):14-20.

［7］汪治华，刘岩，全晓莉，等.构筑综合学习平台，改革创新工程教育［J］.高等工程教育研究，2011(1):138-142.

［8］李元元.全球化及技术创新与高等工程教育改革［J］.中国高等教育，2011(5):8-11.

［9］马廷奇，张应强.学习自由的实现及其制度建构［J］.教育研究，2011，379(8):50-54.

［10］乔万敏，邢亮.开放式教育:创新型人才培养的新视角［J］.教育研究，2010，369(10):86-106

［11］李旦，赵希文，吴菊花.以过程为导向的大学生创新性实验计划评价体系研究［J］.高等工程教育研究，2010(1):102-105.

［12］马廷奇.产学研合作与创新人才培养［J］.中国高等教育，2011(6):44-46.