以工程训练中心为载体开展“四维”创新人才培养

2014-05-16曾国强葛良全赖万昌王广西

实验室研究与探索 2014年5期

关键词：四维心态实验室

曾国强，吴刚，李勍，葛良全，赖万昌，王广西

（成都理工大学，四川成都 610059）

以工程训练中心为载体开展“四维”创新人才培养

曾国强，吴刚，李勍，葛良全，赖万昌，王广西

（成都理工大学，四川成都 610059）

成都理工大学创新教育基地自2004年成立以来，以工程训练中心为载体，开展“四维”创新人才培养方法的探索经验和成功案例。在多专业实验室统一管理的多学科交叉平台基础之上，组建不同专业的创新小组，以大学生科技竞赛及教师科研项目为训练科目，师生紧密互动，高低年级学生间传、帮、带，在工程训练中贯彻落实“知育、思育、心育、人育”的四维创新人才培养方法。多年的教育改革实践效果证明该方法是切实有效的。

工程训练中心;四维创新人才培养;学科交叉融合;本科教育

0 引言

《卓越计划》是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。为建设创新型国家、实现工业化和现代化，需要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才［1］。当前许多高校都成立了不同类别的工程中心，以促进工程教育改革和创新［2］。以学校加入《卓越计划》为契机，创新教育基地成为学校培养具有扎实的基础理论、熟练的工作技能、优秀的科学素质、较强的创新能力的理工科高层次创新人才的重要场所之一。创新人才培养的难点和关键点是教育教学模式改革，本文提出了以工程训练中心为载体的创新人才培养模式思路，对培养创新型人才取得一定成果。

1 知育——以“知识”基础育人

1.1 重视理论知识应用

我国在培养工科人才方面，注重以传授专业知识为主，实践教学为辅，缺少对学生实践能力的培养，造成“重理论，轻实践”的倾向［3］。与实践相结合的学习能帮助学生更牢固地掌握知识［4］。在日常工程训练中，学生要解决一个又一个实际问题，需运用该领域大量的理论知识，学生会不断巩固已学知识，自主学习新的知识［5］。学生将所学的知识应用于实践，能够让学生体验在学习中的乐趣，掌握丰富的实践经验，提升个人竞争力。知识与经验积累多了，自然就能举一反三，触类旁通，产生更多创新的思想。

1.2 融合多学科知识

21世纪是以创造为特征的时代，不同学科间的交叉、融合将更为深刻与广泛。许多重大科学技术的突破，都是运用多学科理论和方法才得以解决。在注重深化理论基础的同时，也要注重基本理论中的本质问题的渗透和互通，克服本专业学科分割过细、知识零散的弊端。［6］。仅有专业知识是不够的，还必须具备一定的交叉学科基础，我校对学生前2年实行“通识教育”，后2年专业核心课程教育，让学生均衡发展。创新教育基地研发的IEEE走迷宫电脑鼠取得2012年全国总决赛冠军，该电脑鼠设计就涉及了众多学科知识。如嵌入式、物联网、32位单片机、自动控制原理、信号系统、模电数电、电机学、MATLAB、程序设计、算法等［7］。通过比赛学生在实际学习和制作过程中，在学好本专业知识的同时，掌握其他多学科的知识，有助于培养学生的综合能力。

1.3 构建多学科平台

创新教育基地是一个多学科综合训练的一个平台。涉及的学科主要有电子，机械，数学，信息工程，化学，核技术，物理，工业设计等。来自不同学科，不同专业的学生，按照大学生竞赛、工程训练项目来组队。譬如参加足球机器人竞赛的学生团队，有来自于测控技术、电气自动化、应用数学、应用物理、机械设计、工业设计等不同专业的学生。来自于不同专业的学生具有各自不同的专业背景，不同的知识结构组成，为了达成一个共同的目的，互相交流想法，创意，激发出创新设计，形成学科优势互补。

2 思育——思维教育

思维是有方法可循的。好的思维方法能更好地触发灵感，获得创造性的思想。

2.1 让学生独立思考成为一种习惯

独立思考是一个优秀人才具备的必要条件，可以让人从一个学习知识的人变成一个创造知识的人。哈佛学生入校后都会听到这样的话“你们到这里，不是来发财的，你们到这儿来。为的是思考并学会思考”［8］。独立思考是让人在进行思维时，不屈从于外界压力，坚持实事求是，对不同的问题能有自己独立的见解和看法。在创新教育基地，指导老师们鼓励学生独立思考问题。对学生们提出的问题，往往不直接予以回答，留给学生们独立思考的机会［9］。鼓励学生在网上查找相关资料，或者引导学生动手实践寻找答案。从而让学生养成独立的“发现问题、提出问题、解决问题”的习惯，在日后的学习生活中收获更多的知识和经验，对于学生进一步深造和发展有着深远意义。

2.2 培养学生的逆向思维

逆向思维也叫反向思维。它是朝着与认识事物相反的方向去思考问题，从而提出不同凡响的超常见解的思维方式。反向思维不受旧观念束缚，突破常规，标新立异，表现出积极探索的创造性。其次，反向思维不满足于“人云亦云”，不迷恋于传统看法。注意引导学生不迷信权威，提倡学生反向思维，对各种问题提出一些不同意见、新的想法［10］。教师不断引导学生学会逆向思考，逐步实现学生的个人综合能力提升。

2.3 培养学生敢想、敢说、敢做的质疑精神

学贵有疑。著名学者陆九渊曾说:“为学患无疑，疑则有进，小疑则小进，大疑则大进”［11］。培养大学生的创新思维更是需要怀有“疑”的精神，问题从“疑惑”脱胎而来，在不断使自身抽象性完善的过程中，使问题指向逐渐明确化、逻辑化、多样化［12］。在学生学习探索中，经常意识到一些难以解决或疑惑的实际问题及理论问题，并产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态［13］。这种心态能够刺激学生积极思考，有利于激发学生学习的动机，培养学生的创新能力。

3 心育——心理素质教育

3.1 引导学生好奇心，发掘学生兴趣

“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。好奇心是创新的原动力，如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造［6］。在好奇心的驱使下，学生动手实践做出些实物来，渐渐地学生就会十分感兴趣。兴趣是最好的老师。当一个人把自己投入到感兴趣的事情中时，学习目标明确了，动力就越强劲，为了梦想而充满激情，在不断实践中发挥潜能。

多年来创新教育基地一直注重学生的兴趣培养，从学生入驻基地后就让学生根据自己喜好，选择愿意深入学习研究的方向，也可以根据个人爱好选择导师。创新教育基地许多学生废寝忘食，全身心投入到学习实践中。由于创新教育基地各实验室全年每天24 h开放，有的学生寒暑假也在学校跟着团队学习，积极投入科技竞赛或科研项目，享受学习的快乐。

3.2 培养学生“好心态”

培养创新型人才离不开培养一个好心态，心态潜在地制约着人的主观能动性，从而影响人的潜力和创造力。培养学生良好的心态包括:① 自信心态，要让学生能够在不断探索和挫折中保持自信的心态;②积极的心态，积极的心态有助于学生迎难而上，发挥潜力;③开放的心态，思想有时候因为碰撞才能产生火花，营造一个开放的环境让学生相互交流;④戒骄戒躁的心态，创新的过程是一个漫长的过程，培养学生具备初步的科研创新耐得住寂寞的心态等。良好的心态，是一个人具备创新精神和创新能力的必备素质，是实现创新的保障。

3.3 培养心理素质过硬的创新型人才

在多年的人才培养过程中，不乏有天资聪慧，才思敏捷的学生，然而这些学生的成才之路却更加坎坷和艰难。这些学生往往忽略了团队的作用，习惯于自己的做事方式，缺乏灵活性，在大型的学生竞赛中往往失败告终。譬如在参加亚太地区大学生机器人创新设计竞赛中，要求多学科，综合素质全面的学生，且能够充分融入团队，发挥每个人的特长，在实际的比赛竞技过程中，需要与其他参赛队进行技术交流，善于吸收他人的优势，避免自己的缺陷。只有这样，在比赛中，能够承受住压力，并且在不利的局面下仍然保持稳定，积极的心态，最终获得优异成绩。

4 人育——人文教育

4.1 创造良好科技创新氛围吸引学生

良好的氛围是培养创新型人才必不可少的条件［14］，它能创设出一种弥漫、浸染于整个集体并体现学术风范的氛围，极大地影响成员的价值选择、人格塑造、思维方式、学术风气、道德情感、行为习惯等，对学生有启迪和感化作用［8］。

营造良好的氛围至关重要。从最小的细节开始体现对学生的关心，关心学生的思想动态，鼓励学生多阅读人文方面的书籍，定期与学生进行思想交流。良好的氛围能够让学生的内心感受到温暖，从而激发对老师和母校的感激之心，树立对家庭，社会的责任心［15］。

4.2 树立正确理念引导学生

科学技术能否造福于人类，需要人文教育引导。正确的人文理念可以让学生懂得情感、责任感，有正确的价值取向，品德高尚、内心世界和谐。从大学发展史来看，世界一流大学的形成是一个历史的过程，作为世界一流大学的哈佛大学办学理念对我国建设世界一流大学具有多方面启示［8］，创新教育基地从成立以来也在不断完善人才体系，形成了特色鲜明的理念:① 坚持培养精英人才为培养目标;②坚持发扬“只争第一，永不服输”的精神;③坚持学术开放，创立良好学习科研氛围;④ 坚持培养社会栋梁为己任的管理教师团队。

4.3 建立优秀的教师团队指导学生

“名师出高徒”，一个强大的创新教育基地需要有一支品德高尚、技术过硬的教师团队。在选拔指导教师时，应重视教师的品德优秀、责任心强。因为指导教师除了需要在专业上对学生进行素质训练以外，要与学生朝夕相处，以自身正确的榜样激励学生。参加足球机器人比赛、CCTV杯亚太地区机器人创意设计大赛时，一批优秀的青年骨干教师，以身作则与学生长期共同生活，共同学习讨论，在潜移默化中，完成了对学生的人文教育，通过教师不求回报的奉献精神，洗涤学生的内心世界，帮助学生塑造坚韧的品格，不屈的精神以及对社会的责任心。

近3年来创新教育基地学生获得了全国机器人足球大赛冠军、全国电子设计大赛一等奖、全国电脑鼠走迷宫总决赛冠军等各类科技竞赛国家级省级奖励100余项，有200余人参加了教师的科研项目，依托工程训练，为培养创新型人才积累了丰富经验。

5 结语

创新教育基地是一个集科研，创新，人才培养于一体的综合型创新平台。设有电子电路创新、机械创新、软件创新开发、数学创新、综合学科创新实验室等5个专门实验室。依托学校地质灾害防治与环境保护国家重点实验室、地学核技术重点实验室、自动化实验室等30个实验室和实验中心为辅，对学生进行工程实践训练。实行导师负责制，以项目为管理单元，根据项目的实际情况，参与科研的学生以个人或团队的方式参与，所有的技术培训与开发都直接面向具体的工程问题，在工程实践训练中培养学生解决工程问题的动手能力，提高大学生逻辑思维与创新理念，从而为培养创新人才摸索出一条可参考借鉴的方法。

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A Research on the Innovative Talents Cultivation Based on Engineering Training Center

ZENG Guo-qiang，WU Gang，LI Qing，GE Liang-quan，LAI Wan-chang，WANG Guang-xi
(Creation Education Base，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China)

In 2004，Chengdu University of Technology founded the Creation Education Base in campus.After its foundation，the base carried out the cultivation of creative talents with 4-dimension which includes intelligence，thinking，mentality and personality，accumulated some experiences，and held several excellent samples.Under the platform built by multi-specialties，creation groups were established.The students competition and projects of teachers were taken as training subjects.With the interactions of teachers and students as well as higher grades students and lower grades students，the Creation Education Base focuses on the cultivation of 4-dimension talents.The reform has been verified to be effective by many years practice.

engineering training center;cultivation of 4-dimensional talents;interaction of disciplines;undergraduate education

G 642.0

1006－7167(2014)05－0134－04