基于卓越计划的工程创新型人才培养模式研究

张玉波　毕洪波　王秀芳　阚玲玲

摘 要 以实施卓越计划为目的，从信息类大学生工程创新能力培养的内在规律和要求出发，将TRIZ创新理论和CDIO工程教育理念相结合，建立 “模块化、多元化”信息类专业课程体系，构建一体化实践教学体系，建立信息类专业实践教学基地群。通过改革和创新信息类专业的现有教育体系，大力提高工程教育人才培养质量。

关键词 卓越计划 CDIO TRIZ 人才培养模式

中图分类号：G642 文献标识码：A

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）》的重大改革项目，也是促进我国成为工程教育强国的重大举措。“卓越计划”围绕提高学生工程能力这一核心问题，全方位改革目前的专业人才培养模式。在大学学习阶段，在加强理论知识学习的基础上，以强化学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，革新专业课程体系、教学内容及教学方法，着力推动探究性、研究性的学习方法，加强学生创新能力的训练及跨专业、跨学科的复合型人才的培养。

本项目结合本专业自身的实际情况，利用TRIZ创新理论和CDID 工程教育理念，对实施卓越工程师培养计划进行指导。倡导在进行教师队伍优化的同时，以实际项目为中心，实施学生自主学习的教学方式，通过校企合作，给予学生更多解决工程实际问题的机会，让学生的工程实践能力满足市场和企业的需求，着力培养适应经济社会发展需要的创新型、工程型人才。

1 制订基于“卓越计划”的工程创新型人才培养模式

如何进一步加强通信工程专业高素质的工程型、创新型人才培养，如何及时、准确地把握企业对人才的需求，如何制订与时俱进的培养模式，已成为我们教学改革的出发点和一切工作的重点。同时，教学模式由变封闭式为开放式，变知识教育为能力培养，培养具有创新意识和能力的工程型人才，这种教学方式是建立在学生主动探索基础上的，要充分发挥学生的主体性，同时鼓励学生养成合作学习、自主学习的习惯，敢于探索，这样才能掌握更多的知识和方法。

通过调研用人单位代表、校友、在校学生、教师等多方面的代表，综合各方的建议对通信工程专业要求与希望的基础上，设计工程人才模型。采用校企联合的培养模式，分校内学习和企业学习两个阶段，实行本科工程型工程师培养体系。本科工程型工程师培养模式为四年制本科模式，即在校学习3年、在企业学习实践和毕业设计累计1年。

在教学过程中引入研究性教学，突出“工程”特点，改革传统的封闭式人才培养模式为创新型开放式的培养模式，变知识教育为能力培养，使 CDIO课堂组织更为有效、教学效果得到提升。鼓励和支持教师们把在从事相关课题研究中取得的成果和经验体会引进课堂， 通过实际项目改革课程内容，使工程项目与理论课程直接衔接，最大限度地保证学生理论联系实际，学以致用，进而提高学生对知识的掌握程度，开拓学生的视野。

将用 TRIZ 理论解决工程教育中存在的各种问题， 加强创新意识的培养，强化教师和学生创新思维的培养，最终提升学生的自主创新能力。组织学生直接参与为实际工程项目的课题研究。为了实现以运用所学知识解决实际问题的目的，将以实际课题项目作为研究手段，让学生充分参与其中，培养学生的工程应用能力和协作学习的能力。新型的人才培养模式，更加强调学生的主体性和参与性，对于培养学生创新精神和技术手段、分析并解决工程实际问题的能力起到了很好的促进作用。

教学环节以小项目形式组织教学，多给学生以充分想象、自主学习的机会。采用以学生为中心，教师为主导，以应用为导向的多样化、开放式教学方法；将课内理论教学与课外科技实践活动融为一体，把共性培养与个性培养进行有机结合，系统结合理论教学、实践教学、讲座和课外活动等内容，培养学生的综合素质，形成课内理论教学和课外科技活动良性互动。

2 创新符合卓越计划培养目标的CDIO课程体系

根据学生不同的基础、智商、兴趣和志向差异化，采用因材施教的培养方案。通过将知识模块化，所需的工具和必备的技能明确化的方式规划学生的未来职业需求。模块化的内容将基本要求部分和扩展提高部分分开进行。基础部分要求所有学生必须掌握最基本的知识、常用工具和必备的技能方法；扩展提高部分则通过专题讲座、选修等形式对学有余力的学生开放，从而实现分层培养、因材施教、个性化培养的目的。

信息工程类的核心课程培养体系以六个设计项目为主导方向，每个设计项目都带动一批专业课程，进而更新教学观念，改革教学方法：（1）以理论联系实际的方式开展课程，把学科问题和工程实际问题相结合，充分带动学生的积极性、主动性，使得学生更有针对性地去学习理论知识，才能真正做到学以致用。（2）改变以往课程设计题目过于空洞的情况，更多的课程设计项目将来源于实际项目，且形式是以团体合作的方式展开，多名学生协同完成，通过做各类课题培养自己的团队合作精神、交流能力、管理能力及系统协调能力。（3）采取探究式的教学方法，基于问题有效地设置问题，从而激发学生的学习兴趣，引导学生独立思考。以解决实际问题为目的，以运用所学知识作为研究手段，培养学生的探究问题意识，养成批判性思维的习惯，能及时发现问题、解决问题。

根据卓越工程师人才培养目标要求，借鉴TRIZ理论及CDIO成功理念来改革课程体系和教学方式，以未来职业需求为导向，以学生个性化发展为主体，以“基本单元—功能模块—应用系统”为主线，形成内容模块化的三级课程群和个性化的课程体系。一级课程群为包含本专业基础课程及工程基本设计能力要求的项目体系；二级课程群为专业学习过程中工程实习实践、创新能力培养要求的课程体系；三级课程群为加强核心课程、二级课程群而设立的相应工程类综合课程群。

同时，根据学生基础的差异和学生个人的意愿，制定多层次教学要求，实现多元化培养。着重设置创新实践实习环节，增加实习、实践、课程设计、毕业设计等教学环节，培养学生创新实践能力，将学生参加科学研究、科技创新和社会实践以及各种相关竞赛所取得的成果纳入教学管理，并视学生的具体情况替代公共选修课、学科选修课或专业选修课学分。

通过运用TRIZ创新理论提供的科学的分析问题的方法，逐步形成紧密的、环环相扣的、有逻辑性的知识体系结构。抛开以往重理论而轻实践的教育观念，新的课程体系以理论联系实际的方式开展，把工程实践问题和学科问题相结合，重点关注每门课程在实现培养目标中的作用、课程模块间的相互关系和整体作用。同时，工程设计项目以团队合作的方式展开，学生通过亲自参与各类项目培养自己的团队合作精神、团队交流能力及整体的调控能力。

3 改革基于TRIZ的创新型实践教学体系

将基于TRIZ理论的创新方法应用于科学研究实践和大学生创新实践，以提高技术问题解决效率和理想化程度目标，探讨基于TRIZ理论的创新方法的实践应用，形成理论到实践应用的转化，在此基础上，进行计算机辅助创新软件（CAI）的应用研究和基于TRIZ理论创新方法研究成果的应用与推广。激活学生的创造精神，培养创新意识，提高创业能力，进而增强工程实践动手能力，提高学生的综合素质。

提出按照“基础型—综合设计型—创新型”三个层次来设计实践教学内容，在培养基本技能层次的基础实践环节外，增设综合性和创新性实验，将多个知识点或多门课程结合在一起，培养学生的综合运用知识及工程观念分析问题及解决问题的能力；创新型实验要求学生独立完成查找资料、拟定实验方案、直至实现所设计内容的全过程，培养学生在设计、制作和组织管理等方面的创新能力。

通过TRIZ理论指导大学生实践教学，总结TRIZ理论应用于指导大学生实践的模式和思路，建立相应的指导体系。按照工程项目组织教学，使学生直接参与项目的设计、分析和研究。为了训练学生的工程推理能力，将在已有的课内设计内容基础上增加两个工程综合设计项目，从而强化学生的工程思维逻辑性，有助于形成科学的创新方法和研究习惯，提高综合构思—设计—实现的能力。

在实验教学方面，逐渐形成以能力培养为主线，以学生为主体，推行启发式、自主探究式的实践教学模式。根据工程设计要求，学生可以采用自己设计开发的方案在实验台上搭建模块，积极培养学生探索知识的能力、工程应用的能力和创新能力。

4 建立基于卓越计划的信息类专业实践教学基地群

建立包括省级校企共建电子信息工程研发中心、校外实训基地、校外实习基地、校企合作人才培养基地等在内的信息类专业实践教学基地群，要求专业教师在做好校内学生培养的同时要走出校园，打通各种渠道为学生创造稳定的、全方位的、多元化的实习基地。

根据学生不同的学习基础、个人意愿及工程能力，与企业联合制定实际培训项目，学生在大学学习期间在企业学习时间必须累计8～10个月，内容涉及操作技能、加工技术、工程师岗位能力等内容。结合CDIO 的实践教育背景，同时以企业职场作为工程教育的环境，让实习实践不再是单纯意义上的实习，而是以工程项目设计为导向、工程能力培养为目标的工程教育实践，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的就业竞争力，缩短学生进入实际工作的适应时间。同时，必须协调好企业、学生、学校三者之间的利害关系，充分利用企业的优势，确保学生在企业能接受真正的工程实训的同时，也要帮助企业实现技术创新，实现双赢局面。

5 结束语

本课题在当今社会人才培养模式发展的大趋势下，以通信专业为突破点，着眼于创新性教育模式和创新性教学方法的结合，探索适合通信工程专业未来卓越人才培养的具体教育模式，旨在培养创新型、应用型、综合型人才，为国家“卓越工程师教育培养计划”的全面展开提供切实有效的研究依据。

参考文献

[1] 江敏，琉璃军.基于“TRIZ-CDIO”的计算机基础课程教学改革研究[J].电脑知识与技术，2012.35（8）：8435-8437.

[2] 陈刚，张增良，崔瑞雪等.基于CDIO的电子信息类专业教学改革[J].北华航天工业学院学报，2012.22（2）：28-30.

[3] 张志刚，项莉萍，张寿安.基于CDIO的卓越技能型人才培养新模式[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012.29（5）：104-105.

[4] 蔡莉，朱炳宇，李海.基于CDIO理念的实训类课程管理平台的设计与实现[J].中国教育信息化，2013：56-58.

[5] 张玉波，王秀芳，毕洪波.基于CDIO的通信专业教育改革和实践[J].实验室研究与探索，2011（3）：134-136.