基于矩阵项目模式的创新创业人才培养研究

皇甫宜耿， 吴小华， 梁 波， 向 丹， 郭培荣

(西北工业大学 自动化学院， 陕西 西安 710129)

0 引言

创新创业教育已成为高等教育创新发展的必然要求[1，2]。随着国际就业市场的变化，高等教育人才的培养模式发生着重大变化，传统的人才培养模式暴露了许多问题，普遍存在“重知识、轻能力，重记忆、轻创新，重理论、轻实践，重局部、轻全局”等弊端。国内外在创新创业教育模式的改革上做了诸多尝试，较为常见的是基于项目的学习模式PBL(Projects-based learning)。PBL模式是一种新型的探究式教学模式，是通过完成一个完整的项目而进行的实践教学活动。学生将根据项目要求，利用现有条件和掌握的知识来完成项目，没有现成的例子可以照搬。教学过程注重将理论和实践相结合，能充分发挥学生的创新性、主动性和协作精神，适用于工程创新能力的培养[3]。

国外高校，如丹麦奥尔堡大学、荷兰代尔夫特理工大学、西班牙马德里理工大学等，均采取以项目为牵引的教学模式。国内高校以上海交通大学为代表，也进行了PBL试点，不同专业、不同年级的学生可以根据自己的兴趣爱好加入以项目为依托的PBL课程学习。近半个世纪，在医学及工科领域的实践和研究表明，PBL在增强学生的自我学习能力、专业技能、团队协作能力和创新能力等方面发挥了巨大作用。

通过查阅文献和开展调研，我们发现当前国内外创新创业教育的发展还存在以下问题：

(1)创新创业教育和专业教育是割裂的“两张皮”，创新创业教育大多以《大学生创新创业指导》等教育课程为主，而专业教育很少涉及到创新创业教育。

(2)当前国内外的PBL模式大多依托一门课程开展，无法满足项目过程中跨学科的需要。

(3)PBL模式下指导教师和小组的关系、小组成员和小组的关系、以及不同小组中具有相同角色的成员之间的关系，均有待进一步研究。

针对当前创新创业教育中存在的问题，我们项目团队经过认真研究和分析，提出基于矩阵项目式的创新创业人才培养模式。该模式以课程群为基础、以项目为引导、以学生为主体，将不同学科交汇融合，采取矩阵项目制教学和考核模式，在项目和角色两个维度上对学生进行分工，依照矩阵方式将项目和角色两个维度有机结合，使同一项目组成员分工协作、不同项目组同一角色成员之间信息共享，实现创新创业教育和专业教育由“两张皮”向有机融合方向转变，由注重知识传授向注重创新精神、创业意识、创新创业能力培养的转变。

1 矩阵项目式创新创业人才培养模式

基于矩阵项目式创新创业人才培养是类似企业内部组织管理的一种教学和考核模式。它以学生为主体，在项目和角色两个维度上对学生进行分工，依照矩阵方式将项目和角色两个维度有机结合，在教师的引导下，采用创业型公司的项目管理方式，每个项目都包含类似于产品的策划、研发、成本控制、市场推广等任务。该模式能充分发挥每个项目组的横向优势和同一类型角色的纵向优势，形成网状结构(如图1)。

在这个网状结构里，呈现出如下三种工作机制。

(1)教师与小组的工作机制：采取教师对项目小组负责制，对小组的项目进展进行监控，保证小组在项目规定时间内完成任务；同时采取教师对专业领域负责制，对各个项目组中的专业问题进行指导。

图1 矩阵项目式人才培养网状结构图

(2)小组内部的工作机制：学生在广泛涉猎知识的基础上找到自己的优势所在，在项目中扮演某一角色，执行项目中自己最擅长的工作环节，形成自己的核心竞争力[4]。每个项目小组由不同专长的学生组成，使他们互学互进，分工协作完成项目任务。同时推选项目负责人，由项目组自行确定内部工作机制。

(3)不同项目组同类角色之间的工作机制：不同项目小组中扮演相同角色的学生定期沟通交流，因为每个参与学生都有自己独特的分析方法、独到的观察眼光，能够从不同角度、不同层次来分析项目中遇到的问题，这样不仅能形成各自的观点，还能产生相互激发、相互启示的共振效应，把这些观点综合起来，就能形成对问题全面深刻的认识，产生创新性的思想成果。

由这个网状结构，还可派生出矩阵项目式人才培养考核模式的三维立体结构图：图2所示为项目、角色、考核三维立体结构，它由考核维Z、项目维Y和角色维X组成。X是每个成员在自己角色上的表现，Y是整个项目小组的表现，教师对学生的考核维Z是综合了每个小组的项目完成情况与每个小组成员在自己角色上的表现进行的。

图2 项目、角色、考核三维立体结构图

2 矩阵项目模式改革的实施

针对当前国内外创新创业教育还存在的问题，我们采用矩阵项目式人才培养模式进行教育教学改革，以项目为引导、学生为主体，采用矩阵项目制度教学和考核模式，将不同学科交汇融合，结合课程学习内容，查阅文献，学生根据个人兴趣和爱好，选择自己喜欢的课题进行研究，鼓励学生将创新性想法带入项目中，最终合作完成项目设计报告和实物制作，并将学习研究成果制作成海报进行展示；最后通过答辩，对学习研究成果进行分享，培养学生的自我学习、主动学习、语言表达和协调沟通能力。同时学校积极为学生提供实验场所、仪器设备、实践机会和必要的经费支持，最大程度满足项目执行过程中的学生需求。

我校开展基于矩阵项目模式的创新创业人才培养改革是以当前最前沿的科研领域—混合动力与新能源学科方向为试点，依托陕西省国际科技合作基地和中法联合实验室，覆盖新能源转换技术、电源控制、新能源经济与社会效益、项目管理等方面内容，将3—4门相关课程组成混合动力与新能源课程群，对本校2013级电气工程专业混合动力与新能源方向进行了该项教学改革并取得了很好的效果。具体实施步骤如下：

1)建立课程群

传统的PBL模式大多依赖于一门课程展开，而本项目执行过程中涉及到不同学科的交叉知识，因此要求多门课程相互补充融合，构建成基于矩阵项目制的混合动力与新能源课程群。本校混合动力与新能源学科课程群由“电源变换基础及应用”、“混合动力与新能源”、“氢能源经济与可持续发展”、“项目管理”等课程组成，按照国际最前沿的专业知识和创业案例，对课程群教学大纲和课程内容进行整合优化，确定课堂课下教学形式并设计项目，重点放在促进不同学科知识的融合、创新创业知识和专业知识的融合上。

2)项目设计

项目的设计在整个矩阵项目式人才培养中起着至关重要的作用。设计的项目与混合动力与新能源学科特点和学生兴趣爱好相结合，与经济社会发展需求相结合，与实际生产生活实践相结合，如“无线电能传输装置设计”、“直流全电船舶电气系统研究”等项目。这些项目将由理论设计，硬件调试，文档撰写等不同角色分工的成员合作完成，不同项目相同角色的成员定期交流经验，同时教学团队对小组和学生进行指导，使学生获得创新创业必备的思维方式、发现问题的视角和解决问题的能力。

3)组建学习小组

合作学习是矩阵项目制的主要特征之一，也是培养学生团队合作能力的最佳途径。根据课程目标，小组建设和项目选题同时进行。学生来自不同班级或专业，小组规模一般为3～4人，对学生进行分组时也要考虑不同水平的学生合理搭配。教师在小组建设初期，提供丰富的案例开展专题讲座，带领学生开展趣味性较强的团队活动，增进小组成员间的相互了解。

4)制定明确的项目计划

项目实施是一个复杂、较长的过程，学生从事项目活动时，需要合理支配时间，精心安排项目进度，例如问题设计、项目选题、资料搜集、技术手段选择、小组讨论以及按月汇报工作进展等。教师指导学生设计项目进度表，既要考虑能力相对较强、项目进展快的学习小组，也要顾及能力相对较弱、项目进展慢的学习小组，以确保不同学习小组的进度与总体课程计划相一致。

5)引导学生自主学习

改变我国传统的“以教师为主体单一传授知识，教师以教材和课堂讲授为中心”的教学方法，力求把教师变成推动学生独立思考的助手，把教材变成激发学生兴趣的工具，把课堂变成学生开发自我潜能的舞台，调动学生的主动性和创造性。教师引导小组成员进行广泛交流，并识别可应用到项目上的重要知识。在此过程中，学生逐渐形成自我引导的学习方式，设置每阶段的学习目标，辩证理解其他成员的观点，对初步假设进行反复的验证或推翻，直至最终得出可行方案或结果。项目的设计过程，就是学生自我学习与自我检验的过程，问题最终的解决促使学生成为独立自主的思考者和学习者。

6)教师理论授课

课程理论知识讲授过程中应穿插案例教学、项目实践讲评等内容，进行启发式、互动式教学，个性化教学，促使学生发散思维，做到课堂教学理论和项目教学互动，改善以往教育教学人才培养模式中存在的“重理论轻实践，重知识轻能力，重记忆轻创新”的弊端。同时充分利用国际合作的优势，在课程传授中纳入法国最新课程模式和课程内容，在教学上与法国高校开展合作，确保课程群的授课方式和内容处于国际前沿。

7)学习效果考核

通过对理论知识、平时表现和项目实践三个方面进行考核，评价学生的学习效果。理论知识考核采用国际惯用的闭卷考试，检验学生对课程群中每门课程中基础知识的掌握情况；平时表现部分根据学生上课的出勤率，课堂表现和课后作业完成情况给出平时分。项目实践则由课程群指导教师成立评审小组对各小组项目执行情况进行中期和终期考核，每小组向评审小组汇报项目实施情况，评审小组根据实际项目完成情况，项目执行时小组的整体表现及各成员的个人表现给出综合评分和个人评分，对表现优秀的小组和个人提出表扬。通过改革，本学科学生实验成绩优秀率连续两年均达到80%以上，学生的实践能力，答辩水平等方面都得到显著提高。

8)后期分析与闭环反馈

学生将项目研究成果制成海报进行展示，对学习成果进行交流与分享。教师通过调查问卷、访谈等形式对参与学生进行意见征求，对考核效果与教育预期目标进行对比，对不同项目小组进行横向对比和各小组中相同角色表现进行纵向对比，找出矩阵项目式教学中成功的部分和薄弱环节，有针对性地改进新能源课程群和矩阵项目制教学和考核。同时增强反馈功能，促进教学双方沟通。教师将学生表现反馈给学生，帮助学生改进学习方法，促进学习不断进步，并持续改进矩阵项目模式的教学改革内容。

3 结语

高校注重学生的创新创业能力培养是与知识经济及经济全球化趋势相适应的一种全新的人才培养模式，是高校不容忽视的教育理念[5]。基于矩阵项目模式教育教学的人才培养是培养大学生创新创业能力的重要途径。该模式以课程群为基础，促进了不同学科的交叉融合；以学生为主体，注重科学研究方法和实践能力的训练；以项目为引导，树立学生的多学科视野和团队协作精神，采取矩阵项目制教学和考核模式，使同一项目组成员分工协作、不同项目组同类角色成员之间进行信息共享，实现了小组内部、小组之间无障碍沟通，克服了跨学科、跨专业、跨年级学生培养的困难，打破当前人才培养模式僵化的现状，实现由注重知识传授向注重创新精神、创业意识、创新创业能力的转变。

提高学生创新创业能力将是一个逐步探索并不断创新的历程，基于矩阵项目模式人才培养方式仍处于探索阶段，因此实现创新创业教育教学的重大改革还需要学校、教师以及学生做出更多的努力与探索。

[1] 关晓辉, 吴维仲, 王建元, 等. 大学生创新创业教育的研究与实践[J]. 北京：中国电力教育, 2010(4): 181-182.

[2] 刘艳; 闫国栋; 孟威; 权宇彤; 逯家辉; 滕利荣; 孟庆繁. 创新创业教育与专业教育的深度融合[J].北京：中国大学教学. 2014(11).

[3] 李吉泉, 潘柏松, 胡珏, 等. 基于项目式学习的工程创新设计课程教学模式研究[J].杭州：浙江工业大学学报: 社会科学版, 2016, 15(2): 209-212.

[4] 邓晗. 基于矩阵式组织管理的高校教学方法探讨[M].太原：教育理论与实践. 2008(28).

[5] 王琼, 盛德策, 陈雪梅. 项目驱动下的大学生创新创业教育[J]. 北京：实验室技术与管理, 2013(6).