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基于项目驱动的大学生创新能力培养模式探析

2018-09-28

大学教育 2018年9期
关键词:驱动创新能力教育

(中国计量大学,浙江 杭州 310018)

创新人才培养是应对科技发展、知识经济挑战和国际竞争的需要,也是我国当前经济发展和转型升级的关键支撑。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出,要“创新人才培养模式,遵循教育规律和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”。我国传统的人才培养模式重视系统知识传授,缺少实际能力培养。虽然通过一系列的教学模式改革,尤其是近十年来全面推行素质教育,实施大规模的课程改革,我国大学生的创新精神和实践能力在原来的基础上有了一定的提升,但学生和学校依然背负着过重的课业与考试负担,学生独立思考能力缺乏,尤其是主动创新创造意识薄弱,就业创业能力不足。经过多年的研究和实践,本组项目总结形成了基于项目驱动的大学生创新能力培养模式,在推动学生探索性、研究性、交流性学习,培养学生创新意识、创新思维、创新能力上,进行了有益的探索和尝试。

一、项目驱动式创新人才培养模式概述

(一)内涵

“项目”原是管理学领域的一个概念,是指“以一套独特而相互联系的任务为前提,有效地利用资源,为实现一个特定的目标所做的努力”[1];“为创造产品或服务而进行的一种临时性的工作”[2];“一个特殊的被完成的有限任务,它是在一定时间内,满足一系列特定目标的多项相关工作的总称”[3]。本文结合项目驱动式创新人才培养模式的理论源点和实施落点,将“项目”定义为:以创造出特定产品或服务(实物制作、原理解析、创意、发明、建议等)为目的,并借助多种资源,在一定时间内解决多个相互关联着的问题的学习任务。

项目驱动教学(Project Based Teaching)模式是一种建立在建构主义(Constructivism)教学理论基础之上的教学法,与传统教学方式不同,项目驱动教学模式要求以学生为中心,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,使学生置身于探索知识和主动获得结果的情境之中,教师在整个教学过程中只是起到组织和指导作用。从根本上将传统课堂上的教师传授为主的教学方式转变为以学生为主体,教师为主导的教学方式[4]。而项目驱动式创新人才培养模式,是指以项目的执行及完成作为驱动力,以学生培养为中心,采用讨论式、探索式、启发式的教学方法,让学生在教师指导与引导下主动参与和完成的一种教学模式。

(二)理论依据

1.建构主义的学习理论。建构主义是20世纪90年代以来兴起于欧美国家的一种庞杂的社会科学理论。建构主义学习理论认为:学习不是知识由教师向学生的传递,学习不是被动接收信息刺激,而是主动地建构意义,是根据自己的经验背景,对外部信息进行主动的加工和处理,从而获得自己的意义。建构主义认为,知识是学习者在一定的情境下,借助他人的帮助,利用必要的学习材料,通过意义建构的方式而获得。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。建构主义认为,学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构;协作应该贯穿于整个学习活动过程中;交流是协作过程中最基本的方式或环节;意义建构是教学过程中的最终目标[5]。项目驱动式创新人才培养模式,强调学生“学”,而非教师“教”;强调教学过程的生动性;强调学习情境的创设;鼓励学生间的合作学习。这与建构主义学习理论的思想基本吻合,可以说建构主义是该模式的主要理论基础。

2.杜威的实用主义教育理论和陶行知的生活教育理论。杜威提出的“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”教育理论,打破了以“学校、课本、教师”为中心,机械、呆板的传统教育桎梏,将教育的内涵外拓到社会生活中,具有划时代意义,对欧美等国家的教育改革产生了重大影响。陶行知立足于我国国情及教育现状,继承和发展了杜威的实用主义教育理论,提出了“生活即教育”“社会即学校”的观点,主张“教学做合一”,将理论与实践有机结合,通过“教”“学”“做”三位一体,从生活中获得更多的教育[6],这对我国实施创新教育、培养创新型人才具有重要的指导意义。项目驱动式创新人才培养模式强调学生实践能力和创新能力的培养,强调“学生”“做”的中心地位,强调培养过程中的学生主动活动和实践活动,是“从做中学”和“教学做合一”观点的现实运用。

3.主体性教育理论。主体性教育理论是在吸收西方文艺复兴以来的主体性教育思想的基础上结合中国改革开放的实际建立起来的一种极具时代性的教育理论。主体性教育是指根据社会发展的需要和教育现代化的要求,教育者通过启发、引导受教育者内在的教育需求,创设和谐、宽松、民主的教育环境,有目的、有计划地规范、组织各种教育活动,从而把他们培养成为能够自主地、能动地、创造性地进行认识和实践活动的社会主体。一句话,主体性教育是一种培育和发展受教育者的主体性的社会实践活动[7]。由此可见,主体性教育强调受教育者在教育活动中的主体地位,在教育内容上强调受教育者的主体能力,在教育方法上强调启发式教育。从这个意义上说,项目驱动式创新人才培养模式与主体性教育的核心思想是一致的,是主体性教育理论的实践应用。

(三)总体思路

项目驱动式创新人才培养模式与传统学习模式在培养目标、方法手段、实施过程等方面均有很大不同,为保证实施效果,在设计时应遵循以下三个原则:一是自主性原则。在项目选题、项目组队、方案制订、项目实施等方面,应充分发挥学生的自主性,培养其兴趣,挖掘其潜力。二是创造性原则。项目驱动式创新人才培养模式把培养学生的创新精神和创造性思维能力作为主要培养目标,因此应尽可能地利用各类项目的实施培养学生观察能力、思维能力、实践能力和创造性解决问题的能力。三是过程性原则。项目驱动式创新人才培养模式是一个实践过程,要使学生通过项目过程细节的体验感受项目,感受实践,丰富经验,活学活用。

项目驱动式创新人才培养模式的设计实施均围绕项目展开,大大强化了项目的导向性,因此项目的来源、实施、评价是该模式的关键要素。为达培养目标,该模式从三个子系统、三个平台、三个阶段入手,通过建立教研创一体化的项目来源体系、多层次立体化的实施支撑体系、阶段式项目化的管理考核体系,确保实施效果,从而达到培养创新人才的最终目的(见图1)。

图1 项目驱动式创新人才培养模式图

二、基于项目驱动创新能力培养模式的实施路径

本项目组立足学校以理工科专业为主的实际,结合人才成长规律,不断摸索,大胆实践,逐步探索并形成了项目驱动模式下大学生创新能力培养的实施路径。

(一)以三个驱动子系统为切入点,建立教、研、创一体化的项目来源体系

教学实践项目的选取和设置,必须以学生的创新能力培养为根本目的。我校传统上的教学实践项目取之于教科书或教师按照课程大纲设置的一些课题,很难满足学生创新能力培养的需求,因此,在项目的设置上必须打破传统,大胆创新和更新思路设计,更多地考虑将项目设置融合教师的原创性项目和来自企业生产服务第一线的技术性项目,大力将学校的科研学术资源、社会企业资源转化为教学资源。经过多年的探索实践,初步形成了以教学项目、科研项目、自主创新项目三个子系统为主体的创新人才培养项目来源体系。

1.教学项目驱动子系统。教学项目驱动子系统主要包括课程实验、专业实习、毕业设计等实践教学环节,主要围绕教学大纲中的人才培养目标,分阶段设置实践教学项目,突出创新能力培养,建立创新型的实践教学体系,满足学生基本专业实践技能和创新能力的培养要求。教学项目经费通常来自学校正常的教学预算。

2.科研项目驱动子系统。科研项目驱动子系统是将学术资源转化为教学资源,从教师执行的科研项目中分解或派生出若干相关研究子课题,应用于高年级学生创新能力的培养需求,从而构建科教融合的创新能力培养体系。科研项目主要分为两大类,一类是纵向项目,包括国际、国家和省部级纵向项目,为基础和应用基础研究,主要探索和追踪专业及领域前沿;第二类是企业委托的横向项目,主要是解决生产中出现的专业问题和难题。从这两类科研项目中科学合理地分解出满足学生创新能力培养的教学项目,能有效驱动学生创新能力的培养。

3.自主创新项目驱动子系统。自主创新项目子系统主要是依托开放实验室、学校和企业实训基地等,通过实施各类大学生创新计划项目,鼓励学生进行自主研发和自主创新,培养大学生的自主创新和自主创业能力。

(二)以三个平台为着力点,建立多层次、立体化的实施支撑体系

项目驱动模式的重要支撑是建立实践创新平台。要充分聚集和利用校内外资源,包括强化校内实验室和教学基地建设,充分利用科学研究平台,积极拓展校企共建平台,系统构建“实践教学、科学研究、校企共建”相结合的多层次、立体化的实践创新平台,为项目驱动模式的实施和学生创新能力的培养提供支撑。

1.实践教学平台。实践教学平台主要包括教学实验室、教学示范中心和教学基地等,主要承担各类教学项目和自主创新项目。例如我校生命科学学院目前拥有18个教学实验室,2个省级教学示范中心和1个省级创新实验区。学院实行中心建制,实践教学平台由教学实验中心统一管理,这样不但加强了专业之间的交流、互补,而且极大地促进了资源共享。同时,注重加大开放力度,为开设综合性、设计性实验提供条件,为学生开展创新性实验、学科竞赛等创新科技活动提供保障,同时也为本科生早期参与科研提供条件[8]。

2.科学研究平台。科学研究平台是大学科技创新的重要支撑,也是支撑创新人才培养的基础。我校生命科学学院建有浙江省重点实验室、浙江省工程实验室、教育部工程中心等省部级科研平台,科研团队紧密围绕这些平台,成为科研驱动项目和自主创新项目的有力依托。学院通过政策引导,积极推动这些科研平台为人才培养服务,以科研团队建设促进教学师资优化,以教师科研项目的研究带动实践教学内容的更新,以优质的科研硬件资源补充实践教学资源的不足,建立了吸纳并指导本科生参加科学研究工作的长效机制[9]。

3.校企共建平台。充分利用社会资源,建立产学研相结合、广泛稳固的校企共建平台,不但极大丰富了实践教学资源,还可以降低教育教学成本,同时也可为学生提供更为广阔的创新实践平台。以我校生命科学学院为例,建院初期就大力开展校企共建基地的建设,与农业部农产品质量监督检验测试中心(杭州)、浙江方圆食品农副产品质量安全检测中心、浙江省检验检疫技术中心、浙江海正药业有限公司、杭州贝因美集团有限公司、杭州生物医药孵化器有限公司等30余家企事业单位签订了合作协议,建立了专业对口、覆盖面广的校企共建平台,为近2千名大学生校外实习、科研项目合作研究等提供了强有力的平台支撑。

(三)以三个阶段为评价节点,建立阶段式、项目化的管理考核体系

1.遴选阶段。面向不同的学生群体进行遴选时,应根据项目来源设置一定的遴选条件,并设定明确的培养目标。教学项目一般是面向全体本科生,根据人才培养方案的要求,从一年级到四年级分别参加不同的实践教学项目,培养学生基本的专业技能和创新实践能力;科研项目一般是面向高年级学生,且具有较强的科研兴趣和一定的科研基础,通过导师—学生的双向选择进入科研团队和参与科研项目,培养较强的研发能力和创新实践能力,因此此类项目应重点考虑毕业后想继续深造和进入研究院所的学生群体;自主创新项目无须设置过多的要求,积极鼓励那些对研发和创新创业有热情的学生,培养学生的专业兴趣和科研素养,提高创业和就业能力。

2.实施阶段。主要采取项目化管理,并建立与之配套的管理机制。项目组对整个过程包括选题、开题、中期检查、结题考核进行全程跟踪管理,学院对项目进行监控考核。另外,学院成立了教学委员会,由院长担任委员会主任,并从各专业、学科遴选了教学经验丰富、科研实力突出的教师担任委员会成员,负责各类项目的立项评审、中期检查和验收审核,并适时地对项目实施进行指导,有效地保证了各类项目的实施成效。

3.验收阶段。为保证实施效果,在传统的理论考试基础上,学院形成了以学生承担科技创新计划项目、参加省级及以上学科竞赛获奖、发表学术论文、申请专利、成功研发技术或产品、建立孵化器等为指标的考核方式,并制定了一套完善的管理制度,使之与人才培养方案相结合,与学生综合素质评价相结合,与教师业绩考核相结合,建立了较为完善的管理考核体系。

三、成效与思考

项目驱动式创新人才培养模式以培养学生的创新实践能力、提高综合素质为目标,引导学生充分发挥自主能动性,提高实践动手能力,培养创新精神和团队合作意识,充分体现了“学生为主体,教师为主导”的教学观。经过几年的探索实践,该模式取得了良好的效果,为学生创新能力培养探索了一条可行之路。

1.学生创新实践能力全面提升。以我校生命科学学院为例,近年来学生在各类大学生科技竞赛中获得省级及以上奖项达100人次以上,2015年达到130余人次;学生第一作者发表学术论文达50余篇,其中不乏三大检索等高质量论文;学生授权专利也达10余项。而在2006年省级及以上科技竞赛中获奖仅有12人次,学生第一作者发表论文也仅有20篇,而且多发表在核心以下期刊。

2.学生综合素质大幅提升。通过该模式的实施,将科学研究和人才培养紧密结合起来,不但培养了他们的科研意识和创新意识,也极大地促进了其综合素质的提升。近五年来,我校生命科学学院学生考研率,英语四、六级通过率均位居全校第一,2015年英语六级通过率达41.29%,就业率也逐年攀升,2015年达97.06%,在同水平高校的同类专业中位居前列。而在实施该模式之前,英语四级通过率仅维持在70%左右,如2005年72%,2006年65%;考研率2005年不到5%,2006年也仅有9%。

3.人才培养支撑平台日渐完善。通过该模式的实施,进一步促进了各类平台在人才培养方面的作用发挥,省实验教学示范中心、省创新实验区、省重点实验室、省工程实验室、教育部工程中心、30余个产学研实习基地等教学和科研实验平台均向本科生开放,通过大学生科研创新计划、重点实验室开放实验项目、各类学科竞赛等形式进行自主创新教育,促进了平台的建设和完善,提高了平台的使用效益。

4.指导教师的教学素质不断提升。通过对学生进行项目驱动式的培养,指导教师的教学素质也得到很大提高。近五年来,指导教师获校级教学成果奖2项,承担相关厅局级及以上教改项目5项、校级教改项目22项,发表相关教学研究论文60余篇,获得省级精品课程1门,校级精品课程6门,极大地推动了教学改革研究和教学质量的提高。

但是,在实践的过程中我们发现还存在一定的问题,如模式的适用范畴问题、实施过程把控问题、师生积极性调动问题等,在后续的研究中我们将一进步改进和完善。

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