基于立体实践教学体系的高素质创新人才培养探索与实践

许宜申 顾济华 陶智 李孝峰 龚呈卉

摘  要：高等教育的根本任务是培养人才，而本科教育在高素质人才培养中占据基础和主体地位。针对培养能支撑和引领未来发展的高素质人才目标，以完善实践教学体系和优化实践环节为重点和突破口，通过推行本科生导师机制、运用灵活多样的培养方法、搭建立体式实践教学体系、改革培养方案与课程体系和考核方式等探索与实践，逐步构建以学生为中心的高素质创新人才培养模式。其中，凸显学生主体性、突出创新思维能力培养、重视实践实验环节、尊重个性差异和自身价值实现、注重课程体系改革实效等。近几年探索与实践所取得的阶段性成果表明：该人才培养模式可有效激发学生自主学习意识和积极性，切实提升学生综合实践能力，提高人才培养质量，促进学生全面发展。

关键词：高素质人才培养;教学改革;实践教学;本科生导师

中图分类号：G640         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2019）23-0036-04

Abstract： The fundamental task of higher education is to cultivate talents， and the undergraduate education occupies a foundation and a dominant position in the cultivation of high-quality talents.Focusing on the goal of cultivating high-quality talents that can support and lead the future development， we are establishing a student-centered high-quality innovative talent training model with the focal point of improving the practical teaching system and the breakthrough of optimizing the practice compositions，by the explore and practice in certain aspects of practicing undergraduate tutors system， flexible and diverse training methods， construction of stereoscopic practical teaching system， and reform of curriculum system and assessment methods， and so on. It highlights the subjectivity of students， emphasizes the ability to cultivate innovative thinking， attaches importance to practical experiment links， respects individual differences and realization of their own values， and pays attention to the effectiveness of curriculum system reform. The staged achievements in exploration and practice in recent years demonstrate that the talent training model can effectively stimulate students' self-directed learning awareness and enthusiasm， effectively improve students' comprehensive practical ability， improve the quality of talent training， and promote students' all-round development.

Keywords： high-quality innovative talent training; teaching reform; practical teaching; undergraduate tutors

培養和造就高素质创新型工程人才，对促进我国经济转型升级、满足新技术所带来的产业变革需求以及提升国家未来竞争力意义重大，是国家需要和时代要求，更是广大青年学子的渴望。但长期以来，国内工程教育存在人才培养模式单一、工程性缺失和实践环节薄弱、评价体系导向重论文轻设计缺实践、对学生创新教育与创业训练重视和投入不足以及产学研合作不到位和企业不重视参与人才培养过程等问题[1]。

与此同时，人工智能、大数据和云计算（Artificial intelligence、Big data、Cloud computing，简称ABC）等技术的快速发展，以智慧物联为核心的新一轮科技革命给教育特别是高素质本科人才培养，带来了巨大的冲击和挑战。ABC技术融入很多产业领域，带来从业者能力需求转换，高校学科与专业面临需求对接问题;同时，要切实达到教学成效，教师的教学方式和发挥作用的着力点，学生的学习模式与课程考核方式等，必将发生重大变革：基于知识传授的灌输式教学方式将被淘汰，基于问题、基于项目、面向实践的教学方法和讨论式、探究性、案例式等教学方式将成为主流;教师工作重心也将由知识传授，转变为学生个性化与自主学习指导，更是学生人生观、价值观与世界观的引领者、知识探究的陪伴者和关键能力的塑造者[2]。虽然近年来，教育主管部门和很多高校在创新人才培养机制方面进行了一些探索，启动实施了卓工计划、科教协同育人计划和试点学院综合改革等举措，取得了一定积极进展和有益经验。但也必须看到，高素质创新人才培养机制和模式不足仍然是我国高等工程教育的突出问题，集中表现为：高校根据国家战略、经济技术发展和社会需求，科学调整人才培养模式和目标的主动性不强;优化人才培养方案和课程体系的具体举措不多;对接相关行业企业等社会资源参与人才培养的模式老套且活力欠缺等等。因而，当前的工程专业人才培养中，存在着培养目标模糊、教学成效与培养目标符合度不高、实践教学模式与实际人才素养需求脱节等问题;与此同时，学生高尚品德、诚信意识、法治观念、人文精神与科学精神以及主动学习意识缺失，合作意识、团队意识淡薄，学生发展片面趋同等现象较为严重，从而导致毕业生往往无法迅速满足岗位需求，更谈不上适应新工业革命和引领未来社会发展。

因而，要培养出具有坚定信念力、真善美践行力和面对不确定性耐力等特征的高素质创新人才，需要摒弃唯考试、唯分数观念，真正树立以学生为中心的“全面发展、系统培养、多样化学习、个性化引领”的理念，以适应新技术发展和引领社会需要为检验标准，逐步改变重知识轻能力、重理论轻实践、重专业轻人文等问题，培养出真正的高素质创新型人才。

一、当前实践环节普遍存在的一些问题

实践有利于培养学生理论联系实际作风、严谨求实态度和独立动手能力，有利于帮助学生理解、掌握和运用理论知识解决一些实际工程问题，有利于学生学会专业文献检索、知识点提取、方案设计与分析、测试与报告撰写，更有利于学生增强就业竞争力和社会责任感等。人才培养中的实践教学，突出学生主体，突出研究探索，能够帮助学生提高实践能力和创新意识，引导学生在实践基础上设计新实验、探索新观点，并能形成新理论，获得新技术[3-4]。

而高等教育迅速发展的形势下，实践教学普遍存在一些问题：

1. 实验通常安排在理论教学之后，且多为内容陈旧的验证性实验项目，使得实验成为理论教学的辅助手段;理工科实验也基本为“教师理论知识传授→教师实验示范→学生验证”教学方法，学生在实验教学中处于被动状态，难以激发其积极性，实验教学效果不理想;相同实验知识点，在不同课程之间、关联专业之间基本各自为战。

2. 专业社会实践与毕业实习作为传统的实践教学环节，一直是培养学生专业应用能力的行之有效的教学环节。但随着时代发展、形势变化，企业因为市场竞争严峻或出于保护商业秘密需要，不能或不愿意给学生提供与专业对口的实习岗位，加之学生出于就业竞争的压力，往往选择在拟就业单位实习，导致集中实习安排越来越困难，学生实习较为分散，走过场现象比较严重，实习环节的实质作用越来越虚化、软化、弱化。

3. 毕业设计（论文）的主要目的在于培养学生综合地、创造性地运用所学知识解决实际问题的能力，系统性地训练和提高学生的创新实践能力。但目前，毕业设计（论文）通常集中安排于大四第二学期的前三个月，而此阶段毕业生一般忙于找工作、考研复试和公务员考试等，在一定程度上无法集中精力完成毕业设计（论文）实践环节，部分学生的毕业设计（论文）存在抄袭现象，从而使得毕业设计（论文）的实践教学功能无法得到较好的发挥。

与此同时，学生害怕面对真问题，缺少应对困难、解决问题的实际训练。

二、已做探索和实践

本课题根据教育对于人才知识、素质和综合能力培养的内在要求[5]、实践在大学培养高素质创新人才中的作用和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》在高等教育培养人才类型上所提出的“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”精神以及工程专业人才所“要求达到”的培养目标，以实践教学改革为立足点，通过推行本科生导师制度、运用灵活多样的培养方法、搭建立体式实践教学体系、改革培养方案与课程体系和考核方式等探索与实践，逐步构建切实以学生为中心的高素质创新人才培养模式。其中，凸显学生主体性、突出创新思维能力培养、重视实践实验环节、尊重个性差异和自身价值实现、注重课程体系改革实效等。针对当前实践教学所存在的主要问题而开展的探索与实践：

（一）通过推行本科生导师制度，加强学生自主学习和创新意识培养

通过推行本科生导师制度和专业导论等，教师为大一新生介绍专业培养目标、专业发展与现状、主要专业课程和课程主要知识点、专业特点与学习模式、行业发展状况以及未来发展趋势等，让学生从一开始就对自己所学的专业有个较为清晰的认识，解决学生学习缺乏方向感等问题。同时，通过组织学生参观实验室、展示科研项目成果和“反推式大学生涯规划”，激发学生学习兴趣、主动学习意识、时间紧迫感和社会责任感等，以培养学生创新意识和树立远大目标，解决学生学习缺乏能动性等问题。而师生间交流互动和感情的增加，导师不仅成为学习上的良师，更是成为思想和生活上可以信任的朋友，而导师丰富的学术知识、漫长的求学经历，尤其是积累沉积下的高尚人格和良好品质，让本科生在耳濡目染中受益匪浅，甚至影响他们一生。

（二）通过运用灵活多样的培养方法，突出学生创新思维能力培养

针对工程创新人才培养目标，积极鼓励和要求工程背景较强的课程开展探究讨论与启发式教学、实验驱动型教学、产学研合作教学等，让学生“做中学、学中研、研中创”，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习习惯和运用学科知识解决工程实际问题的综合能力和创新思维等。同时，本科生导师平时指导学生主干专业课程学习、创新项目和学科竞赛等，为其课余实践创新中遇到的各类疑惑和技术难题提供方向和具体指导，促进学生理论水平和实践能力螺旋上升，将知识和技术内化为其专业综合能力和素质。

（三）通过搭建立体式实践教学体系，切实增强学生工程创新能力

通过理论课程实验内容优化设计开发;基础实验、综合设计实验和研究探索实验等建设;基于项目的实践教学、讨论式实践教学和虚拟仿真实验教学;常规实验和开放实验相结合、实验教学与科学研究相结合、实验课程与行业实践相结合、自主设计和合作探究相结合、竞赛设计和产品开发相结合等举措，以及创设本科生创新实验室、口袋实验平台、校企合作实验室和校内外双导师制培养方式等，融会贯通课程实验、课程设计、专业社会实践与毕业实习、毕业设计（论文）等实践教学环节，搭建了不同实践环节相互支持、相互促进的立体实践教学培养体系，切实增强学生工程创新能力。

（四）通過培养方案、课程体系和考核方式等改革，促进学生多样化发展

结合学校对加强学生综合素质、实践能力和创新精神培养的具体要求以及学院学科优势与专业特色，在近十年的专业人才培养方案修订过程中，根据以人为本、科学规划、体现特色、动态发展、坚持创新等原则，有计划有步骤地删除和新开设了部分课程，加强学生工程实践能力和创新意识培养;遵循课程学习规律，合理设置了课程开设顺序，调整了部分理论课程与实验课程、前沿类课程、工具应用课程的开设学期，根据不同专业课程体系的要求，将部分选修课程调整为必修课程。同时，通过开卷、过程化考核、读书报告、项目设计、课题答辩和实物展示等课程考核方式和增加实际工程背景内容等课程考核内容改革以及开展综合设计类实验、研究探索类项目等，让学生在经历文献查阅、系统方案设计和技术路线选择、原理设计与器件选型、应用程序编写、原理样机制作与测试、总结报告撰写以及课题验收答辩等诸多环节中得到锤炼，促进学生多样化发展。

所构建的基于立体实践教学体系的高素质创新人才培养模式脉络，如图1所示。

三、人才培养主要特色

（一）凸显学生主体性

该人才培养模式，尊重学生天性和内在需要，注重其自我价值实现，注重在教学中激发和培养学生的主体意识，加深学生对于知识、思想和文化内涵的理解，培养其学习能力和创新思维习惯，使其意识到自身的地位、任务、价值及作用，从而产生强大的学习内驱力，爱学习、爱动脑，会学习、会思考，真正成为学习的主人，并逐渐形成正确的世界观和价值观，最终造就成为具有远大理想和抱负的精英人才，凸显学生主体性;改变以知识传授为中心的教育培养模式中所存在的：以成绩作为学习目的和人生价值重要体现;培养出的只是习惯于唯师唯书，墨守成规、信奉权威、人云亦云，缺乏实践能力、批判思维和创新意识，害怕独立思考，而只是善于书面考试、记忆现成知识和标准答案的“考生”等。

切实以学生为中心，倡导教师的“教”服务于学生的“学”，运用讨论式、启发式、探究式等教学方法，培养学生发现问题、解决问题、综合实践能力和创新思维意识等，引导学生主动学习、积极参与、自主发展，突出创新思维能力培养;通过动态增设专业相关热门技术和问题，开展小组合作、组织交流讨论、撰写学术报告、答辩演示等环节， 在锻炼学生查阅文献技巧和分析、归纳、解决问题能力基础上，培养其质疑批判思维品质和想象力，同时号召学生广泛阅读，形成多元知识结构，以切实提高其创新思维能力，因为“创新人才一定不是靠老师手把手教出来的”[6]。改变以知识传授为中心的教育培养模式中所存在的：教学内容脱离或严重滞后于学科发展，评价以掌握知识数量和精确性为标准，教学方法刻板、单一等现象。

与此同时，本科生导师制的推行增加了师生间交流互动和感情，便于教师及时发现每个学生身上的闪光点，根据学生不同特点和个性差异，因材施教，提供多样化发展指导，充分挖掘其优势潜能，培养其成为各行各业精英人才。同时，注重学生成长中德、识、才、学、礼等诸多因素协同并进，促进学生精神道德素养、科学文化素养及身体素质等全面发展，助其自身价值实现。改变以知识传授为中心的教育模式中人文精神与科学精神等培养淡化，所导致的学生高尚品德、诚信意识、法制观念缺失，合作意识、团队意识淡薄，学生发展片面而趋同等现象。

（二）实践环节相融相促

在探索实践高素质创新人才培养模式过程中，以实践教学体系改革作为切入点，以知识为导向，对课程实验开设情况、具体内容与师资力量等进行梳理、优化和进一步开发;以能力为导向，对不同实践课程进行层次化梳理、优化和建设，顶层系统设计与分层设置课程基础实验、综合课程实验、专业社会实践、毕业实习、毕业设计（论文）等环节，切实加强实践实验“真金白银”内容，并形成不同实践环节相互支持、相互促进的立体式实践教学体系，充分发挥实践教学在学生工程创新能力培养中的主导作用，进一步激发其学习和研究兴趣，促进其思考和探索，锻炼其思维能力，并深刻体会到知识的价值和创造的快乐。弥补“工程教育反而重视基础知识传授、忽视实践能力培养，许多技术含量较高的课程沦为纸上谈兵、光说不练”的弊端。

同时，通过开卷、过程化考核、读书报告、项目设计、课题答辩和实物展示等考核方式改革，实现考核功能由形式走向全面落实、考核主导由教师主体走向师生共同参与、考核内容由重知识走向综合能力考察发展、考核方式由单一走向多元，确保课程体系改革取得实效。改变以知识传授为中心的教育模式中考核功能落实尚不全面、考核主体学生参与度不高、考核内容局限相对滞后、考核方式针对性不强等问题。

（三）理论与实验教学统筹协调互相促进

通过鼓励师生积极申报创新创业训练计划项目、参加系列学科竞赛、创设本科生创新实验室（全天候开放）和“口袋实验”平台（学生借用带走）、建立学生深度参与的校企合作实验室和优秀人才的校内外双导师培养等举措，实现理论实验融合、课内课外融合、开放创新融合、实验实践融合等。同时，利用Email、QQ群或微信群等现代通讯工具进行答疑和辅导，实现管理信息化、实验空间和时间自由化、实验内容自主化和培养个性化等，实现学习向课内外相结合转变，并为优秀拔尖人才提供更多学习主动权和展现平台。改变实验教学依附于理论教学的传统观念。同时，可在一定程度上促使教师提升实验教学能力，并通过实验教学促进理论课程教学改革，课外实践所带来的学生能力提升可有效激励课内教学方式、方法和考核模式等方面改革，从而形成实验教学具有相对独立性和理论教学与实验教学应统筹协调互相促进发展的理念;并逐渐将导师科研项目、大学生创新创业计划项目、学科竞赛及自主探索课题等，都纳入到实验范畴，从而形成“大实验”或“广义实验”理念;将实验室从有限室内空间拓展为图书馆、宿舍、自习室等广义无限空间;将实验时间从有限的课内学时拓展为学生可以自由发挥且相对充沛的课内外开放学时;甚至，能够将实验对象和内容从自然领域拓展到社会领域，将传统理工农医等学科实验拓展到人文、社科、教育、艺术等领域。

四、结束语

以本科生导师制为基础，以实践教学改革为立足点进行专业高素质创新人才培养，教师秉承“匠心”，以本科生导师为纽带，串连科研项目、创新创业训练计划、学科竞赛、专业实践与毕业设计（论文）等实践教学环节，通过培养方案与课程体系优化、考核方式改革及学业生涯规划指导等举措，有效地激发学生学习兴趣、责任感、主动学习精神和创新意识，所“锻造”出来的“精品”毕业生，无论是国内读研、就业、出国深造或创业等均表现优异，而他们的出色表现和综合素养也使得家长和用人单位对学校教育教学工作高度认可，学校社会声誉不断提高。与此同时，更期望能将部分只会限于重点考试范围的“考生”转变为学以致用的真正“学生”，将部分课堂中的“观众”转变为可以满足课程实践的“演员”、“导演”，甚至是自主设计探索课题的“编剧”，切实提升学生综合实践能力、提高人才培养质量、促进学生全面发展，满足新产业变革对于人才的综合能力需求，培养出具有远大理想和抱负的高素质精英人才，最终使得教育同黨和国家事业发展要求相适应、同人民群众期待相契合、同我国综合国力和国际地位相匹配，实现教育大国向教育强国的转变。

参考文献：

[1]中国工程院.人才创造未来创新引领世界——关于工程科技人才的调查报告[N].光明日报，2010-06-10.

[2]王瑶琪，尹玉.加快建设高水平本科教育[J].中国大学教学，2019，5：10-13.

[3]林远芳，王晓萍，梁宜勇，等.“以课堂为主向课内外结合转变”的教学方法改革[J].高等教育研究学报，2014，37（3）：70-74.

[4]许宜申，吴迪，陈大庆，等.大学生工程创新能力培养探索与实践——以苏州大学光电测专业为例[J].当代教育理论与实践，2015，11（7）：44-46.

[5]陆国栋.教学方法改革的模式与举措[J].中国大学教学，2011，8：14-16.

[6]李子晗，罗旭.中科院院士、数学家王元：“创新人才岂是教出来的”[N].光明日报，2014-12-06.