大学生创新实践能力提升的探索与实践

2019-09-10刘卓夫罗中明张玉萍赵弘宇许景波

高教学刊 2019年20期

刘卓夫罗中明张玉萍赵弘宇许景波

摘要：以提高教学质量、培养高素质人才为中心，实行了以低年级班主任制和高年级导师制的人才培养模式，以大学生创新实验和学科竞赛为创新载体，以科研素养的全面提升为目标，创新教育理念。通过多年积累和不断摸索，完成了综合实验改革、毕业设计改革、双语教学改革等一系列教改项目，全面提升了毕业生的创新能力。

关键词：创新能力;学科竞赛;综合实验;毕业设计;双语教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）20-0044-03

Abstract： In order to improve the educational quality and cultivate high-quality graduates，we have implemented the training mode based on class teachers at lower grade and supervisors at higher grade. In addition， the innovative experiments combined with discipline competitions are used as the innovative carrier to enhance overall improvement of scientific research capability as well as the innovative education concept. Through years of accumulated experience and continuous exploration， a series of teaching reform projects have been completed including comprehensive experiment reform， final year project reform and bilingual teaching reform. As a result， the innovative ability of graduates has been improved comprehensively.

Keywords： innovative ability; discipline competition; complicated experiment; final year project; bilingual teaching

大学生创新和实践能力的培养，综合素质和文化修养的提高是当今大学教育的核心问题，作为地方性普通高等院校，如何提高教育、教学质量，培養创新、应用型人才，是一个值得深入探索的问题。

一、概述

随着本科生入学率的提高，一方面在校大学生人数急剧增长，高等教育资源短缺的矛盾逐渐暴漏出来（例如：实验设备陈旧，毕业生缺乏创新意识和实践技能），结果造成了本科生学习质量和学习态度的下降，以及本科毕业生综合能力的下滑[1-3]。

如何提高教育教学质量，培养学生的创新意识和创造性思维是本科教育中急需解决的问题[4-6]。通过反复研究，哈尔滨理工大学测控技术及仪器专业制定了以综合性实践教学改革为媒介，以多种形式的现代教学手段为依托，鼓励并引导学生积极参加各种形式的创新实践活动，全面提高学生的综合素质，把学生培养成基础扎实，创新意识强，适于用人单位不同需求的复合型高级人才。在实施的过程中我们重点研究了以下几个方面：

（一）学生综合素质提高的问题

目前，教学资源与教育投入的矛盾日渐突出，大学生综合素质和能力呈下降趋势，本科毕业生难以满足市场需求等问题比较突出。如何充分利用现有资源，全面提高毕业生的综合素质，以满足当前就业环境下，用人单位的需要是一个急需解决的问题。

（二）学生实践创新能力提高的问题

建立创新型社会大环境下，对工科毕业生要求最突出的一点就是实践创新能力。课堂教学可以全面、系统地传授专业知识，但无法达到提高学生实践能力的目的，以何种形式，如何提高学生实践创新能力是保证学生能否在未来竞争中生存的大问题。

（三）学生个性发展及社会需求的问题

培养工程师不是本科教学的唯一目标，每年还有相当大比例的学生要进入到更高层次大学继续深造，甚至有相当一部分同学在未来工作中，要从事高端科研工作。因此在学生培养过程中，如何发现人才，并在普遍提升学生的科学素养的同时，又尊重个性发展，是满足国家对高端人才需要的大问题。

二、具体实施方案

（一）以班主任+导师制全面提升毕业生综合素养

一般而言，本科生一、二年级所开设的课程主要是公共基础课和少量专业基础课，学生所面临的困难具有一定的普遍性，比如：如何完成学习环境和学习方法的转变，如何适应大学的教学模式。结合这一阶段学生刚刚完成高中学业（班任的管理模式），在每一个本科专业班级配备了对应的班主任。这样既可以及时帮助学生解决学习、生活中遇到的困难，又可以增强专业课教师与辅导员的沟通，制定切实可行的计划。

随着专业课学习的深入（大三开始），学生对专业领域的认知逐步提高，对实验研究条件的需求增加，这时开始形成以兴趣小组为单位的本科生导师，及时引导专业学习过程中遇到的问题，并指导学生规划专业发展方向，最终作为学生的毕业设计导师。

分阶段导师制的优点是既可以全程指导、针对性培养学生。基础知识学习阶段，以班主任形式，引导学生尽快适应大学生活，夯实基础知识;进入专业课学习阶段，专业导师制帮助学生了解专业领域的科研工作，因材施教培养学生创新意识，最终通过毕业设计，全方位考核学生能力。

（二）以综合实验改革、科技竞赛为载体，加强学生创新能力培养

在教学过程中，通过整合资源，自制设备，“校企”合作等方式，为学生提供实践技能演练平台。建立了灵活多样的运行机制，具体做法包括：

1. 综合性、探究性实验代替验证性实验

在实验教学将技能传授转变为以复杂工程问题为基础的探究性和综合性实验，在实验过程中，鼓励学生提出科学问题、探索研究方法、从而达到培养学生从事科学研究的能力。

2. 构建校企结合，创造实践技能发展空间

通过与“哈尔滨电工仪表研究所”、“哈电集团”、“哈尔滨量具刃具集团”的校企合作，为学生深入企业，了解用人单位需求提供了机会。形成了实验教学、课外科技活动、企业培训等多层次实践环节。

3. 鼓励学生积极参与学科竞赛，提高创新技能

近年来，学生在挑战杯赛、全国大学生电子设计竞赛、智能汽车大赛、机器人大赛等省级、国家级竞赛中屡创佳绩。特别是多人次获得全国数学建模和美国数学建模竞赛的优异成绩。

（三）改革毕业设计考核指标，全面检验学生的综合素养

毕业设计质量是综合衡量本科生教学水平的一个很重要的指标，它不仅反映了即将毕业的本科生掌握本专业知识和正确运用这些知识的能力，更重要的是它还反映出本科专业建设的总体水平，因此科学考核评价本科毕业设计情况具有重要意义。

传统的本科毕业设计评价体系采用的是：通过答辩委员会进行评分的方法。这样的考评方式的优点是：简单、方便。但不可否认的是，这样的考核模式，没有充分考虑导师在毕业设计过程中的作用。

鉴于毕业设计考核模式存在的不足，经过研究分析，制定出便捷、全面的考评标准。将学生毕业设计成绩的考核从最后答辩这一坐标原点在时间序上纵向延伸，毕业设计过程中的每个不同时间段分别给分;在空间序上横向扩展，全面考虑论文横向可比性，从立题、学术价值、完成工作量等各方面分项给分。考核评价指标体系遵从以下几个原则：

1. 本科导师的主导作用

本科毕业设计题目主要由本科导师根据研究方向，结合科研课题拟定的适于本科生完成的试验探究问题。因此，论文的工作量和学术水平，本科导师最有发言权。此外，在整个毕业设计期间，本科导师对学生具体的表现，论文完成情况、科研能力、对所学知识的运用等非常清楚。这些环节的评价，单纯通过审阅论文、答辩表述以及回答提问，很难正确评估，所以本科导师的评价是毕业设计成绩最重要的组成部分。

2. 评阅教师的监督作用

评审人除了审查论文选题，方案的合理性、书写格式的正确性以外，同时考察毕业设计的工作量和完成情况，最终给出适当的成绩。评阅教师在毕业设计工程中起到客观评价的作用。

3. 答辩委员会的决定作用

学生提交完毕业论文，通过答辩小组评审后，成绩汇总到答辩委员会，从而避免不同答辩小组在把握标准上的差异。针对获得优秀成绩和不及格的论文经过答辩委员会专家集体审查，确定最终成绩（如图3）。

4. 考核指标改革与毕业设计改革同步进行

“毕业设计工作态度”“毕业设计主动性”等指标过于笼统，缺少客观依据。对应新的考核评价体系，毕业设计由一学期改为两学期，在第七学期开始将毕业设计任务布置给学生，提供充裕的时间，方便学生查阅文献资料和独立研究。在设计过程中增加中期检查和随机抽查，使每个学生在设计过程中的表现反映在毕业设计成绩中。

（四）充分运用现代教学手段，多途径提升学生科学素养

科学素养是人要具备科技创新的必备能力。目前，培养和发展学生的科学素养已经成为世界各国公认的核心教育目标之一[7]。科学素养包括五个方面，即文献阅读、论文设计思考、实验环节训练、口头陈述训练和科学论文撰写。为了帮助学生及时掌握科技前沿的发展动态，提高阅读科研文献（特别是英文科技文献）的能力，在教学中开设了多门双语课程，在培养学生创新能力和获取新知识方面收到了良好效果。

在双语课堂中，信息技术作为效能工具、情境工具来提高教学效果及提高学生学习兴趣是最有效的方法。针对双语教学中存在的学生接受难，教师讲解难的问题，探索多媒体课件辅助双语教学的授课模式;通过声、光和影像等多媒体技术，增强学生的感性认识，降低外文讲解的难度[1，8-9]。利用多媒体课件辅助双语教学的授课模式，将晦涩难懂的公式和定理变成形象生动的计算机演示范例，同时辅助简单的英文句式和汉语解释，使学生较轻松地掌握所要学习的知识和要点。教学过程中，采用“提出问题、自主探究、归纳小结、反馈讲评”的反馈模式，教师根据学生的能力和知识结构，提出问题，学生通过查阅文献，特别是外文资料，寻找解决方案，最后，由教师归纳总结。该教学模式改变了传统的以教师讲授为主体的授课方式，激发了学生的创造性，有利于培养学生查阅英文资料和独立解决问题的能力。

此外，在教材的选择方面也需要“因地制宜”。比如：某些专业课程选用影印版国外原版教材（价格低于原版，减轻学生经济负担），“信号与系统”和“数字信号处理”课程，课题组选用了Simon Haykin和Barry Van Veen联合编著的《Signals and Systems》（第二版）和Sanjit K. Mitra编著的《Digital Signal Processing： A computer based approach》（第三版）作为教学用书。这些教材目前已被国外许多著名学府（如：MIT、Berkley、Oxford等）指定为教学用书。该教材的影印本已由电子工业出版社出版，并被选为电子工业出版社《国外计算机科学教材系列》教材。另外，课题组联合国外知名专家出版了双语教材《计算智能基础》一部，该书的英/日版主编是东京工业大学广田薰教授。

教材的选定，仅仅是教学准备过程的开始，这是由于国外教材的内容、思路和编写形式与国内教材的风格完全不同，一个显著特点就是概念叙述详细，应用性很强，表现在习题的数量巨大，并且习题与实际应用问题的联系紧密。因此在确定了教材后，课题组对教材进行了深入地钻研，消化吸收书中的内容，根据学时情况、学生的接收能力，确定了所要讲授的内容。

三、结束语

根据学生不同时期的学习特点，设计出班主任+专业导师的培养模式，从而增强了学生与专业老师的接触机会，使专业教师不仅授课，而且育人，为培养复合型高级人才奠定基础。

以综合、创新性实验为依托，以创新、创业项目为突破，鼓励、引导和帮助学生积极参加各种课外科技活动，在实践中提高创新能力。

科学素养是人要具备科技创新能力必不可少的基本素养。通过借鉴成功经验，改革陈旧教学模式，运用现代教学手段，全面提升学生的科学素养。

参考文献：

[1]刘卓夫，罗中明，李永波.借助国际合作优势深化本科双语教学的研究[J].高师理科学刊，2015（8）：92-95.

[2]刘卓夫，罗中明，李永波.双语教学改革存在的问题与思考[J].黑龙江教育学院学报，2010，29（2）：62-64.

[3]宰瑞娟.試论高校本科生班主任和导师的职责分工——以三所高校为例[J].西北成人教育学院学报，2018，133（01）：35-39.

[4]乔立娟，王文青，张晓芳，等.本科生导师制人才培养模式的成效与对策——以河北农业大学本科班主任辅导制为例[J].河北农业大学学报：农林教育版，2014（2）：1-4.

[5]许建，孙立雄，孙冬雪，等.基于课外科技活动的理工科大学生创新能力培养模式研究[J].才智，2018（14）：91.

[6]陈东初，袁毅桦，张俊敏.地方高校本科毕业设计（论文）教学环节改革与应用型人才创新能力培养的研究与实践[J].广东化工，

2010，37（4）：216-217.