科研反哺教学,构建以成果为导向的创新人才培养模式
2022-12-23解志文
高 旭 解志文 燕 峰
辽宁科技大学机械工程与自动化学院 辽宁鞍山 114051
为培养造就引领未来技术与产业发展的卓越工程科技人才,培养学生学习能力、科研能力、职业素养和创新能力,提高本科教学质量,要把传授知识为主的教学活动与直接获取实践经验、科研训练、创新训练有机结合起来,不仅要传授经典理论,注重工程实践能力,而且要接触学科前沿,了解最新科研成果;不仅要提高学生学习能力、动手操作能力,而且要提高科研能力和创新能力;不仅要掌握本专业知识与技能,而且要扩展到交叉边缘学科[1]。
工程教育专业认证遵循三个基本理念:成果导向、以学生为中心、持续改进[2]。这些理念对引导和促进专业建设与教学改革、保障和提高人才培养质量至关重要。成果导向教育已成为教育大国教育改革的主流理念。成果导向教育理念引导我国教学改革,具有现实意义[3-5]。
美国高校在20世纪60年代实施本科生科研训练,形成较为完善的训练体系,积累了丰富经验[6-8]。近年来我国部分高校开始实施本科生科研训练。根据目前教学存在问题,探索以创新模式的科研训练平台为基础,深入研究训练平台组建模式、运行机制,基于平台制度设计和技术应用模式,探索调动师生积极参与的制度设计、科研成果转化模式、科研成果反哺教学方法途径,具有重要意义。
一、存在问题
传统教育是学科导向,教育模式倾向于解决确定、线性、静止、封闭问题,知识结构强调学科知识体系完备性,教学设计注重学科需要,忽视了专业需求。现有教育模式存在以下问题:
一是教学过程以考试为导向注重培养应试能力,以理论教学为主,注重知识经验传授,学生处于被动地位,接收质量差。教学设计以教学内容为主旨,学生缺乏主动参与动机和机会;实践教学环节过于理论化,只对部分内容进行观察和验证实验,缺少创新实践环节;以理论考核为主,学生不具备综合运用知识能力,独立工作和创新能力差。
二是教师科研工作与本科教学、科研训练以及创新训练相脱节。在一所普通高校,承担科研工作较多的骨干教师承担本科教学任务较少,主要是为完成学校指定的教授至少承担一门本科课,这些教师很少有机会将自己科研成果带进课堂;本科生几乎没有机会接触到教师科研工作,接受科研训练,无法通过科研训练进行创新实践与探索进而凝练创新训练课题。
三是创新能力培养缺少支撑平台。创新实践活动未纳入人才培养方案,无法从现有体制上保障创新活动可持续进行,学生与教师参与创新活动积极性低。有些学生和教师希望参与创新活动,但又找不到切入点,导致创新活动无法广泛深入持续开展。
因此,迫切需要改变现有教学内容与方法、实践教学环节,通过将最新工艺、最新科研成果、学科最新动态融入本科教学中,让学生能够接触到学科前沿,引入交叉边缘学科内容,将教学与科研训练、创新训练紧密结合,建立适应社会需求的个性化创新型人才培养模式。
二、改革内容
基于科研反哺教学,以成果为导向,针对学生个性化差异,构建理论与实践、教学与科研训练、创新活动紧密结合的“4模块3平台2机制”个性化创新人才培养模式,建立能充分调动发挥学生主体性的长效机制,使学生个性化得到全面发展。
“4模块”指形成“4大教学实践模块”:以学生为中心,实现理论与应用相结合、实训与创新相互促进的模块化教学。教学内容通过方法讲授形成“理论基础教学模块”,通过案例教学形成“工程实际应用模块”,通过最新科研成果融入课堂、学生参与教师科研课题,形成“科研促进教学模块”,通过科研活动带给学生全新体验,在科研中进行相关创新实践探索,优化整合形成大学生创新计划,形成“创新成果检验模块”等四大模块。
“3平台”指为学生搭建“开放实验”“科研训练”“创新训练”3大平台:将课程教学实验与课外科技活动、第二课堂活动等结合起来,强化实践教学内容与过程。鼓励和帮助学生组成科研小组参与教师科研活动,激发目标动力和持续创新热情,培养学生科研能力和综合素质。在科研训练中进行相关创新实践与探索,确定学生创新训练选题,优化整合形成大学生创新计划。
“2机制”指形成“实训”与“考核”并重的2大评价机制:改变单纯的结果评价,实现过程化管理,建立全方位灵活多元化教学质量考核检验评价体系,实现多方位能力培养。
三、实施方案
首先,突破原有课程组织形式,充分发挥承担重点科研项目骨干教师的科研优势,根据个人特质和学科方向差异承接课程不同内容,交叉授课,把每位教师最新科研成果、最前沿技术及学科动态作为教学内容融入课堂教学中,并引入交叉边缘学科内容,实现授课内容与教学风格融合与优势互补,让学生了解学科尖端科研发展,拓展学生创新思维。
大胆创新,课程中增设专题训练环节,充分利用科研平台,将教师科研项目分解成若干专题训练子课题,优选一些骨干本科生参与指导教师科研,体验最新科研成果,根据实验数据,撰写科技论文,申报专利,达到培养个性化高级应用型人才目的。
学生在科研训练中进行创新实践探索,凝练创新训练选题,优化整合形成大学生创新训练计划。鼓励并组织学生应用所学专业知识,参加各类创新设计大赛,通过大赛来锤炼学生,检验学生创新能力,达到“以竞赛促实践,以创新促教学”为目的,通过获得奖项激励学生创新热情,引导学生持续开展创新活动。学生作品可应用到课堂教学中,激发学生专业学习兴趣与动力,体现创新教育对专业教育的强化和促进作用,实现课程训练与科研训练、创新训练有机结合与相互渗透。科研训练培养学生科研素养与职业能力,创新训练锻炼学生创新意识,二者促进课程训练,三者相辅相成,共同推动学生理论水平、实践能力、科研能力和创新能力提高,使学生成长为具有创新能力的人才。
其次,为解决人才培养与社会需求相脱节问题,将科研训练、创新训练、素质教育纳入人才培养方案,调动资源服务于科技创新活动高效、常态化发展,建立学生个性化全面发展的创新育人长效机制。制订个性化创新型人才培养方案,把教育理念更新、体制改革、机制创新作为教学改革切入点和突破口,在教学各环节中融入创新教育理念,培养学生创新意识。一年级新生入学教育过程中,通过开设“职业生涯规划”“创新教育”等公选课,举办创新讲座等形式,提高学生创新兴趣,在新生心中埋下创新火种。二年级学生是参与创新项目主力军,鼓励和帮助学生组成科技小组参与教师科研活动,选拔出优秀学生骨干,参与教师科研项目,将科研项目分解成若干专题训练子课题,使学生在团结协作一起完成项目过程中,自发学习专业知识,发挥创造性思维和创新能力,提出更多更好的解决方案,激发目标动力和持续创新热情,培养学生科研能力和综合素质。在科研训练中进行创新实践与探索,确定创新训练选题,优化整合形成创新训练计划,实现科研训练与创新训练相互转化与结合。三年级学生将课程教学实验与课外科技活动、第二课堂活动等结合起来,强化实践教学内容与过程。通过设置开放性实验,参加创新竞赛,撰写科技论文、授权专利等获得创新学分。四年级学生通过结合与延续科研训练与创新训练,将参加科研训练、创新训练项目课题、创新大赛成果转化为毕业设计课题,实现科研、创新与实践教学相融合。
最后,改革学生业绩评价与评奖评优体制,建立全方位灵活多元化、更加注重实效性的质量评价体系,增强学生创新能力、社会适应能力、就业竞争能力和可持续发展能力。改变单纯结果评价,实现过程化管理,多方位能力培养,形成“实训”与“考核”并重的两大评价机制。由于专业课程内容具有工程性、实践性强的特点,改革重点放在对学生应用能力、实践能力和创新能力考核上,加大实践环节比例。考核采取多角度、多方面、多手段,按照“知识+能力、过程+结果”要求,全面考核学生能力与素质,如课程采取“平时+综合性实验+科技调研报告+设计性大作业+专题训练+论文+闭卷笔试+综合答辩”等相结合的方式,能更客观反映学生学习情况,有利于学生工程应用能力、创新能力和综合素质提高。对参加科研训练、创新训练的学生,采取替代部分考核环节方法,对发表论文、申请专利和创新大赛获奖的学生,采取学分奖励,激发学生创新热情,使考核方式更加灵活弹性化。
四、改革成果
一是教师将科研项目转化为学生创新实践课题,达到科研反哺教学促进教学。使理论与实践、教学与科研及创新训练紧密结合,形成以创新能力、科研能力及综合素质培养为目标,充分发挥团队科研优势,以兴趣驱动为手段、科研攻关为纽带、教师为主导、学生为主体,教师与学生融为一体,构建融知识、科研能力、创新能力、素质培养为一体的团队协作型创新人才培养教育体系。从科研训练选题,在科研训练过程中凝练创新创意思想,到创新活动全过程,学生自主参与,指导教师起引导和促进学生思考问题、分析问题、解决问题的作用。只有充分发挥学生主体作用,学生创新能力培养效果才能得到保障。教师在完成科研项目同时,带领学生完成科技创新实践活动;学生以真实项目为素材背景,开展有切实需求的创新活动,激发了创新动力,极大地提升了创新质量,提高了科研能力与创新能力,个性化得到全面发展。
二是以目标为导向,科研训练为支撑,项目化为手段,大赛为载体,形成科研训练凝练创新课题,通过学生发表学术论文和授权专利、完成创新作品、参加各种专业科技创新大赛获得奖励,检验科研训练创新训练成果的有效途径,激发学生自主式学习、探究式学习原动力,解决学生学习动力不足、教师参与创新教育热情不高、找不到切入点等问题。通过以科研训练为支撑的创新训练平台开展技术应用研究和技术创新研究,构建起全新学生科技创新实践体系。
三是完善现有专业培养方案,修订专业培养计划,对专业基础课程体系和专业课程体系进行调整,对部分课程教学内容以及课程设计、毕业设计内容进行优化,建立能充分调动发挥学生主体性长效机制,贯穿于专业基础课、专业课、毕业设计(论文)过程中;完善配套机制改革,与创新人才培养模式相适应,在培养方案中增设创新教育环节,全面推进创新应用型人才培养;搭建创新基地教学团队,建立与创新教育业绩挂钩的教师业绩评价激励机制;改革学生业绩评价与评奖评优体制,建立学生实训与考核评价并重机制,设置创新学分,建立全方位灵活多元化、更加注重实效性的质量评价体系,为创新教育可持续性发展提供保障。改革成果可为高校探索新的创新训练平台提供成熟模式和经验,为其他高校相关专业应用型人才培养提供新方法和经验参照。
结语
本文创造性地实施了以科研项目为载体,以成果为导向,针对学生个性化差异,构建了教学与科研训练、创新活动紧密结合的“4模块3平台2机制”个性化创新人才培养新模式,将创新实践活动纳入人才培养方案,构建层次多样,涵盖科研项目、创新竞赛项目、设计大赛项目、学生自拟项目等创新实践活动体系,提高了创新人才培养质量。