工科创新型人才培养模式研究

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摘要：培养具有创新精神和创新能力的工程研究型人才是我国高等教育的一项重要任务。在分析现有工科本科生培养模式的基础上，建议从课程体系设计、实践教学环节改革、教学方法转变以及教师自身创新素养的提高等几个方面着手，建立新的工科人才培养模式，推动工科创新型人才培养。

关键词：创新精神；创新能力；人才培养；本科教育

作者简介：陆必应（1976-），男，安徽舒城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授；张汉华（1975-），女，湖南衡阳人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授。（湖南 长沙 410073）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0019-02

21世纪国家间的竞争实际上是人才的竞争，特别是创新型人才的竞争。为此，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》把提高学生的创新精神和创新能力作为战略重点之一。培养学生的创新能力已成为高等教育界的共识。[1-6]随着我国高等教育由“精英教育”转变为“大众教育”，高等教育呈现差异化发展，国家教育部相继实施了“211工程”和“985工程”，旨在重点扶持部分大学向研究型大学转变，出高水平科研成果，培养具有创新能力的科研人才。这类学校培养的人才通常被成为学术型研究人才，其重要的衡量指标是发表了多少高水平科研论文。

然而当前我国正努力实现从“中国制造”到“中国创造”的经济发展模式的转变，能否培养大量具有创新精神和创新能力的高素质工程研究型人才是决定我国能否顺利实现经济转型的关键因素之一。[7，8]因而培养具有创新精神和创新能力的工程研究型人才也是我国高等教育的一个重要目标。

一、工科创新型人才的基本要求

创新精神和创新能力是衡量创新型人才的两个基本要素。首先要有创新热情和创新精神，缺乏创新热情的人不可能有创造。对工科人才而言，创新热情主要指对实际问题探索新的解决方案的激情，也就是要有解决问题的兴趣和主动精神。其次要有创新能力，包括高度敏感的观察力、丰富的想象力和灵活的思维、卓越的实践能力、合理的知识结构和良好的团队协作精神。[9]

高度敏感的观察力是指能透过表面现象认识事物的本质以及在平常事物中发现细微的异常的能力。丰富的想象力和灵活的思维指能轻易摆脱惯性思维定势，能提出不同寻常但合理的观点和解决问题的方案。实践能力是指在实践活动中表现的动手能力、实验能力、表达与交往能力等。知识是能力的基础，创新型人才不但要掌握本门学科厚实的基础知识，还要掌握相关科学领域的基本原理和方法以及良好的人文知识和素养。只有具备良好的知识结构，才具备终身的学习能力，才能够根据创新的需要不断完善自身的知识结构。个人的知识和能力毕竟是有限的，很多创新是通过团队合作实现，一个具有良好团队协作精神的人才能充分发挥其创新能力。

二、现有工科学生培养模式分析

在工科本科生的培养过程中，近年来全国形成了相对固定的培养模式，即一、二年级为一般基础知识的学习，三年级为专业基础知识的学习，四年级为专业课程的学习和毕业设计。这种培养模式传授知识系统，教学要求严格，教学计划、体系完备，学生学习勤奋，理论基础扎实。但落实到教学实践中存在重知识轻能力、重理论轻实践、重继承轻创新的缺陷，不利于学生创新能力的培养。具体而言存在如下不足：

在培养目的上，以课程知识学习为中心，以学生掌握知识为目的。教学内容以传授课本知识为主。在教学方法上，以课堂讲授为主体，研讨互动式教学难以大面积推广。教学过程就是传统的传道、授业、解惑的过程，忽视了学生能力的培养。在考核方式上，以课程考试成绩作为学生的评价依据。这样的教学模式中学生是被动的接受者，没有最大程度发挥学生的积极主动性，更谈不上培养学生的创造精神。

在课程体系设计方面，课程体系趋同，学生自主选择的余地小。虽然大部分工科院校改用学分制，学生有部分权利选择自己感兴趣的课程，但一方面必修课程比例大，学习任务重，能自主支配的时间有限；另一方面可供选择的课程范围窄，存在专业面窄、专业之间界限明显、理论与实践脱节等问题，且在学生最后的综合素质评定上，学生选修课的学习情况所占权重比例几乎可忽略不计，导致通过选修课激发学生兴趣爱好，进而培育创造精神的效果不理想。

在实践环节上，以验证性实验教学为主，对培养学生创新能力的重视不够。兴趣爱好是引导创新最好的老师，宽广系统的知识结构是创新的基础。对工科学生来说，实践是创新的源泉，在实践中发现问题、分析问题、解决问题，从而培养了学生的创新能力。目前的课程体系设计中，实践环节主要由课堂实验和毕业设计两部分组成。课堂实验内容绝大多数是按确定的方法、步骤对某种原理或现象进行验证，探索型、研究型、开放式的实验内容很少。这类实验重点培养的是学生的基本实验技能，而非学生的实践能力。毕业设计要求学生综合利用所掌握的理论、知识、方法和技能去分析、解决问题，是本科生实践教育的重要环节，是培养工科学生实践能力和创新能力的有效途径。[10]然而，由于毕业设计选题不够合理、过程疏于控制、考核答辩流于形式，导致毕业设计达不到培养能力、提高素质的目的。

三、创新人才培养的途径

工科创新型人才不仅需要掌握专门系统的基础知识，还要有创造性的思维和良好的创新能力。可见，现有的工科学生培养模式在培养目的上，在课程体系设计方面和在教学手段上都不能满足培养学生的创造精神和创新能力的需要。必须发展新的培养模式，采用科学的方法在传授学生基础知识的基础上激发学生的创造精神，开发学生的创造性思维潜能，培养学生的创新能力。具体来讲，可从以下几个方面进行革新尝试：

1.设置合理的课程体系

构建合理的课程体系，对学生进行系统性的培养，是提高学生创新能力的前提。课程体系建设要坚持厚基础、重能力、促创新的原则。要协调好基础教育与能力教育之间的关系。可尝试将课程体系分成基础课程、专业课程、实践课程、拓展课程等几个相互联系又相对独立的模块。基础教育课程设计要致力于拓展学生的知识面，专业课程设置要强调各门课程间的内在联系，基础课程与专业课程一起构成一个范围宽广、逻辑上相互联系的知识整体。利用实践课程促进学生能力的培养，利用高水平知识讲座等拓展课程拓展学生的视野，激发创新灵感。

重视拓展课程设置。本科生若想成为具有强实践能力和创新能力的高素质人才，除了要掌握坚实的理论基础外，还要具有宽广的知识面。学校应广泛开设关于各学科前沿发展动态的高水平知识讲座或研讨课，鼓励学生跨学科参加、选修，拓展学生的知识面，为提高学生创新能力打下良好的基础。有条件的情况下邀请国内外高水平科学家作学科发展动态的报告，让学生了解社会和科学研究的新发展、新动态，启迪学生的创新思维。

2.改革教学模式和方法

在教学方法上要从以教师为主体、课程为中心的教学方法向以学生为主体和中心的教学方法转变。对于专业基础课和专业课推广案例式、推演式教学模式，促进学生由被动适应性学习向主动探索性学习转变，推进课堂教学由传授知识向传授方法转变。在有条件的情况下，开展参与式、研讨式教学，鼓励学生自行搜集资料、阐述观点、展开辩论，激发学生的参与热情和研究兴趣。

重视实践环节，改革实践环节。开展形式多样的实践性教学，如课程拓展学习、实践探索、课题研究、论文撰写、实验、上机、实际作业等。实践教学要着眼学生基本实验技能训练和实践动手能力培养，充分利用现有条件合理安排教学内容。实验教学由传统的验证性实验为主向综合性、设计性实验为主转变。提供条件，鼓励兴趣相近的学生以团队的形式在专业老师的配合下开展研究性实验，在团队合作研究中培养学生信息搜集能力、观察能力、发现和解决问题的能力、动手能力、表达能力和协同精神，进而形成创新能力。

重视毕业设计环节，把毕业设计作为本科生教学环节中最重要的环节之一来抓，把好选题关、过程控制关和答辩考核关。首先应改变现有的教师设题、学生被动接受的选题模式。尝试由学生根据自己的特长、兴趣爱好、知识结构自行选择毕业设计的研究方向，再组织有较高学术素养、丰富科研经验的教师组成审题小组，与学生一起对课题进行分析审查，对拟研究内容进一步细化。过程控制要充分尊重学生的自主性，应由学生自行拟定课题研究方法、实验方案和技术路线，对存在的问题要及时讨论，引导学生自行修正。毕业答辩要重点审查学生的研究过程、研究思路，不能仅审查论文本身，更要关注实验方案、应用程序等其他研究成果，通过过程评审评价学生毕业设计过程中表现出的实践能力、创新能力。

3.提升教师素质和实践能力，保障学生创新能力的培养

作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者，教师本身的素质和能力直接影响着培养的人才素质。[11，12]当前高校在对教师上课技能的考核评价方面侧重于程式化的基本教学能力和水平考核。这种考核对基础课教师是合适的，保证教师能将课本知识较好地传授给学生。通过考核的教师可以成为一名合格的知识传授者，但离成为学生创新思维和创新能力的培养人还有较大差距。一个仅掌握了基本的专业基础知识、创造性不强、实践能力弱、思维不开放的教师是无法开拓学生思维、培养学生创造力的，甚至会影响学生创新能力的开发。

教师的实践能力和创新能力从哪里来？从高水平的科研实践中来。一名合格的工科教师一定不能脱离科研而只从事教学，要将教学和科研很好地统一起来，教学由科研支撑。对专业课和拓展性课程的执教老师应该设立新的准入制度，必须是正从事该领域前沿研究课题的一线研究人员。另外，学校要提供条件让专业课老师定期参加国际学术会议和学术交流，跟踪本学科领域的研究动态。只有通过综合手段切实提高教师的学术水平和创新能力，才能促进创新型工科人才的培养。

参考文献：

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