多模式培养大学生实践创新能力的探索与研究

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  摘要:介绍了北京化工大学信息学院近年来实施的双轨制培养模式,传统模式和创新模式相结合,利用多样化的形式,在潜移默化中不断提升大学生的实践创新能力。实践证明,双轨运行机制能有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的实践创新能力,从而进一步提升学生的竞争力。
  关键词:双轨制培养模式;实践创新;大学生
  作者简介:金翠云(1978-),女,浙江江山人,北京化工大学信息学院,讲师;汪晓男(1971-),女,黑龙江五常人,北京化工大学信息学院,副研究员。(北京 100029)
  基金项目:本文系北京化工大学本科教育教学改革专项研究项目(项目编号:A201206)的研究成果。
  中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0106-02
  建设创新型国家关键在人才,培养实践创新人才是经济发展的需要,是社会的期待。高等教育作为科技第一生产力和第一资源的重要结合点,在国家加快从教育大国向教育强国迈进的过程中具有十分重要的地位和作用。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》强调,要坚持素质教育,着力培养学生的实践能力和创新能力。[1]胡锦涛同志在清华大学百年校庆讲话中特别强调了“创新成为经济社会发展的主要驱动力,知识创新成为国家竞争力的核心要素”。
  培养应用型创新人才是高等教育在新的历史时期重要的目标。科学有效的实践教学体系和教学方法对于提高学生的职业适应能力、创新能力和满足社会对人才的需求有着重要意义。[2]
  重视实践教学是北京化工大学信息学院的优良传统。学院通过多年的探索和实践,逐步形成了特色鲜明的双轨制培养模式,在传统实践教学的基础上,不断拓展多种创新模式,利用多样化的形式,在潜移默化中不断提升大学生的实践创新能力。
  一、双轨制实践教学培养模式的构建
  所谓“双轨制”,是在本科教学大纲、教学计划之内的一些实践教学活动(课程实验、课程设计,认识实习、生产实习,毕业设计、毕业论文)等基础上,不断拓展第二课堂(本科导师制、科研训练计划、学科竞赛等),如图1所示。在丰富学生课余生活的同时,利用多样化的形式,在潜移默化中不断提升大学生的实践创新能力。
  在本科培养计划中,已经安排了丰富的实践教学环节,包括课程实验、课程设计,认识实习、生产实习,毕业设计(论文)等。[3]这些实践教学活动贯穿于本科四年教学培养体系,通过贯彻实施这种实践教学培养体系,使学生在打好坚实的理论知识的基础上,通过各类实践教学活动,适时地将所学理论知识得以验证和应用,培养了学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。[4]
  1.课程实验、课程设计
  课程实验是培养大学生实践能力最基本、最直接的手段。笔者对课程实验的安排进行了改革,将课程实验分成三个层次,即基础性实验、设计性实验、综合性实验。基础性实验主要是相关课程的原理性验证实验,它是学生发展的基础,也是传统实验教学的主要任务。设计性实验的特点是针对某一个目标,学生自行设计实验材料、实验步骤,通过实际操作验证所设计实验的可行性。综合性实验则有更高的要求,主要面向高年级学生。所谓综合,就是要将本专业核心课程所学知识融会贯通,通过实验训练学生灵活运用、综合运用所学知识的能力。
  课程设计实际上也是课程实验的衍生产物。一般安排在大三下学期或大四上学期。课程设计与上述的综合性实验比较类似。学生在比较集中的时间内(一般是1~2周),完成一个设计性的题目。通过制定计划、选型、建模、编程、验证等环节,最终完成设计任务。
  2.认识实习、生产实习
  认识实习、生产实习是本科阶段非常重要的实践环节。认识实习主要面向低年级学生,在学生们刚刚接触一部分与本专业相关的专业基础课程,但对所学专业还没有整体认知的时候,安排学生深入基层,实地参观工厂流水线、企业生产车间等场所。
  生产实习更注重让学生“真刀实枪”地完成一项设计性的任务,也可以称它为“浓缩版”毕业设计。生产实习一般为3~4周。相对于其他实践环节来讲,历时较长,因此对学生的要求也比较高。需要学生在这期间完成一项教师指定的较有挑战性的课题。当然,学生也可以自行拟设题目,在指导教师认可后开展课题研究。在生产实习过程中,学生将会经历查阅资料、制定计划、论证方案、购买器件、搭建电路、调试编程、实验验证等各个环节。
  3.毕业设计(论文)
  本科毕业设计是学生在校学习的最后一项教学内容。毕业设计不仅是对学生在校四年所学知识的综合考核及应用,而且也是学生步入社会之前的实践考验。为了更好地让学生保质保量的完成毕业设计,加强对学生的思想教育,加强毕业设计的过程管理至关重要。首先,在开展毕业设计之前,通过辅导员、班主任、指导教师等,从各个角度对学生阐明毕业设计的重要性,做好思想工作。其次,在毕业设计整个过程中做好过程管理工作,抓好指导教师与学生毕业设计的每一个过程、每一个环节。提出了毕业设计过程管理的“十环管理办法”,即对“毕设布置、课题论证、开题报告、每周交流、中期检查、限期整改、实物验收、论文答辩、成绩评定、毕设评优”十个环节制定出明确的管理办法,使教师和学生均有章可循。通过校、院、系三级齐抓共管,切实保证毕业设计质量,从而最终能让学生在严格的毕业设计过程中获得就业与发展所需要的真才实学。
  二、利用多样化形式提升大学生的实践创新能力
  在“双轨制”实践教学培养模式下,除了上述纳入教学大纲的传统实践教学活动之外,通过不断拓展第二课堂,包括本科导师制、科研训练计划、学科竞赛等,在丰富学生课余生活的同时,也可以利用多样化的形式,在潜移默化中不断提升大学生的实践创新能力。
  1.本科导师制
  本科导师制是现行的辅导员制和班主任制的有效补充。本科导师不仅能在学业规划、课程指导、专业兴趣培养等各个方面对学生起到引导、指导的作用,而且学生通过在本科阶段加入指导教师的科研团队、参与科学研究,使学生的实践能力得到很大的提升。在参与科学研究的过程中,能很好地调动学生的积极性,将所学的知识用于解决工程实际问题。   北京化工大学信息学院自2010年开始实施本科导师制以来,已有三个年级的学生参与了本科生导师制。由于各专业师生比例不同,学科层次也有差距,因此各专业参与的比例有所区别。但从总的参与情况来看,近三年来,学生们参与本科导师制的比例逐年递增。以自动化专业为例,2008级本科生参与导师制的人数为81人,占专业总人数的41%;2009级本科生参与导师制的人数为90人,占专业总人数的52%;2010级本科生参与导师制的人数为110人,占专业总人数的56%。北京化工大学信息学院实施本科生导师制3年来,不仅从学生参与比例上逐年递增,在本科生培养、本科生就业等各方面也取得了一定的效果。
  首先,本科生导师制是班主任制、辅导员制的有效补充。在传统教育中,辅导员一般只负责学生的思想品德教育;班主任则侧重于对整个班级学习、生活和学生思想的管理;任课教师只对其所授的课程负责,而对学生个人的全面发展则往往没有具体的要求。而本科生导师制突破了这种思想教育和专业教育分离的局面,把教书和育人工作有机地结合起来。通过导师和学生近距离地接触、了解、沟通,导师能针对学生个体因材施教,通过自己的言传身教,培养学生健康向上的政治思想品质,严谨求实的学风,勇于钻研、不畏艰难的精神和为国家社会服务的职业道德。本科生导师制拉近了教师与学生的距离,为师生思想交流和心灵沟通构建了新的平台。在这个平台上,教师和学生将会“教学相长”。
  其次,提高了科研、竞赛的参与比例。在本科生导师制的实施过程中,较大比例的学生参与到导师的课题研究中,一部分学生在本科阶段通过参与导师的课题,发表了高水平的学术论文,申请了发明专利。学生们在导师的鼓励和引导下,参与各类学科竞赛的积极性也显著提高。
  另外,本科生导师制也促进了学生就业。本科生导师在指导过程中负责向所指导学生详细介绍本专业毕业后的就业方向、行业发展态势,据此要求学生进行职业生涯规划。针对高年级毕业生,将职业生涯发展理念融入大学生就业指导的全过程,实行发展性就业指导模式。通过导师的指导、教育陶冶学生的情操,提升学生的精神境界,增强学生的理想与信念,提升毕业生的就业信心。
  2.科研训练计划
  科研训练计划(SRT)是提供本科生自主创新、进行科研项目研究的一条有效途径。科研训练计划以学生为主体,3~5名学生组成科研团队,其中一名学生作为项目负责人,每个项目也有指导教师。项目的立项、申请书撰写、项目的执行、项目结题等各环节都要以项目成员为主,指导教师只是辅助指导,在学生遇到困难或项目遇到瓶颈时给予专业指导,协助学生顺利完成项目。在科研项目的实施过程中,不仅培养了学生的团队合作能力,而且通过一个完整科研项目的执行,学生的实践动手能力、科研能力、运用所学知识解决实际问题的能力也得到了较大提高。
  自2006年以来,在校院两级组织机构的管理下,科研训练计划开展得井然有序。北京化工大学信息学院近5年来获得立项资助项目97项,参与学生达345人。开展SRT取得的主要成果是硬件制作15件、程序设计12套、发表论文8篇,其中SCI收录论文3篇,发明专利1项,软件著作权1项。从反馈的信息来看,科研训练计划的实施达到了预期的效果。SRT计划的实施强化了工程背景,注重创新性、专业特色和实际应用,起到了很好的引导、示范、评价性作用。
  3.学科竞赛
  学科竞赛是开拓学生思维、提高学生实践创新能力的有效手段。目前学科竞赛种类繁多,学生可以根据自己所学专业和兴趣选择参加某类竞赛。参加学科竞赛,学生都希望拿到奖项,从而为将来就业或继续深造增加一份筹码,但每类竞赛奖项是有限的,且获奖也并不是唯一目的,在整个过程中,包括赛前选拔、赛前培训、赛前准备、正式比赛等各个环节,学生的抗挫能力、应变能力、实践创新能力、与人沟通能力等都得到了很好地锻炼和提高。
  北京化工大学信息学院在学科竞赛及科技活动中,经过多年的摸索,构建了立体化全程培养的科技创新平台。立体化全程培养的科技创新平台涉及到四个不同角度的立体式交叉与融合。从所涉及的学科方向来看,包括自动化类、计算机类、电子信息类;从与专业课程对应的角度来看,包括基础知识型竞赛、专业基础型竞赛、专业技能型竞赛以及综合创新型竞赛;从时间跨度来看,贯穿了整个本科培养阶段;从竞赛内容来看,包括学科性较强的竞赛以及跨学科竞赛。
  在各类型的学科竞赛和科技活动中,学生们不仅提高了自身专业水平及专业技能,同时也为学校、学院争得了各项荣誉。近5年来,北京化工大学信息学院本科生获得北京市级二等奖以上的奖项包括电子设计大赛32项、国际ACM程序设计大赛6项、“西门子杯”全国大学生工业自动化挑战赛5项、全国ITAT信息技术水平大赛23项、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛3项、全国软件专业人才设计与创业大赛14项。
  本科导师制、科研训练计划、学科竞赛等各类形式多样的第二课堂模式,是传统教学模式的有力补充。通过各类活动的不断开展,最终受益的一定是学生。
  三、取得的成效
  实践创新能力是提升人才培养质量的根本所在。北京化工大学信息学院秉承优良传统,不断开拓创新,双轨运行,多模式培养学生的实践创新能力。经过多年的实践,学生的综合素质稳步提高。形式多样的实验教学不仅提高了学生的实际动手能力,而且通过严格的毕业设计管理制度,学生的毕业论文质量也得到了提高,学生在毕业设计过程中真正得到了锻炼。部分学生通过参与导师课题研究,发表了高水平的学术论文、申请了发明专利等。在学科竞赛中,每年都有一定比例的学生能够获得奖项,为学校、学院争得荣誉。通过各类新颖的第二课堂活动,不断提高了学生参与的比例,作为传统实践教学的有效补充,还可以很大程度地提升学生的实践创新能力。
  四、结论
  实践证明,双轨制模式是一种提高大学生实践创新能力的有效模式。在传统实践教学的基础上,不断拓展多种创新模式,利用多样化的形式,在潜移默化中不断提升大学生的实践创新能力,从而进一步提升学生的竞争力。
  参考文献:
  [1]赵维武.本科生实践创新能力培养的研究[J].实验技术与管理,2006,23(1):83-85.
  [2]吕念玲,陈纪鑫,殷瑞祥.大学生实践创新基地建设的思路与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(8):279-280.
  [3]纪巧灵.改革传统教学模式,加强实践创新环节[J].高等理科教育,2006,(5):101-103.
  [4]周童,陈德春,曲占庆.改革实验教学模式 培养学生实践创新能力[J].实验科学与技术,2010,8(6):66-68.
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