將探究式教學思想融入人才培養過程

摘要:本文結合教改項目“自動化專業創新人才培養體系研究”，從理論和實踐兩方面研究在自動化專業人才培養過程中，如何實施以探究為基礎的教學模式和學習方法。經過多年的實踐，逐漸形成以學生探究行為為主體、教師探究式教學思想為主導，學生創新人格、創新思維、創新能力培養為內在目標，以規模化、系統化、規范化的學生實踐教育體系為依托的創新人才教育格局，完善和發展了人才培養的多元化模式。

關鍵詞:探究式教學;自動化專業;創新人才培養模式

1推動以探究為基礎的教學模式和學習方法的應用

教育有三個層次:讓受教育者知道世界是怎樣的，成為一個有知識的人，成為一個客觀的人;讓受教育者知道世界為什么是這樣的，成為一個會思考的人;讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好，成為勇于探索創造的人。傳統教育教學大都停留在第一個層次，許多學生反映在學完課程后，覺得學了許多東西，又似乎什么也不會，不知道所學的東西有什么用。其原因在于傳授式教學將傳授知識作為教學的唯一目的，而且傳授的知識僅在“是什么”的層次上，至于為什么，知識是如何形成的，能解決什么問題則很少顧及。

自動化學科發展具有實踐性、時代性、系統性和交叉性，結合國際高等工程教育改革的趨勢，我們可確定自動化學科專業實踐教學與創新人才培養的方向[1]，通過專業基礎課的精品化建設(建成市級和校級精品課程各1門)推動專業系列課程向以探究為基礎的教學模式轉變。我們不能僅僅把學生作為知識的儲蓄工具，而是要使之成為有知識的人，而且要使之深化至上述第二層次和第三層次，使之成為會思考、善探索、能創新的人。

探究式教學法是一種基于探索研究的教學模式 (如圖1所示)。建立探究式教學法，實施互動教學，可以從以下幾方面著手。

1.1巧妙地設疑、布疑，精心設置教學情境

教師在專業課程教學中把教學重點從傳授知識轉移到以探索、研究知識為基礎的教學上來。學生帶著在課外學術科技活動中遇到的難題和疑問，回到課堂學習，教師從自身參與的實際科研項目、指導課外學術科技活動中分類提煉出典型的專業技術問題，不斷扮演“導演”的角色，以問題引領教學內容，注意發掘學生的潛質，激發學生學習的興趣和動力，把活躍在舞臺上的主動權交給學生。

1.2以問題為中心激疑、質疑，培養學生的問題意識

創新就要見人之未見，思人之未思，行人之未行， 其思想源泉是以“敏于生疑，敢于存疑、勇于質疑”為內核的求異思維。根據創新思維求異性的特點，教師在教學過程中，不能把“問題”強加給學生，而應教給學生發現問題的方法，培養學生提出問題的能力和懷疑精神[2]。為了使學生克服原有的思維定勢，突破書本設定的知識邏輯框架，教師應引導學生從以下幾個方面探尋問題:分析書本上的方法是否正確，各個結論之間是否有矛盾;結合實踐教學分析各種方法的優劣，結論的適用條件;分析已有方案的優劣。

1.3科學地釋疑、解疑，培養學生綜合分析問題的能力

教師在授課過程中要創造各種鼓勵學生探求知識的環境和條件，另外，還要不失時機地將知識點進行有機融合，引導學生全面探索和研究問題，這有益于學生對專業知識的理解和拓寬，從而幫助學生把所學的專業知識加以綜合運用，形成完整的知識體系，提高實際分析問題和解決問題的能力。在課堂上教師要鼓勵和支持學生上講臺，對于某些重點和難點內容，提前布置一些知識點，并要求學生課后查閱資料、整理思路，以便讓他們在下次課上先行講解，教師對學生講解過程中出現的問題及時糾正并加以引導，同時，將知識點加以延伸。這可使學生在研究中學習，在學習中研究，提高學生的邏輯思維能力、語言表達能力等綜合素質。

實行探究性教學模式，教師是專業知識建構的組織者、指導者和促進者，學生是建構的主體。通過激發學生獨立思考和創新意識，讓學生感受、理解知識的產生和發展過程，參與解決實際問題，培養學生的科學探索精神和創新思維習慣，強化學習、思考、創新、合作和表達能力。這種模式不但教給學生各門課程的知識，還教給學生“發現問題——提出問題——分析問題——發現新問題”的能力，使之獲得終身學習和自主發展的能力，從而推進創新教育的開展。

2建立長效機制，形成兩個課堂的良性互動

以課外學術科技活動和學科競賽引領創新型人才培養，其關鍵是第一課堂與第二課堂實現有效融合，其難點在于相互滲透的密切性、實施過程的長期性、參與對象的廣泛性[3]。學院一直重視兩個課堂的有效融合，從制度、管理、人員、經費等各方面建立了組織學生開展課外學術科技活動的長效機制，保證學科競賽深入持久開展，使之成為創新型人才培養的一個重要舉措。

2.1組建穩定的“雙肩挑”型的指導教師隊伍，是促進兩個課堂融合的催化劑

學院將有實際項目開發經驗的專業課程一線教師組成穩定的課外學術科技活動指導教師隊伍，通過第一課堂和第二課堂“雙肩挑”的形式，促進兩個課堂互容互通。一方面，教師將“注重能力培養，提高創新素質”的思路滲透到各門課程教學的過程中，將實際科研項目開發中的體會和技術、指導學科競賽的重點難點解析穿插在課堂授課內容中，豐富理論知識的講授，同時還結合課程內容布置帶有研究性質的習題、提供開放式實驗;另一方面，在指導學生課外學術科技活動中適時恰當地告訴他們如何靈活運用課堂所學的知識。

2.2落實專職人員管理負責制，搭起兩個課堂之間的橋梁

學院設置專人負責學生課外學術科技活動中的組織、管理、實施和總結工作。將學生在活動中的情況、競賽的重要信息反饋到各專業任課教師，根據不同競賽的需要組織有經驗和特長的教師或研究生開設專題輔導講座。分階段對活動進行總結，組織學生對成功案例進行經驗交流，并在全院進行推廣。定期聯系并組織實踐教學基地的開放日活動，讓更多學生了解基地情況，參與課外學術科技活動，實現兩個課堂的良好溝通。

2.3提高學生對第二課堂的參與積極性，是兩個課堂融合的源動力

學院充分利用機器人系統培養現代復合型人才，這樣的天然平臺提高了學生參與第二課堂的積極性。因為機器人系統是一個多學科交叉的系統，需要多學科人才組成團隊解決復雜問題，機器人創新實驗基地通過與“機器人技術”、“運動控制系統”、“電機與拖動基礎”、“單片機原理及應用”、“自動控制原理”、“傳感器與自動檢測技術”、“電力電子技術”、“計算機控制技術”等多門專業課程結合，在開展一般性素質教育，提高大學生的機器人知識素養和動手能力的同時，使優秀的人才接觸更有挑戰性的實驗課題，通過機器人足球研討班模式開展精英教育。

由于學院有校級機器人創新實驗基地、控制基礎教學實驗中心、羅克韋爾自動化實驗室、西門子自動化實驗室、自動控制實驗室等多個專業實踐教學基地的支撐，所以，學生有條件組織、成立重慶大學機器人愛好者協會、重慶市電機工程學會重慶大學自動化學院分會，并開展豐富多彩的活動。

在專業課程教學中，教師適時地讓參加課外學術科技活動的學生走上講臺，將第二課堂的體會和收獲回饋到第一課堂，激發更多學生的學習興趣和研究熱情。

2.4組織參加豐富多彩的大學生學科競賽，是兩個課堂融合的載體

大學生學科競賽具有顯著的實踐性，是整合課內外實踐教育教學的重要環節。該環節讓學生所學知識和理論立體化，實現知行合一，縮短了高等教育與大學生成才及社會需求之間的距離，是培養學生創新精神和動手能力的有效載體[4]。

2002年，在學校的支持下，以“服務全校學生，培養一流的機器人人才，力爭在不長的時間內將重慶大學建設成為西部智能機器人人才培養的橋頭堡”為宗旨，學院成立了機器人創新實驗基地，并面向全校相關學院的教師、研究生和本科生，多次組隊參加CCTV機器人大賽、全國機器人大賽等活動，先后獲獎十多項。通過多年不懈努力，學院已經建立了頗有實力的機器人研究團隊，有能力設計制作微型、中型自主和類人型足球機器人，從機械、傳感器、電路、算法、軟件等各方面進行全方位自主設計，在智能機器人領域有了一定的影響力，在探索機器人教學模式上積累了豐富的經驗。實驗基地還組織學生參與“重慶大學科技創新年”、“海峽兩岸機器人學術交流”和“面向中學生的實驗室開放日”等活動，展示重大學生的創新實力。

2005年全國“挑戰杯”飛利浦科技多米諾大賽，學院4位同學與其他學院同學齊心協力，贏得全國總冠軍。學院的科技作品“非接觸電能傳輸系統”和學院同學負責的“機械手臂”作為首發關口，為整個設計方案的順利實現起到了重要的作用，受到在場專家和裁判的一致好評。專家組組長高度評價其設計思想體現了重慶大學學生的綜合素質，體現了較高的科技和文化素養。

2007年在上海交通大學舉行的第二屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車競賽總決賽中，重慶大學自動化“速”隊在眾多參賽隊中脫穎而出，一舉拿下全國總決賽一等獎和優秀論文獎兩項大獎，此次大賽有全國5大賽區130余所高校的240多支隊伍參賽，共有76支優勝隊從分賽區預賽中脫穎而出進入總決賽。2008年重慶大學自動化“速”隊再次獲得全國總決賽一等獎。智能汽車競賽是以迅猛發展的汽車電子技術為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、機械、電子、電氣、計算機等多個學科的科技創意性比賽，這項比賽加強了大學生實踐、創新能力和團隊精神的培養，學生得到了多方面的鍛煉和提高，它也促進了學院的教育教學改革。

2.5完善切實有效的激勵機制，是兩個課堂融合的潤滑劑

學院建立了各種獎學金激勵機制，在院內，針對學生參加課外學術科技活動設立創新獎學金，用于表彰在學科競賽活動和科技創新、學術論文、科研成果、發明創造等方面表現突出的學生個人和集體，同時在學生的各種評優、推免研究生環節給予適當的加分獎勵;制定針對教師的教學獎勵辦法，對指導學生課外學術科技活動取得突出成績的教師給予表彰和獎勵。

綜上所述，兩個課堂互動融合的機制如圖2所示。

3人才培養碩果累累，成效顯著

學院學生在全國性各大機器人賽事中，屢獲佳績，獲1項冠軍、4項亞軍、2項季軍、2項一等獎、3項二等獎和3項三等獎。獲“飛思卡爾”杯第二屆、第三屆全國大學生智能車競賽全國總決賽一等獎。在全國“挑戰杯”科技競賽中獲全國特等獎1項、全國三等獎1項，在“挑戰杯”飛利浦科技多米諾大賽總決賽中獲得總冠軍。在歷屆全國大學生數學建模競賽中，獲美國一等獎3項、二等獎4項，獲全國一等獎3項、全國二等獎3項。獲得2007年、2008年國家大學生創新性實驗項目3項、重慶大學大學生創新基金26項。在全國大學生電子設計競賽中獲全國一等獎2項、二等獎1項、重慶賽區本科組一等獎3項。

學院多次榮獲學校授予的“學生科技活動優秀組織獎”，學院科協被學校評為“先進學院科協”，學院舉辦的“自動化學院系列科技培訓”活動被學校評為“十佳活動”。學院多名學生被評為重慶市“科技學術創新先進個人”，被學校評為“學生科技創新先進個人”。

由于學院對學生綜合素質培養的高度重視，在執行第一課堂培養計劃、培養學生專業素養的同時，通過第二課堂針對學生自身特點實施個性化培養，注重學生創新、交流、組織等能力的鍛煉，畢業的學生具有較強的競爭力和適應性，在人才競爭中優勢突出。在就業形勢日趨嚴峻的情況下，近幾年學院畢業生就業率和就業質量逐年穩步提高。

4結語

學院從教師、學生兩個主體著眼，通過建立長效機制，教師的雙重身份和學生在兩個課堂的貫通學習，讓兩個課堂進行實質性的有效融合，這是素質教育思想在高等學校教育教學中的具體體現，加強了對學生創新精神和實踐能力的培養。在兩個課堂中推廣以探究為基礎的教學模式和學習方法，使學生成為會思考、善探索、能創新的人，成為新知識的探索者和創造者。構建了既滿足大眾化教育的需要，又考慮精英教育的實踐教學體系，按照動手能力的基礎性、專業能力的綜合性、競爭能力的創新性的基本思路與特點，充分考慮大學本科人才培養目標出現分化，在同一層次上的人才出現多樣化的需求，給學生個性發展預留充分的時間與空間。

通過教育思想的“五個轉變”，即從狹窄的專業教育向注重全面素質教育轉變;從單一培養模式向因材施教、注重個性發展轉變;從單純知識傳授向增強實踐動手能力、創新能力轉變;從以教師為中心的教學觀向以學生為主體、教師為主導的學習觀轉變;從單純的科學教育向注重科學精神與人文精神相融的全面育人觀轉變，實現自動化工程人才的多元化培養。

參考文獻:

[1] 申功璋. 自動化學科專業實踐教學改革與創新人才培養若干問題的思考[J]. 實驗室研究與探索，2005，24(9):101-105.

[2] 陳瑋，曾岳南，廉迎戰. 自動化專業的定位、特色及人才培養模式的探討與實踐[J]. 廣東工業大學學報:社會科學版，2006(12):5-6.

[3] 張艷，黃乾貴. 用系統論思想論普通高等工科院校的創新教育與學生創新能力的培養[J]. 黑龍江高教研究，2004(7):91-93.

[4] 劉志明. 高等工程教育培養創新型人才的思考[J]. 中國高教研究，2003(9):10-13.

Application of Inquiry Learning in Talent Cultivation System

LI Nan， HUANG Qin， SUN Yue， SHI Ying

(Automation Department of ChongQing University， ChongQing 400044， China)

Abstract: Combined with the education reform project for the research of the cultivation system of creative people majoring in automation， the author researched on how to integrate the first class and the second class， implemented teaching mode and learning method focusing on inquiry learning. After years of practice， a creative education system has been constructed， which bases on students’ inquiry leaning， aims at cultivating students’ creative spirit and ability. The education system developed the multi-modality approach of training. This article describes the process.

Key words: inquiry learning; the automation specialty; mode of creative talent cultivation

(編輯:郭小明)