工科創新人才培養的幾個關鍵問題研究

摘 要:隨著我國新型工業化和信息化相互融合的快速發展，國家和地方對創新人才的需求更加緊迫，對創新人才的需求標準更加苛刻。結合我校創新人才培養的實際和“四個面向”的實際需求，提出對工科創新人才進行“三個注重”的培養，即注重多源知識融合、注重多維創新要素綜合培養，注重科研與教學密切結合且面向經濟建設主戰場培養。

關鍵詞:工科創新人才培養模式探究式

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(a)-0004-02

經濟建設必須依靠科學技術，科學技術必須依靠科技創新，科技創新必須依靠創新教育和創新人才培養，創新教育和創新人才培養必須面向經濟建設的主戰場。當前，國家和廣西正在實施工業化和信息化融合的重大發展戰略，這對工科創新人才的需求更加緊迫，同時對工科創新人才的需求標準提出了更高標準的要求。我校如何緊緊抓住這一巨大的發展機遇，使科學研究和人才培養主動融入國家和地方經濟的快速發展，使創新人才培養面向國家和地方的行業和產業的重大發展戰略，面向工業化和信息化有機融合，面向當前迫切需要解決的若干關鍵科學問題，面向創新人才需求的若干快速增長點。課題組結合我校實際，圍繞“四個面向”提出注重多源知識融合的創新知識結構培養、注重多維創新要素綜合性培養、注重科研與教學密切結合且面向經濟主戰場的工科創新人才培養模式。

1 多源知識融合的創新知識結構培養

我國改革開放40年來，在各個領域均取得了舉世矚目的巨大成就，但是從客觀的講，我國的原創新能力和發達國家相比，尚存在較大的差距。我國正在倡導建設創新型國家，其根本就是要提升國家的原創新能力，就是要在較短的時間內縮短這種原創新成果的差距。建設創新型國家需要在各個領域培養大批的科技創新人才，尤其是通過基礎和應用基礎的原創新研究，解決自然科學中的重大科學和工程實踐問題的原創新人才。

工科是將數學、物理學或化學等基礎學科的原理，應用到生產實踐中并以實踐為主體的一個大學科[1]。從工科中的許多工程問題是非常復雜的，只有通過運用數學、物理學或化學等基礎學科的理論知識，才能建立用以描述自然或工程現象的本質的理論模型，用以指導自己的工程實踐，達到優化產品質量、縮短研究周期、提高生產效率的目的。它要求工科學生既具有厚實的理論基礎知識，同時具備設計、制造和技術開發等實踐能力。把培養工科學生的設計、制造或技術開發等方面的實踐能力放在一個突出的位置來抓，這一點已深入到工科教學改革實踐中，許多高校尤其是工科為主的院校在實踐教學方面取得了豐碩的成果和經驗。但是，作為工科為主的高等院校，往往存在“重實踐輕理論”的傾向，這對就業型人才的培養也許是有利的，但卻不利于創新人才尤其是拔尖創新人才的培養，因為創新型人才不同于就業型人才，不僅要求他們掌握現代先進的科學技術和手段而且要求他們具備復雜的數學、物理或化學知識，具備能將傳統知識、理論與技術創新性運用能力，并逐步形成新觀點、新理論和新方法的創造能力。比如:高性能和高精度總是科學前沿探索中使用或研制的測量儀器和測量系統所追求的目標，如果不考慮誤差與系統性能的關系，是很難以保證系統的性能指標的，因此，在設計之前，工程師必須從物理或數學概念出發，對誤差進行估計、模擬并設計優化的誤差模型對誤差進行修正，使誤差最小化，使系統性能最優化。又如:利用雷達實現復雜密集環境下的多目標跟蹤是現代雷達信號處理中最復雜和最難處理的問題，因為將來的電子戰是復雜多變的，不可能有這樣的逼真場景供研究人員試驗，研究人員利用充分的想像力，豐富的數學和物理知識，對復雜多變的物理場景進行模擬，數據分析和信息處理，提出或改進一種能解決實際問題的算法、方法或原理。沒有計算數學、線性代數或概率論和數理統計的基礎知識作為基礎，就難以進一步學好工科基礎理論課程的學習，也就難以利用基礎理論從事原創新研究。因此，提升工科創新人才數理知識的培養力度是非常必要的。

我國的人才培養基于專業化培養模式，這種模式與社會分工越來越細是相適應的，很適合就業型人才的培養，但是，同樣不完全適合創新人才的培養尤其是拔尖人才的培養。創新人才的視覺應該是多維的，思維應該是發散的，這種多維的視覺和發散的思維來源于其具有寬廣的專業知識的同時，還應該具有大學科多專業的知識融合素養。比如:信號與信息處理專業是一個應用很廣的專業，機械、電子、通信、自動化等領域的創新項目均需要信號與信息處理，如果這種人才既具備信息與信息處理的知識結構體系，同時兼具有測試計量技術與儀器、電氣自動化、機械電子等方面的基本知識結構，可以在項目立項之前利用多學科知識對項目進行充分的可行性研究，從而為項目實施制定一個比較完善的技術路線和實施方案。多學科交叉和多學科融合是創新人才所需要著重培養的，一個具備多學科交叉和多學科融合的創新人才，能站在多角度提出不局限于本學科的科學方法，提升項目的創新度。從科學研究和大工程實踐的實際出發，領軍型人才的培養應該具有大學科的知識結構，因此，創新人才需要進行大學科培養。

此外，人文素養對創新人才也是非常重要的，創新人才需要具有良好的文學修養、語言溝通能力，合作協調能力以及團隊精神，這些素質的培養是長期的，一方面需要在科研團隊中鍛煉，另一方面需要不斷學習和積累人文科學知識。關于人文知識的培養，工科院校的學生是比較缺乏的，而且也是重視不夠的。因此，對于工科創新人才需要在加強大學科知識結構培養的同時，需要不斷加強人文知識和人文素養的培養。

2 多維創新要素的綜合性培養

只具備多源知識融合的知識結構并不等于這類人才就是創新人才，創新人才必須在具備一定合理的知識結構同時，具備創新意識、創新精神、創新思維、創新能力、創新人格并能取得創新成果[2]。

創新意識是創新的基礎和前提條件，強烈的求知欲和好奇心是創新源源不斷的驅動力，這種驅動力需要教師精心呵護和不斷鼓勵，但是這一點對于教師往往很難以把握，在我的周圍有一個這樣的故事:我的同學劉老師，他的小孩非常喜歡玩玩具，并且具備很強的玩具拆裝和改裝能力，有一次在裝拆過程中把里面的電機弄壞了，父母沒有很好地引導小孩，而是痛斥了小孩一頓，并硬性規定以后不許隨意拆裝玩具。我就這個事和海外的朋友交流，海外的朋友說一句讓我們國內教師和家長值得深思的話:老劉生了一個中國的愛迪生，但老劉自己扼殺了一個中國未來的愛迪生。許多情況下學生的好奇心來自于實驗，也許學生受好奇心驅動在實驗中想發揮自己的想象力，出現“越軌”行為，希望我們的老師能善于區分“越軌”與真正搗蛋，善于發現，善于鼓勵并善于引導。

創新精神是創新意識從自發變為自覺的升華，是一種勇于拋棄舊思想舊事物、創立新思想新事物的精神。敢于打破常規，敢于向書本挑戰，敢于向權威質疑是創新精神的外在表現。敢為人先、百折不撓，團結奮進、破舊立新、推陳出新等構成其內涵特征。創新精神是一個民族興旺發達的不竭動力，是創新人才最重要的品質。通過啟發式教育、探索性實踐、創新型研究等途徑，著力培養創新人才的創新精神。同時，在教學過程中，逐步培養學生的邏輯思維、發散思維、逆向思維和非定向思維等創新思維要素，逐步培養學生利用現有的知識提出新思想、新理論、新方法和新發明的創新能力。

當前，創新人才培養作為國家持續發展的一項重要舉措得到各級部門、大中小學教育工作者的高度重視，得到社各界人士的廣泛關注和支持。創新人才培養是當前高等教育的新導向，并且重心下移，在本科階段，鼓勵高校著力選撥一批具有扎實的理論基礎和技術，具有工程創新能力的創新人才進行科學化創新訓練，通過科學化訓練快速提高他們的創造力，即對傳統知識、理論與技能的創新性運用以及新觀點和理論和方法的創建能力。

2009年，我校“電子信息類工程應用型人才培養模式創新實驗區”獲準成為國家級人才培養模式創新實驗區，我校以此作為教學改革的龍頭工程，以科研項目和創新團隊為牽引，積極推動創新人才的科學化選撥機制和科學化訓練模式。

3 創新人才培養環節中需要把握的幾個原則

探索創新人才的優化培養模式并付諸實踐是當前深化創新教育改革的最活躍的課題。哈爾濱理工大學針對東北老工業基地應用型創新人才的緊迫需求，實行“定制式”應用型創新人才培養，實現了高等教育與企業人才需求之間的無縫對接[3]。河北大學總結和分析轉變授課理念、拓展實驗平臺、改革考核方法、培養人文素養等六種途徑來提升理工科應用型人才的創新能力[4]。近期，許多高校以重點實驗室、大學科技園、校企聯盟基地或科技創新平臺為依托，遴選部分本科拔尖學生進入科研團隊或科研重地，并采用導師制培養模式[5]。我校從2007年以來全面推進本科教學“質量工程”，加強教學內涵建設，通過三年的大力推動，獲得15項國家級質量工程項目:1個國家級大學生創新性實驗計劃實施單位，1個國家級應用型創新人才培養創新實驗區，2個國家級教學團隊，2個國家級實驗教學示范中心建設單位，3門國家級精品課程，5個國家級特色專業建設點等，與此同時，大力推進科技創新平臺建設，這些成果為我校人才培養再上臺階提供了基礎條件，為創新人才培養提供了初步的實踐經驗，同時，在學校政策導向驅動下，激勵了大批青年教師探索創新人才的培養途徑和方法。

創新人才培養是一個科學的、復雜的系統化工程，需要將創新教育貫穿到理論教學、課程實驗、課程設計以及畢業設計的各個環節。

貫徹理論教學和實踐教學的“兩手抓，兩手都要硬”，已成為工科教學的基本模式，但是當前尚存在許多問題，主要表現在:(1)理論教學側重知識的傳授，忽略學生探索和創新的主動性和積極性;(2)理論教學側重結論性教學，強調結論的應用，忽略結論導出的物理過程，限制了學生創造性思維的發揮;(3)實驗教學側重驗證，缺乏學生自主創新的要素。針對當前教學缺乏創新的問題，提出貫穿教學過程的科學探究式教學模式，即通過教師對科研課題的反復提煉，構造出某一科學問題原型，通過教師的科學引導和誘發激勵，充分調動學生自主探索研究的主動性和積極性，在較短時間內取得創新成果。這種探究式在應用上需要把握如下幾個原則:(1)啟動式原則。啟動式教學是圍繞某一個實際問題，創設問題引入的情景，通過教師啟發和引導，由學生提出解決問題的方法并予以解決的教學模式，其中引入的問題是對科學研究問題的提煉;(2)科學問題原型保持先進性原則。能否取得創新成果是衡量創新人才的重要尺度，要能取得創新成果，構造的科學問題原型應該具有先進性。(3)科學問題原型具有可預見性原則。探究式是創新思維和創新實現的一個綜合過程。不僅要通過這一過程實現創新思維和創新能力的培養，更重要的是要通過這一過程使學生能取得可預見性的創新成果，以此進一步激勵學生對科學研究和科技創新的激情。(4)科學問題原型具有可控性。科研項目往往需要多學科支持，但是，由于學生的課堂實驗、課程設計或畢業設計的時間是有限制的，因此，需要教師從自己或項目組的科研項目中提煉出分別適合課程實驗、課程設計、科學訓練和畢業設計的原型，使探究時間、探究難度和探究結果具有可控性。(5)科學問題原型具有典型性。任何一個學科或專業均具有一定行業或產業背景，提煉的科學問題原型需要結合當前行業或產業中的若干熱點問題和關鍵問題，針對加以科學分解，以分別適合課程教學、課程設計、科學訓練和畢業設計等各個教學環節。

參考文獻

[1]李未.突出特色，鼓勵創新，培養拔尖人才，北京航空航天大學學報(社會科學版)，2009(9):1-4.

[2]程樹英.理工科專業大學生創新能力培養的探索，物理與工程，2010(20):59-61.

[3]孟大偉等.“定制式”培養應用型創新人才的探索與實踐，中國高教研究，2008(9):51-52.

[4]哈艷等.理工科應用型人才創新能力培養途徑，河北大學學報(哲學社會科學版)，2010(5)，134-137.

[5]江金波，劉澤獎.高校創新型人才培養模式研究，教育與教學研究，2010(8):83-86.