基于卓越計劃的工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究

張玉波　畢洪波　王秀芳　闞玲玲

摘 要 以實施卓越計劃為目的，從信息類大學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的內(nèi)在規(guī)律和要求出發(fā)，將TRIZ創(chuàng)新理論和CDIO工程教育理念相結(jié)合，建立 “模塊化、多元化”信息類專業(yè)課程體系，構(gòu)建一體化實踐教學(xué)體系，建立信息類專業(yè)實踐教學(xué)基地群。通過改革和創(chuàng)新信息類專業(yè)的現(xiàn)有教育體系，大力提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 卓越計劃 CDIO TRIZ 人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

0 引言

“卓越計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國成為工程教育強國的重大舉措?！白吭接媱潯眹@提高學(xué)生工程能力這一核心問題，全方位改革目前的專業(yè)人才培養(yǎng)模式。在大學(xué)學(xué)習階段，在加強理論知識學(xué)習的基礎(chǔ)上，以強化學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，革新專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，著力推動探究性、研究性的學(xué)習方法，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練及跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

本項目結(jié)合本專業(yè)自身的實際情況，利用TRIZ創(chuàng)新理論和CDID 工程教育理念，對實施卓越工程師培養(yǎng)計劃進行指導(dǎo)。倡導(dǎo)在進行教師隊伍優(yōu)化的同時，以實際項目為中心，實施學(xué)生自主學(xué)習的教學(xué)方式，通過校企合作，給予學(xué)生更多解決工程實際問題的機會，讓學(xué)生的工程實踐能力滿足市場和企業(yè)的需求，著力培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型、工程型人才。

1 制訂基于“卓越計劃”的工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

如何進一步加強通信工程專業(yè)高素質(zhì)的工程型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，如何及時、準確地把握企業(yè)對人才的需求，如何制訂與時俱進的培養(yǎng)模式，已成為我們教學(xué)改革的出發(fā)點和一切工作的重點。同時，教學(xué)模式由變封閉式為開放式，變知識教育為能力培養(yǎng)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的工程型人才，這種教學(xué)方式是建立在學(xué)生主動探索基礎(chǔ)上的，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，同時鼓勵學(xué)生養(yǎng)成合作學(xué)習、自主學(xué)習的習慣，敢于探索，這樣才能掌握更多的知識和方法。

通過調(diào)研用人單位代表、校友、在校學(xué)生、教師等多方面的代表，綜合各方的建議對通信工程專業(yè)要求與希望的基礎(chǔ)上，設(shè)計工程人才模型。采用校企聯(lián)合的培養(yǎng)模式，分校內(nèi)學(xué)習和企業(yè)學(xué)習兩個階段，實行本科工程型工程師培養(yǎng)體系。本科工程型工程師培養(yǎng)模式為四年制本科模式，即在校學(xué)習3年、在企業(yè)學(xué)習實踐和畢業(yè)設(shè)計累計1年。

在教學(xué)過程中引入研究性教學(xué)，突出“工程”特點，改革傳統(tǒng)的封閉式人才培養(yǎng)模式為創(chuàng)新型開放式的培養(yǎng)模式，變知識教育為能力培養(yǎng)，使 CDIO課堂組織更為有效、教學(xué)效果得到提升。鼓勵和支持教師們把在從事相關(guān)課題研究中取得的成果和經(jīng)驗體會引進課堂， 通過實際項目改革課程內(nèi)容，使工程項目與理論課程直接銜接，最大限度地保證學(xué)生理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用，進而提高學(xué)生對知識的掌握程度，開拓學(xué)生的視野。

將用 TRIZ 理論解決工程教育中存在的各種問題， 加強創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，強化教師和學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，最終提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。組織學(xué)生直接參與為實際工程項目的課題研究。為了實現(xiàn)以運用所學(xué)知識解決實際問題的目的，將以實際課題項目作為研究手段，讓學(xué)生充分參與其中，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和協(xié)作學(xué)習的能力。新型的人才培養(yǎng)模式，更加強調(diào)學(xué)生的主體性和參與性，對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和技術(shù)手段、分析并解決工程實際問題的能力起到了很好的促進作用。

教學(xué)環(huán)節(jié)以小項目形式組織教學(xué)，多給學(xué)生以充分想象、自主學(xué)習的機會。采用以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，以應(yīng)用為導(dǎo)向的多樣化、開放式教學(xué)方法；將課內(nèi)理論教學(xué)與課外科技實踐活動融為一體，把共性培養(yǎng)與個性培養(yǎng)進行有機結(jié)合，系統(tǒng)結(jié)合理論教學(xué)、實踐教學(xué)、講座和課外活動等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，形成課內(nèi)理論教學(xué)和課外科技活動良性互動。

2 創(chuàng)新符合卓越計劃培養(yǎng)目標的CDIO課程體系

根據(jù)學(xué)生不同的基礎(chǔ)、智商、興趣和志向差異化，采用因材施教的培養(yǎng)方案。通過將知識模塊化，所需的工具和必備的技能明確化的方式規(guī)劃學(xué)生的未來職業(yè)需求。模塊化的內(nèi)容將基本要求部分和擴展提高部分分開進行?；A(chǔ)部分要求所有學(xué)生必須掌握最基本的知識、常用工具和必備的技能方法；擴展提高部分則通過專題講座、選修等形式對學(xué)有余力的學(xué)生開放，從而實現(xiàn)分層培養(yǎng)、因材施教、個性化培養(yǎng)的目的。

信息工程類的核心課程培養(yǎng)體系以六個設(shè)計項目為主導(dǎo)方向，每個設(shè)計項目都帶動一批專業(yè)課程，進而更新教學(xué)觀念，改革教學(xué)方法：（1）以理論聯(lián)系實際的方式開展課程，把學(xué)科問題和工程實際問題相結(jié)合，充分帶動學(xué)生的積極性、主動性，使得學(xué)生更有針對性地去學(xué)習理論知識，才能真正做到學(xué)以致用。（2）改變以往課程設(shè)計題目過于空洞的情況，更多的課程設(shè)計項目將來源于實際項目，且形式是以團體合作的方式展開，多名學(xué)生協(xié)同完成，通過做各類課題培養(yǎng)自己的團隊合作精神、交流能力、管理能力及系統(tǒng)協(xié)調(diào)能力。（3）采取探究式的教學(xué)方法，基于問題有效地設(shè)置問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考。以解決實際問題為目的，以運用所學(xué)知識作為研究手段，培養(yǎng)學(xué)生的探究問題意識，養(yǎng)成批判性思維的習慣，能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

根據(jù)卓越工程師人才培養(yǎng)目標要求，借鑒TRIZ理論及CDIO成功理念來改革課程體系和教學(xué)方式，以未來職業(yè)需求為導(dǎo)向，以學(xué)生個性化發(fā)展為主體，以“基本單元—功能模塊—應(yīng)用系統(tǒng)”為主線，形成內(nèi)容模塊化的三級課程群和個性化的課程體系。一級課程群為包含本專業(yè)基礎(chǔ)課程及工程基本設(shè)計能力要求的項目體系；二級課程群為專業(yè)學(xué)習過程中工程實習實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求的課程體系；三級課程群為加強核心課程、二級課程群而設(shè)立的相應(yīng)工程類綜合課程群。

同時，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)的差異和學(xué)生個人的意愿，制定多層次教學(xué)要求，實現(xiàn)多元化培養(yǎng)。著重設(shè)置創(chuàng)新實踐實習環(huán)節(jié)，增加實習、實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，將學(xué)生參加科學(xué)研究、科技創(chuàng)新和社會實踐以及各種相關(guān)競賽所取得的成果納入教學(xué)管理，并視學(xué)生的具體情況替代公共選修課、學(xué)科選修課或?qū)I(yè)選修課學(xué)分。

通過運用TRIZ創(chuàng)新理論提供的科學(xué)的分析問題的方法，逐步形成緊密的、環(huán)環(huán)相扣的、有邏輯性的知識體系結(jié)構(gòu)。拋開以往重理論而輕實踐的教育觀念，新的課程體系以理論聯(lián)系實際的方式開展，把工程實踐問題和學(xué)科問題相結(jié)合，重點關(guān)注每門課程在實現(xiàn)培養(yǎng)目標中的作用、課程模塊間的相互關(guān)系和整體作用。同時，工程設(shè)計項目以團隊合作的方式展開，學(xué)生通過親自參與各類項目培養(yǎng)自己的團隊合作精神、團隊交流能力及整體的調(diào)控能力。

3 改革基于TRIZ的創(chuàng)新型實踐教學(xué)體系

將基于TRIZ理論的創(chuàng)新方法應(yīng)用于科學(xué)研究實踐和大學(xué)生創(chuàng)新實踐，以提高技術(shù)問題解決效率和理想化程度目標，探討基于TRIZ理論的創(chuàng)新方法的實踐應(yīng)用，形成理論到實踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，在此基礎(chǔ)上，進行計算機輔助創(chuàng)新軟件（CAI）的應(yīng)用研究和基于TRIZ理論創(chuàng)新方法研究成果的應(yīng)用與推廣。激活學(xué)生的創(chuàng)造精神，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)業(yè)能力，進而增強工程實踐動手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

提出按照“基礎(chǔ)型—綜合設(shè)計型—創(chuàng)新型”三個層次來設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容，在培養(yǎng)基本技能層次的基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)外，增設(shè)綜合性和創(chuàng)新性實驗，將多個知識點或多門課程結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用知識及工程觀念分析問題及解決問題的能力；創(chuàng)新型實驗要求學(xué)生獨立完成查找資料、擬定實驗方案、直至實現(xiàn)所設(shè)計內(nèi)容的全過程，培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計、制作和組織管理等方面的創(chuàng)新能力。

通過TRIZ理論指導(dǎo)大學(xué)生實踐教學(xué)，總結(jié)TRIZ理論應(yīng)用于指導(dǎo)大學(xué)生實踐的模式和思路，建立相應(yīng)的指導(dǎo)體系。按照工程項目組織教學(xué)，使學(xué)生直接參與項目的設(shè)計、分析和研究。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程推理能力，將在已有的課內(nèi)設(shè)計內(nèi)容基礎(chǔ)上增加兩個工程綜合設(shè)計項目，從而強化學(xué)生的工程思維邏輯性，有助于形成科學(xué)的創(chuàng)新方法和研究習慣，提高綜合構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)的能力。

在實驗教學(xué)方面，逐漸形成以能力培養(yǎng)為主線，以學(xué)生為主體，推行啟發(fā)式、自主探究式的實踐教學(xué)模式。根據(jù)工程設(shè)計要求，學(xué)生可以采用自己設(shè)計開發(fā)的方案在實驗臺上搭建模塊，積極培養(yǎng)學(xué)生探索知識的能力、工程應(yīng)用的能力和創(chuàng)新能力。

4 建立基于卓越計劃的信息類專業(yè)實踐教學(xué)基地群

建立包括省級校企共建電子信息工程研發(fā)中心、校外實訓(xùn)基地、校外實習基地、校企合作人才培養(yǎng)基地等在內(nèi)的信息類專業(yè)實踐教學(xué)基地群，要求專業(yè)教師在做好校內(nèi)學(xué)生培養(yǎng)的同時要走出校園，打通各種渠道為學(xué)生創(chuàng)造穩(wěn)定的、全方位的、多元化的實習基地。

根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習基礎(chǔ)、個人意愿及工程能力，與企業(yè)聯(lián)合制定實際培訓(xùn)項目，學(xué)生在大學(xué)學(xué)習期間在企業(yè)學(xué)習時間必須累計8～10個月，內(nèi)容涉及操作技能、加工技術(shù)、工程師崗位能力等內(nèi)容。結(jié)合CDIO 的實踐教育背景，同時以企業(yè)職場作為工程教育的環(huán)境，讓實習實踐不再是單純意義上的實習，而是以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標的工程教育實踐，進一步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，縮短學(xué)生進入實際工作的適應(yīng)時間。同時，必須協(xié)調(diào)好企業(yè)、學(xué)生、學(xué)校三者之間的利害關(guān)系，充分利用企業(yè)的優(yōu)勢，確保學(xué)生在企業(yè)能接受真正的工程實訓(xùn)的同時，也要幫助企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)雙贏局面。

5 結(jié)束語

本課題在當今社會人才培養(yǎng)模式發(fā)展的大趨勢下，以通信專業(yè)為突破點，著眼于創(chuàng)新性教育模式和創(chuàng)新性教學(xué)方法的結(jié)合，探索適合通信工程專業(yè)未來卓越人才培養(yǎng)的具體教育模式，旨在培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、綜合型人才，為國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的全面展開提供切實有效的研究依據(jù)。

參考文獻

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