基于創新人才培養的高校工科類專業新常態實踐教學探索

付 坤, 周曉勤, 凌振寶, 王金國

(1. 吉林大學 教務處, 吉林 長春 130012； 2. 吉林大學 機械科學與工程學院, 吉林 長春 130025；3. 吉林大學 儀器科學與電氣工程學院, 吉林 長春 130061； 4. 吉林大學 材料科學與工程學院, 吉林 長春 130025)

基于創新人才培養的高校工科類專業新常態實踐教學探索

付 坤1, 周曉勤2, 凌振寶3, 王金國4

(1. 吉林大學 教務處, 吉林 長春 130012； 2. 吉林大學 機械科學與工程學院, 吉林 長春 130025；3. 吉林大學 儀器科學與電氣工程學院, 吉林 長春 130061； 4. 吉林大學 材料科學與工程學院, 吉林 長春 130025)

闡述了普通高校工科類專業新常態實踐教學的重要作用,總結構建了新常態實踐教學體系,詳述了實踐教學內容體系的構成,即由基礎實踐訓練、專業綜合實踐及創新實踐訓練3部分構成,探討了構建新常態實踐教學保障機制,論述了實踐教學實施、管理與質量監控的方法,對普通高校工科類專業創新人才培養具有一定的示范作用。

實踐教學探索; 高校工科; 創新人才培養

高校工科類專業肩負著培養具有創新能力、特別是實踐創新能力的工程技術人才重任。隨著現代加工制造技術的發展,強化工程能力與創新能力的培養[1],既是社會發展對人才素質要求,也是學生自我發展與創業的現實需求[2]。高校工科類專業應該順勢而為,遵循人才培養規律與教育規律[3],培養具備扎實的理論知識、了解現代工藝流程、掌握新材料特性與新工藝原理及方法、具有創新意識與創新能力的人才。實踐教學在創新人才培養過程中具有舉足輕重的作用[4]。為此,高校工科類專業深化實踐教學改革,建立新常態實踐教學體系科學實施與管理,促進實踐教學規范化與系統化,使實踐教學在改革創新中釋放辦學活力成為新常態[5]。

1 新常態實踐教學體系構建

構建遵循人才成長規律、符合人才培養目標、滿足社會發展與學科發展態勢的新常態實踐教學體系,對實現人才培養目標至關重要[6]。新常態實踐教學體系由內容體系與目標體系構成如圖1所示。

圖1 高校工科類專業新常態實踐教學體系框圖

新常態實踐教學體系,以創新人才培養為總目標,階段性實踐教學目標做先導,通過實踐教學內容、條件保障機制和教學方法、教學管理等要素共同作用,達成實踐教學總目標。

實踐教學目標由實驗項目、教學實習、培養方案遞進式構成,通過興趣與愛好培養、發現問題到自主學習、提升工程實踐能力的途徑實現。

教學內容體系是核心,條件保障機制與教學管理是實踐教學運行的關鍵要素,教學方法是手段。

2 實踐教學內容體系

依據實踐教學目標要求,建立新常態遞進式多層次實踐教學內容體系。新常態實踐教學內容包括基礎實踐訓練、專業綜合實踐及創新實踐訓練3個部分內容,構成了多層次、立體化、自由度遞增的內容體系,即由基礎訓練到綜合訓練再到創新實踐訓練不斷加深與豐富,分層次體現教學目標且貫穿大學教育全過程[7]。

2.1 基礎實踐訓練

基礎實踐訓練由通識課程實驗與課程設計、工科基礎課程包含的實驗、學科基礎創新實踐3個部分組成,是大學生實踐創新能力培養的基石。

通識課程實驗與課程設計,根據理論課程的需要而設置,對理論過程進行演示或驗證,包括高等數學、大學物理、大學化學、計算機基礎、工程訓練等理論課程包含的實驗、獨立開設的實驗環節與自選實驗項目；工科基礎課程實驗包括計算機程序設計、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、自動控制等學科基礎課程所含實驗與自選實驗項目；學科基礎創新實踐包括認識實習、教學實習、課程設計、自主創新實踐、基礎學科競賽等。吉林大學工科類專業基礎實踐訓練學時占總學時的比例,2009年版培養方案為7.5%,2013年版培養方案提高到9.7%。

2.2 專業綜合實踐

專業綜合實踐由專業基礎實踐、專業實踐與專業創新實踐構成,是提高創新能力的重要訓練途徑,旨在培養學生科研方法,了解科研儀器設備性能,熟練掌握操作方法,學會科學采集數據、分析與撰寫報告等。專業綜合實踐包括專業課程教學實驗項目,生產實習、畢業設計以及自主實踐項目,涉及生產設備、生產工藝、加工方法、材料制備、控制技術等現代生產技術,吉林大學工科類專業培養方案設計25大類,專業綜合實踐學時占總學時的比例,2009版培養方案為16.7%,2013版提高到18.6%。

2.3 創新實踐訓練

創新實踐訓練是新常態實踐教學的重要組成部分,是進一步整體提升大學生創新綜合能力的有效手段。以興趣與愛好為驅動,參與科研訓練或科研課題研究,通過項目和政策機制的引導,增加研究性學習和科學研究訓練的機會[8]。內容包括創新創業訓練計劃、開放性創新實驗、介入科研課題實驗，以及學科競賽等。如吉林大學本科培養方案規定課外科技實踐不少于8學分。

新常態實踐教學內容,依據人才成長規律、社會需求及學科發展態勢,注重頂層設計,把握主題,不斷拓展外延,豐富內涵,滿足創新人才培養需求。

3 建立新常態實踐教學保障機制

新常態實踐教學,需依據人才培養目標、社會需求及學科發展態勢,建立良好的環境條件支撐和有效的運行機制[9]。因此,需要在實踐教學條件建設、教學組織、教學管理等方面進行改革與創新,創造優越的實踐環境,保證人才培養質量不斷提高。

3.1 加強校內外實踐教學條件建設

首先拓展實踐教學空間,滿足不斷擴充的實踐教學需求。高校工科類專業要根據專業教學特點與創新實踐教學要求,建立校內外相結合的實踐教學基地。實踐教學基地必須具備實踐教學環境,具有實質性教學軟硬件條件,才能滿足實踐教學要求[10]。如吉林大學與第一汽車制造集團、北京農業機械化研究院、寶山鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、黑龍江友誼農場等大型國有企業及所屬單位合作建立實踐教學基地,同時學校建立4個國家級工程實踐教育中心,開展機械、汽車、農機、交通運輸、自動控制等本科專業的認識實習、生產實習、畢業設計、創新實踐等實踐教學環節。

其次,加強校內實踐教學基地建設,滿足內涵不斷豐富的實踐教學要求。新常態實踐教學的主體及不斷深化的實踐教學內容是依托于校內實踐教學環境的,因此必須不斷加強校內實驗教學中心與實訓基地建設[11]。高校工科類專業校內實踐教學條件普遍建設時間長、內容較全面,但尚需依據社會發展趨勢,不斷深化教學改革,進行資源有效整合,發揮優勢,提升實踐水平。吉林大學通過多年發展,已建成工科類專業國家級實驗教學示范中心4個,省級實驗教學示范中心25個,校級實驗教學示范中心5個。

3.2 營造新常態實踐創新教學環境

營造實踐創新氛圍,是實踐教學文化建設的重要組成部分[12]。新常態實踐教學需要不斷補充新思想、新文化、新舉措。近年來,吉林大學工科類專業舉辦多次師生實驗教學研討會、創新成果展示、專家報告,開展大學生創新實踐研討會等豐富多彩的實踐創新活動,營造創新實驗教學氛圍,僅大學生創新創業訓練計劃,學生參與率就達38.7%。

4 新常態實踐教學實施與管理

新常態實踐教學實施與管理,需統籌安排,加強過程管理,即使創新實踐教學常態化、規范化與系統化,也還要不斷拓展與豐富實踐教學內容,才能不斷提升實踐教學質量。

4.1 有序遞進式開展實踐教學

普通高校工科類專業創新實踐教學內容寬泛,既包含課內實驗教學與實習教學,也包含課外創新實踐,同時實踐教學內容不斷豐富與深化,即由基礎創新訓練到專業綜合實踐,再到創新綜合實踐。因此需依據人才培養教育規律,分層次遞進式全面實施,使創新實踐教學貫穿大學創新教育全過程。

首先開展基礎實踐訓練,加強通識課程與學科基礎課實驗管理,如高等數學、大學物理、工程力學、機械原理與設計等實驗教學,同時開展課程設計與認識實習教學；其次開展專業綜合訓練,涉及專業教學實驗項目、生產實習、畢業設計以及自主實踐項目等；創新實踐教學貫穿大學教育全過程,但深度不斷增強,由興趣引導發現問題,提出解決問題方案,了解科研方法與科研過程,最后進行實質性科研訓練。

有序開展新常態實踐教學,堅持循序漸進原則,即由基礎實踐到專業實踐再到綜合創新教育,同時突出重點、兼顧整體,內容完整,也要求實踐教學內容的更新與深化,符合時代要求。

4.2 統籌規劃,全方位實施個性化創新實踐

開放性創新實驗、介入科研課題實驗、大學生創新創業訓練計劃與大學生學科競賽等項目構成了個性化創新實踐,其形式靈活、時間分散、要求各異,決定了創新實踐具有個性化特點,且滲透于創新教育全過程,因此,需統籌規劃、協調安排與全方位開展,滿足實驗項目個性化要求及個性化培養人才需求。

普通高校工科類專業本科生可從二年級開始至畢業前,全方位開展個性化創新實驗,完成學科競賽實驗、大學生創新創業訓練計劃實驗、開放性創新實驗、介入科研課題與產學研結合等創新實踐活動。

個性化創新實踐教學與規范化的實踐教學有機結合,依據本科生的興趣、愛好、能力進行實施,促進思維能力與創新意識提升。如吉林大學工科類專業學科競賽20余項,開放性創新實驗260余項,學生參與創新創業訓練計劃比例達35%。

4.3 加強過程管理,提升實驗教學質量

新常態實踐教學過程的復雜性與創新性,決定實踐教學對創新能力培養的貢獻度,因而加強過程管理對提高實驗教學效果具有重要意義。

首先,建立實踐教學管理機制,包括實習教學管理規范、實驗教學管理規范,在規定常規實踐教學管理基礎上,實行具有一定彈性的激勵機制,如依據實驗教學大綱及項目卡及實習教學要求,學生獨立完成,現場檢查,同時對于學生的創新實驗、創新方法等進行綜合評定,予以獎勵學分；其次,建立實施多元化動態質量考核方式,考核學生的實踐教學態度、實踐能力與綜合素質,如實習學生獨立完成的實習教學,或指導教師指導下完成的實踐教學,可以根據學生完成的時間、質量等,分別建立考核方式,考核學生的自主性學習與實踐研究能力；再次,形成課外創新實踐激勵管理機制,對開放性創新實驗、大學生介入科研研究、大學生創新創業訓練計劃以及大學生學科競賽等,制定嚴格的章程與學術標準,保障創新訓練在科學指導下有序開展,同時積極創造條件,鼓勵教師廣泛參與,激發學生興趣,形成創新教育氛圍,如形成創新教育獎勵機制,給予教師工作量,給予學生課外創新學分等。

5 結束語

普通高校工科類專業新常態實踐教學,是培養社會發展所需的實踐創新人才的必要手段,也是本科生自我發展自我成長的必經之路。吉林大學工科類專業深化實踐教學改革,形成了新常態實踐教學機制,不斷提高實踐教學質量,每屆本科生參與開放性實驗比例達10%,參加實質性科研課題研究過程比例為15%～20%,創新實驗項目比例達35%。近3年,本科生共完成大學生創新創業訓練項目266項,在核心期刊及以上刊物發表論文60余篇,申請發明專利15項；參加各級各類學科競賽,獲得國家一等獎50余項,二等獎30余項。

References)

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[12] 李勇軍,張海燕.大學生創新能力訓練模式探索與實踐[J].實驗技術與管理,2014,31(11):17-19.

Exploration on new normal practical teaching for college engineering majors based on cultivation of innovative talents

Fu Kun1, Zhou Xiaoqin2, Ling Zhenbao3, Wang Jinguo4

(1. Office of Academic Affairs,Jilin University, Changchun 130012, China; 2. School of Mechanical Science and Engineering,130025, Jilin University, Changchun 130025, China; 3. College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun 130061, China; 4. College of Materials Science and Engineering ,Jilin University,Changchun 130025, China)

This paper sets forth the important function of new normal practical teaching for regular college engineering majors,establishes the new normal practical teaching system,describes the construction of practical teaching contents system which consists of basic practical training,professional comprehensive training as well as innovative practical training,discusses the structure of new normal practical teaching safeguard mechanism, and expounds on the method of implementation of practical teaching,management and quality monitoring. It has a certain demonstration function for cultivation of innovative talents for regular college engineering majors.

exploration of practical teaching; college engineering majors; cultivation of innovative talents

2015- 03- 09

2014年吉林省高等教育研究重點課題“本科實踐教學質量監控體系研究”

付坤(1967—)，男，吉林九臺，工學博士，副研究員，吉林大學教務處實踐教學科科長，主要研究方向為高等學校本科教學管理.

E-mail：fukun@jlu.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)10- 0018- 04