基于復合平臺的理科本科創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系研究

楊茂 張高俊

摘要：大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是提高高校教學質(zhì)量和培養(yǎng)拔尖人才的重要內(nèi)容，也是建設雙一流大學的基礎(chǔ)工作。電子科技大學在電子信息領(lǐng)域有很強的工科實力，物理學院提出了清晰的培養(yǎng)理念、貫穿式創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、復合式的教學環(huán)節(jié)和立體式的創(chuàng)新平臺，對做好強工科背景下的理學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進行了有益嘗試和探索。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新平臺 理科 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）24-0040-02

大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是提高高校教學質(zhì)量和培養(yǎng)拔尖人才的重要內(nèi)容，也是建設雙一流大學的基礎(chǔ)工作?！秶抑虚L期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》（ 2006—2020） 與《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》（ 2010—2020）十分重視科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。創(chuàng)新平臺建設是培養(yǎng)拔尖人才關(guān)鍵，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、提升創(chuàng)新能力、構(gòu)建創(chuàng)新氛圍具有重要作用。

電子科技大學在電子信息領(lǐng)域有很強的工科實力，物理學院在如何做好強工科背景下的理學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中進行了有益嘗試和探索，提出了清晰的培養(yǎng)理念、貫穿式創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、復合式的教學環(huán)節(jié)和立體式的創(chuàng)新平臺建設，希望能形成符合學校特色的高效率創(chuàng)新平臺，培養(yǎng)電子信息領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才。

一、培養(yǎng)理念清晰，方向明確

拔尖創(chuàng)新人才是未來引領(lǐng)社會發(fā)展的重要力量，培養(yǎng)具有卓越創(chuàng)新意識的大學生是高校重要內(nèi)容，也是建設“雙一流”大學重點工作之一。以美國為代表的西方國家相當重視創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)，美國工程教育界早在2009年率先啟動“大挑戰(zhàn)學者計劃”（GCSP），杜克大學、歐林工學院、南加州大學成立協(xié)作組，培養(yǎng)工程拔尖人才。哈佛大學非常重視學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，其成功的經(jīng)驗可歸納為“一種理念，一套體系，一支隊伍，一種文化”。國內(nèi)也有不少學者提出創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)的思路和實踐，但我國目前工科類高校還是存在部分理論脫離實際、實踐環(huán)節(jié)薄弱、產(chǎn)學研脫節(jié)的現(xiàn)實情況，對創(chuàng)新平臺建設的理論研究較多，真正實踐的較少。在理論研究方面部分研究相對寬泛，對實際實踐指導作用不強。同時研究基本上都針對理工科大類的創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索，很少有單獨針對理學學生特點的探索。

電子科技大學物電學院作為學校物理基礎(chǔ)學科的優(yōu)勢學院，在培養(yǎng)具有寬厚數(shù)理基礎(chǔ)、能夠廣泛面向電子信息研究領(lǐng)域的拔尖人才方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。學院明確了以“培養(yǎng)具有自主學習能力、綜合所學知識和方法創(chuàng)新解決問題能力、科技成果判斷與鑒賞能力”為核心內(nèi)涵的創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，依托學院人才培養(yǎng)特區(qū)探索和改革，從教學平臺、實踐平臺、創(chuàng)新平臺、綜合素質(zhì)發(fā)展平臺等各方面使學生得到鍛煉提升，形成獨立的研究思維、較強的團隊合作能力和高瞻遠矚的發(fā)展眼界，著眼于成為未來引領(lǐng)電子信息學科發(fā)展的具備領(lǐng)導能力的拔尖人才。

二、“貫穿式”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

嚴薇、袁云松指出創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應為不同潛質(zhì)人才的脫穎而出創(chuàng)造成長空間和機會。[1]電子科技大學物理學院目前針對理學學生的實際情況，實施“貫穿式”培養(yǎng)體系，根據(jù)學生成長規(guī)律建立的體系，結(jié)合學生在不同階段不同時間的特點，對不同年級學生實施精準化引導，構(gòu)成連續(xù)性、立體式的培養(yǎng)工作體系。

大一階段以動員和引導為主，通過科普講座、實驗室參觀、班導師引導和學長交流等，提高專業(yè)興趣，激發(fā)創(chuàng)新思維；大二鼓勵學生不斷嘗試，積極參與各類競賽（物理學術(shù)競賽、電子設計競賽、數(shù)學建模競賽等），找到自己的興趣點和著力點；進入大三、大四年級，學生成長為創(chuàng)新工作的新生力量和主力軍，在自己選擇的方向上能進一步深入，此時，通過研究院所、企業(yè)提供的科研項目以及中央高校經(jīng)費支持，使學生全面參與。研究生階段學習的學生，有一定科研基礎(chǔ)和經(jīng)歷，給他們定位為實現(xiàn)者和成果轉(zhuǎn)化力量，依托團隊、高階段的企業(yè)項目支持、研究生實踐基地達到培養(yǎng)效果。

三、復合式的培養(yǎng)環(huán)節(jié)

劉學忠提出改革教學課堂模式、鼓勵學生參加實踐、優(yōu)化教學管理制度是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的重要途徑。[2]為了加強理學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，電子科技大學物理學院設置了復合式的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

（一）精英式的教學資源

1.高水平師資隊伍

為了做好理學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，學院邀請校內(nèi)外高水平的教師隊伍擔任學生的教學工作和科研訓練工作，這些教師均要求有豐富的科學研究、課堂教學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和企業(yè)管理經(jīng)驗，形成了一支由中國科學院院士牽頭、國家級杰出人才為主、校企聯(lián)合內(nèi)外補充的師資隊伍。

2.研究型課程體系

教學工作是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，依托強大的師資團隊，創(chuàng)新平臺集中優(yōu)勢資源，建設“研究型”課程體系，包括各類學科通識課程，新生研討課程，交叉通識課程，科研訓練課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，設計性、創(chuàng)新性實驗課程和前沿講座課程等。

3.科研訓練提升體系

積極實施科研訓練提升計劃，以學生興趣為導向，給各類學生尋找資源。為了進一步落實學生科研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐，學院形成了院內(nèi)為主、校企校所為輔的科研培養(yǎng)實踐團隊。依托杰出人才及團隊建設專屬學生創(chuàng)新團隊，每年由課題組出經(jīng)費用于創(chuàng)新團隊培養(yǎng)；同時加強與校外院所合作，推出由校外科研單位支持的系列創(chuàng)新項目；另外，加強與校外企業(yè)合作，與南京三樂、南京譽葆、浙江亞龍等企業(yè)聯(lián)合推出創(chuàng)新計劃，由企業(yè)設立適合學生的科研項目，鼓勵學生積極動手參與，提升能力。

（二）全新的課堂教學模式

學院以“構(gòu)架化—聯(lián)通式—探究式”的目標來打造全新的融合課堂教學模式。該目標以皮亞杰（J.Piaget） “構(gòu)建主義”、喬治·西蒙斯和斯蒂芬·唐斯“聯(lián)通主義學習理論”以及陶行知“做中學”的學習理論為基礎(chǔ)，提出并探索以形成學生“認知構(gòu)架”和學科駕馭能力為目標，以幫助學生有效獲取、使用信息資源為手段，以師生“問題探究”為教學形式的課堂教學模式。融合教學模式包括三個要點：其一，在課堂教學環(huán)節(jié)中，通過課程群深度融合教學，系統(tǒng)培養(yǎng)學生綜合應用課程群知識，解決復雜問題的能力；其二，探索將課堂與課后實踐教學環(huán)節(jié)的深度融合途徑，培養(yǎng)學生自主學習、終生學習習慣；其三，無標準答案的綜合考評制度建設。

目前已經(jīng)在《大學物理》《加速器原理及應用》教程的課堂教學中，開展了以該模式教學為核心的教改探索，小班規(guī)模的研討課為以學生為中心自主學習。根據(jù)教學實踐情況，成熟一門課程，開展一門課程的小班教學，循序漸進地推進更多課程的小班教學。

（三）完善的實踐轉(zhuǎn)化體系

在復合式培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，最主要的還是需要加強實踐轉(zhuǎn)化體系的建設。為了切實提高學生的創(chuàng)新能力，學院在優(yōu)勢基礎(chǔ)上實施創(chuàng)新計劃，成立工作指導小組，由主管本科教學的副院長擔任組長，由學院首席教授和主管學生工作的副書記擔任副組長，形成了10名專業(yè)教師和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)兼職輔導員組成的指導小組。

對于各個項目創(chuàng)新團隊，構(gòu)造“金字塔”式組織結(jié)構(gòu)，形成由專業(yè)教師、博士研究生和碩士研究生共同指導本科生的模式，同時還加入校外企業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師，開展培訓和實踐聯(lián)系，將技術(shù)支持與各項工作實施結(jié)合。

四、立體式的創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺

趙曉紅等認為大學生創(chuàng)新平臺包括多層次實踐教學平臺、科研訓練平臺以及學科競賽平臺。[3]我們在培養(yǎng)理學本科生創(chuàng)新能力的過程中，更加強調(diào)了創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系平臺的搭建，提出了“一室一區(qū)三班”實施計劃。

（一）創(chuàng)新與科技成果轉(zhuǎn)化實驗室

學院為了提供本科生、研究生創(chuàng)新實踐和科技成果轉(zhuǎn)化平臺，提升本科生、研究生科研成果質(zhì)量 （SCI論文、專利、產(chǎn)品研發(fā)、科技成果獎），拓展理學本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)參與面，專門在學院成立了學生創(chuàng)新與科技成果轉(zhuǎn)化實驗室，該實驗室采用項目驅(qū)動的科研訓練模式，主要來源有教師科研團隊提供的科研實踐項目，校企、校所、校地資助的科研項目，工藝實踐、創(chuàng)新理念及其他自帶、自擬等其他類型項目。項目主體由專業(yè)指導教師牽頭，研究生和本科生共同參與，重點突出本科生的主體地位。

同時學院創(chuàng)新與科技成果轉(zhuǎn)化實驗室還負責指導物理學院的學生科技協(xié)會，重點做好理學本科生的科技知識普及和競賽氛圍營造，目前投入學生科創(chuàng)基金近60萬，涵蓋數(shù)學建模、電子設計大賽、機器人比賽等主流的學生競賽。

（二）人才培養(yǎng)特區(qū)計劃

為了培養(yǎng)理學本科生菁英人才，學院專門設立了人才培養(yǎng)特區(qū)計劃，選拔不同方向優(yōu)秀人才進入該培養(yǎng)計劃，在這個計劃中重點加強了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能等三部分，核心是創(chuàng)新思維[4]，因此為了該計劃設置單獨課程體系、科創(chuàng)體系和領(lǐng)導力培訓體系，實施精英化培養(yǎng)。該計劃每年在大二學生中選拔數(shù)理基礎(chǔ)較好的90名同學加入，每5人配備一名科研訓練導師，按照綜合表現(xiàn)逐年淘汰，讓所有學生都積極參與科研項目，提升研究創(chuàng)新能力；同時都能積極參與各類競賽和活動，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。

（三）定向合作計劃

在基本的創(chuàng)新能力培養(yǎng)計劃之外，學院還積極探索新的理學本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，加強了與學校和校外企業(yè)的合作，根據(jù)不同的培養(yǎng)側(cè)重點，建設三個定向合作計劃——立人計劃、“錢三強”計劃和電子科技菁英計劃。

其中立人計劃以立德樹人為理念，培養(yǎng)學生領(lǐng)導力和創(chuàng)新能力。該計劃以六個百分百為建設基礎(chǔ)，即百分百公益計劃、百分百文藝計劃、百分百健康計劃、百分百出國短期交流計劃、百分百實踐計劃、百分百創(chuàng)意計劃；“錢三強”計劃由中科院高能所和物理學院共同建設，以學習專業(yè)基礎(chǔ)為重，培養(yǎng)具有寬厚數(shù)理基礎(chǔ)、能面向電子信息寬口徑專業(yè)方向的拔尖人才為目標；電子科技菁英計劃由中科院電子所與物理學院共同建設，目的是協(xié)同培養(yǎng)具有電真空科學與技術(shù)專業(yè)特長的拔尖人才。

五、人才培養(yǎng)效果

通過近三年多的實踐，理科專業(yè)本科生創(chuàng)新能力明顯增強。圍繞人才培養(yǎng)，學院出版國家“十二五規(guī)劃”教材1本、省部級規(guī)劃教材級及特色教材6本，獲得省、部級教學成果獎二項，兩門省級精品資源共享課程。國家級教改項目立項一項，省部級教改項目立項3項。發(fā)表教研論文64篇。所培養(yǎng)的學生在全國大學生物理學術(shù)競賽、全國大學生電子設計競賽、數(shù)學建模競賽等學科競賽中獲獎人數(shù)達到175人次，其中國家級以上獲獎19人次。本科生累計發(fā)表研究論文46篇（其中SCI14篇，EI12篇）。參與各類科創(chuàng)項目145項。同時涌現(xiàn)出了一批以“成電杰出學生”為代表的優(yōu)秀學生。培養(yǎng)的大批畢業(yè)生得到各用人單位的高度認可。

參考文獻：

[1]嚴薇，袁云松.大學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐[J].中國大學教學， 2012（9）：78-80.

[2]劉學忠.大學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)路徑[J].教育研究，2008（1）：103-105.

[3]趙曉紅，譚英杰，趙永強.大學生創(chuàng)新平臺的構(gòu)建——以太原工業(yè)學院為例[J].教育理論與實踐，2015（9）：14-15.

[4]喬海曙，李遠航.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究綜述[J].大學教育科學，2008（1）：20-23.

責任編輯：孫瑤