高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式改革

閆昕　梁蘭菊　韋德泉　李院平　李愛云　呂凱凱

摘 ?要：隨著雙一流高校建設(shè)實(shí)施，地方性本科院校向應(yīng)用型院校轉(zhuǎn)型，高水平應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式已成為急需解決的問題。文章結(jié)合學(xué)校光學(xué)工程學(xué)科，提出三層次教學(xué)模式改革，旨在提升人才培養(yǎng)模式，研究成果為高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：高水平;應(yīng)用型人才;科研創(chuàng)新型;教學(xué)模式

中圖分類號：G640 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2019）17-0141-03

Abstract： With the implementation of the construction of dual-class universities， the transformation of local undergraduate colleges into applied colleges and the teaching mode of high-level applied innovative talents has become an urgent problem to be solved. This paper combines the school optical engineering discipline to propose a three-level teaching model reform， aiming at improving the talent training mode， and the research results provide reference for high-level application and scientific research and innovation talent training.

Keywords： high level; applied talent; scientific research innovation; teaching mode

黨的十九大報(bào)告提出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。報(bào)告中10余次提到科技，50余次強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，提出了到2035年躋身創(chuàng)新型國家前列的目標(biāo)。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略。高等學(xué)校是創(chuàng)新人才成長的搖籃，是創(chuàng)新思想、創(chuàng)新知識產(chǎn)生的重要基地，而大學(xué)生是創(chuàng)新思想的主力軍和核心力量，科技創(chuàng)新也是大學(xué)的重要使命，科技創(chuàng)新能力是大學(xué)的核心競爭力。當(dāng)前高校面臨著多重壓力，特別是地方性高校，怎么樣提高核心競爭力，那么必須通過科技創(chuàng)新，把強(qiáng)化科技創(chuàng)新作為學(xué)校事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求和迫切要求，科技創(chuàng)新能力的提升對于學(xué)校師資隊(duì)伍建設(shè)、人才培養(yǎng)質(zhì)量建設(shè)、科學(xué)研究水平提升、軟硬件條件建設(shè)具有重要意義。作為地方性高校如何突破重圍，實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展，科技創(chuàng)新是一條光明大道，這條道路就是走地方性應(yīng)用型為主的科技創(chuàng)新新發(fā)展思路才能突破困境實(shí)現(xiàn)發(fā)展。在這種背景下，本文以校光學(xué)工程學(xué)科為例，通過三層次教學(xué)模式設(shè)計(jì)，提出高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式探索。

一、三層次教學(xué)模式構(gòu)建

（一）第一層次是優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，增加科研教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)鉆研科學(xué)的興趣

教學(xué)模式主要包括在完成好教學(xué)任務(wù)的前提下：1. 在教學(xué)內(nèi)容中加入最新科研發(fā)展方向，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)研究產(chǎn)生興趣。學(xué)生使用的教材一般是國家規(guī)劃教材，十三五教材，出版時(shí)間具有一定的時(shí)效性，不能緊跟當(dāng)今科技發(fā)展最新成果，教師在課堂教學(xué)中要加入這些因素，以提高課堂的教學(xué)時(shí)效性，增加課堂教學(xué)與科研研究的緊密結(jié)合。在這一階段，對教師也有較高的要求，要求教師要不斷學(xué)習(xí)，看最新的科研成果，主要是看最新的科研論文，經(jīng)常參加教學(xué)科研論壇，了解最新的課程發(fā)展動(dòng)態(tài)，更新自己的知識，這樣才能做好第一層次的教學(xué)工作。2. 在教學(xué)中增加科學(xué)研究方法的教學(xué)，如在教學(xué)中增加MATLAB計(jì)算機(jī)編程，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識建立物理模型等，通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的融入加強(qiáng)學(xué)科之間的交叉融合，提升課堂教學(xué)效果。同時(shí)教師也要學(xué)習(xí)一些新的教學(xué)方法，怎么樣讓新的教學(xué)方法融入自己的課堂，結(jié)合課程教學(xué)特點(diǎn)，嘗試進(jìn)行新的教學(xué)方法改革，這就要求教師經(jīng)常參加高質(zhì)量的教學(xué)論壇，多學(xué)習(xí)教學(xué)新方法，才能達(dá)到這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。3. 經(jīng)常組織學(xué)生參觀校省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，讓學(xué)生深刻體驗(yàn)科研創(chuàng)新的條件環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的好奇心。確立的研究目標(biāo)是通過上面的教學(xué)改革達(dá)到學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)，熱愛科研，對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣，達(dá)到主動(dòng)鉆研知識的目標(biāo)，也通過改革從學(xué)生中突出一批高層次應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型的人才進(jìn)行培養(yǎng)。這里面擬解決的關(guān)鍵問題是如何提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，對科研的興趣是要解決的關(guān)鍵問題。主要是通過優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，增加科學(xué)教學(xué)方法，增加學(xué)生科研實(shí)踐能力入手解決上述問題。

（二）第二層次是深度挖掘課本知識，進(jìn)行科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研創(chuàng)新

教學(xué)模式主要是通過第一層次的教學(xué)改革實(shí)踐基礎(chǔ)，第二層次研究的主要內(nèi)容是鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研創(chuàng)新研究。鼓勵(lì)學(xué)生挖掘課本學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行自我探究，延伸課本知識，并與實(shí)際需要結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科技制作，增加學(xué)生的動(dòng)手能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校的SRT項(xiàng)目，省大學(xué)生科技競賽項(xiàng)目等。對學(xué)生研究所得到的成果指導(dǎo)他們進(jìn)行專利申請、論文發(fā)表。確立的研究目標(biāo)是通過上面的教學(xué)改革達(dá)到學(xué)生主動(dòng)挖掘知識、主動(dòng)參與科研創(chuàng)新、增加實(shí)際動(dòng)手能力的教學(xué)改革目標(biāo)。通過第二層次的實(shí)施，徹底激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究興趣，重要的是引導(dǎo)學(xué)生參與其中，讓學(xué)生感受到科研創(chuàng)新的樂趣，同時(shí)通過導(dǎo)師的指導(dǎo)，讓學(xué)生養(yǎng)成遵守嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲幸?guī)范的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生敢于鉆研、敢于面對困難克服困難、敢于吃苦的科研精神。這里面擬解決的關(guān)鍵問題是如何讓學(xué)生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)，如何提高學(xué)生科研創(chuàng)新的質(zhì)量。解決的方法是通過課本知識與實(shí)際結(jié)合的課程改革拓展，引導(dǎo)學(xué)生挖掘知識，拓展知識。通過小科技制作設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生參加科技項(xiàng)目對學(xué)生進(jìn)行科研過程培養(yǎng)，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。

挖掘課本知識，拓展課本知識對教師來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，教師應(yīng)該避免就傳授一本書的思想，要花時(shí)間和精力去做這些工作，以課本知識為基本，通過多看參考書，找到前后知識的聯(lián)系，把講授的知識放到知識鏈條中去。把講授知識與實(shí)際生活中的應(yīng)用結(jié)合起來，增加實(shí)踐性。教師做的多了，就能夠駕馭這門課程，駕馭你講授的一節(jié)課。在課程的教學(xué)中，也要發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)參與其中，通過給學(xué)生布置課題的形式，讓學(xué)生主動(dòng)思考，主動(dòng)作為，可以將授課提綱先發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生了解課堂授課要求，增加學(xué)生主動(dòng)參與時(shí)間，達(dá)到挖掘課本知識與實(shí)際教學(xué)效果達(dá)到統(tǒng)一。

（三）第三層次是探索創(chuàng)新研究生導(dǎo)師培養(yǎng)模式，指導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目

主要教學(xué)模式是積極引導(dǎo)科研創(chuàng)新突出的學(xué)生參與項(xiàng)目組成員的國家自然基金項(xiàng)目、省自然基金項(xiàng)目、博士研究基金等項(xiàng)目。按照研究生培養(yǎng)的管理規(guī)定、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)方法進(jìn)行模式培養(yǎng)，制定導(dǎo)師培養(yǎng)制度，認(rèn)真做好學(xué)生的培養(yǎng)工作。確立的研究目標(biāo)是通過上述形式的培養(yǎng)，最終使學(xué)生熟練掌握研究生科研創(chuàng)新規(guī)范和方法，并初步達(dá)到研究生的科研創(chuàng)新水平，條件成熟可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表高水平的論文，與導(dǎo)師一起解決服務(wù)地方的難題，并推薦攻讀本校或雙一流高校研究生等工作，通過培養(yǎng)使學(xué)生達(dá)到高層次應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的總設(shè)計(jì)目標(biāo)。這里面擬解決的關(guān)鍵問題是如何嚴(yán)格按照研究生的規(guī)范對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)的學(xué)生是否能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)是要解決的關(guān)鍵問題。解決的方法是首先要選擇那些愛科研創(chuàng)新、肯吃苦有一定基礎(chǔ)的學(xué)生，學(xué)生要自愿主動(dòng)，其次是導(dǎo)師一定要跟得上，如何做好這方面的工作對導(dǎo)師和學(xué)生都是一個(gè)考驗(yàn)，需要導(dǎo)師無私奉獻(xiàn)，把自己上研究生時(shí)導(dǎo)師對自己的要求應(yīng)用到培養(yǎng)自己的學(xué)生身上，開拓創(chuàng)新，勇于實(shí)踐，這個(gè)問題就可以解決了。

這一層次中，制度和管理非常重要，可以研究制定學(xué)生導(dǎo)師制培養(yǎng)體制，具體可以參考研究生培養(yǎng)方案。但是本科生和研究生有許多不同，研究生培養(yǎng)方案不能簡單的照搬照抄，只有結(jié)合本科生的特點(diǎn)，才能闖出一條適合本科生科研創(chuàng)新的路子。近年來，本科生暑期學(xué)校這一舉措就做得很好，考慮到本科生平時(shí)課程任務(wù)比較重，課余時(shí)間比較少的特點(diǎn)，在暑假開展本科生科研有助于本科生科研創(chuàng)新培養(yǎng)。

二、三層次教學(xué)模式實(shí)施

根據(jù)設(shè)計(jì)的三層次教學(xué)模式構(gòu)建，還需要通過以下措施實(shí)施：

1. 改革教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)中增加科研創(chuàng)新知識和內(nèi)容。

改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)課本知識，做到學(xué)生為主，教師輔助指導(dǎo)的形式，從而節(jié)約課堂時(shí)間，在課堂教學(xué)中就可以順利高效率完成基本教學(xué)任務(wù)。研究高校高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)特點(diǎn)，在課堂教學(xué)中逐步增加學(xué)生具備科研創(chuàng)新能力的基本知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。這一層面的實(shí)施是有一定的困難，教師習(xí)慣了灌輸式的教學(xué)方法，如何設(shè)計(jì)授課內(nèi)容增加學(xué)生課堂的互動(dòng)性，如何創(chuàng)新教學(xué)方法加入最新的科研創(chuàng)新成果，如何在90分鐘的教學(xué)中既能保證課堂教學(xué)順利完成，又能保障課堂教學(xué)體現(xiàn)出創(chuàng)新型，需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入研究。

2. 教學(xué)內(nèi)容的改革，是有一定的難度，大家已經(jīng)習(xí)慣了一套教學(xué)方法，學(xué)生也習(xí)慣了，改變習(xí)慣，對于教師和學(xué)生都有難度，都需要去適應(yīng)，如何讓自己適應(yīng)，讓學(xué)生適應(yīng)，在教學(xué)中需要去改革，只有改革，教學(xué)才能活下去。

導(dǎo)師深度挖掘課本知識，逐步將課本知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。每一章節(jié)挖掘出一個(gè)實(shí)際實(shí)例，一學(xué)期的課程至少挖掘出若干個(gè)創(chuàng)新實(shí)例融入到課堂教學(xué)中去。深度挖掘，是導(dǎo)師進(jìn)行施教的重要保障，為什么是深度挖掘，這里面蘊(yùn)含著創(chuàng)新，改變以往教學(xué)方法，打破教學(xué)課本的束縛，以教學(xué)課本為根本，拓展知識結(jié)構(gòu)，將所學(xué)知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，既要挖掘課本知識也要挖掘課外知識，將課本知識與課外知識有機(jī)結(jié)合起來，達(dá)到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一結(jié)合。通過授課，每一學(xué)期引導(dǎo)學(xué)生參與各類科技制作和大學(xué)生競賽等項(xiàng)目，積極引導(dǎo)學(xué)生參與科技制作，SRT項(xiàng)目，大學(xué)生科技競賽等，通過實(shí)際鍛煉，使學(xué)生鍛煉科研創(chuàng)新能力，熟悉科研創(chuàng)新過程和流程，為學(xué)生以后進(jìn)入研究生的學(xué)習(xí)或進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行科研創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3. 積極指導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生參與項(xiàng)目組成員課題。從本科學(xué)生中遴選一些熱愛科研創(chuàng)新，不怕苦，肯鉆研的學(xué)生。學(xué)生是自愿的，有一定的基礎(chǔ)，已經(jīng)跟著導(dǎo)師進(jìn)行了一段時(shí)間的科研訓(xùn)練，有這樣一段經(jīng)歷，這樣學(xué)生參與科研創(chuàng)新可以得到保障。在此基礎(chǔ)上，導(dǎo)師制定詳細(xì)的培養(yǎng)方案，按照研究生培養(yǎng)思路，認(rèn)真切實(shí)可行，發(fā)揚(yáng)無私奉獻(xiàn)精神去培養(yǎng)。參與教師的項(xiàng)目，導(dǎo)師需要花時(shí)間去做，耽誤了教師的時(shí)間，一般導(dǎo)師們都不愿意這樣去做。這需要學(xué)校在制度上進(jìn)行創(chuàng)新，鼓勵(lì)教師愿意參與其中、學(xué)生愿意參與其中，有了參與和時(shí)間投入，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教師科研課題的積極性，才能調(diào)動(dòng)教師主動(dòng)找學(xué)生的積極性。

通過以上實(shí)施方案，達(dá)到學(xué)生對科研創(chuàng)新充滿興趣，把學(xué)生從看手機(jī)、玩游戲中拉過來，讓他們有事做，愛做事，最后把他們培養(yǎng)成服務(wù)地方及對國家發(fā)展有用的高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才。

三、三層次教學(xué)模式效果

通過三層次高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才教學(xué)模式的構(gòu)建和實(shí)施，一方面在教學(xué)上形成了課程改革方案，具體到課程教案設(shè)計(jì)，大大激發(fā)創(chuàng)新型教師思維培養(yǎng);二是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)模式的改革，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，受到了學(xué)生的歡迎;三是可以凸顯光學(xué)工程學(xué)科教學(xué)模式效果。

在前面的實(shí)踐教學(xué)中，筆者已經(jīng)進(jìn)行了初步探索，并且圍繞光學(xué)工程學(xué)科對學(xué)生進(jìn)行科研培訓(xùn)10次，主要是進(jìn)行了計(jì)算機(jī)求解方法的培訓(xùn)，學(xué)生初步掌握了光學(xué)工程的理論計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)編程計(jì)算方法，學(xué)生30人次參加教師科研課題并發(fā)表論文10篇，獲得各類競賽獎(jiǎng)30余項(xiàng)。同時(shí)承擔(dān)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目6項(xiàng)，校級SRT項(xiàng)目20項(xiàng)，學(xué)生畢業(yè)論文60%圍繞光學(xué)工程學(xué)科展開，其中兩位老師獲得省級優(yōu)秀畢業(yè)論文指導(dǎo)教師。學(xué)生參與各類競賽，提升了實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維。

四、結(jié)束語

在實(shí)踐教學(xué)中，1. 教學(xué)方法還需要進(jìn)一步的探索，通過實(shí)踐取得了一定的成績，如何圍繞習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想教育理論提升科研創(chuàng)新能力，還有待于進(jìn)一步挖掘。2. 教育教學(xué)改革要取得成效，就需要更多的教師參與其中，切實(shí)進(jìn)一步推進(jìn)教學(xué)科研創(chuàng)新，導(dǎo)師是主力，是火車頭，要想跑得快，還需要導(dǎo)師這個(gè)火車頭帶，只有導(dǎo)師想起來、做起來、改革起來、創(chuàng)新起來，那么我們的教學(xué)改革才有希望。3. 扭轉(zhuǎn)一本書教學(xué)的局面，還需要多學(xué)科參與其中，針對實(shí)踐性比較強(qiáng)的學(xué)科，進(jìn)一步推進(jìn)科研創(chuàng)新教學(xué)力度，才能在地方性、應(yīng)用型教學(xué)改革中闖出一片天地。4. 努力提高自身水平。習(xí)總書記說我們要不斷學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)提升自己的能力。在教學(xué)科研創(chuàng)新改革中，作為教師，要不斷學(xué)習(xí)，跟上時(shí)代步伐，在新時(shí)代下有所作為，才能提升學(xué)生這方面的能力。

科技創(chuàng)新能力是大學(xué)生最重要的能力，也是大學(xué)生的重要使命和本質(zhì)特征，也是一所大學(xué)的核心競爭力。通過課堂教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)“教師-學(xué)生-實(shí)驗(yàn)室”等教學(xué)模式設(shè)計(jì)達(dá)到高水平應(yīng)用型和科研創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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