基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)探討

郭曉琴?王金鳳?張銳

摘要：實(shí)踐教學(xué)對(duì)于工科學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高至關(guān)重要。以鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)本科生創(chuàng)新教育為觀測(cè)點(diǎn)，從實(shí)踐教學(xué)體系和平臺(tái)建設(shè)等方面，開(kāi)展了創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)改革與綜合實(shí)踐研究，取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：平臺(tái)建設(shè)；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

作者簡(jiǎn)介：郭曉琴（1972-），女，河南南陽(yáng)人，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院副院長(zhǎng)，副教授；王金鳳（1963-），女，河南祁縣人，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電子通訊系主任，教授。（河南 鄭州 450015）

基金項(xiàng)目：本文系教育部2011年人文社會(huì)科學(xué)研究（項(xiàng)目編號(hào)：11JDGC018）、2012年度河南省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：219）、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院2011年教育科學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：zhjy11-23）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）05-0107-02

創(chuàng)新是人類社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力。國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃明確指出“高等學(xué)校成為國(guó)家知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)防科技創(chuàng)新、區(qū)域創(chuàng)新的重要基地”。[1]建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，現(xiàn)已成為高等教育的重中之重。建國(guó)以來(lái)，高校培養(yǎng)了大量理工類專業(yè)人才，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)上的不足仍是我國(guó)高等教育尚未解決好的關(guān)鍵問(wèn)題。深化教育改革、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的迫切需要，很多高校都進(jìn)行了創(chuàng)新實(shí)踐方面的研究與探索。[2-6]隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大，探索一般性本科院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式已經(jīng)成為教育教學(xué)改革的重點(diǎn)。

一、圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建創(chuàng)新教育課程體系，突出實(shí)踐教學(xué)

正確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)是一個(gè)專業(yè)辦學(xué)的基本立足點(diǎn)。對(duì)鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位是：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要，具備材料成型及控制學(xué)科、機(jī)械學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與應(yīng)用能力，能夠從事材料科學(xué)研究與材料成型應(yīng)用領(lǐng)域工作，具有創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型應(yīng)用人才。

培養(yǎng)方案堅(jiān)持以創(chuàng)新教育為核心，建立適于創(chuàng)新教育的課程體系，在注重基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能培養(yǎng)的同時(shí)，著力加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并注重高新技術(shù)與工程創(chuàng)新教育相融合。在培養(yǎng)方案制訂中，應(yīng)遵循“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的教育理念，堅(jiān)持突出“注重基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐，鼓勵(lì)創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式。課程體系包括公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)選修課和拓展選修課等模塊。在課程體系中應(yīng)注重文理滲透，拓寬基礎(chǔ)，淡化專業(yè)，力求打造更寬闊的材料類專業(yè)人才培養(yǎng)平臺(tái)。在課程設(shè)置方面，強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)教育，加強(qiáng)公共基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)性教學(xué)，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)通過(guò)專業(yè)課程整合，加強(qiáng)了工程類課程，如“復(fù)合材料”、“功能材料”等；選修課也與機(jī)電類專業(yè)部分打通，開(kāi)設(shè)了“自動(dòng)控制原理”、“機(jī)械制造技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”等課程，拓寬了專業(yè)面，體現(xiàn)了多學(xué)科交叉融合。

創(chuàng)新來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是創(chuàng)新的不竭動(dòng)力。強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育，必須突出實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)踐教學(xué)方面，建立了“三層次九模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系（見(jiàn)表1），從“基礎(chǔ)-專業(yè)-綜合”三個(gè)層次培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，大學(xué)四年實(shí)踐教學(xué)不斷線。大一新生通過(guò)專業(yè)導(dǎo)論和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)進(jìn)行專業(yè)認(rèn)知教育。大二學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研項(xiàng)目；通過(guò)課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合，按照培養(yǎng)目標(biāo)將原有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類、歸納、刪減和更新，將部分實(shí)驗(yàn)從專業(yè)課程中分離出來(lái)，設(shè)置成不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程；在鞏固基礎(chǔ)實(shí)踐和專業(yè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，增設(shè)了為期2周的綜合實(shí)驗(yàn)與制作，讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)課題，題目一般來(lái)源于生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題或是教師科研中的部分研究?jī)?nèi)容，制定實(shí)驗(yàn)方案，完成對(duì)某材料從制備→加工成型→性能檢測(cè)→數(shù)據(jù)分析的全過(guò)程實(shí)驗(yàn)；開(kāi)設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生第二課堂和創(chuàng)新學(xué)分系列活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參與各種大賽，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)的積極性，讓學(xué)生結(jié)合自己興趣，自主選擇指導(dǎo)教師，參與科研項(xiàng)目，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，在教師的指導(dǎo)下相對(duì)獨(dú)立地完成某個(gè)專題的研究。上述實(shí)踐課程的開(kāi)設(shè)，其目的是使學(xué)生能早期進(jìn)入科學(xué)研究，在材料設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案制定、材料成型與加工、性能檢測(cè)、數(shù)據(jù)整理與分析、撰寫(xiě)論文等方面得到全方位的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和科學(xué)研究方法，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能，突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力及工程素質(zhì)的綜合培養(yǎng)，全面提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

二、科研團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)

科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)是高校學(xué)科建設(shè)的核心，團(tuán)隊(duì)的層次和數(shù)量代表著高校的學(xué)術(shù)地位、創(chuàng)新能力和對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率與影響力，也直接代表著師資水準(zhǔn)與教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)自然形成和有效整合，加強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)，打造一支代表學(xué)科特色和核心競(jìng)爭(zhēng)力的以杰出或優(yōu)秀人才為學(xué)術(shù)帶頭人的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)或?qū)W術(shù)梯隊(duì)。鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院現(xiàn)有2個(gè)省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、1個(gè)省科技創(chuàng)新杰出人才計(jì)劃和2個(gè)鄭州市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，擁有以中青年專家、學(xué)者為主的高水平學(xué)科（學(xué)術(shù)）帶頭人隊(duì)伍，以博士、高級(jí)職稱人員組成的團(tuán)隊(duì)骨干，形成了以相應(yīng)學(xué)科帶頭人為核心的具有穩(wěn)定研究方向、結(jié)構(gòu)合理的學(xué)科梯隊(duì)，師資知識(shí)結(jié)構(gòu)不僅包括金屬材料、粉末冶金、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、生物材料、材料加工、材料物理、材料化學(xué)和凝聚態(tài)物理等，還包括機(jī)械制造、機(jī)械電子、自動(dòng)化等領(lǐng)域。強(qiáng)大的師資力量積極參與到教改及創(chuàng)新活動(dòng)之中，為大學(xué)生創(chuàng)新教育提供了豐富的智力資源，能夠及時(shí)將科研、產(chǎn)業(yè)成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)設(shè)施服務(wù)于教學(xué)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，革新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以高水平科學(xué)研究促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的時(shí)效性、前沿性和科學(xué)性。

實(shí)驗(yàn)室是實(shí)踐教學(xué)的主要場(chǎng)地，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。在人才培養(yǎng)總體思路和方針的指導(dǎo)下，應(yīng)注重創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境和條件的建設(shè)，使之更好地服務(wù)于本科教學(xué)。為培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，設(shè)立了力學(xué)性能室、注塑成型實(shí)驗(yàn)室、掃描電鏡室、X射線衍射室等16個(gè)實(shí)驗(yàn)室，專門建設(shè)了大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)室、大學(xué)生創(chuàng)新制作室等一批能夠啟發(fā)創(chuàng)新思維、拓展創(chuàng)新空間和開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)室。以鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院為例，學(xué)院現(xiàn)有“材料工程”省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、“陶瓷材料界面”省級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室、“航空材料與先進(jìn)工程技術(shù)”省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地、“航空復(fù)合材料”市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并擁有場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、熱分析儀、激光快速成型設(shè)備、ARAMIS應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)等先進(jìn)儀器設(shè)備，設(shè)備總值1800多萬(wàn)元，實(shí)驗(yàn)室面積2400多平方米，一次可容納600余名本科生參與科研和實(shí)踐。師生依托實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái)，以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、各類創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)、綜合性實(shí)驗(yàn)、綜合性設(shè)計(jì)與制作、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為載體，推動(dòng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室除承擔(dān)本校學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)之外，同時(shí)對(duì)其他高校、科研院所和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體開(kāi)放，共同指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，注重資源整合，實(shí)現(xiàn)資源共享，努力打造全省高校及相關(guān)單位實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)。

三、取得的成效

自2005年材料成型與控制工程專業(yè)招生以來(lái)，經(jīng)過(guò)7年的探索與實(shí)踐，進(jìn)一步明確了材料成型與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)踐教學(xué)體系逐步完善，在學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力培養(yǎng)方面取得了一定的成效。

2008～2012年，大學(xué)生發(fā)表論文多篇，獲各種大學(xué)生科技活動(dòng)獎(jiǎng)20余項(xiàng)，其中包括全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)、全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)圖形技能與創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃等獎(jiǎng)項(xiàng)。3年來(lái)畢業(yè)生一次就業(yè)率均達(dá)到95%以上，根據(jù)畢業(yè)生跟蹤調(diào)查的結(jié)果，用人單位普遍反映學(xué)生“綜合素質(zhì)良好，動(dòng)手能力強(qiáng)，能較快適應(yīng)工作崗位的需要”，大多數(shù)學(xué)生在較短時(shí)期內(nèi)已成為單位的業(yè)務(wù)骨干。歷屆畢業(yè)生有25%以上考取了本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的研究生，大部分是重點(diǎn)大學(xué)，其中50%以上的學(xué)生反饋在研究生復(fù)試過(guò)程中學(xué)校的創(chuàng)新實(shí)踐教育使之受益匪淺，并且后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)階段在實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作、科研思路和學(xué)科前沿了解等方面表現(xiàn)出色，受到導(dǎo)師的好評(píng)。

四、進(jìn)一步發(fā)展思路

首先，進(jìn)一步加大學(xué)術(shù)交流與合作辦學(xué)的力度。鼓勵(lì)和支持科技交流、合作研究和合作辦學(xué)等工作，加大校校合作和校企合作，通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的方式，積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教育資源，為創(chuàng)新教育搭建更大的平臺(tái)。

其次，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，不斷探索體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。在當(dāng)前大部分教學(xué)過(guò)程中，以知識(shí)傳授為主導(dǎo)的教學(xué)方法并未根本改變，以教師為主導(dǎo)的方式在一定程度上制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新能力的發(fā)揮。因此改革教學(xué)方法，營(yíng)造出以學(xué)生為主的實(shí)踐創(chuàng)新環(huán)境，探索符合國(guó)內(nèi)一般院校實(shí)際情況的實(shí)踐性教學(xué)方法是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要保障。

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（責(zé)任編輯：孫晴）