基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高校工科類專業(yè)新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)探索

付 坤, 周曉勤, 凌振寶, 王金國

(1. 吉林大學(xué) 教務(wù)處, 吉林 長春 130012； 2. 吉林大學(xué) 機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院, 吉林 長春 130025；3. 吉林大學(xué) 儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院, 吉林 長春 130061； 4. 吉林大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院, 吉林 長春 130025)

基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的高校工科類專業(yè)新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)探索

付 坤1, 周曉勤2, 凌振寶3, 王金國4

(1. 吉林大學(xué) 教務(wù)處, 吉林 長春 130012； 2. 吉林大學(xué) 機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院, 吉林 長春 130025；3. 吉林大學(xué) 儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院, 吉林 長春 130061； 4. 吉林大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院, 吉林 長春 130025)

闡述了普通高校工科類專業(yè)新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)的重要作用,總結(jié)構(gòu)建了新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系,詳述了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)成,即由基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練、專業(yè)綜合實(shí)踐及創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練3部分構(gòu)成,探討了構(gòu)建新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)保障機(jī)制,論述了實(shí)踐教學(xué)實(shí)施、管理與質(zhì)量監(jiān)控的方法,對普通高校工科類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有一定的示范作用。

實(shí)踐教學(xué)探索; 高校工科; 創(chuàng)新人才培養(yǎng)

高校工科類專業(yè)肩負(fù)著培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、特別是實(shí)踐創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才重任。隨著現(xiàn)代加工制造技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)化工程能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1],既是社會發(fā)展對人才素質(zhì)要求,也是學(xué)生自我發(fā)展與創(chuàng)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求[2]。高校工科類專業(yè)應(yīng)該順勢而為,遵循人才培養(yǎng)規(guī)律與教育規(guī)律[3],培養(yǎng)具備扎實(shí)的理論知識、了解現(xiàn)代工藝流程、掌握新材料特性與新工藝原理及方法、具有創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的人才。實(shí)踐教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中具有舉足輕重的作用[4]。為此,高校工科類專業(yè)深化實(shí)踐教學(xué)改革,建立新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系科學(xué)實(shí)施與管理,促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化與系統(tǒng)化,使實(shí)踐教學(xué)在改革創(chuàng)新中釋放辦學(xué)活力成為新常態(tài)[5]。

1 新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

構(gòu)建遵循人才成長規(guī)律、符合人才培養(yǎng)目標(biāo)、滿足社會發(fā)展與學(xué)科發(fā)展態(tài)勢的新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系,對實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要[6]。新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系由內(nèi)容體系與目標(biāo)體系構(gòu)成如圖1所示。

圖1 高校工科類專業(yè)新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系框圖

新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)體系,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為總目標(biāo),階段性實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)做先導(dǎo),通過實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、條件保障機(jī)制和教學(xué)方法、教學(xué)管理等要素共同作用,達(dá)成實(shí)踐教學(xué)總目標(biāo)。

實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)由實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教學(xué)實(shí)習(xí)、培養(yǎng)方案遞進(jìn)式構(gòu)成,通過興趣與愛好培養(yǎng)、發(fā)現(xiàn)問題到自主學(xué)習(xí)、提升工程實(shí)踐能力的途徑實(shí)現(xiàn)。

教學(xué)內(nèi)容體系是核心,條件保障機(jī)制與教學(xué)管理是實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行的關(guān)鍵要素,教學(xué)方法是手段。

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

依據(jù)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)要求,建立新常態(tài)遞進(jìn)式多層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練、專業(yè)綜合實(shí)踐及創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練3個(gè)部分內(nèi)容,構(gòu)成了多層次、立體化、自由度遞增的內(nèi)容體系,即由基礎(chǔ)訓(xùn)練到綜合訓(xùn)練再到創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練不斷加深與豐富,分層次體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)且貫穿大學(xué)教育全過程[7]。

2.1 基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練

基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練由通識課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)、工科基礎(chǔ)課程包含的實(shí)驗(yàn)、學(xué)科基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)踐3個(gè)部分組成,是大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石。

通識課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì),根據(jù)理論課程的需要而設(shè)置,對理論過程進(jìn)行演示或驗(yàn)證,包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、大學(xué)化學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、工程訓(xùn)練等理論課程包含的實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立開設(shè)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；工科基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)包括計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、自動控制等學(xué)科基礎(chǔ)課程所含實(shí)驗(yàn)與自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；學(xué)科基礎(chǔ)創(chuàng)新實(shí)踐包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、教學(xué)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、自主創(chuàng)新實(shí)踐、基礎(chǔ)學(xué)科競賽等。吉林大學(xué)工科類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的比例,2009年版培養(yǎng)方案為7.5%,2013年版培養(yǎng)方案提高到9.7%。

2.2 專業(yè)綜合實(shí)踐

專業(yè)綜合實(shí)踐由專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐與專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐構(gòu)成,是提高創(chuàng)新能力的重要訓(xùn)練途徑,旨在培養(yǎng)學(xué)生科研方法,了解科研儀器設(shè)備性能,熟練掌握操作方法,學(xué)會科學(xué)采集數(shù)據(jù)、分析與撰寫報(bào)告等。專業(yè)綜合實(shí)踐包括專業(yè)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及自主實(shí)踐項(xiàng)目,涉及生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、加工方法、材料制備、控制技術(shù)等現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù),吉林大學(xué)工科類專業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)25大類,專業(yè)綜合實(shí)踐學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的比例,2009版培養(yǎng)方案為16.7%,2013版提高到18.6%。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練

創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練是新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,是進(jìn)一步整體提升大學(xué)生創(chuàng)新綜合能力的有效手段。以興趣與愛好為驅(qū)動,參與科研訓(xùn)練或科研課題研究,通過項(xiàng)目和政策機(jī)制的引導(dǎo),增加研究性學(xué)習(xí)和科學(xué)研究訓(xùn)練的機(jī)會[8]。內(nèi)容包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、介入科研課題實(shí)驗(yàn)，以及學(xué)科競賽等。如吉林大學(xué)本科培養(yǎng)方案規(guī)定課外科技實(shí)踐不少于8學(xué)分。

新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)人才成長規(guī)律、社會需求及學(xué)科發(fā)展態(tài)勢,注重頂層設(shè)計(jì),把握主題,不斷拓展外延,豐富內(nèi)涵,滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求。

3 建立新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)保障機(jī)制

新常態(tài)實(shí)踐教學(xué),需依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、社會需求及學(xué)科發(fā)展態(tài)勢,建立良好的環(huán)境條件支撐和有效的運(yùn)行機(jī)制[9]。因此,需要在實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)、教學(xué)組織、教學(xué)管理等方面進(jìn)行改革與創(chuàng)新,創(chuàng)造優(yōu)越的實(shí)踐環(huán)境,保證人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。

3.1 加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)

首先拓展實(shí)踐教學(xué)空間,滿足不斷擴(kuò)充的實(shí)踐教學(xué)需求。高校工科類專業(yè)要根據(jù)專業(yè)教學(xué)特點(diǎn)與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)要求,建立校內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)基地。實(shí)踐教學(xué)基地必須具備實(shí)踐教學(xué)環(huán)境,具有實(shí)質(zhì)性教學(xué)軟硬件條件,才能滿足實(shí)踐教學(xué)要求[10]。如吉林大學(xué)與第一汽車制造集團(tuán)、北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院、寶山鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、黑龍江友誼農(nóng)場等大型國有企業(yè)及所屬單位合作建立實(shí)踐教學(xué)基地,同時(shí)學(xué)校建立4個(gè)國家級工程實(shí)踐教育中心,開展機(jī)械、汽車、農(nóng)機(jī)、交通運(yùn)輸、自動控制等本科專業(yè)的認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)踐等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

其次,加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),滿足內(nèi)涵不斷豐富的實(shí)踐教學(xué)要求。新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)的主體及不斷深化的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是依托于校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的,因此必須不斷加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心與實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)[11]。高校工科類專業(yè)校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)條件普遍建設(shè)時(shí)間長、內(nèi)容較全面,但尚需依據(jù)社會發(fā)展趨勢,不斷深化教學(xué)改革,進(jìn)行資源有效整合,發(fā)揮優(yōu)勢,提升實(shí)踐水平。吉林大學(xué)通過多年發(fā)展,已建成工科類專業(yè)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心4個(gè),省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心25個(gè),校級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心5個(gè)。

3.2 營造新常態(tài)實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境

營造實(shí)踐創(chuàng)新氛圍,是實(shí)踐教學(xué)文化建設(shè)的重要組成部分[12]。新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)需要不斷補(bǔ)充新思想、新文化、新舉措。近年來,吉林大學(xué)工科類專業(yè)舉辦多次師生實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會、創(chuàng)新成果展示、專家報(bào)告,開展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐研討會等豐富多彩的實(shí)踐創(chuàng)新活動,營造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍,僅大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃,學(xué)生參與率就達(dá)38.7%。

4 新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施與管理

新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施與管理,需統(tǒng)籌安排,加強(qiáng)過程管理,即使創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)常態(tài)化、規(guī)范化與系統(tǒng)化,也還要不斷拓展與豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,才能不斷提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

4.1 有序遞進(jìn)式開展實(shí)踐教學(xué)

普通高校工科類專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容寬泛,既包含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)習(xí)教學(xué),也包含課外創(chuàng)新實(shí)踐,同時(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不斷豐富與深化,即由基礎(chǔ)創(chuàng)新訓(xùn)練到專業(yè)綜合實(shí)踐,再到創(chuàng)新綜合實(shí)踐。因此需依據(jù)人才培養(yǎng)教育規(guī)律,分層次遞進(jìn)式全面實(shí)施,使創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)貫穿大學(xué)創(chuàng)新教育全過程。

首先開展基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練,加強(qiáng)通識課程與學(xué)科基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)管理,如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、機(jī)械原理與設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)開展課程設(shè)計(jì)與認(rèn)識實(shí)習(xí)教學(xué)；其次開展專業(yè)綜合訓(xùn)練,涉及專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及自主實(shí)踐項(xiàng)目等；創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)貫穿大學(xué)教育全過程,但深度不斷增強(qiáng),由興趣引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題,提出解決問題方案,了解科研方法與科研過程,最后進(jìn)行實(shí)質(zhì)性科研訓(xùn)練。

有序開展新常態(tài)實(shí)踐教學(xué),堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則,即由基礎(chǔ)實(shí)踐到專業(yè)實(shí)踐再到綜合創(chuàng)新教育,同時(shí)突出重點(diǎn)、兼顧整體,內(nèi)容完整,也要求實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的更新與深化,符合時(shí)代要求。

4.2 統(tǒng)籌規(guī)劃,全方位實(shí)施個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)踐

開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、介入科研課題實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃與大學(xué)生學(xué)科競賽等項(xiàng)目構(gòu)成了個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)踐,其形式靈活、時(shí)間分散、要求各異,決定了創(chuàng)新實(shí)踐具有個(gè)性化特點(diǎn),且滲透于創(chuàng)新教育全過程,因此,需統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)安排與全方位開展,滿足實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)性化要求及個(gè)性化培養(yǎng)人才需求。

普通高校工科類專業(yè)本科生可從二年級開始至畢業(yè)前,全方位開展個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),完成學(xué)科競賽實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)驗(yàn)、開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、介入科研課題與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等創(chuàng)新實(shí)踐活動。

個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)與規(guī)范化的實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,依據(jù)本科生的興趣、愛好、能力進(jìn)行實(shí)施,促進(jìn)思維能力與創(chuàng)新意識提升。如吉林大學(xué)工科類專業(yè)學(xué)科競賽20余項(xiàng),開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)260余項(xiàng),學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃比例達(dá)35%。

4.3 加強(qiáng)過程管理,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)過程的復(fù)雜性與創(chuàng)新性,決定實(shí)踐教學(xué)對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的貢獻(xiàn)度,因而加強(qiáng)過程管理對提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有重要意義。

首先,建立實(shí)踐教學(xué)管理機(jī)制,包括實(shí)習(xí)教學(xué)管理規(guī)范、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理規(guī)范,在規(guī)定常規(guī)實(shí)踐教學(xué)管理基礎(chǔ)上,實(shí)行具有一定彈性的激勵機(jī)制,如依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱及項(xiàng)目卡及實(shí)習(xí)教學(xué)要求,學(xué)生獨(dú)立完成,現(xiàn)場檢查,同時(shí)對于學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新方法等進(jìn)行綜合評定,予以獎勵學(xué)分；其次,建立實(shí)施多元化動態(tài)質(zhì)量考核方式,考核學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)態(tài)度、實(shí)踐能力與綜合素質(zhì),如實(shí)習(xí)學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)習(xí)教學(xué),或指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成的實(shí)踐教學(xué),可以根據(jù)學(xué)生完成的時(shí)間、質(zhì)量等,分別建立考核方式,考核學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)與實(shí)踐研究能力；再次,形成課外創(chuàng)新實(shí)踐激勵管理機(jī)制,對開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生介入科研研究、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃以及大學(xué)生學(xué)科競賽等,制定嚴(yán)格的章程與學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保障創(chuàng)新訓(xùn)練在科學(xué)指導(dǎo)下有序開展,同時(shí)積極創(chuàng)造條件,鼓勵教師廣泛參與,激發(fā)學(xué)生興趣,形成創(chuàng)新教育氛圍,如形成創(chuàng)新教育獎勵機(jī)制,給予教師工作量,給予學(xué)生課外創(chuàng)新學(xué)分等。

5 結(jié)束語

普通高校工科類專業(yè)新常態(tài)實(shí)踐教學(xué),是培養(yǎng)社會發(fā)展所需的實(shí)踐創(chuàng)新人才的必要手段,也是本科生自我發(fā)展自我成長的必經(jīng)之路。吉林大學(xué)工科類專業(yè)深化實(shí)踐教學(xué)改革,形成了新常態(tài)實(shí)踐教學(xué)機(jī)制,不斷提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,每屆本科生參與開放性實(shí)驗(yàn)比例達(dá)10%,參加實(shí)質(zhì)性科研課題研究過程比例為15%～20%,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例達(dá)35%。近3年,本科生共完成大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目266項(xiàng),在核心期刊及以上刊物發(fā)表論文60余篇,申請發(fā)明專利15項(xiàng)；參加各級各類學(xué)科競賽,獲得國家一等獎50余項(xiàng),二等獎30余項(xiàng)。

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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(diǎn)課題“本科實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系研究”

付坤(1967—)，男，吉林九臺，工學(xué)博士，副研究員，吉林大學(xué)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科科長，主要研究方向?yàn)楦叩葘W(xué)校本科教學(xué)管理.

E-mail：fukun@jlu.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)10- 0018- 04