關(guān)于大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)的研究與實踐

蔡葦，符春林，高榮禮，鄧小玲，陳剛

關(guān)于大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)的研究與實踐

蔡葦，符春林，高榮禮，鄧小玲，陳剛

針對應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的迫切需求，以重慶科技學院材料專業(yè)為例，在第一課堂中設(shè)置特色課程，改革課程的教學內(nèi)容、教學方式和考核方式；在第二課堂中引導大學生參與導師的科研項目，并有針對性地開設(shè)特色培訓課程。在此基礎(chǔ)上，提出了課內(nèi)外結(jié)合的大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)模式。

創(chuàng)新能力；全過程；特色課程；課內(nèi)外；個性化

在高等教育大眾化時期，社會把目光更多地投向了畢業(yè)生緊迫的就業(yè)形勢，解決畢業(yè)生就業(yè)問題成了政府和高校工作的重中之重。企業(yè)對人才的需求非常急迫，提供了大量的就業(yè)崗位，但大學生由于各方面能力的欠缺，難以滿足企業(yè)的要求。造成這種尷尬局面的一個重要原因是高等教育與市場人才需求不匹配。實際上，企業(yè)對大學生專業(yè)知識的要求并不高，更看重的是其基本素質(zhì)。大學生基本素質(zhì)的一個重要組成就是創(chuàng)新能力。然而，現(xiàn)有的教學模式注重對知識的傳授，以教師、課堂、教材為中心，通常將教學過程作為知識的靜態(tài)傳遞過程，理論和實踐脫離，在一定程度上忽視了學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［1］。換言之，現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求不匹配，尤其是與學生的高層次、個性化發(fā)展的需求存在嚴重沖突。為此，針對社會對應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的急迫需求，以重慶科技學院材料專業(yè)為例，構(gòu)建課內(nèi)外結(jié)合的大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)模式，以提升大學生的就業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

一、大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)模式構(gòu)建

（一）改革第一課堂，滿足大多數(shù)大學生創(chuàng)新能力普遍性培養(yǎng)需求

1.特色課程的設(shè)置

學生的文獻檢索、實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、研究報告及相關(guān)文字材料撰寫的能力是工科學生創(chuàng)新實踐能力的重要組成部分，應(yīng)在人才培養(yǎng)方案中有針對性地設(shè)置特色課程。而在原來的材料專業(yè)人才培養(yǎng)方案中僅有科技文獻檢索與利用課程，難以滿足需要。為此，在制定材料專業(yè)人才培養(yǎng)方案時，新開設(shè)實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理課程、科技論文寫作課程，并改進計算機在材料中的應(yīng)用課程，增加Origin等數(shù)據(jù)處理軟件的內(nèi)容。這些特色課程的設(shè)置對系統(tǒng)培養(yǎng)材料專業(yè)學生所必需的科技文獻檢索、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、科技論文寫作等能力是非常重要的。此外，由圖書館開設(shè)的科技文獻檢索與利用課程主要講授的是CNKI、EI、ISI等常見數(shù)據(jù)庫的檢索方法，教學內(nèi)容較寬泛、針對性不強。因而，在科技文獻檢索與利用課程教學內(nèi)容中增加部分材料專業(yè)必需的常見材料學科相關(guān)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。特色課程的設(shè)置，能系統(tǒng)培養(yǎng)材料專業(yè)學生的專業(yè)文獻資料、實驗方案設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)處理、科技論文寫作等能力。

2.教學內(nèi)容和教學方式的改革

為了滿足應(yīng)用型材料專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在材料物理性能、材料現(xiàn)代測試技術(shù)、材料現(xiàn)代測試技術(shù)實驗、材料物理性能實驗、專業(yè)綜合實驗等課程中開展教學內(nèi)容和教學方式的改革。

理論教學目前仍是教學的主要形式。改進課堂講授方法，采用啟發(fā)式、討論式、問題式和研究式的教育教學方法。教師在課堂上給學生留出足夠的時間來思考、提問，并通過教師的引導、啟發(fā)、點撥，加強師生間、生生間互動，從而提高學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，促進科學思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［2-4］。采用4種做法來優(yōu)化課堂教學：一是講重點、講思路、講方法［5］。 二是在教學內(nèi)容上強調(diào)一個“用”字［1］，重點教會學生如何用知識。不必太過拘泥于知識的系統(tǒng)性，在教學方法上體現(xiàn)一個“活”字，在教學手段上追求一個“新”字。三是運用啟發(fā)式教學法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，運用討論式教學法拓展學生的知識面和提高學生的綜合素質(zhì)，運用自學式教學法培養(yǎng)學生的自學能力［6-8］。四是加強實用性、實踐性、實際性。在相關(guān)課程教學中引入工程案例，比如在材料物理性能課程中講到“材料的斷裂”時可以當年“泰坦尼克號沉沒事件”為案例，在材料現(xiàn)代測試技術(shù)課程中可以“文物鑒定”的案例來引出X射線衍射等測試方法的應(yīng)用等。以上改革措施能激發(fā)學生運用所學知識解決實際問題的興趣，使他們充分認識到所學專業(yè)知識的重要性，從而逐步引導學生主動深入學習，達到培養(yǎng)創(chuàng)新思維的目的。

實踐教學方面的改革，以應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，強調(diào)專業(yè)知識的運用。為此，以學生的產(chǎn)出（創(chuàng)新能力的提升和實績產(chǎn)出）為導向，將材料物理性能實驗、材料現(xiàn)代測試技術(shù)實驗課程進行重新規(guī)劃和設(shè)計，將原有的驗證性、演示式實驗升級為設(shè)計性、綜合性實驗。對專業(yè)綜合實驗和畢業(yè)設(shè)計（論文）進行改革，將教師科研項目、大學生科技創(chuàng)新項目、企業(yè)工程項目經(jīng)過分解、消化后轉(zhuǎn)化為實驗項目。對專業(yè)綜合實驗課程進行全新設(shè)計：學生以某一材料為研究對象進行綜合訓練，既要在實驗過程中完成“材料的制備-結(jié)構(gòu)分析-性能測試”，又要在整個研究過程中完成“文獻檢索-試驗方案設(shè)計與制定-實驗數(shù)據(jù)處理與分析-研究報告及學術(shù)論文寫作”，使學生完整而真實地體驗材料科學研究的整個流程和方法。由于這些實驗項目均來源于教師的科研項目和企業(yè)真實的工程項目，學生能夠真正接觸到高水平的科學研究和真實的工程環(huán)境，其創(chuàng)新能力的提升非常顯著。因此，這樣的實踐教學環(huán)節(jié)除了能實現(xiàn)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)外，還能使學生獲得實績，真正體現(xiàn)產(chǎn)出導向。近年來，已指導學生利用專業(yè)綜合實驗和畢業(yè)（設(shè)計）論文等實踐環(huán)節(jié)獲得的實驗數(shù)據(jù)以第一作者身份發(fā)表學術(shù)論文12篇（其中SCI收錄3篇、EI收錄3篇）。

此外，學校已建成納微復(fù)合材料與器件重慶市重點實驗室、校級材料分析測試中心等平臺，擁有總值8 000多萬元的實驗設(shè)備。針對這些科研平臺，結(jié)合科研項目、企業(yè)工程項目和大學生科技創(chuàng)新項目，將科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，開發(fā)一批綜合性、設(shè)計性實驗項目充實到無機非金屬材料工程、功能材料、金屬材料工程等專業(yè)的實踐教學體系中（包括教學計劃內(nèi)的實驗和課外的開放性實驗）。在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了90%以上的實驗設(shè)備對學生開放使用，這不僅提高了設(shè)備利用率，更為重要的是使學生有機會接觸并操作比較高端的實驗設(shè)備，從而提升其對材料科學的興趣。如在材料現(xiàn)代測試技術(shù)實驗課程教學中設(shè)置“X射線物相定性分析”和“X射線定量分析”實驗，讓學生親手操作X射線衍射儀；在材料物理性能實驗中設(shè)置“材料介電溫度特性測定”，讓學生親手操作變溫阻抗分析系統(tǒng)。通過高層次、高難度的綜合性實驗，使學生的興趣大為提升，使學生的動手能力和創(chuàng)新思維得到提高。

3.課程評價方式的改革

為了調(diào)動學生的課堂積極性，對部分理論和實驗課程的評價方式進行了針對性的調(diào)整。如在電子材料與器件測試技術(shù)理論課程中，將學生的成績來源分為2個部分：一是期末成績（以期末課程論文進行評定（占60%））；二是平時成績（占40%）。平時成績的考核是基于學生平時的客觀表現(xiàn)。學生預(yù)先自學，在課堂上采用PPT的形式進行講解，由教師組織學生進行討論。教師除了考查學生講解的正確性和流暢度外，還要考查學生討論的情況，學生參與討論的情況直接影響其平時成績。而在實踐教學的考核方面，將原來主要依靠實驗報告的考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炦^程的考核。如在專業(yè)綜合實驗課程考核中，學生的成績來源是多方面的：“實驗過程表現(xiàn)+實驗完成后的PPT匯報+學術(shù)論文”。由于專業(yè)綜合實驗項目均來自于具有較高創(chuàng)新性的科研項目和工程項目，難度較大，學生得到的實驗結(jié)果并非一定與預(yù)期吻合。因此，教師在評定學生成績時應(yīng)注重對學生實驗過程的考核，關(guān)注學生在實驗中能力的獲得。即使學生獲得的是“陰性”實驗結(jié)果，只要能通過查閱文獻、分析原因在PPT匯報中和學術(shù)論文中進行合理解釋，一樣可獲得較高的分數(shù)。通過以上課程評價方式的改革，學生分析問題、組織表達等綜合能力得到了顯著提高。同時，由于每個學生都要通過PPT進行實驗匯報，較大程度地避免了原來存在的部分學生通過抄襲實驗報告來獲得成績的弊端。

（二）依托導師制強化第二課堂，滿足部分學生創(chuàng)新能力高層次、個性化培養(yǎng)的需求

本著“多數(shù)人受益、少數(shù)人提檔”的原則，結(jié)合大學生導師制，考慮到部分學生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)更高層次的需求，組建了導師團隊，重點指導學生參與導師科研項目、大學生科技創(chuàng)新項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，以滿足學生創(chuàng)新能力高層次、個性化培養(yǎng)的需求。

1.設(shè)計特色培訓課程，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐綜合能力

為了對學生創(chuàng)新能力進行針對性培養(yǎng)，導師團隊結(jié)合學生意見，基于學生能力提升需求，設(shè)計了一套材料專業(yè)學生特色培訓課程，對部分學生進行“分層次、多形式”的培訓。培訓內(nèi)容包括實驗室與實驗設(shè)備介紹、學術(shù)道德與規(guī)范、材料科技文獻檢索、科研方法論、實驗數(shù)據(jù)處理軟件使用、材料專業(yè)軟件（如 Jade、Image Pro Plus）使用、材料計算軟件（如Materials Studio）使用、學術(shù)論文撰寫與投稿、如何匯報與PPT制作、項目申報書撰寫等。這些培訓內(nèi)容基本覆蓋了從事材料科學研究所需要的主要能力培養(yǎng)，由導師團隊擔任授課教師，利用課余時間對學生進行集中培訓。此外，針對有創(chuàng)業(yè)想法的學生，導師團隊除了對他們進行專業(yè)能力培訓外，還邀請企業(yè)高管、學校眾創(chuàng)空間負責人對他們進行創(chuàng)業(yè)課程培訓和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策解讀，并出資支持他們進行創(chuàng)業(yè)活動。通過這種組織有序的培訓，部分學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到了全方位的提升。

2.加強過程管理，激發(fā)學生的學習興趣，提升學生創(chuàng)新能力

導師團隊帶領(lǐng)學生或資助學生參加相關(guān)高新技術(shù)展會和學術(shù)會議，使學生了解材料科學的最新前沿成果，激發(fā)學生的學習興趣。為了掌握學生進行創(chuàng)新實驗的進度，導師團隊組織學生每周開展一次研討會，由學生匯報實驗進度或科技文獻，導師和學生進行充分交流，一起解決實驗中的具體問題，獲取新的科研信息。同時，導師在充分了解學生進度的基礎(chǔ)上，對學生的培養(yǎng)要求進行動態(tài)調(diào)整，既要避免對學生要求過高使其喪失信心，又要避免要求偏低使學生收獲不大。

3.建立激勵機制，構(gòu)筑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良好氛圍

建立激勵機制，構(gòu)筑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良好氛圍，提升學生積極性，促使學生取得創(chuàng)新性成果。如導師團隊可從科研項目中出資資助學生發(fā)表論文、申請專利、參與學術(shù)交流活動，并對學生取得的成果進行獎勵。

二、實踐效果

（一）創(chuàng)新成果

近年來，導師團隊指導學生獲得了豐碩的創(chuàng)新成果：指導學生主持國家級大學生創(chuàng)新項目1項、重慶市創(chuàng)新項目3項、校級優(yōu)秀創(chuàng)新人才項目3項、校級創(chuàng)新項目30項；指導學生以第一作者身份發(fā)表學術(shù)論文43篇，其中SCI收錄10篇（影響因子2以上的4篇，2區(qū)論文3篇）、EI收錄3篇、CSCD收錄21篇；學生參與發(fā)表論文65篇，其中SCI收錄34篇（影響因子2以上的6篇，2區(qū)論文5篇）、EI收錄23篇、CSCD收錄4篇；學生申請/授權(quán)國家發(fā)明專利7項；學生獲全國大學生挑戰(zhàn)杯重慶市特等獎2項、一等獎和二等獎各1項，全國金相大賽二等獎2項，重慶市科技創(chuàng)新先進個人1項，美國大學生數(shù)學建模競賽二等獎1項、全國大學生數(shù)學建模大賽二等獎1項。在此基礎(chǔ)上，導師團隊獲校級教學成果一等獎和二等獎各2項。

（二）學生就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力得到提升

課內(nèi)外結(jié)合的大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)模式在無機非金屬材料工程、功能材料、金屬材料工程等專業(yè)中進行實踐，受益學生達800余人。導師團隊對200余名學生進行了個性化培養(yǎng)，使他們成長為具有較強創(chuàng)新能力、發(fā)展后勁足的優(yōu)秀大學生。尤為突出的是先后有33名學生進入韓國延世大學（QS世界大學排名105位）、英國斯旺西大學、中科院金屬所、電子科技大學、中南大學等國內(nèi)外知名學府深造，并在研究生階段展現(xiàn)出扎實的科研基礎(chǔ)，受到國內(nèi)外導師的廣泛好評。部分學生畢業(yè)后進入現(xiàn)代MOBIS、中電重慶聲光電有限公司、中電第二研究所、株洲硬質(zhì)合金集團有限公司、國電遠達、深圳海能達通信等知名企業(yè)從事研發(fā)和技術(shù)支持等高層次工作。此外，還有3名學生畢業(yè)后創(chuàng)辦企業(yè)，展現(xiàn)出極強的創(chuàng)業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力。

三、結(jié)語

針對社會對應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的急迫需求，為了提升大學生的就業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力，構(gòu)建了以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為中心，采用課堂教學與課外活動結(jié)合、實踐教學與項目結(jié)合、普遍性培養(yǎng)與個性化培養(yǎng)結(jié)合的大學生創(chuàng)新能力全過程培養(yǎng)體系。以學生實績產(chǎn)出為導向，在重慶科技學院材料專業(yè)學生培養(yǎng)中進行實踐，培養(yǎng)出一批創(chuàng)新能力強、綜合素質(zhì)高、成果豐碩的優(yōu)秀大學生。

[1]胥群.淺論培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的方法和途徑[J].黑龍江高教研究，2004（4）.

[2]胡鶴玖.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國高教研究，2003（6）.

[3]付啟敏.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑探討[J].長江師范學院學報，2007（5）.

[4]毛玲.淺談大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].科教文匯，2009（1）.

[5]郝同壬，黃育才.在專業(yè)教改中加強素質(zhì)教育[J].中國高等教育，1998（1）.

[6]曾力.淺談如何加強高校的學風建設(shè)[J].湖北經(jīng)濟學院學報（人文社會科學版），2011（6）.

[7]杜柏華.淺談在電子技術(shù)的教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[J].電子世界，2013（10）.

[8]蘇玉榮.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究[D].武漢：武漢理工大學，2013.

（編輯：劉姝）

G642.0

：A

：1673-1999（2017）06-0106-03

蔡葦（1979—），男，博士，重慶科技學院冶金與材料工程學院教授，研究方向為信息功能材料、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；符春林（1970—），男，博士，重慶科技學院冶金與材料工程學院教授，研究方向為電子功能材料；高榮禮（1981—），男，博士，重慶科技學院冶金與材料工程學院副教授，研究方向為電子功能材料；鄧小玲（1974—），女，碩士，重慶科技學院冶金與材料工程學院副教授，研究方向為電子功能材料；陳剛（1975—），男，碩士，重慶科技學院冶金與材料工程學院副教授，研究方向為功能材料。

2017-03-07

重慶市高等教育教學改革研究項目“應(yīng)用型本科院校大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐”（103225）；重慶市“三特行動計劃”特色學科專業(yè)群建設(shè)項目“冶金材料特色學科專業(yè)群”（201424）；重慶科技學院本科教育教學改革研究重點項目“《材料物理性能》微課資源建設(shè)及教學模式改革與實踐”（201607）。