大學生創(chuàng)新人才“階梯式”培養(yǎng)模式的探索與實踐

王帥 張云洲 吳成東 陳東岳

摘要：針對本科生對科技競賽等創(chuàng)新實踐活動缺少合理的規(guī)劃和有序參與的現狀，開展了創(chuàng)新人才“階梯式”培養(yǎng)模式的探索與實踐。從本科生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實際情況出發(fā)，結合大學四年的學習內容和學生的知識水平，提出了階梯漸進式的創(chuàng)新素質培養(yǎng)方案，并提出建立學生創(chuàng)新團隊以實現人才梯次成長與知識傳承。實踐結果表明，所提出的方案有助于推動學生在各類科技競賽和專業(yè)學習中實現扎實的進步，使學生的自主學習能力和創(chuàng)新實踐能力得到了顯著提高，對于自動化類及電子信息類專業(yè)本科生的培養(yǎng)具有重要的理論意義和應用推廣價值。

關鍵詞：創(chuàng)新人才;階梯式培養(yǎng);科技競賽;創(chuàng)新實踐活動

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）15-0170-03

以信息技術為核心的新一輪科技和產業(yè)革命蓄勢待發(fā)，創(chuàng)新驅動的新興產業(yè)逐漸成為推動全球經濟復蘇和增長的主要動力，將進一步加劇國際間的人才競爭[1]。我國建設創(chuàng)新型國家以及從“中國制造”轉型為“中國創(chuàng)造”的發(fā)展戰(zhàn)略，要求高等院校盡快建立一套高效且易于推廣的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，以促進大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提升。

國內高等院校在該領域已開展了廣泛的研究，取得了積極的成果。然而，創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現狀是：與巨大的社會需求相比，我國高等教育尚未形成完備的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，隨之而來的是大學生創(chuàng)新能力普遍偏低、具備創(chuàng)新性思維的高素質人才存在巨大缺口，無法適應新技術、新產業(yè)的快速發(fā)展。因此，迫切的社會需求與嚴峻的教育現狀，共同形成了創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系改革的機遇與挑戰(zhàn)。

一、現狀及分析

大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是全世界教育界共同面對的重要課題。世界各國根據各自的國情和文化特點，提出了各具特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)思路。美國教育界提出一個“中心”、三個“結合”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，即以學生為中心，課內與課外相結合，科學與人文相結合，教學與研究相結合[2]。日本高校的人才培養(yǎng)注重將個性化作為基本價值指向，加強技術與實踐融合，促進交叉學科發(fā)展[3]。英國高校非常重視獨立意識與質疑精神，教師不是簡單地把知識傳授給學生，而是通過每周組織的學生討論開展學習[4]。

相對于國外的大學生創(chuàng)新素質教育，我國大學生在知識基礎、實踐能力、思維意識和人文素質等方面明顯不足。為改善我國大學生創(chuàng)新能力薄弱的局面，國內與之相關的各類研究、計劃、實踐活動層出不窮，百花齊放[5-7]，并已取得了積極的進展。例如，福州大學針對“光電信息與工程”專業(yè)，分析了在“立式階梯”結構的實踐培養(yǎng)模型下本科課程設置的合理性[8];南京工程學院構建了“階梯式”實踐教學模式，從基本操作技能訓練到工程設計能力鍛煉，最終實現學生綜合創(chuàng)新能力的提高[9];上海市貿易學校從校企合作角度構建了以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線、突出職業(yè)道德培養(yǎng)的“階梯式”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[10]。然而，各高校的實際情況和各個專業(yè)學生的培養(yǎng)模式也存在較大差異，所采取的做法和模式也各有特色，尚未建立起可以復制且大規(guī)模推廣的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

本文依托東北大學自動化類與電子信息類專業(yè)的學科優(yōu)勢，針對本科生在參與創(chuàng)新實踐活動時缺少合理的規(guī)劃、難以有序參與的問題，研究如何根據學生的知識水平、學習能力和實踐能力，結合科技競賽、項目研究等創(chuàng)新實踐活動的難度和特點，分階段有序開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作，形成階梯式創(chuàng)新實踐活動鏈條，使學生在合理、連貫的培養(yǎng)計劃中穩(wěn)步提升自身的創(chuàng)新實踐能力，取得了具有持續(xù)有效、可推廣性的研究成果。

二、“階梯式”培養(yǎng)模式的實施

（一）合理規(guī)劃，階梯漸進式培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力

2012至2015年，對本校自動化類和電子信息類專業(yè)8個班級的本科生進行了問卷調查和座談，目的是了解本科生對大學生活的認識和所持有的態(tài)度及看法。結果表明，相當數量的本科生是在混亂無序的狀態(tài)下度過了四年大學生活，具體表現為“大一興奮、大二迷茫、大三忙上課、大四愁工作”。造成這一現象的根本原因，在于學生缺少對學業(yè)的長期規(guī)劃，在大學期間未能高效地開展專業(yè)學習?？紤]到本科生在不同年級階段的知識水平和心理狀態(tài)，本文結合各類創(chuàng)新實踐活動的特點構建了“基礎訓練-素質提升-創(chuàng)新思維發(fā)揮”的階梯式培養(yǎng)機制，穩(wěn)步有序地實現本科生創(chuàng)新實踐能力的提升。

根據不同階段的教學與實踐活動的特點，階梯式培養(yǎng)機制的實施步驟可概括為“大一夯實基礎，大二初識專業(yè)，大三注重綜合，大四實現突破”。具體的出發(fā)點是：大一學生尚未接觸專業(yè)知識，因此鼓勵其重視數學、英語、計算機等基礎課程的學習，側重于參加基礎課競賽，并通過參加基礎實訓和科普活動，培養(yǎng)其對創(chuàng)新實踐活動的感性認識;在大二階段，鼓勵學生參加專業(yè)基礎性質的科技競賽（如電子設計大賽、數學建模大賽等）或科普創(chuàng)意比賽，初步培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力;在大三階段，根據專業(yè)特點和學習能力，有計劃地組織學生參加智能車、嵌入式、機器人等專業(yè)性較強的綜合性競賽，鼓勵學生參加創(chuàng)新性實驗項目，鍛煉和增強將專業(yè)知識應用于實踐的能力，實現綜合創(chuàng)新能力的階段性突破;在大四階段，根據學生在創(chuàng)新實踐活動中表現出的能力和水平，鼓勵和引導其參加實際科研項目，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新性和動手能力，貼近社會需求開展研究工作。

表1給出了本科生階梯式漸進培養(yǎng)的基本規(guī)劃表，涵蓋了本科生的四年大學生活。作為階梯式培養(yǎng)的反饋環(huán)節(jié)，我們對各個階段給出了結果評估的基本依據。

2013級自動化專業(yè)本科生米威名的成長過程，顯示了“階梯漸進式培養(yǎng)”的積極成效和必要性，也是項目組在近十年來積極開展階梯式培養(yǎng)的基本依據之一。米威名在專業(yè)學習方面十分努力，但對于創(chuàng)新實踐活動的接觸不多，一時未能有效參考。在指導教師的引導下，米威名從基礎理論開始夯實基礎，隨后在科技競賽、創(chuàng)新項目、集體活動中穩(wěn)步成長，取得了令人矚目的成績。從大一至大三，米威名的學習成績始終穩(wěn)居自動化專業(yè)第一名，并獲得了國家獎學金、劉大階獎學金、方文玉獎學金。在實踐活動方面，指導組帶領他從數學建模競賽入手，先后獲得了遼寧省二等獎（2014年9月）、國際數模二等獎（2015年2月）和全國數模競賽一等獎（2015年10月，全校僅1項），逐步從參加者成長為一名有擔當、有威望的小組長。2014年，米威名榮獲沈陽市市長獎學金，成為信息科學與工程學院學生會主席，2015年10月以項目負責人身份帶領同學獲得國家級大學生創(chuàng)新性實驗計劃的國家級項目，以第一作者發(fā)表國際會議論文一篇并被EI檢索，申請國家專利一項。有著豐富創(chuàng)新實踐經歷的米威名，在本科生中間形成了很高的威望，先后榮獲東北大學優(yōu)秀學生干部標兵、沈陽市優(yōu)秀大學生、沈陽市優(yōu)秀團學干部、沈陽市十佳大學生等榮譽，為本科生階梯式創(chuàng)新素質培養(yǎng)提供了可參考的成功范例，也激勵了更多本科生積極投入創(chuàng)新實踐活動。

（二）建立學生創(chuàng)新團隊，實現人才梯次成長與知識傳承

學生團隊在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中有著無可替代的作用。根據“項目驅動，長線培養(yǎng);重視競賽，全面育才”的基本方針，項目組組建了學生創(chuàng)新團隊，取得了很好的培養(yǎng)效果。在學生團隊的構建過程中，采取的創(chuàng)新性做法包括：設置梯次架構，構成完整的上升通道;優(yōu)化實踐活動，實現互補的培養(yǎng)方式;重視品德教育，培養(yǎng)積極正面的創(chuàng)新人格。

根據自動化類與電子信息類專業(yè)的特點，學生團隊按研究方向設置若干項目小組。按照專業(yè)能力和基礎，團隊成員分別承擔相應的工作，按照“預備隊員—正式隊員—項目小組長—專業(yè)組長—團隊負責人”遞進模式，形成了完備的“五級臺階”人才上升通道。本科生加入學生創(chuàng)新團隊后，通過努力參加各項實踐活動，激勵自己一步一個臺階地穩(wěn)步成長;與此同時，通過老隊員帶領新隊員實現經驗傳承和知識積累。在實踐能力鍛煉方面，采取“點線結合、優(yōu)勢互補”的模式，以科研項目為主線，將科技競賽作為重要節(jié)點分布于整個培養(yǎng)過程，通過互補優(yōu)勢使學生創(chuàng)新實踐能力從簡單到復雜、從單一到綜合地穩(wěn)步增強?？紤]到當代大學生多數是嬌生慣養(yǎng)的獨生子女，意志力薄弱且缺乏韌性的現狀，項目組高度重視學生創(chuàng)新團隊的文化建設，積極推動學生重視創(chuàng)新人格的培養(yǎng)。指導教師十分注重言傳身教的結合，從細節(jié)和小處著手，將對責任感的培養(yǎng)滲透在教學活動中，教會學生對自己負責、對家庭負責、對同伴負責、對社會負責，樹立強烈的主人翁意識和高度的責任感。

基于上述新穎的做法，學生創(chuàng)新團隊形成了踏實、積極、熱情的氛圍，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的本科生，項目組成員所指導的學生創(chuàng)新團隊每年的在籍成員約30人。計算機專業(yè)本科生、中國青少年科技創(chuàng)新獎獲得者白秋石同學，正是在學生團隊中逐步成長起來的優(yōu)秀代表。在大二上學期加入學生團隊后，白秋石以數學建模競賽為起點，先后獲得國際和全國數模競賽一等獎、智能車競賽全國特等獎、創(chuàng)新實驗項目優(yōu)秀項目等獎項，創(chuàng)新實踐能力得到了極大的提升;在此過程中，一步一個腳印地從數模競賽預備隊員、智能車競賽主力隊員、創(chuàng)新項目小組長，成長為東北大學第一屆學生科協(xié)主席，最終榮獲中國青少年科技創(chuàng)新獎。

三、實施成效及進一步工作

在堅持不懈的努力下，項目組的創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作已初見成效。所指導的學生在各類本科創(chuàng)新實踐活動中取得了優(yōu)異成績，一大批具有科研探索精神和創(chuàng)新實踐能力的學生脫穎而出。其中，4人榮獲全國青少年科技創(chuàng)新最高獎項——中國青少年科技創(chuàng)新獎（占東北大學獲獎總數的2/3），12人獲得遼寧華育大學生、大學生年度人物等獎項。30人被評為遼寧省優(yōu)秀畢業(yè)生，2人先后當選東北大學大學生科協(xié)主席，12人的本科畢業(yè)論文被評為東北大學優(yōu)秀學位論文，30余名本科生入選東北大學大學生年度創(chuàng)新人物。

鑒于項目組的專業(yè)范疇，實施創(chuàng)新人才培養(yǎng)的活動主要集中在自動化類與電子信息類專業(yè)。如果結合相關專業(yè)的教學規(guī)律和特點進行調整，項目組的研究成果可以在更寬泛的信息類專業(yè)范圍內進行推廣和應用。這樣不但有助于檢驗和完善項目研究成果的適應性、先進性、實用性和有效性，并且可以擴大研究成果的受益面。

此外，本項目的國際合作范圍有待于擴大，國際合作研究內容有待于深入，國際合作交流的深度與層次有待提高。在國際交流合作中，將汲取適合國內教育規(guī)律的優(yōu)秀經驗，使創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)能夠與國外先進教學方式接軌。

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