學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探討

李穩(wěn)國　鄧亞琦　張林成　熊潔　譚躍

［摘 要］應(yīng)用型創(chuàng)新人才是社會各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)化更新與升級的生力軍。文章基于多年學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目的指導(dǎo)經(jīng)歷與經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)代教育新思想和新工科人才培養(yǎng)與建設(shè)理念，提出了一種學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。該培養(yǎng)模型以電子信息類專業(yè)為例，以培養(yǎng)具備實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新研究思維和人文綜合素養(yǎng)層次化的應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，并依托學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目設(shè)置相應(yīng)的實踐教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)體系、管理制度以及評估機制，最終形成學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的層次化培養(yǎng)模式。多年來，本校電子信息類專業(yè)的實踐運行經(jīng)歷及其豐碩成果證實了該培養(yǎng)模式的有效性。

［關(guān)鍵詞］應(yīng)用型創(chuàng)新人才；學(xué)科競賽；創(chuàng)新項目；實踐應(yīng)用能力；創(chuàng)新研究意識

［中圖分類號］ G640 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）09-0216-03

人才培養(yǎng)模式是指按照現(xiàn)代教育理論和思想，以特定的培養(yǎng)目標(biāo)和人才層次，配備相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系、管理制度以及評估方式，實施人才教育的過程的總和[1]，即目標(biāo)+過程+方式（教學(xué)內(nèi)容和課程+管理和評估制度+教學(xué)方式和方法）[2]。應(yīng)用型創(chuàng)新人才是各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)化升級和更新的生力軍，是推動整個社會轉(zhuǎn)型順利實現(xiàn)做出突破性貢獻(xiàn)的杰出人才[3]。隨著“產(chǎn)業(yè)信息化”和“信息產(chǎn)業(yè)化”強國戰(zhàn)略的實施，我國對應(yīng)用型創(chuàng)新人才，尤其是電子信息類應(yīng)用型人才的需求極為迫切[4]。對擔(dān)負(fù)人才培養(yǎng)任務(wù)的高校來說，其應(yīng)勇于且善于承擔(dān)起教學(xué)改革、人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的主體性責(zé)任。因此，有必要認(rèn)真研究人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵、困惑及其改革創(chuàng)新的途徑，為高等教育的發(fā)展及人才培養(yǎng)提供有力支撐。

隨著教育體制改革的深入以及社會教育需求的多樣化發(fā)展，人才培養(yǎng)模式問題逐漸成為中國高等教育的重要議題。王冠軍等構(gòu)建了基于工程認(rèn)知的實踐模式[5]，王昕等研究了新工科背景下地方高校信息類專業(yè)的實踐能力培養(yǎng)模式[6]，王立華等提出了新工科背景下科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[7]，此外，還包括其他學(xué)者的實驗及實訓(xùn)平臺的建設(shè)機制研究[8]。在系統(tǒng)機制方面，薛玉利與張攀峰等分別構(gòu)建了應(yīng)用型人才培養(yǎng)系統(tǒng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練系統(tǒng)[9]。在整體機制方面，有關(guān)學(xué)者提出了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機制，試圖建立由學(xué)生、高校及企業(yè)等不同利益相關(guān)者“多方聯(lián)動”的一體化培養(yǎng)方式和“平衡協(xié)調(diào)”的綜合化培養(yǎng)體系[10]，但缺乏長效監(jiān)控管理機制、評估檢測機制和激勵機制。上述研究在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式方面進(jìn)行了許多有益的探索，然而大多數(shù)研究僅停留在某一或某些層面上，缺乏層次性和整體性。此外，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念滯后，導(dǎo)致與社會及企業(yè)實踐結(jié)合不緊甚至脫節(jié)，亦是當(dāng)前我國高校人才培養(yǎng)模式亟待解決的問題。

本文總結(jié)筆者多年來參與學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目指導(dǎo)的經(jīng)驗，以電子信息類專業(yè)為研究對象，探討研究學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式構(gòu)建問題。本文以培養(yǎng)應(yīng)用型本科高校的電子信息類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，探討構(gòu)建實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新研究能力和綜合素養(yǎng)三個層次的培養(yǎng)模式，建立該培養(yǎng)模式的管理體制和評價機制，最后形成學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目雙輪驅(qū)動下的層次化的電子信息類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。該研究可為各應(yīng)用型本科高校構(gòu)建培養(yǎng)體系、開展相關(guān)實踐與創(chuàng)新教學(xué)活動提供支持。

一、總體研究框架

本文構(gòu)建了一種學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目雙輪驅(qū)動下的層次化的電子信息類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，圖1為其總體框架。本文所構(gòu)建的人才培養(yǎng)模式以培養(yǎng)電子信息類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新研究能力和綜合人文素養(yǎng)為目標(biāo)。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，本文提出了依托學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目的層次化培養(yǎng)模式：第一層次為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的實踐應(yīng)用能力；第二層次為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的創(chuàng)新能力和研究意識；第三層為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的綜合人文素養(yǎng)。同時，為上述層次化的培養(yǎng)過程和培養(yǎng)方式逐漸建立相應(yīng)的管理體制和評價機制。最終，形成學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目雙輪驅(qū)動下的層次化的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，為新興產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

二、學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目雙輪驅(qū)動下的實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新研究能力和綜合人文素養(yǎng)的培養(yǎng)

實踐應(yīng)用能力是指將所學(xué)到的理論知識運用于實際場景或項目中，是應(yīng)用型人才職場立足之根基。創(chuàng)新能力是在技術(shù)和各種實踐活動領(lǐng)域中不斷提供具有社會、經(jīng)濟、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力，包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能等三部分，核心是創(chuàng)新思維。實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新研究能力同時也是應(yīng)用型創(chuàng)新人才銜接研究型人才與技能型人才的關(guān)鍵。接下來，本文依托學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目，對應(yīng)用型創(chuàng)新人才的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新研究能力培養(yǎng)進(jìn)行探討。

（一）理論應(yīng)用型實踐能力的培養(yǎng)

基于新工科人才培養(yǎng)與建設(shè)理念，以專業(yè)課程理論+微項目方式培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新人才的理論應(yīng)用型實踐能力。以電子信息類專業(yè)為例：（1）在專業(yè)基礎(chǔ)課程（如電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、C語言等基礎(chǔ)程序設(shè)計課程、Protel、微機原理等）的理論和實驗教學(xué)完成后，根據(jù)實際應(yīng)用場景設(shè)置綜合實驗（如模擬電路教學(xué)中設(shè)置了放大和濾波電路的波形變換綜合實驗）訓(xùn)練學(xué)生的初步實踐應(yīng)用能力，并側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實踐探索興趣。（2）在專業(yè)課程（如單片機、嵌入式、FPGA、PLC、DSP等）中，適度設(shè)置微項目（開放性實驗），這些融合該專業(yè)課程和前述專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識并具發(fā)揮空間的微小項目可培養(yǎng)學(xué)生的理論應(yīng)用型實踐能力、增強實驗測試功底。（3）為綜合性較強的專業(yè)課程靈活進(jìn)行課程設(shè)計。這些課程設(shè)計以綜合性和實用性較強的微項目為主，以仿真或制作小實物的方式呈現(xiàn)成果，重點培訓(xùn)學(xué)生仿真、測試和開放性思維等實踐應(yīng)用能力。

（二）綜合應(yīng)用能力和初層次創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

依托學(xué)科競賽、創(chuàng)新項目以及工程認(rèn)證等，構(gòu)建多元知識結(jié)構(gòu)交叉融合的綜合應(yīng)用能力與問題解決型的初層次創(chuàng)新能力的培養(yǎng)機制。（1）學(xué)科競賽是鍛煉學(xué)生智力的、超出課本范圍的一種特殊的考試和競賽，是學(xué)生創(chuàng)新實踐能力提升的實踐平臺。在學(xué)科競賽培訓(xùn)過程中，學(xué)生要提前自主學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)的相關(guān)知識，利用往屆學(xué)科競賽題目，以賽代練培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、實際能力和綜合素養(yǎng)，提升學(xué)生自主思考、獨立分析問題與解決問題的能力。（2）創(chuàng)新項目訓(xùn)練中，首先通過縱深提升學(xué)科競賽相關(guān)題目或以生活實際中有價值的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，確定大學(xué)生創(chuàng)新項目題目和研究內(nèi)容；然后引導(dǎo)大學(xué)生在撰寫項目申請書時力爭獲得項目資助；之后，在開展相關(guān)項目研究的過程中，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，并努力提升其創(chuàng)新思維和研究意識。

（三）多元創(chuàng)新思維和研究意識的培養(yǎng)

在學(xué)科競賽和各種大學(xué)生創(chuàng)新項目訓(xùn)練過程中，教師首先要以開放性思維方式鼓勵學(xué)生深入挖掘創(chuàng)新項目和學(xué)科競賽后繼成果，引導(dǎo)其設(shè)計開發(fā)具有使用價值的產(chǎn)品，增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維能力。其次，引導(dǎo)學(xué)生深度參與產(chǎn)學(xué)研項目和教師團隊科研項目中的基礎(chǔ)問題，以論文撰寫、專利申報等方式提升學(xué)生的多元創(chuàng)新思維和研究意識。最后，通過實際項目和產(chǎn)品研發(fā)演練，全方位地培養(yǎng)大學(xué)生的實踐應(yīng)用能力以及創(chuàng)新思維和研究意識。多年來的事實也證明，參加學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目實踐獲獎的學(xué)生，由于在創(chuàng)新思維和動手能力上有優(yōu)勢，更受到用人單位的青睞，在激烈的就業(yè)競爭中也更能得到社會和企業(yè)的認(rèn)可[8]。此外，學(xué)科競賽具有示范性和導(dǎo)向性，可以有效推動高等學(xué)校開展專業(yè)建設(shè)，促進(jìn)其課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實踐環(huán)節(jié)的改革。綜上所述，開展形式多樣的學(xué)科競賽和創(chuàng)新實踐活動有利于提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，可有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，并深層次地促進(jìn)學(xué)生實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識以及人文綜合素質(zhì)等的全面發(fā)展，滿足社會對信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求。

（四）人文綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)

在上述依托學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目層次化培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新研究能力的過程中，努力提升學(xué)生的人文綜合素養(yǎng)。（1）通過引導(dǎo)學(xué)生提前了解和學(xué)習(xí)課前和課外知識，提升其自主學(xué)習(xí)能力；（2）通過集中的實驗室培訓(xùn)提升學(xué)生的自我管理能力；（3）通過分組和共同參與學(xué)科競賽或創(chuàng)新項目，鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力，增強其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、市場意識和競爭意識；（4）通過創(chuàng)新項目的立項申請、研究和結(jié)題過程，鍛煉學(xué)生的批評意識以及論文、專利等的撰寫能力；（5）通過多方（教師、企業(yè)及往屆優(yōu)秀畢業(yè)生）聯(lián)動的學(xué)術(shù)報告、座談及現(xiàn)場指導(dǎo)等方式，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的批判精神、競爭力、職業(yè)素養(yǎng)和社會責(zé)任感等?？梢姡劳袑W(xué)科競賽+創(chuàng)新項目能為新興產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)具備綜合人文素養(yǎng)和國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

三、培養(yǎng)制度和評價機制的建立

（一）培養(yǎng)制度的制定

首先，深入分析師資動力不足情況，并從職稱評定、課時工作量、指導(dǎo)績效獎勵等諸多方面制定激勵機制，解決教師的動力問題。在此基礎(chǔ)上，依托學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目，整合多系（部）師資力量，聘請具有豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)優(yōu)秀人才，組建學(xué)歷、年齡、專業(yè)特長及指導(dǎo)經(jīng)驗搭配合理的專業(yè)指導(dǎo)團隊，結(jié)合激勵機制形成長期、連續(xù)、穩(wěn)定的教師培養(yǎng)團隊機制。其次，建立學(xué)長導(dǎo)師制及學(xué)生團隊自治制度，即采用自治方式培養(yǎng)學(xué)生的實驗室自我管理制度，如學(xué)長導(dǎo)師激勵機制、競賽及創(chuàng)新項目成員選拔和淘汰機制、簽到制度、項目管理制度、資料和儀器設(shè)備借閱制度等。

（二）評價機制的建立

在包括課程實驗、微項目、課程設(shè)計、學(xué)科競賽及各類大學(xué)生創(chuàng)新項目等所有實踐環(huán)節(jié)，均建立實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力及綜合人文素養(yǎng)等方面的五級（不及格、及格、中等、良、優(yōu)）評價機制。具體如下：（1）在課程基礎(chǔ)實驗方面，五級評價機制主要側(cè)重于基本操作、儀器設(shè)備的正確使用及學(xué)習(xí)興趣等的考查，評價在及格以上即可作為學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目隊員或成員考查對象；（2）在微項目和課程設(shè)計方面，五級評價機制主要側(cè)重于仿真、PCB圖與制版、測試能力和初步創(chuàng)新思維等的考查，獲得中等及以上評價者即可加入學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目團隊；（3）在學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目方面，五級評價機制主要側(cè)重于分析問題、解決問題、方案設(shè)計等實際綜合能力以及創(chuàng)新思維能力的考查，并依據(jù)評價結(jié)果設(shè)立成員淘汰機制；（4）在學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目后繼成果挖掘及產(chǎn)學(xué)研、教師科研課題方面，五級評價機制側(cè)重于學(xué)生科研創(chuàng)新能力的考查，并根據(jù)評價結(jié)果和創(chuàng)新研究成果設(shè)立激勵制度（如課題資助經(jīng)費等）。

四、培養(yǎng)模式運行結(jié)果分析

本文提出的學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式近五年來取得了顯著成效：（1）在學(xué)生創(chuàng)新實踐活動和學(xué)科競賽方面，獲得各級大學(xué)生創(chuàng)新項目72項，其中國家級8項、省級12項、校級61項；獲全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽一等獎，大學(xué)生程序設(shè)計、計算機作品等國家和省部級各類競賽獎勵200余項；（2）在畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量方面，五年來，經(jīng)過學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目培養(yǎng)模式訓(xùn)練，畢業(yè)生就業(yè)率為100%，且就業(yè)質(zhì)量顯著提高；（3）學(xué)生考研質(zhì)量和錄取率明顯提升，大部分被985、211等知名高校錄取。該培養(yǎng)模式的實際運行經(jīng)歷及運行結(jié)果表明了該培養(yǎng)模式的有效性。

五、結(jié)論

本文基于團隊多年學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目指導(dǎo)經(jīng)驗，按照現(xiàn)代教育理論、思想和新工科人才培養(yǎng)與建設(shè)理念，構(gòu)建了一種學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才層次化培養(yǎng)模式。課程組以培養(yǎng)具備實踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新研究思維和綜合人文素養(yǎng)層次化的應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，依托學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目設(shè)置相應(yīng)的實踐教學(xué)內(nèi)容、課程體系、管理制度以及評估方式，即目標(biāo)+過程與方式（教學(xué)內(nèi)容和課程+管理和評估制度+教學(xué)方式和方法），最終形成學(xué)科競賽+創(chuàng)新項目驅(qū)動下的電子信息類專業(yè)層次化的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。多年來，本校電子信息類專業(yè)的實踐運行經(jīng)歷及其豐碩成果證實了該培養(yǎng)模式的有效性，表明了其有一定的推廣價值。

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］