高校學生創新能力培養體系與實踐

時間:2022-10-18 09:11:31

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高校學生創新能力培養體系與實踐

[摘要]高教新時代科技創新成為提升綜合國力的關鍵支撐,創新型人才培養是建設創新型國家的戰略舉措,構建學生創新能力培養體系是地方高校培養創新型人才的重要途徑。該文根據創新型人才的培養目標、能力要求和條件保障,從科教協同、產教融合、理實融合3個方面構建學生創新能力培養體系,并展示創新型人才培養的實踐成效,以期為同類地方高校培養創新型人才提供參考。

[關鍵詞]地方高校;創新能力;培養體系;科教協同;產教融合;理實融合

科技革命和產業變革正在深刻改變著世界發展格局,科技創新成為提高綜合國力的關鍵支撐。近年來,隨著以人工智能、物聯網、移動通信為代表的新一代信息技術加速突破應用,高校創新型人才培養已被提升到人才培養的戰略層面。高校要深化教育教學改革,推進素質教育,創新教育教學方法,提高人才培養質量,努力形成有利于創新型人才成長的育人環境。大學生創新能力的培養不僅是時展、國家經濟社會發展、高校改革發展的迫切需要,而且是大學生自我發展、自我實現的內在需求[1]。對高校來說,在建設創新型國家的關鍵時期,學生創新能力培養是人才培養的一個重要方面。如何構建學生創新能力培養體系,成為高等教育改革的一個重要研究課題。在此背景下,作為地方高水平綜合性高校,我們必須以服務區域經濟甚至是全國經濟社會發展為目標,準確識變、科學應變、主動求變,按照“科教協同、產教融合、理實融合”的要求構建高校學生創新能力培養體系。本文以省屬重點綜合性高校湖北大學為例,開展創新型人才培養的探索與實踐

一、構建科教協同育人機制

在我國向創新型國家轉型的時代背景下,各行各業都需要能解決產業技術難題,對重點技術進行科技攻關,從而推動產業技術變革升級的創新型人才。而對畢業生進行創新能力培養周期長,創新型人才供不應求,已成為影響各產業領域發展的關鍵限制因素。長期以來,高校的人才培養模式較為單一,主體局限于高校本身,與科研院所、行業企業等社會組織存在著一定程度上的脫節。學生進入社會后,對復雜問題的解決能力較差,綜合創新能力有所欠缺,難以適應社會需求。為解決這一問題,高校需要想辦法讓科研院所、行業企業、院系部門等多個協同主體共同參與到人才培養中來,強化科教協同創新,將科研資源轉化為育人資源,形成探究式學習共同體,構建協同育人的人才培養模式。

(一)構建多元科教協同主體

通過整合校內外資源,形成“學校+科研院所、學校+行業龍頭企業、學校內部跨學院協同”等多個協同主體,共同參與學校創新型人才培養,打破了傳統的以高校為單一育人主體的教學組織模式。一是加強與各類科研院所協作,構建“未來技術學院”育人平臺,開展學科前沿講座,著力拓展學生的學術視野和創新思維。二是深入推進學校和行業龍頭企業協同,將行業產業的前沿科學問題引入課堂,轉化為課題,培養學生解決復雜工程問題的能力。三是積極開展跨院系教學協同,深度推進跨學科復合型人才培養,加強綜合性、設計性、創新性實驗教學項目建設,培養學生的高級思維和綜合解決問題的能力。

(二)實施科研與教學的實施科研與教學的“三個轉化”

科研與教學融合是高等教育本質得到充分體現的內在邏輯要求[2]。協調好教學與科研之間的關系,將教學內容與當前科技發展以及最新科研成果相融合,是培養新工科創新型人才的重要途徑。實施科研與教學的“三個轉化”,有利于有效提升創新型人才培養質量。其一,將科研平臺轉化為教學創新平臺。聚集高校與科研院所、行業企業等的創新資源,搭建資源共享平臺,加大科研實驗室、工程研究中心等平臺對本科生開放的力度,共享大型科研儀器設備和技術資源,為本科生參與科研創造條件。積極爭取資金加強本科教學實驗室建設,滿足教學和學生科技創新能力發展的需要,強化學生的實驗能力。依托工程研究中心、重點研究基地,建設創客實驗室和創客空間等學生科學實踐和創新創業平臺,培育學生的創新精神和科研能力。其二,將科研成果轉化為教學內容和實驗教學項目。依托各級科研平臺和重大科研項目,建立科教融合、相互促進的協同培養機制,將最新的科研成果及時轉化為教學內容,以高水平學科研究支撐高質量人才培養。將科學研究成果設計成本科教學實驗項目,培養學生的探究式學習能力和研究創新能力。例如,材料化學專業可在辦學理念及教學內容等方面不斷引入新思想、新概念、新研究成果,將功能復合材料、納米材料、分子材料、材料腐蝕與防腐等先進材料的制備方法和研究手段等前沿內容引入專業教學、實驗教學、創新創業訓練項目和各類學科競賽中,以培養厚基礎、寬口徑、高素質、強能力的高級創新型人才。其三,將科研活動轉化為培養創新型人才的實踐育人過程。課堂教學是提高學生理論水平的主要方式,鼓勵與支持學生參與教師的科研項目是培養學生創新意識和創新能力的重要途徑[3]。加強科教協同培養人才,搭建制度框架,完善體制機制,不斷開拓人才培養路徑和學習通道。實行本科生全員導師制,激勵和引導科研團隊吸收優秀的本科生進團隊,鼓勵本科生早進實驗室、早進團隊、早進課題,增強本科生的科研創新意識和科研創新能力。教師將科研項目的具體研究內容分層次分配給高年級本科生完成,使其參與到具體的科研活動中,并根據學生的科研表現給予相應的創新學分。部分學院實施本科生一對一導師制度,將科研活動貫穿于人才培養全過程,并將其轉化為培養創新型人才的實踐育人過程。

(三)構建探究式學習共同體

通過科教協同育人機制,不同的育人主體為了共同目標高效發揮協同作用,共同解決行業企業所需要的關鍵技術問題,共同攻關國家重大科研項目。學生和教師共同參與科研活動,強化學生的科研實踐,構建有利于創新型人才培養的探究式學習共同體。探究式學習共同體的本質與核心是學生自主建構知識結構。學生以問題為導向,為解決問題在科學研究中不斷完善自身知識結構、提升認識,逐步探索解決復雜問題的方法,提高創新能力。

二、建立產教融合人才培養機制

產教融合是高校為提高人才培養質量而與行業企業開展資源建設、平臺建設等方面的深度合作。學校創新“產教融合、校企合作”的協同育人機制,培養學生的實踐能力和解決復雜工程問題的高級思維,培養能滿足行業企業需求的創新型人才。

(一)探索校企共建實習實訓基地新機制

積極開展校企深度合作,通過與行業企業共建實驗室、實訓基地、創新創業平臺等,加強實踐教學基地建設。加強綜合性、設計性和創新性實驗教學項目建設,建立資源共享型、學科綜合型、產業引領型3個層次的實習實訓基地,培養學生解決復雜工程問題的能力。湖北大學先后與中科曙光、中興通信等行業龍頭企業建設數據中國“百校工程”、ICT產教融合和“科學工作能力提升計劃(百千萬工程)”這3個教育部產教融合創新基地,與國內行業產業共建了一批實驗室、實訓基地、創新創業平臺等,在校內跨學科搭建了若干個大學生創新創業實踐育人平臺。學校同時創新實施了“教師+工程師”共同授課機制、以學分為基數的企業工程師課酬分配機制、校企協同制訂人才培養方案機制、校企聯合評定學生成績的學業評價機制。學校教師與企業工程師混編成專業教學團隊,來自企業的項目案例和生產一線的真實視頻,有助于豐富教學資源,拓展學習空間,培養學生開展自主探究式學習的能力和素養。

(二)創建校企共建人才培養新模式

一是構建產業技術學院新的工程教育組織模式,加強與行業產業的融合,引領教育教學模式改革。湖北大學先后建有大數據產業技術學院和生物工程產業技術學院,以產業技術學院為載體,通過聯合制訂人才培養方案、共同建設有關課程、互派人員學習交流、構建“雙師型”教師隊伍、聯合開展科研項目及共建實習實訓基地等方式深入合作,著力強化學生實踐能力培養,培養學生的創新精神和工程應用能力。二是深入推進學校和新聞、法律等實務部門的合作。將法學教育和司法實踐緊密結合起來,實施學校與法律實務部門協同培養計劃,培養卓越法治人才;適應媒體深度融合和行業創新發展要求,深化宣傳部門與學校合作共建新聞學院,培養卓越新聞傳播人才。三是構建訂單培養班的人才培養模式。本著校企雙方優勢互補、共同發展的原則,采用校企聯合辦學、訂單式培養的人才培養模式,在共訂人才培養方案、共建師資隊伍、共育專業人才等方面實現了校企深度融合、資源共享。學校現有藥學專業、新聞學專業、環境工程專業等一批訂單式人才培養改革實驗班,采用“2+1+1”人才培養模式,校企雙方共同參與人才培養全過程,共同制訂人才培養方案,聯合開發課程、編寫教材,共建專業,開創了校企合作的新模式,在培養卓越應用型人才的探索與實踐上都取得了明顯成效。

(三)培育培育“雙師型”教師隊伍

教師是教學活動和教學環節中起主導作用的一方,與傳統的課堂理論教學和實驗教學相比,以創新能力培養為核心的實踐教學需要教師具有更為廣博的理論知識和豐富的實踐經驗。學校整合具有創新創業指導經歷、理論研究基礎深厚和實踐經驗豐富的專家學者以及一批具有創新意識、科研能力強的教師,采取“派出去,引進來”的措施,通過派遣青年教師到企業掛職和進修學習等方式,提高青年教師的工程實踐應用能力,并且積極引進企業、行業的專家學者,組建一支既有理論造詣又有實踐經驗的“雙師型”教師隊伍。“雙師型”教師隊伍要注重專業教育與創新創業教育的有機融合,在傳授專業知識過程中加強創新創業教育,服務大學生創新創業理論探索和實踐指導。學校利用產教融合基地,為企業工程師授課開設創新創業實踐、職業定位與發展等創新創業課程,編寫教材,開發MOOC等教學資源;選派一批創新創業指導教師組織和指導學生參與創新實踐活動、學科競賽等創新活動,并承擔學生創新創業發展導師工作,指導學生的創業實踐。學校已組建了30余個專兼結合、校內外共建的高素質教師團隊,涵蓋8個學科門類。

三、創建理實融合的教育教學模式

理論是創新的基礎,實踐是連接理論與應用的橋梁,實踐教學在培養學生實踐能力和創新能力方面具有理論教學不可替代的作用,是高校人才培養過程中不可或缺的環節[4]。湖北大學注重引導學生將理論學習和實踐訓練相結合,構建理實融合的創新能力培養模式。

(一)探索開設一批交叉學科研討類課程和多視角

解決問題的課程解決問題的課程,增強學生的創新思維能力培育交叉學科是高校實現內涵式發展、培養創新型人才的重要抓手和必然選擇。交叉學科融合了不同學科間的范式,學校通過跨學科、跨機構的協同效應,推動了以往被專業學科所忽視的領域的研究,打破了專業化的壟斷,推動了新興學科的發展[5]。同時面向科技前沿和社會需求,構建了以問題研究為中心的研究模式,加強了學科組織結構的整合和深度變革,推動了許多重要科學實踐問題的解決。學校整合優勢學科建設資源,構建跨學科、跨學院、跨專業的交叉復合型人才培養模式,開辦“雙專業交叉人才培養試點班”,推行主輔修制和雙學位制,通過交叉聯合和跨學科研究,為學校實施跨學科培養創新型人才改革提供經驗。同時,通過探索開設一批交叉學科研討類課程和多視角解決問題的課程,改變了以往不同學科間各自為政的封閉狀態,拓寬了學生的學術視野,增強了學生的創新思維能力和專業綜合能力,實現了不同學科間的學術資源和教學資源的共享,從而為交叉學科的教師與學生提供了寬松的學術環境。

(二)構建學研創結合的創新型人才培養體系

1.加強創新創業教育,完善“創意-創新-創造-創業”教學體系開展創新創業教育的主要目的是培養學生的創新意識和創業精神,需要依托有效的課程載體,將創新創業的教育理念轉化為教育實踐。學校在探索創新創業教育工作中,總體部署和規劃深化創新創業教育改革,以人才培養方案為基礎,以雙創師資團隊、創客空間、創新創業課程3項建設為支點,以學生學科競賽、創新創業訓練計劃、創新創業師資培訓的實施為延伸,點面結合、嚴謹規劃,形成了“創意-創新-創造-創業”教學體系,為創新型人才培養提供了制度保障。與企業共同建立了瑞翼工坊等一批以學生為中心的成長孵化載體,旨在營造具備項目孵化功能的真實的企業生態環境,通過構建“三四四”立體化實踐教學體系,營造學生創客文化氛圍,形成開放共享、服務師生的發展機制(如圖1所示),并建設50個特色鮮明的創客空間,涵蓋多個學科門類。學生剛進校萌生創意,就可以在老師的指導下,在創意基礎上通過查閱資料進行創新,進入實驗室進行科研創新活動或創業實踐活動,再通過參加各類創新創業大賽、學科競賽等活動,自主創新形成科技成果或創辦經營實體。2.注重培養學生的辯證思維、批判性思維能力對于目前的科研訓練來說,不僅需要將知識與應用完美結合的能力,更需要在學科框架下進行探索的能力;在解決問題時需要具備嚴密的辯證思維能力,更需要擺脫思維桎梏、分析考證的批判性思維。因此,學校鼓勵和引導學生參加國內外大學生科技競賽,進行科研訓練,培養辯證思維、批判性思維,加強學生與其他學校大學生的交流,提高學生的科研團隊協作能力、跨學科交流能力、國際合作能力以及科研創新能力。同時積極推進教學方法和教學手段改革,探索案例式、問題式、課題式等師生互動教學方式,培養學生的獨立思考與批判性思維能力。3.注重培養學生分析解決復雜工程問題的能力學校在課堂教學、實驗教學、科學研究、競賽活動等育人環節中,注重培養學生的設計思維、系統思維,提升學生分析解決復雜工程問題的能力。一是推進課外實踐創新活動,作為課堂教學的補充和延伸,提升學生的創新創業能力。二是建立校、省、國家、國際4級競賽實訓管理與激勵機制,通過“以賽促學”培養學生的創新能力。鼓勵學生在專業教師指導下參加“挑戰杯”、數學建模、電子設計等各級各類競賽;組織開展大學英語、高等數學等學科競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽以及職業技能大賽,支持學生參加各類科技創新、創意設計、創業計劃等專題競賽。

四、學生創新能力培養體系的實踐成效

(一)創新實習基地建設成效顯著

在產教融合人才培養機制的作用下,學校積極探索校企共建實習實訓基地,在創新實習基地建設方面取得了較為明顯的成效。學校以學院為依托建設校企協同育人平臺及校外實習實訓基地130余個,建有3個國家級產教融合基地,擁有國家基礎科學研究和教學人才培養基地、國家級人才培養模式創新實驗區等多個創新實習基地和科研機構。同時,學校牽頭與行業企業聯合組建了湖北省校企共建數據庫管理技術研發中心、天沭新能源材料工業研究設計院、湖北區域發展研究院等多個校企共建研究機構,并組織校內跨院系人文學科組建了高等人文研究院。

(二)創新創業教育成果豐碩

學校依托“科教協同、產教融合”的育人機制,成立有湖北大學創新創業學院,通過“以賽促學”的競賽實訓管理與激勵機制,提高了學生參與創新創業活動的積極性。截至目前,學校總共有將近550個項目獲得了創新創業訓練項目立項,其中有249項為國家級項目、298項為省級項目,近2年獲得立項的項目明顯增加。本科生積極參加各級各類學科競賽及創新實踐活動,每年共有超過3000人次參與各級各類學科競賽活動300多項,獲得了各級各類獎項600余項,其中包括國際級和國家級獎項,成果豐碩。

(三)學生科研能力顯著提升

學校依托科研與教學“三個轉化”,創新創業教育以及拔尖創新人才培養計劃,注重科研導向,依托導師制強化本科生的科研能力訓練,通過學科競賽、成果轉化、科研論文撰寫等手段全面提高學生的科研創新能力。近3年,本科生參與教師科研項目數由50余項增加到490項,通過早進實驗室、早進團隊、早進課題,其科研能力比前幾年的本科生有所提升。學生總計498篇,獲得專利授權85項,其中發SCI、核心期刊的論文27篇。學生總體創新能力提升呈上升趨勢,且2018~2019學年度學生創新能力明顯強于上一學年度,如圖2所示。

(四)學生成長評價良好

根據麥可思學生成長評價報告,2018~2019學年學生對學校的教學滿意度較2016~2017學年有所提升,且教學滿意度均高于同類院校。學生對課程教學內容的評價整體較高且較2016~2017學年有所提升,如圖3所示。根據畢業生質量報告,用人單位對畢業生的敬業精神、實踐能力、創新精神等評價較高。

五、結語

在我國向創新型國家轉型的關鍵時期,大學生創新能力的培養成為地方高校實現服務區域經濟發展的重要途徑。湖北大學通過多元科教協同主體,實施科研與教學的“三個轉化”,以構建探究式學習共同體為目標,構建科教協同育人機制;以建設實習實訓基地為途徑,創建校企共建人才培養新模式,培育“雙師型”教師隊伍,建立產教融合人才培養機制;在開展實際教學活動中,創建理實融合的教育教學模式,探索交叉復合型課程建設;在創新創業訓練、學科競賽等育人環節中進行科研思維訓練,培養學生解決復雜工程問題的能力。通過上述舉措構建地方高校學生創新能力培養體系,為同類院校提供參考。

[參考文獻]

[1]張新君,李鐵,沈學利.構建大學生科技實踐創新能力培養體系的探索與研究[J].教育教學論壇,2016(25):165-166.

[2]劉玉榮,張進,韓濤,等.基于協同創新、科教融合理念培養創新型人才[J].高教學刊,2018(6):35-37.

[3]胡放榮,黃新,陳滿娥,等.新工科背景下科教協同培養創新型人才的方法研究[J].西部素質教育,2019(2):169-170.

[4]謝火木,劉李春,鐘杰,等.構建“一體四翼”實踐教學體系加強本科生實踐創新能力培養[J].中國大學教學,2017(8):40-44.

[5]陳磊,唐桂華,王秋旺,等.新工科背景下能源動力專業大學生交叉創新創業能力培養機制的探索與實踐[J].高等工程教育研究,2019(S1):34-35+55.

作者:王琪 章天金 單位:湖北大學