摘要:本文結(jié)合教改項(xiàng)目“自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系研究”，從理論和實(shí)踐兩方面研究在自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，如何實(shí)施以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法。經(jīng)過多年的實(shí)踐，逐漸形成以學(xué)生探究行為為主體、教師探究式教學(xué)思想為主導(dǎo)，學(xué)生創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為內(nèi)在目標(biāo)，以規(guī)模化、系統(tǒng)化、規(guī)范化的學(xué)生實(shí)踐教育體系為依托的創(chuàng)新人才教育格局，完善和發(fā)展了人才培養(yǎng)的多元化模式。

關(guān)鍵詞:探究式教學(xué);自動(dòng)化專業(yè);創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

1推動(dòng)以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用

教育有三個(gè)層次:讓受教育者知道世界是怎樣的，成為一個(gè)有知識(shí)的人，成為一個(gè)客觀的人;讓受教育者知道世界為什么是這樣的，成為一個(gè)會(huì)思考的人;讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好，成為勇于探索創(chuàng)造的人。傳統(tǒng)教育教學(xué)大都停留在第一個(gè)層次，許多學(xué)生反映在學(xué)完課程后，覺得學(xué)了許多東西，又似乎什么也不會(huì)，不知道所學(xué)的東西有什么用。其原因在于傳授式教學(xué)將傳授知識(shí)作為教學(xué)的唯一目的，而且傳授的知識(shí)僅在“是什么”的層次上，至于為什么，知識(shí)是如何形成的，能解決什么問題則很少顧及。

自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展具有實(shí)踐性、時(shí)代性、系統(tǒng)性和交叉性，結(jié)合國際高等工程教育改革的趨勢，我們可確定自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方向[1]，通過專業(yè)基礎(chǔ)課的精品化建設(shè)(建成市級(jí)和校級(jí)精品課程各1門)推動(dòng)專業(yè)系列課程向以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。我們不能僅僅把學(xué)生作為知識(shí)的儲(chǔ)蓄工具，而是要使之成為有知識(shí)的人，而且要使之深化至上述第二層次和第三層次，使之成為會(huì)思考、善探索、能創(chuàng)新的人。

探究式教學(xué)法是一種基于探索研究的教學(xué)模式 (如圖1所示)。建立探究式教學(xué)法，實(shí)施互動(dòng)教學(xué)，可以從以下幾方面著手。

1.1巧妙地設(shè)疑、布疑，精心設(shè)置教學(xué)情境

教師在專業(yè)課程教學(xué)中把教學(xué)重點(diǎn)從傳授知識(shí)轉(zhuǎn)移到以探索、研究知識(shí)為基礎(chǔ)的教學(xué)上來。學(xué)生帶著在課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)中遇到的難題和疑問，回到課堂學(xué)習(xí)，教師從自身參與的實(shí)際科研項(xiàng)目、指導(dǎo)課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)中分類提煉出典型的專業(yè)技術(shù)問題，不斷扮演“導(dǎo)演”的角色，以問題引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容，注意發(fā)掘?qū)W生的潛質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，把活躍在舞臺(tái)上的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。

1.2以問題為中心激疑、質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)

創(chuàng)新就要見人之未見，思人之未思，行人之未行， 其思想源泉是以“敏于生疑，敢于存疑、勇于質(zhì)疑”為內(nèi)核的求異思維。根據(jù)創(chuàng)新思維求異性的特點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中，不能把“問題”強(qiáng)加給學(xué)生，而應(yīng)教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力和懷疑精神[2]。為了使學(xué)生克服原有的思維定勢，突破書本設(shè)定的知識(shí)邏輯框架，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個(gè)方面探尋問題:分析書本上的方法是否正確，各個(gè)結(jié)論之間是否有矛盾;結(jié)合實(shí)踐教學(xué)分析各種方法的優(yōu)劣，結(jié)論的適用條件;分析已有方案的優(yōu)劣。

1.3科學(xué)地釋疑、解疑，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力

教師在授課過程中要?jiǎng)?chuàng)造各種鼓勵(lì)學(xué)生探求知識(shí)的環(huán)境和條件，另外，還要不失時(shí)機(jī)地將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)融合，引導(dǎo)學(xué)生全面探索和研究問題，這有益于學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的理解和拓寬，從而幫助學(xué)生把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)加以綜合運(yùn)用，形成完整的知識(shí)體系，提高實(shí)際分析問題和解決問題的能力。在課堂上教師要鼓勵(lì)和支持學(xué)生上講臺(tái)，對于某些重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，提前布置一些知識(shí)點(diǎn)，并要求學(xué)生課后查閱資料、整理思路，以便讓他們在下次課上先行講解，教師對學(xué)生講解過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)糾正并加以引導(dǎo)，同時(shí)，將知識(shí)點(diǎn)加以延伸。這可使學(xué)生在研究中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中研究，提高學(xué)生的邏輯思維能力、語言表達(dá)能力等綜合素質(zhì)。

實(shí)行探究性教學(xué)模式，教師是專業(yè)知識(shí)建構(gòu)的組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者，學(xué)生是建構(gòu)的主體。通過激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生感受、理解知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過程，參與解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)、思考、創(chuàng)新、合作和表達(dá)能力。這種模式不但教給學(xué)生各門課程的知識(shí)，還教給學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——分析問題——發(fā)現(xiàn)新問題”的能力，使之獲得終身學(xué)習(xí)和自主發(fā)展的能力，從而推進(jìn)創(chuàng)新教育的開展。

2建立長效機(jī)制，形成兩個(gè)課堂的良性互動(dòng)

以課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)和學(xué)科競賽引領(lǐng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，其關(guān)鍵是第一課堂與第二課堂實(shí)現(xiàn)有效融合，其難點(diǎn)在于相互滲透的密切性、實(shí)施過程的長期性、參與對象的廣泛性[3]。學(xué)院一直重視兩個(gè)課堂的有效融合，從制度、管理、人員、經(jīng)費(fèi)等各方面建立了組織學(xué)生開展課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)的長效機(jī)制，保證學(xué)科競賽深入持久開展，使之成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要舉措。

2.1組建穩(wěn)定的“雙肩挑”型的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，是促進(jìn)兩個(gè)課堂融合的催化劑

學(xué)院將有實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)課程一線教師組成穩(wěn)定的課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)指導(dǎo)教師隊(duì)伍，通過第一課堂和第二課堂“雙肩挑”的形式，促進(jìn)兩個(gè)課堂互容互通。一方面，教師將“注重能力培養(yǎng)，提高創(chuàng)新素質(zhì)”的思路滲透到各門課程教學(xué)的過程中，將實(shí)際科研項(xiàng)目開發(fā)中的體會(huì)和技術(shù)、指導(dǎo)學(xué)科競賽的重點(diǎn)難點(diǎn)解析穿插在課堂授課內(nèi)容中，豐富理論知識(shí)的講授，同時(shí)還結(jié)合課程內(nèi)容布置帶有研究性質(zhì)的習(xí)題、提供開放式實(shí)驗(yàn);另一方面，在指導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)中適時(shí)恰當(dāng)?shù)馗嬖V他們?nèi)绾戊`活運(yùn)用課堂所學(xué)的知識(shí)。

2.2落實(shí)專職人員管理負(fù)責(zé)制，搭起兩個(gè)課堂之間的橋梁

學(xué)院設(shè)置專人負(fù)責(zé)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)中的組織、管理、實(shí)施和總結(jié)工作。將學(xué)生在活動(dòng)中的情況、競賽的重要信息反饋到各專業(yè)任課教師，根據(jù)不同競賽的需要組織有經(jīng)驗(yàn)和特長的教師或研究生開設(shè)專題輔導(dǎo)講座。分階段對活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，組織學(xué)生對成功案例進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，并在全院進(jìn)行推廣。定期聯(lián)系并組織實(shí)踐教學(xué)基地的開放日活動(dòng)，讓更多學(xué)生了解基地情況，參與課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)課堂的良好溝通。

2.3提高學(xué)生對第二課堂的參與積極性，是兩個(gè)課堂融合的源動(dòng)力

學(xué)院充分利用機(jī)器人系統(tǒng)培養(yǎng)現(xiàn)代復(fù)合型人才，這樣的天然平臺(tái)提高了學(xué)生參與第二課堂的積極性。因?yàn)闄C(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)，需要多學(xué)科人才組成團(tuán)隊(duì)解決復(fù)雜問題，機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地通過與“機(jī)器人技術(shù)”、“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”、“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“自動(dòng)控制原理”、“傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”等多門專業(yè)課程結(jié)合，在開展一般性素質(zhì)教育，提高大學(xué)生的機(jī)器人知識(shí)素養(yǎng)和動(dòng)手能力的同時(shí)，使優(yōu)秀的人才接觸更有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)課題，通過機(jī)器人足球研討班模式開展精英教育。

由于學(xué)院有校級(jí)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地、控制基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、羅克韋爾自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室、西門子自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的支撐，所以，學(xué)生有條件組織、成立重慶大學(xué)機(jī)器人愛好者協(xié)會(huì)、重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院分會(huì)，并開展豐富多彩的活動(dòng)。

在專業(yè)課程教學(xué)中，教師適時(shí)地讓參加課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)的學(xué)生走上講臺(tái)，將第二課堂的體會(huì)和收獲回饋到第一課堂，激發(fā)更多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情。

2.4組織參加豐富多彩的大學(xué)生學(xué)科競賽，是兩個(gè)課堂融合的載體

大學(xué)生學(xué)科競賽具有顯著的實(shí)踐性，是整合課內(nèi)外實(shí)踐教育教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)讓學(xué)生所學(xué)知識(shí)和理論立體化，實(shí)現(xiàn)知行合一，縮短了高等教育與大學(xué)生成才及社會(huì)需求之間的距離，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力的有效載體[4]。

2002年，在學(xué)校的支持下，以“服務(wù)全校學(xué)生，培養(yǎng)一流的機(jī)器人人才，力爭在不長的時(shí)間內(nèi)將重慶大學(xué)建設(shè)成為西部智能機(jī)器人人才培養(yǎng)的橋頭堡”為宗旨，學(xué)院成立了機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，并面向全校相關(guān)學(xué)院的教師、研究生和本科生，多次組隊(duì)參加CCTV機(jī)器人大賽、全國機(jī)器人大賽等活動(dòng)，先后獲獎(jiǎng)十多項(xiàng)。通過多年不懈努力，學(xué)院已經(jīng)建立了頗有實(shí)力的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)，有能力設(shè)計(jì)制作微型、中型自主和類人型足球機(jī)器人，從機(jī)械、傳感器、電路、算法、軟件等各方面進(jìn)行全方位自主設(shè)計(jì)，在智能機(jī)器人領(lǐng)域有了一定的影響力，在探索機(jī)器人教學(xué)模式上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)基地還組織學(xué)生參與“重慶大學(xué)科技創(chuàng)新年”、“海峽兩岸機(jī)器人學(xué)術(shù)交流”和“面向中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室開放日”等活動(dòng)，展示重大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)力。

2005年全國“挑戰(zhàn)杯”飛利浦科技多米諾大賽，學(xué)院4位同學(xué)與其他學(xué)院同學(xué)齊心協(xié)力，贏得全國總冠軍。學(xué)院的科技作品“非接觸電能傳輸系統(tǒng)”和學(xué)院同學(xué)負(fù)責(zé)的“機(jī)械手臂”作為首發(fā)關(guān)口，為整個(gè)設(shè)計(jì)方案的順利實(shí)現(xiàn)起到了重要的作用，受到在場專家和裁判的一致好評(píng)。專家組組長高度評(píng)價(jià)其設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)了重慶大學(xué)學(xué)生的綜合素質(zhì)，體現(xiàn)了較高的科技和文化素養(yǎng)。

2007年在上海交通大學(xué)舉行的第二屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能汽車競賽總決賽中，重慶大學(xué)自動(dòng)化“速”隊(duì)在眾多參賽隊(duì)中脫穎而出，一舉拿下全國總決賽一等獎(jiǎng)和優(yōu)秀論文獎(jiǎng)兩項(xiàng)大獎(jiǎng)，此次大賽有全國5大賽區(qū)130余所高校的240多支隊(duì)伍參賽，共有76支優(yōu)勝隊(duì)從分賽區(qū)預(yù)賽中脫穎而出進(jìn)入總決賽。2008年重慶大學(xué)自動(dòng)化“速”隊(duì)再次獲得全國總決賽一等獎(jiǎng)。智能汽車競賽是以迅猛發(fā)展的汽車電子技術(shù)為背景，涵蓋控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、機(jī)械、電子、電氣、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科的科技創(chuàng)意性比賽，這項(xiàng)比賽加強(qiáng)了大學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，學(xué)生得到了多方面的鍛煉和提高，它也促進(jìn)了學(xué)院的教育教學(xué)改革。

2.5完善切實(shí)有效的激勵(lì)機(jī)制，是兩個(gè)課堂融合的潤滑劑

學(xué)院建立了各種獎(jiǎng)學(xué)金激勵(lì)機(jī)制，在院內(nèi)，針對學(xué)生參加課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)設(shè)立創(chuàng)新獎(jiǎng)學(xué)金，用于表彰在學(xué)科競賽活動(dòng)和科技創(chuàng)新、學(xué)術(shù)論文、科研成果、發(fā)明創(chuàng)造等方面表現(xiàn)突出的學(xué)生個(gè)人和集體，同時(shí)在學(xué)生的各種評(píng)優(yōu)、推免研究生環(huán)節(jié)給予適當(dāng)?shù)募臃知?jiǎng)勵(lì);制定針對教師的教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)辦法，對指導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)取得突出成績的教師給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。

綜上所述，兩個(gè)課堂互動(dòng)融合的機(jī)制如圖2所示。

3人才培養(yǎng)碩果累累，成效顯著

學(xué)院學(xué)生在全國性各大機(jī)器人賽事中，屢獲佳績，獲1項(xiàng)冠軍、4項(xiàng)亞軍、2項(xiàng)季軍、2項(xiàng)一等獎(jiǎng)、3項(xiàng)二等獎(jiǎng)和3項(xiàng)三等獎(jiǎng)。獲“飛思卡爾”杯第二屆、第三屆全國大學(xué)生智能車競賽全國總決賽一等獎(jiǎng)。在全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽中獲全國特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，在“挑戰(zhàn)杯”飛利浦科技多米諾大賽總決賽中獲得總冠軍。在歷屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中，獲美國一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，獲全國一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、全國二等獎(jiǎng)3項(xiàng)。獲得2007年、2008年國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3項(xiàng)、重慶大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新基金26項(xiàng)。在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中獲全國一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、重慶賽區(qū)本科組一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。

學(xué)院多次榮獲學(xué)校授予的“學(xué)生科技活動(dòng)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”，學(xué)院科協(xié)被學(xué)校評(píng)為“先進(jìn)學(xué)院科協(xié)”，學(xué)院舉辦的“自動(dòng)化學(xué)院系列科技培訓(xùn)”活動(dòng)被學(xué)校評(píng)為“十佳活動(dòng)”。學(xué)院多名學(xué)生被評(píng)為重慶市“科技學(xué)術(shù)創(chuàng)新先進(jìn)個(gè)人”，被學(xué)校評(píng)為“學(xué)生科技創(chuàng)新先進(jìn)個(gè)人”。

由于學(xué)院對學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的高度重視，在執(zhí)行第一課堂培養(yǎng)計(jì)劃、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的同時(shí)，通過第二課堂針對學(xué)生自身特點(diǎn)實(shí)施個(gè)性化培養(yǎng)，注重學(xué)生創(chuàng)新、交流、組織等能力的鍛煉，畢業(yè)的學(xué)生具有較強(qiáng)的競爭力和適應(yīng)性，在人才競爭中優(yōu)勢突出。在就業(yè)形勢日趨嚴(yán)峻的情況下，近幾年學(xué)院畢業(yè)生就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高。

4結(jié)語

學(xué)院從教師、學(xué)生兩個(gè)主體著眼，通過建立長效機(jī)制，教師的雙重身份和學(xué)生在兩個(gè)課堂的貫通學(xué)習(xí)，讓兩個(gè)課堂進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的有效融合，這是素質(zhì)教育思想在高等學(xué)校教育教學(xué)中的具體體現(xiàn)，加強(qiáng)了對學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在兩個(gè)課堂中推廣以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生成為會(huì)思考、善探索、能創(chuàng)新的人，成為新知識(shí)的探索者和創(chuàng)造者。構(gòu)建了既滿足大眾化教育的需要，又考慮精英教育的實(shí)踐教學(xué)體系，按照動(dòng)手能力的基礎(chǔ)性、專業(yè)能力的綜合性、競爭能力的創(chuàng)新性的基本思路與特點(diǎn)，充分考慮大學(xué)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出現(xiàn)分化，在同一層次上的人才出現(xiàn)多樣化的需求，給學(xué)生個(gè)性發(fā)展預(yù)留充分的時(shí)間與空間。

通過教育思想的“五個(gè)轉(zhuǎn)變”，即從狹窄的專業(yè)教育向注重全面素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變;從單一培養(yǎng)模式向因材施教、注重個(gè)性發(fā)展轉(zhuǎn)變;從單純知識(shí)傳授向增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)變;從以教師為中心的教學(xué)觀向以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)觀轉(zhuǎn)變;從單純的科學(xué)教育向注重科學(xué)精神與人文精神相融的全面育人觀轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工程人才的多元化培養(yǎng)。

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Application of Inquiry Learning in Talent Cultivation System

LI Nan， HUANG Qin， SUN Yue， SHI Ying

(Automation Department of ChongQing University， ChongQing 400044， China)

Abstract: Combined with the education reform project for the research of the cultivation system of creative people majoring in automation， the author researched on how to integrate the first class and the second class， implemented teaching mode and learning method focusing on inquiry learning. After years of practice， a creative education system has been constructed， which bases on students’ inquiry leaning， aims at cultivating students’ creative spirit and ability. The education system developed the multi-modality approach of training. This article describes the process.

Key words: inquiry learning; the automation specialty; mode of creative talent cultivation

(編輯:郭小明)