王革思

（哈爾濱工程大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001）

高質(zhì)量創(chuàng)新型人才是提高國家自主創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家基礎(chǔ)的重要保障。高校作為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)基地，當(dāng)前教育教學(xué)改革的核心任務(wù)就是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。哈爾濱工程大學(xué)是國家“211工程”和“優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”項目建設(shè)的重點大學(xué)。學(xué)校圍繞建設(shè)特色鮮明高水平研究型大學(xué)，堅持精英教育理念，提出寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、重創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式，將以學(xué)生科技創(chuàng)新活動為主要內(nèi)容的創(chuàng)新教育、課堂理論教學(xué)、實驗教學(xué)納入到“三位一體”的精英教育大格局中。

1 精英教育和科技創(chuàng)新

“精英”一詞最早出現(xiàn)在17世紀(jì)的法國，意為精選出來的少數(shù)優(yōu)秀人物。精英教育是伴隨高等教育發(fā)展過程而出現(xiàn)的一個概念。傳統(tǒng)精英教育，指在高等教育發(fā)展3個階段中的第一個階段，體現(xiàn)為受高等教育的學(xué)生人數(shù)所占比例的少數(shù)性，以學(xué)習(xí)和掌握知識為主要培養(yǎng)任務(wù)，提倡自我學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。在現(xiàn)今知識經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境下，科技創(chuàng)新包括知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)代科技引領(lǐng)的管理創(chuàng)新。其中，知識創(chuàng)新的核心是科學(xué)研究、新的思想觀念和公理體系的產(chǎn)生，其直接結(jié)果是新的概念范疇和理論學(xué)說的產(chǎn)生，為人類認(rèn)識世界和改造世界提供新的世界觀和方法論；而技術(shù)創(chuàng)新的核心是科學(xué)技術(shù)的發(fā)明、創(chuàng)造和價值實現(xiàn)，其直接結(jié)果是推動科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用創(chuàng)新的良性互動，提高社會生產(chǎn)力的發(fā)展水平，進(jìn)而促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的增長。

顯然，按照傳統(tǒng)精英教育模式培養(yǎng)人才已經(jīng)無法適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。現(xiàn)代精英教育則是在高等教育大眾（或普及）化過程中出現(xiàn)的一種新的教育模式，它強(qiáng)調(diào)教育的多元化，要求有高水平的師資、高水平的學(xué)科、高水平的科研、高水平的管理等優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源［1］，實施高水平的教育與教學(xué)，培養(yǎng)精英人才。研究型大學(xué)是以創(chuàng)新性的知識傳播、生產(chǎn)和應(yīng)用為中心，以產(chǎn)出高水平的科研成果和培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。研究型大學(xué)提供全方位現(xiàn)代精英教育的氛圍、環(huán)境與條件，既承擔(dān)學(xué)生全面素質(zhì)培養(yǎng)，又促進(jìn)學(xué)生科技創(chuàng)新與課堂理論教學(xué)、實驗教學(xué)良好互動，三者相互輔佐支撐，形成有力度的無縫對接。教師的教學(xué)、科研成果及科研實驗室建設(shè)接通源源不斷的科技創(chuàng)新資源，為每一個學(xué)生提供科技創(chuàng)新的條件，讓每一個學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動，使每一個學(xué)生都能在創(chuàng)新中受益、在創(chuàng)新中成才。

2 以新的教育模式引領(lǐng)大學(xué)生課外科技創(chuàng)新

我校國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心（下稱中心）的重要職責(zé)就是致力于大學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，我們提出了“四體系一線穿”的科技創(chuàng)新教育模式。

（1）科技競賽。從抓早、抓普及、抓品牌、抓層次4個層面展開。定期舉辦從普及到品牌的科技創(chuàng)新活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、學(xué)科競賽等，吸引不同年級本科生以及研究生參加，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能［2］。

（2）科研立項。包括學(xué)生實驗新項目立項、科技創(chuàng)新立項和科技訓(xùn)練計劃。學(xué)生還參加教師的研究項目，自行設(shè)計方案。保證配套專項資金到位，經(jīng)費逐年遞增。

（3）創(chuàng)新課程。運用現(xiàn)代教育理念傳授觀點、方法和手段，配合相關(guān)的研究性教學(xué)、項目教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，對傳統(tǒng)課程改革和創(chuàng)新。采用比較新穎、先進(jìn)的教學(xué)模式，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究為主要特色，分階段、系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生基本素質(zhì)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力以及溝通與團(tuán)隊合作能力等。

（4）創(chuàng)新平臺。統(tǒng)籌科研實驗室與大學(xué)生科技創(chuàng)新資源，使科研實驗室由過去封閉的、與實驗教學(xué)分離的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c實驗教學(xué)、大學(xué)生科技創(chuàng)新活動密切結(jié)合的狀態(tài)，為實驗教學(xué)和學(xué)生科技創(chuàng)新提供不間斷的創(chuàng)新資源。

3 大學(xué)生課外科技創(chuàng)新的研究

3.1 實施階段化的科技創(chuàng)新教育

在推進(jìn)大學(xué)生課外科技創(chuàng)新教育過程中，我們首先確定工作目標(biāo)：

（1）促進(jìn)課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)的有機(jī)融合，把課內(nèi)學(xué)習(xí)的基本知識、基本方法、基本技能和課外個性化的創(chuàng)新活動有效地集成起來；

（2）給學(xué)生提供科研訓(xùn)練機(jī)會，使學(xué)生盡早進(jìn)入專業(yè)科研領(lǐng)域，接觸學(xué)科前沿，造就不同學(xué)科交叉復(fù)合的研究氛圍；

（3）培養(yǎng)大學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、合作精神、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，獲得有一定水平的創(chuàng)新成果，并在省級、國家級和國際各類大學(xué)生創(chuàng)新競賽中取得良好成績。

我們將推進(jìn)大學(xué)生課外科技創(chuàng)新教育劃分成基礎(chǔ)培訓(xùn)、技能提升、高端引領(lǐng)3個階段進(jìn)行，其流程如圖1所示。

圖1 大學(xué)生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的科技創(chuàng)新教育流程圖

3.2 創(chuàng)設(shè)特色化的科技創(chuàng)新實踐大平臺

我校國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心承擔(dān)著全校理工類本科生基礎(chǔ)實驗教學(xué)任務(wù)及科技創(chuàng)新活動。如何搭建適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的學(xué)生科技創(chuàng)新實踐大平臺，我們結(jié)合大學(xué)生實驗興趣激發(fā)、科學(xué)素質(zhì)養(yǎng)成和科技創(chuàng)新實踐，重新規(guī)劃設(shè)計實驗室，劃出部分資金與場地，建設(shè)了以大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐為主題的特色大平臺，如圖2所示。該平臺由13個實驗室組成，使各專業(yè)方向之間互相聯(lián)合、互為補(bǔ)充，同時還可以保持其各自的優(yōu)勢與特色［3］。在規(guī)模上可滿足大規(guī)模培訓(xùn)、科技創(chuàng)新和學(xué)科競賽等活動需要；在效果上能夠激發(fā)大學(xué)生的好奇心，調(diào)動創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新激情，有利于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)個性化、創(chuàng)造性人才；在設(shè)備、管理及運行效率上達(dá)到國內(nèi)一流水平。

圖2 大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐大平臺

3.3 拓展鏈條式、進(jìn)階式的特色課程體系

科技創(chuàng)新教育是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延續(xù)，其傳遞的知識往往是超出教學(xué)大綱的內(nèi)容。課堂教學(xué)受學(xué)時、教學(xué)大綱的限制，加之缺少個性化 使學(xué)生無法完善知識體系的構(gòu)建。為了配合學(xué)生能力培養(yǎng)的內(nèi)在需求，指導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動，中心開設(shè)了10門面向全校各專業(yè)的創(chuàng)新實踐類特色課程［4］，如控制模型制作、電子線路設(shè)計與制作、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實踐等。這些課程注重通識教育和專業(yè)教育有機(jī)融合、個性化培養(yǎng)與多樣化培養(yǎng)相統(tǒng)一以及創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)，將學(xué)生參與科研實踐活動貫穿于課外教學(xué)的整個過程，已經(jīng)形成了從普及、提升到高端引領(lǐng)的鏈條式、進(jìn)階式特色課程體系［5］。

創(chuàng)新課程設(shè)置單獨的教學(xué)計劃進(jìn)程及學(xué)分，跨度從大一至大三，教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)模塊化，每門課程列出10余個并列的訓(xùn)練項目，其中部分項目的內(nèi)容涉及到學(xué)生還未學(xué)過的專業(yè)課程，是真正意義上的“做中學(xué)”，但需要指導(dǎo)教師給予一定指導(dǎo)［6］。學(xué)生只要在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)完成某一課題即可視為完成教學(xué)要求，不必硬性規(guī)定上課時間，使學(xué)生有較大的自由度與主動性完成課業(yè)。

3.4 創(chuàng)新教學(xué)方法

從大學(xué)生創(chuàng)新活動的順序來看，一般先有創(chuàng)新意識，經(jīng)過創(chuàng)新思維，接著是創(chuàng)新實踐，最后是自我反思和對正確性的評價。其中，創(chuàng)新思維能力是核心，貫穿于整個創(chuàng)新活動的始終。依據(jù)創(chuàng)新活動各要素之間關(guān)聯(lián)，我們設(shè)計一種適合創(chuàng)新實踐類特色課程教學(xué)的新方法，如圖3所示。教學(xué)過程入口是題目（或器件）引導(dǎo)，出口是實驗結(jié)果；中間實踐環(huán)節(jié)是以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識積累為基礎(chǔ)，學(xué)生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，教師只充當(dāng)課外指導(dǎo)，在學(xué)生遇到問題時，共同探討、研究、改進(jìn)；反饋環(huán)節(jié)可使學(xué)生積累知識，不斷思考和創(chuàng)新。這種教學(xué)的最終目標(biāo)就是使實驗結(jié)果與題目（或器件）要求保持一致。我們還采用個性化教學(xué)、項目教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多元化方法，鼓勵學(xué)生創(chuàng)造新事物和創(chuàng)造性的思維。

圖3 設(shè)想－設(shè)計－實現(xiàn)－反饋的實踐教學(xué)方法

3.5 共建共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源是開展科技創(chuàng)新教育之源泉。為了促進(jìn)理論教學(xué)與實驗教學(xué)相互統(tǒng)一，科技創(chuàng)新教育與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才結(jié)合緊密，我們立足基礎(chǔ)理論技術(shù)的創(chuàng)新、開發(fā)與應(yīng)用，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)資源開發(fā)。

（1）將科研、工程實踐、電子大賽及創(chuàng)新活動成果精心提煉成教學(xué)內(nèi)容，按照從基礎(chǔ)到創(chuàng)新的發(fā)展等級將電子電路知識分成多組單元，集合成庫。采用規(guī)范化、模塊化的設(shè)計，研發(fā)多類原創(chuàng)性實踐項目庫，每個實踐項目均具有典型性及工程背景，反映理論知識應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)；

（2）統(tǒng)籌啟發(fā)、探究、觀察等多元化教學(xué)方法，運用現(xiàn)代教育技術(shù)及一體化設(shè)計方法，編寫制作數(shù)字化、立體化、系列化本科教材與課件；

（3）建設(shè)完善的實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評價開放。這些優(yōu)質(zhì)資源尊重并符合學(xué)生的個體差異，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作討論為主，教師的啟發(fā)指導(dǎo)為輔，極大地豐富了科技創(chuàng)新內(nèi)容。學(xué)生可以找尋到最適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇不同的進(jìn)度、時間、地點，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、做實驗和開展科技創(chuàng)新活動。

3.6 推行課外導(dǎo)師制與個性化培養(yǎng)

課外導(dǎo)師制是將有能力、有意愿的教師組織起來，挑選學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀或有特長的本科學(xué)生利用課余時間義務(wù)開展個性化培養(yǎng)［7］，將課內(nèi)教學(xué)延伸到課外。課外導(dǎo)師制采取開放式管理模式，公布導(dǎo)師職稱、研究方向、聯(lián)系方式等基本信息，使師生在相互了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行雙向選擇，建立和諧、平等、固定的導(dǎo)學(xué)關(guān)系。組織學(xué)生與導(dǎo)師見面會、導(dǎo)師召開學(xué)術(shù)研討會、旁聽研究生學(xué)術(shù)報告等形式及時了解學(xué)科研究現(xiàn)狀，學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，利用課余時間使用導(dǎo)師的實驗室或開放實驗室，進(jìn)行自主創(chuàng)新活動。通過課外導(dǎo)師制，充分發(fā)掘每一個學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)，同時培養(yǎng)出若干追求卓越的學(xué)生團(tuán)隊，使這些學(xué)生在學(xué)科競賽、發(fā)表論文、保送研究生、科研方面受益匪淺。

3.7 開放實驗室

實驗室面向?qū)W生科技創(chuàng)新活動開放，搭建了“我的實驗我做主”的平臺，營造創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的良好文化氛圍。實驗室管理如同圖書館模式，全天候開放，只要學(xué)生沒課都可以進(jìn)入。鼓勵學(xué)生參與自主實驗，從查資料、選擇元器件、構(gòu)思實驗步驟，再到調(diào)試電路，直到實驗項目完成，均獨立進(jìn)行，實驗室只負(fù)責(zé)驗收［8－9］，自我培養(yǎng)對科學(xué)研究的濃厚興趣和創(chuàng)新意識［10］。實驗室還向?qū)W生無償提供儀器設(shè)備、消耗器材、教材教具等教學(xué)資源，支持學(xué)生組建團(tuán)隊研究小組，進(jìn)行科技創(chuàng)新項目研發(fā)。

4 大學(xué)生課外科技創(chuàng)新取得的成效

4.1 形成布局合理、特色鮮明的科技創(chuàng)新硬件環(huán)境

大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐大平臺涵蓋科技競賽、科研立項、創(chuàng)新課程和具有我校學(xué)科特色的專業(yè)。實驗室之間銜接合理、相互補(bǔ)充。每個實驗室都設(shè)置有一個特色主題，做到“一室一品”。實踐證明，這種大平臺從大一到大四以及研究生，源源不斷支撐學(xué)生實現(xiàn)自我創(chuàng)新精神培養(yǎng)和創(chuàng)新能力提高。此外，大平臺還承接過全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、RoboCup中國機(jī)器人大賽、TI－DSP全國總決賽、飛思卡爾全國大學(xué)生智能汽車競賽等一批國內(nèi)外高水平科技創(chuàng)新賽事。

4.2 鏈條式特色課程備受青睞，優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源喜獲大獎

為了擴(kuò)大學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動的受益面，中心還開設(shè)了以科技創(chuàng)新為主題的系列實踐類特色公選課，鏈條式課程讓全校各專業(yè)學(xué)生從入門開設(shè)，逐層升級，課程跨度從大一至大三，每年的選課宣講會上，場面火暴，超過選課人數(shù)一倍以上的學(xué)生，常常是站在大教室的走道上聆聽教師的介紹。

中心教師還通過教育教學(xué)改革立項，研發(fā)出數(shù)字邏輯與脈沖電路等11類原創(chuàng)性實踐項目庫（包括56個實踐單元，375個應(yīng)用電路），編寫制作“模擬電子線路分析設(shè)計與仿真”等12部校本科教材與課件。這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源原創(chuàng)內(nèi)容達(dá)到70%，平時掛在電工電子教學(xué)網(wǎng)站上，全方位支持自主式的電子學(xué)習(xí)、虛擬仿真學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。其中，模擬電子線路虛擬實驗室［11］的網(wǎng)絡(luò)版課件獲得2012年全國多媒體課件大賽二等獎。目前已有全國29個省市的60余所高校用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問過該實驗室，使其正在成為有效共享、開放靈活的優(yōu)質(zhì)資源公共服務(wù)平臺。

4.3 科技創(chuàng)新氛圍濃厚，成果豐碩

科技創(chuàng)新實踐大平臺建設(shè)使學(xué)生科技創(chuàng)新活動有地可去、有事可做、有人來做，也為實驗室開放注入了新的內(nèi)容。通過該平臺，學(xué)校每年舉辦“五四杯”、“啟航杯”及電子大賽等品牌活動10余項。每年配備學(xué)生科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師100余人次。廣大學(xué)生參與創(chuàng)新實踐活動的氛圍日漸濃厚，創(chuàng)新意識進(jìn)一步加強(qiáng)，整體創(chuàng)新能力得到了顯著提高。2011全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，我校共有237支代表隊、711名學(xué)生在電工電子實驗教學(xué)中心等18個分賽場參賽，人數(shù)為歷屆最多，居全國之首。近3年來，經(jīng)過電工電子實驗教學(xué)中心培養(yǎng)的學(xué)生獲得多項競賽大獎，其中，國際級獎2項、國家級獎41項、省級獎67項。學(xué)生通過科技創(chuàng)新活動申請專利12項。此外，每年還有20余名學(xué)生通過科技創(chuàng)新被保送讀研究生。

4.4 優(yōu)化實驗教學(xué)師資隊伍建設(shè)

師資隊伍建設(shè)是現(xiàn)代精英教育的關(guān)鍵。在學(xué)校精英教育體系中，實驗教學(xué)和學(xué)生科技創(chuàng)新占據(jù)“三分天下有其二”的地位。為使實驗教師的水平不斷提高與發(fā)展，在教授崗位設(shè)置、出國研修培訓(xùn)、教學(xué)改革立項等方面，學(xué)校出臺了一系列切實政策，對輔導(dǎo)大學(xué)生科研創(chuàng)新獲得省部級以上獎項的教師給予重獎。這些有力的措施，吸引高學(xué)歷、科研能力強(qiáng)、有開拓精神的優(yōu)秀人才［12］專心從事實驗教學(xué)和學(xué)生科技創(chuàng)新活動。他們用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)思維和模式進(jìn)行教學(xué)，開展個性化培養(yǎng)，引領(lǐng)實驗室發(fā)展與建設(shè)，確保實驗教學(xué)和學(xué)生科技創(chuàng)新活動可持續(xù)發(fā)展，在全面提升實驗教學(xué)質(zhì)量同時，培養(yǎng)出一批具有精英素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。

4.5 人才培養(yǎng)質(zhì)量獲得社會各界廣泛認(rèn)可

近5年來，學(xué)校本科生就業(yè)率穩(wěn)坐黑龍江省高校第一，主要就業(yè)面向船舶、核科學(xué)、航天、航空、國防、工業(yè)和信息化領(lǐng)域、IT企業(yè)等。2011屆本科生就業(yè)率達(dá)到97.57%。在2011年教育部對25所中央部委所屬高校就業(yè)工作的抽查中，學(xué)校在畢業(yè)生滿意度、用人單位滿意度方面均排名第一。在不斷的發(fā)展過程中，學(xué)校堅定精英教育理念，著力構(gòu)建精英教育體系，實施精英教育，狠抓人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成了鮮明的辦學(xué)特色，不僅為我國 “三海一核”領(lǐng)域、國防工業(yè)培養(yǎng)一流的科技人才，還為社會培養(yǎng)了一批創(chuàng)新型人才。

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