張雁 呂丹桔 張晴暉 狄光智

摘? 要： 實踐教學作為提升學生實踐創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是新工科建設背景下教學改革的重中之重。學院改革課程體系，形成一體兩翼的三課堂實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式;構(gòu)建多層次實踐教學體系，聯(lián)系校內(nèi)校外，搭建創(chuàng)新基地和平臺，實施產(chǎn)教融合，科教協(xié)同，以賽促學等一系列的措施，使學生不斷將理論知識轉(zhuǎn)化為技能，提升了學生實踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 新工科; 實踐教學; 創(chuàng)新基地; 創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）06-102-03

Abstract： As a key path to improve students' practical innovation ability， practical teaching is the most important part of teaching reform in the construction of emerging engineering education. Through the reform of curriculum system， a three-classroom practical and innovative ability training system of one body with two wings was formed in the teaching process. A series of measures were taken， such as constructing multi-level practical teaching system， connecting the school to the society， building innovation base and platform， implementing the production-education integration and science-education cooperation， and promoting learning through competitions etc. Those measures make students continue to transform theoretical knowledge into skills， and improve their practical innovation ability.

Key words： emerging engineering; practical teaching; innovation base; innovation ability

0 引言

目前我們進入了以信息經(jīng)濟、智能工業(yè)、網(wǎng)絡社會、在線政府、數(shù)字生活為主要特征的高度信息化社會。創(chuàng)新是引領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展的第一動力，技術(shù)創(chuàng)新成為社會發(fā)展的核心驅(qū)動力。社會對人才的需求更加注重能夠?qū)⒗碚撝R與社會生產(chǎn)力的發(fā)展相結(jié)合的應用型創(chuàng)新人才。2016年提出的“新工科”，形成的“復旦共識”和“天大行動”，為高等工程教育的改革探索提供了一個全新視角?！靶鹿た啤笔窃谛驴萍几锩⑿庐a(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟背景下工程教育改革的重大戰(zhàn)略選擇，是今后我國工程教育發(fā)展的新思維、新方式[1]。

1 新工科對高校人才培養(yǎng)的要求

新工科的內(nèi)涵定義為以立德樹人為引領(lǐng)，以應對變化，塑造未來為建設理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[1]?！靶鹿た啤迸囵B(yǎng)具有“新素養(yǎng)”、“新視角”、“新能力”、“新思維”工程實踐能力的創(chuàng)新型人才[2]。建設新工科給高校人才培養(yǎng)體系提出了新的挑戰(zhàn)，對學生的綜合素質(zhì)、適應能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、社會責任感等方面提出了更高的要求。面對新的發(fā)展形勢和發(fā)展目標，高校必須積極開展教學改革探索，把創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)體系。營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育氛圍，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全方位貫穿、深層次融入專業(yè)教育，著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)造能力[3]。

2 構(gòu)建實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式

根據(jù)社會和市場對人才的需求，培養(yǎng)以“學以致用”為特征，具有研發(fā)創(chuàng)新潛力和服務實踐能力[4]的人才，學院以“教為不教，學為創(chuàng)造”的教學理念，堅持“厚基礎，寬口徑，強能力，高素質(zhì)”的改革思路，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，強化實訓環(huán)節(jié);完善實踐教學，加強雙創(chuàng)教育。構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程。高校實踐教學是讓學生在實驗環(huán)境或生產(chǎn)實踐中培養(yǎng)技能和創(chuàng)新能力的教學活動，是理論與實踐緊密結(jié)合，提高學生解決問題能力的必要過程，是提升學生實踐創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5-6]。

學院根據(jù)人才培養(yǎng)的目標，形成了“第一課堂+第二課堂+第三課堂”一體兩翼的模式，如圖1所示。第一課堂是基礎，以課程為主線，校內(nèi)實驗平臺和任課教師為主，培養(yǎng)學生基本能力和應用能力。第二課堂融入社會生產(chǎn)實踐，以校企合作為主線，校外實訓基地和企業(yè)講師團為主，拓展學生工程實踐能力。第三課堂將科研與教學融合，以創(chuàng)新基地和創(chuàng)新團隊指導教師為主，提升學生創(chuàng)新能力。以第一課堂為主體，通過產(chǎn)教融合和科教協(xié)同，構(gòu)成了一個有機的實踐能力培養(yǎng)模式。

2.1 第一課堂：構(gòu)建多層次實踐教學體系

基于校內(nèi)實驗平臺的第一課堂中設置的實踐課程，是一個循序漸進的體系，是理論教學不可替代的重要組成部分，是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要基礎。

⑴ 課程實驗

課程實驗設置在有實驗環(huán)節(jié)的課程中，它是直接針對課程理論教學的知識點設計的實驗，主要以驗證性實驗為主。該環(huán)節(jié)的實踐過程能直接啟發(fā)學生對所學知識的深入思考、勤于動手、勇于創(chuàng)新，達到理論聯(lián)系實際的教學效果。

⑵ 課程實習

以課程理論與實踐結(jié)合為主，進行綜合性、設計性和創(chuàng)新性的實驗。學生至少應獨立設計完成一個模擬系統(tǒng)。通過課程實習，引導學生邁出將所學知識應用于解決實際問題的第一步。

⑶ 專業(yè)綜合實習

專業(yè)綜合實習融合多門主干課程融，遵循CDIO理念，以學生、項目為中心，由多名教師合作，分模塊，分步驟地指導學生完成。工程項目的選題來源于科研或企業(yè)中的實際問題，定位是綜合性、工程性和前沿性。突顯解決工程問題的思路與能力，其具體表現(xiàn)為：發(fā)現(xiàn)工程問題，制定技術(shù)方案，分解工程子模塊及最終解決問題。如電子信息工程專業(yè)的綜合實習項目“語音多功能信號發(fā)生器”，涉及五門課程知識：電路設計、單片機、虛擬儀器開發(fā)、數(shù)字信號處理和語音信號處理，五個開發(fā)工具：Multisum，Protel，C，LabWindows和Matlab.

項目實施貫穿任務驅(qū)動的項目設計和工程分解的處理方式，由學生主導完成，如圖2所示。首先，由教師設定總?cè)蝿占捌渥尤蝿招枨?，由學生制定解決方案，交由教師審核后，由學生獨立實現(xiàn)，實現(xiàn)中遇到問題，由學生提出，教師提供技術(shù)支持。項目完成后，學生進行作品答辯。

2.2 第二課堂：拓展學生工程實踐能力

結(jié)合學院的辦學特色和優(yōu)勢，主動對接地方重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，積極拓展校外資源，建立合作聯(lián)盟。與省內(nèi)、外信息技術(shù)（IT）相關(guān)產(chǎn)業(yè)/企業(yè)共建校外實踐教學基地。把實踐基地作為課堂，讓具有豐富實踐經(jīng)驗的技術(shù)人員作為指導教師，以企業(yè)真實的生產(chǎn)任務、工程項目為內(nèi)容，讓學生在實戰(zhàn)的環(huán)境中提高動手能力。一些項目的子任務延續(xù)擴展，可作為學生畢業(yè)設計的選題，企業(yè)的指導教師作為畢業(yè)設計的導師之一。一些有實際需求的論文選題，可使論文的設計更具有現(xiàn)實意義。

在此過程中，學生一方面能了解本專業(yè)的發(fā)展和社會的需求信息，更加明確自己的學習目標，從而有針對性地自主學習;另一方面，提高了專業(yè)素質(zhì)和解決實際問題的能力，在企業(yè)生產(chǎn)和科研院所的氛圍中，通過自身的參與和實踐，培養(yǎng)服務意識、實踐能力和創(chuàng)新性思維。同時也縮短了學生畢業(yè)后融入社會工作角色轉(zhuǎn)變的適應期。

企業(yè)文化融入學生課外科技活動，邀請企業(yè)技術(shù)專家進校為學生作系列電子產(chǎn)品維修技能培訓，進一步推進應用技能型專業(yè)人才的培養(yǎng)，提升學生的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)就業(yè)競爭力。

第二課堂是拓展學生工程實踐能力的一大陣地，是第一課堂的有效延伸。它將基礎理論知識與創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)有機融合，全面提升學生創(chuàng)新型發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。

3 第三課堂：提升創(chuàng)新能力

3.1 搭建創(chuàng)新基地平臺

學院成立“創(chuàng)新基地”，作為開放創(chuàng)新性專業(yè)實驗室。創(chuàng)新基地由學生自主管理，是不同專業(yè)、不同年級學生交流和學習的場合。組建教師團隊，分工合作，對學生進行硬件電路設計、軟件設計、通信協(xié)議設計、信號處理等方面的有針對性的指導。創(chuàng)新基地開放性項目由學生自設主題或教師指定，具體實施模式如圖3所示。學生可以參加多個項目，但只能負責一個項目，教師可以指導多個項目。

此培養(yǎng)模式激發(fā)了學生的興趣，挖掘?qū)W生的學習潛能，發(fā)揮每位教師的特長，對學生的指導更加到位。創(chuàng)新基地，成為了學生們在“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”等科技創(chuàng)新和各類學科競賽的孵化工作室，也是大家課余時間自由探索知識，發(fā)揮思維空間的平臺。

3.2 科教協(xié)同，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新能力

教師在課堂教學內(nèi)容中融入最新學科前沿知識，將自己科研項目中的研究成果和問題，以案例教學的方式引導學生思考，開闊學生視野，提高學習積極性，培養(yǎng)研究興趣。

⑴ 學生參與教師的科研活動

學院通過鼓勵和引導學有余力的學生參與到教師實際的科研及應用項目中，積極思考，勇于探索，在真正的研發(fā)過程中得到學習和歷練。如應用系統(tǒng)開發(fā)的“林業(yè)廳科技項目管理平臺”，“學生考勤系統(tǒng)”;基礎研究方面，涉及圖像處理和人工智能算法的“木材識別”和“云南野生鳥類的識別”，信號處理分析的“植物莖干超聲回波信號特征提取”等，依托林業(yè)院校的背景，突顯林工融合的特色。部分同學的畢業(yè)設計選題來源于科研課題，為后續(xù)的研究生學習打下了基礎。

⑵ 以賽促學，培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力

學科競賽是培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新實踐能力的重要舉措[7-8]。競賽隊伍主要由創(chuàng)新基地培育孵化產(chǎn)生，指導教師根據(jù)學生的不同專業(yè)，不同特長進行組隊，同學之間以老帶新。在每個競賽隊伍中，同學根據(jù)專長，在競賽各有專攻。成員分工協(xié)作，鍛煉了學生的團隊協(xié)作精神，又發(fā)揮了他們各自所長，使得項目開展更為順利。近年來，學院在全國大學生電子設計大賽、中國大學計算機設計大賽、泛珠三角大學生計算機作品賽等競賽中獲得較好的成績。以競賽為驅(qū)動的學習，能充分調(diào)動學生學習的主動性，開拓思維，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和能力。

4 結(jié)束語

隨著對工程教育發(fā)展的不斷探索，學院以一體兩翼的實踐教學培養(yǎng)模式，多層次的實踐教學體系，強化了IT類專業(yè)學生的實習實訓能力。搭建創(chuàng)新基地，以項目驅(qū)動方式，科學實踐，以賽促學，培養(yǎng)了學生實踐創(chuàng)新能力。對創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式的探索，可以拓展到工程應用類各專業(yè)的學生培養(yǎng)過程中，對提高學生的就業(yè)競爭力和崗位適應性，滿足社會對創(chuàng)新型人才的需求，提供有力的支撐。

參考文獻（References）：

[1] 鐘登華.新工科建設的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017.3：1-6

[2] 李佳洋，范立南.新工科驅(qū)動下轉(zhuǎn)型高校創(chuàng)新型人才工程實踐能力培養(yǎng)機制研究[J].教育現(xiàn)代化，2018.5（4）：1-2，25

[3] 張大良.因時而動 返本開新 建設發(fā)展新工科——在工科優(yōu)勢高校新工科建設研討會上的講話[J].中國大學教學，2017.4：4-9

[4] 翁偉斌，徐立清.應用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量標準的制定[J].中國高等教育，2018.17：16-19

[5] 趙健，范士杰.基于OBE理念的高校工程教育實踐教學模式創(chuàng)新研究[J].高教學刊，2018.20：32-34

[6] 劉夢琴，鄺代治，馮泳蘭等.以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心構(gòu)建多元化實踐教學體系[J].實驗室研究與探索，2014.33（3）：189-193

[7] 劉立，陽小華.構(gòu)建“賽學一體化”生態(tài)圈引領(lǐng)高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗技術(shù)與管理，2017.34（6）：18-21

[8] 鄭征，李偉偉.創(chuàng)新實踐教學體系提升工科大學生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2015.34（7）：195-198

收稿日期：2019-01-28

*基金項目：2016年“云南省本科高校試點學院（系）轉(zhuǎn)型發(fā)展”項目（2016）

作者簡介：張雁（1973-），女，云南祿豐人，博士，主要研究方向：智能信息處理。