羅學剛 呂俊瑞 岐世峰
摘? 要:創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)是高校育人和提升高等教育質(zhì)量的重要組成部分,也是新工科人才培養(yǎng)的核心目標。該文構(gòu)建校企“雙導師制”教學模式開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,重視專業(yè)實踐和應用,以發(fā)明問題解決理論(TRIZ)啟發(fā)學生創(chuàng)新思維,以成果導向教育理念充分挖掘和填補各類專業(yè)課程以及綜合實訓課程的創(chuàng)新資源。實踐效果表明,這種培養(yǎng)模式將專業(yè)知識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融合,有效地提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:TRIZ理論;校企“雙導師制”;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維;新工科建設(shè);計算機類人才培養(yǎng)
中圖分類號:C961? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2023)35-0055-04
Abstract: The development of innovative thinking abilities is a crucial component of higher education and enhancing its quality, as well as being the fundamental objective in cultivating new engineering talents. This paper proposes the "double tutorial system" teaching mode of school and enterprise to implement innovation and entrepreneurship education, emphasizes professional practice and application, stimulating students' innovative thinking with TRIZ, and fully explores and utilizes innovative resources in various professional courses and comprehensive training courses based on outcome-based education. The practice results demonstrate that this training mode seamlessly integrates professional knowledge with innovation and entrepreneurship education, thereby effectively enhances the quality of talent cultivation.
Keywords: TRIZ theory; university-enterprise "dual tutorial system"; innovative and entrepreneurial thinking; new engineering construction; training of computer talents
新工科建設(shè)是我國應對當前國際競爭新形勢、適應國家發(fā)展新需求而提出的一項重要工程教育改革發(fā)展戰(zhàn)略[1]。該戰(zhàn)略旨在推動高等教育向產(chǎn)業(yè)需求和社會需求緊密結(jié)合的方向轉(zhuǎn)型,培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神、實踐能力和領(lǐng)導才能的優(yōu)秀人才,為中國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展注入強大動力。通過新工科建設(shè),加強學生職業(yè)素養(yǎng)的訓練,提升學生綜合實踐動手和團隊協(xié)作能力,在項目中需要具備一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和學科交叉融合的能力;同時,我們還將加強產(chǎn)學研合作,推動校企聯(lián)手探索前沿技術(shù)與市場需求相結(jié)合的創(chuàng)新路徑。這不僅有助于我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和提高產(chǎn)品質(zhì)量水平,也有利于打造更加開放包容、具有全球影響力的現(xiàn)代化經(jīng)濟體系[2]。
創(chuàng)造性思維(Creative thinking)是指通過深入思考,能夠提出和形成新的、有價值主張的思維[3]。麻省理工學院在2017年8月進行了“新工程教育轉(zhuǎn)型”(New Engineering Education Transformation,NEET)的工程教育改革計劃,闡述了新工科人才的12種必備思維,強調(diào)了創(chuàng)造性思維養(yǎng)成是新工程人才能力重構(gòu)核心環(huán)節(jié)[4]。應用型創(chuàng)新人才與學術(shù)型人才和技能型人才相比較,需要具備較深入的理論知識體系,但他們更重視知識在工程中的應用,突出實踐能力和創(chuàng)新能力;具有寬口徑的知識結(jié)構(gòu),能夠運用理論知識和工程實際情況開展分析,并提出解決方案;在不斷變化的工程環(huán)境中,注重個人素質(zhì)和創(chuàng)新思維,并在實際工程項目中不斷地積累和創(chuàng)新交叉融合,在學術(shù)能力和學識能力方面也有一定的提升。因此,應用型和工程型創(chuàng)新人才具有理論和實踐兼?zhèn)?、應用能力和?chuàng)新能力兼?zhèn)洹⑤^高專業(yè)素養(yǎng)和良好心理素養(yǎng)兼?zhèn)淙筇卣鳌?/p>
近年來,在當前新工科教育課程體系中,我國部分重點院校融入了以發(fā)明問題解決理論(TRIZ)[5]為代表的創(chuàng)新思維拓展和創(chuàng)新方法訓練等相關(guān)知識點。TRIZ是蘇聯(lián)的阿奇舒勒和他的團隊提出的一套針對發(fā)明問題求解的理論和方法體系。該理論方法能將創(chuàng)新方法訓練與創(chuàng)新能力培育課程體系建設(shè)需要持續(xù)更新到教學資源,以適應“四新”教育改革進程。然而,TRIZ的核心模塊需要在知識底層和理論基礎(chǔ)層面進一步拓展,以便適應新工科專業(yè)的需求,特別是計算機類的專業(yè),比如人工智能、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)等。
一? 新工科對地方高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提出新的挑戰(zhàn)
開展高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才的必然之路。新工科專業(yè)建設(shè)的核心基礎(chǔ)是各個高校建立適合自身的創(chuàng)新融合體系,這將有助于推動學生更好地實踐和應用所學知識。培養(yǎng)大學生具有創(chuàng)造性思維的重要途徑是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,其是一個復雜的系統(tǒng)工程,因此,對于應用型本科院校而言,大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要高度重視。此外,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師隊伍建設(shè)是大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中非常重要的環(huán)節(jié)。在各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中,導師發(fā)揮著引導性關(guān)鍵作用,為學生提供了寶貴的指導和支持。同時,他們所具備的綜合素質(zhì)也直接影響著大學生在這一領(lǐng)域中取得的成果。
近年來,為響應國家號召,各地高校紛紛設(shè)立“創(chuàng)新中心”或“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院”等校級部門專責管理和運營有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教育事務,從而加強了對于該領(lǐng)域的教育,并取得了積極進展。應用型本科院校重視學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng),但由于傳統(tǒng)教育體制的限制,其教育資源和師資力量相對落后。因此,在應用型本科院校中,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育受多種因素制約,導致發(fā)展緩慢且存在一些問題,主要的不足有以下兩方面。
當前的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教學課程相分離的問題。應用型本科院校的教育主要按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程體系進行授課,主要以創(chuàng)新理論教學為主,空洞缺乏案例。許多學校沒有較好地把專業(yè)課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融合,實踐環(huán)節(jié)教學的創(chuàng)新意識和思維培養(yǎng)也缺失。因此,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育往往在教學中只是一份計劃書,沒有落實在教學活動中。這種分離導致此類高等院校培養(yǎng)的人才與國家和社會所需的應用型人才有一定的差距。
現(xiàn)有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源整合不夠緊密,缺乏深度的問題。目前,針對創(chuàng)新項目的挖掘和培育主要以多種形式展開,如學生自選、創(chuàng)客實踐、學生科研項目及孵化項目等。然而,在實際過程中發(fā)現(xiàn),這些項目的專業(yè)結(jié)合度和創(chuàng)新深度都不盡如人意。
二? 校企“雙導師制”在計算機類專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的探索
(一)? 校企“雙導師制”融合TRIZ理論重塑學生創(chuàng)新思維
雖然各高校都將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育列入必修課程,但實際落實不足,與專業(yè)結(jié)合程度偏低,難以有效培養(yǎng)和教育學生。很多地方高校采用“導師制”模式,導師向?qū)W生傳授自身經(jīng)驗,為學生提供更多實踐機會和職業(yè)發(fā)展方向。然而,由于計算機專業(yè)發(fā)展較快,地方高校的校方導師難以在專業(yè)知識擴展、科研項目、最新研發(fā)技術(shù)等方面給予學生幫助。因此,校企“雙導師制”培養(yǎng)機制被多所高校采納,該模式為學生配備兩位導師,其中校內(nèi)和校外各一名導師。校內(nèi)導師在理論知識和創(chuàng)新意識及思維方面進行指導,而校外導師則負責實踐應用方面的指導?!半p導師制”的執(zhí)行可以更好地將專業(yè)理論知識和學科前沿技術(shù)相結(jié)合,能有效提升學生創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合運用知識解決實際問題的能力[6]。
為了培養(yǎng)的本科生能更好地適應用人單位的需求,更好地激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,提高學生綜合應用和應變能力,提升學生社會競爭力,本文提出以TRIZ為代表的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法融合校企“雙導師制”,重塑學生創(chuàng)新思維的模式。創(chuàng)新思維訓練框架如圖1所示。
如圖1項目實施技術(shù)路線所示,整個機制由學生所在學院和創(chuàng)業(yè)學院(創(chuàng)業(yè)中心)共同實施,以TRIZ為代表的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新方法教學納入大學通識創(chuàng)新思維課程中,學院承擔課程設(shè)計項目課程,創(chuàng)業(yè)學院和學生所在學院共同承擔創(chuàng)客實踐項目培育活動,為學生提供創(chuàng)新思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)條件,創(chuàng)業(yè)學院承擔“互聯(lián)網(wǎng)+”或“創(chuàng)青春”等綜合性大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽活動,學生所在學院組織學生參加學科競賽的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入課程體系。
校企“雙導師制”師資籌備也是很重要的,學院通過多渠道培養(yǎng)導師團隊,專業(yè)師資均納入導師隊伍,并可聘請校內(nèi)外合作導師、創(chuàng)業(yè)導師,承擔通識創(chuàng)新教育方面的老師由創(chuàng)業(yè)學院聘請校外企業(yè)家或成功創(chuàng)業(yè)人士,目的是重點培養(yǎng)學生以發(fā)明問題為導向的思維,啟發(fā)學生具有發(fā)明問題意識,尤其是在專業(yè)知識具備情況下,創(chuàng)新相關(guān)問題凝煉,通過成功案例引導和提升學生對發(fā)明問題求解的積極思考和實踐[7]。
在工業(yè)4.0背景下,高等工程人才培養(yǎng)需要注重個人、社會、行動和領(lǐng)域的“四維”能力培養(yǎng)[8],這些能力都離不開導師的指導,因此導師自身素質(zhì)是很重要的。導師根據(jù)專業(yè)背景組成不同導師組,以團隊形式招募與指導學生。在教學載體上,校方導師主要指導學生的基礎(chǔ)專業(yè)知識,企業(yè)方指導老師提供商業(yè)項目供學生訓練,企業(yè)指導老師和校內(nèi)指導老師共同鼓勵和指導計算機類專業(yè)學生去嘗試解決工程中的具體問題,運用以發(fā)明問題為導向的思維大膽提出設(shè)計和解決方案,并查閱資料,在導師的帶領(lǐng)下完成項目作品,從而提高對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)問題的動手實踐能力。整個培養(yǎng)流程是通過TRIZ理論的創(chuàng)新思維培養(yǎng)—校企雙方教師指導—學生以問題導向的創(chuàng)新思維構(gòu)思—教師聯(lián)合評價—學生設(shè)計—教師評議考核,以項目完成的軟件開發(fā)或硬件設(shè)計作品等全套解決方案資料提交結(jié)題報告。
計算機學院和創(chuàng)業(yè)學院通過實踐創(chuàng)新育人融入課程體系、校企導師資源庫和TRIZ創(chuàng)新通識教育構(gòu)建良好的互動機制,不斷強化學生的實踐能力,從而持續(xù)提升學生的創(chuàng)新能力。
(二)? “雙導師制+專業(yè)團隊+創(chuàng)新項目”交叉融合人才培養(yǎng)模式
根據(jù)計算機類人才培養(yǎng)定位和特點,通過探索“雙導師制”模式構(gòu)建完整的計算機類人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育導師隊伍和教學體系。結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育目標要求,調(diào)整專業(yè)課程設(shè)置,充實創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源,加強傳授專業(yè)知識中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。TRIZ理論全面融入人才培養(yǎng)過程,從理論基礎(chǔ)到實踐設(shè)計和思維培養(yǎng)全鏈條參與。
為了培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新與應變能力的新工科人才[9],學院采用基于“雙導師制+專業(yè)團隊+創(chuàng)新項目”交叉融合的人才培養(yǎng)模式,以計算機類專業(yè)技術(shù)方向,組建了WEB應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)與智能計算、機器學習和移動應用開發(fā)等共計11個學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目專業(yè)社團。在校企雙導師的帶領(lǐng)下,各個專業(yè)團隊結(jié)合專業(yè)技能方向,企業(yè)方導師將企業(yè)的創(chuàng)新項目分配給指導的學生,校方指導老師主要指導學生基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)知識。
校企雙方指導教師借鑒TRIZ理論,通過項目需求分析出發(fā),圍繞個人、社會、行動和領(lǐng)域的“四維”能力培養(yǎng),從以下四個方面挖掘項目的創(chuàng)新內(nèi)容:①個人和團隊在設(shè)計和開發(fā)過程中存在的制約因素;②社會對工程活動的影響;③分析評價提出方案實踐對社會和環(huán)境的影響;④在工程管理領(lǐng)域,原理經(jīng)濟決策等多項目評估和管理方面分析。
通過多角度用發(fā)現(xiàn)問題的理論挖掘創(chuàng)新點,將創(chuàng)新內(nèi)容轉(zhuǎn)化為技術(shù)實現(xiàn),提出相應的解決方案,完成設(shè)計編碼等工作,有效地提升學生綜合解決復雜工程問題的能力。
(三)? 基于成果導向教育理念的“雙導師制”教學模式
建立“雙導師制”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,包括校內(nèi)專業(yè)導師、企業(yè)技術(shù)導師和創(chuàng)業(yè)思維培養(yǎng)導師三種類型的指導老師,開展以成果導向教育理念的“雙導師制”教學模式,滲透于大學生培養(yǎng)全過程[10]。每一個階段校企“雙導師”都要求學生有相應的成果。
大一階段,加強大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維教育,邀請創(chuàng)業(yè)導師和企業(yè)導師聯(lián)合分析案例,激發(fā)大學生的意愿,要求學生完成一份關(guān)于專業(yè)綜合項目的創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計報告。
大二階段,學生具有一定的專業(yè)知識,同時對貼近生活、符合主流發(fā)展方向的創(chuàng)新項目具有濃厚興趣,能快速培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新技能。企業(yè)導師聯(lián)合校內(nèi)導師可以選取優(yōu)質(zhì)項目,幫助大學生積累經(jīng)驗,為其后面階段的訓練以及參加學科競賽奠定基礎(chǔ),要求學生在校企導師的聯(lián)合帶領(lǐng)下,完成一項綜合設(shè)計項目改進設(shè)計和編碼。
大三階段,校內(nèi)導師講授專業(yè)理論知識,企業(yè)導師帶入大量的實戰(zhàn)項目和案例,傳授實踐內(nèi)容,依據(jù)TRIZ理論從社會和技術(shù)多角度分析啟發(fā)學生,發(fā)掘項目缺陷和問題,激發(fā)學生創(chuàng)新思維,積累項目成果,鼓勵參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動,要求參與一項創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽或?qū)W科競賽獲獎。
大四階段,創(chuàng)業(yè)導師和校內(nèi)導師,雙導師要調(diào)動學生自主性,培養(yǎng)獨立思考、團隊合作、問題分析和解決能力,增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)信心,企業(yè)導師推薦學生實習就業(yè),要求學生有可以展示的項目成果。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合,以專業(yè)團隊形式將創(chuàng)新項目和創(chuàng)新思維融入課程教學中,以TRIZ理論啟發(fā)學生創(chuàng)新思維。在校企雙導師的指導下完成優(yōu)秀作品,并在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和各類學科競賽中取得優(yōu)異成績。這有效提高了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和專業(yè)實踐能力,助力大學生就業(yè)質(zhì)量提升。
三? 校企“雙導師制”下高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐建設(shè)效果
通過校企“雙導師制”融合TRIZ理論完成學生創(chuàng)新思維重塑,采用“雙導師制+專業(yè)團隊+創(chuàng)新項目”交叉融合人才培養(yǎng)模式,基于成果導向教育理念的校企“雙導師制”教學模式,有效地提升學生綜合實踐的能力。緊跟國家新工科發(fā)展指導,學院積極探索提升學生創(chuàng)新思維和解決復雜綜合問題的能力。近年來,在四川省大學生通信全網(wǎng)建設(shè)技術(shù)競賽、成都國際軟件設(shè)計與應用大賽等學科競賽中獲省級以上獎項155人次(其中國際級3人次,國家級25人次,省級127人次);大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目獲得立項49項,其中國家級項目8項,省級項目14項。近年來,獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”和“創(chuàng)青春”中國青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等省級以上創(chuàng)新競賽獎10次,其中“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得一次金獎、兩次銀獎、三次銅獎,特別在產(chǎn)業(yè)賽道上獲得兩項省級銅獎,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成果顯著。
攀枝花學院數(shù)學與計算機學院經(jīng)過三年的校企“雙導師制”培養(yǎng)模式的探索,在學科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽中獲得良好的成績,通過這些成果的輸出,使得學生在專業(yè)實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識等方面的能力得到大幅度提高,學生就業(yè)質(zhì)量也大幅度提高。
總之,在計算機類專業(yè)的創(chuàng)新思維培養(yǎng)教學實踐中,采用校企“雙導師制”融合TRIZ理論的教學法是一種非常有效的方法。這種教學模式不僅打破了傳統(tǒng)的以理論為主的教學模式,通過導師指引啟發(fā)學生在工程實踐中發(fā)現(xiàn)新問題、獨立分析問題和找出解決問題的方案,讓學生真實感受到學習帶來的成就感。該教學模式能夠有效地提升學生的綜合應用知識和實踐技能水平,這種全面性、多元化、開放性和創(chuàng)新性強的方式比傳統(tǒng)只注重專業(yè)知識掌握的單一性教育模式更加強大。此外,在未來社會工作需求日益增長并變得更加復雜時,這種先進而富有前瞻性的教育服務將為廣大年輕人提供更好地適應社會環(huán)境所需求的技能與素質(zhì)要求,并為他們打下堅實基礎(chǔ)。
四? 結(jié)束語
校企“雙導師制”和TRIZ理論改革教學模式的實踐證明,在新工科專業(yè)應用這種人才培養(yǎng)模式是科學且可行的,通過激發(fā)學生工程創(chuàng)新興趣、培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)新思維,可有效提高學生綜合素質(zhì)。校企“雙導師制”實踐教學對于學生的學科交叉融合能力和應對問題的綜合能力具有重要培養(yǎng)作用。在雙導師的影響下,基于成果導向教育理念,可以有效地激發(fā)學生參與各類實際工程項目的競賽和課外拓展的科研活動,可以在實踐中提高創(chuàng)新能力并增加學生就業(yè)成果,可以有效提升學生綜合素質(zhì),為未來社會需求做好準備。
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