岑　崗，林雪芬，方　益

(浙江科技學院 a.信息與電子工程學院; b.理學院，杭州 310023)

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工程應用型人才培養(yǎng)模式改革探索
——以浙江科技學院“四步曲”人才培養(yǎng)模式為例

岑崗a，林雪芬a，方益b

(浙江科技學院 a.信息與電子工程學院; b.理學院，杭州 310023)

摘要:針對工程教育環(huán)境中各實踐環(huán)節(jié)相對獨立的問題，提出實踐環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、層層遞進的“四步曲”人才培養(yǎng)模式。四步即為開放性實驗教學、學生科技創(chuàng)新項目、大學生學科競賽、科研成果的獲取與推廣。重點分解“四步曲”中各環(huán)節(jié)的相關要素，提出“四步曲”實踐教學需循序漸進，與計劃內教學內容相輔相成，相互補充。經過浙江科技學院多年的實踐，證明其效果顯著，是一種能更好地適用于理工科高等院校應用型人才培養(yǎng)的實踐教學模式。

關鍵詞:應用型人才；培養(yǎng)模式；“四步曲”；自主學習

高等教育發(fā)展面臨的主要問題是，優(yōu)質高等教育資源供給與社會發(fā)展對優(yōu)質教育需求不相適應。眾多學者針對中國高等教育對經濟增長率貢獻的研究表明[1]，整體貢獻率偏低，其中一個非常重要的原因是高校作為高新技術孵化器的作用仍不夠。然而，包括學分制、彈性學制、工學交替、訂單式等高等教育人才培養(yǎng)模式卻被眾多企業(yè)看好。高等教育人才培養(yǎng)的重要任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的應用型人才，這也是一項能直接為當地乃至整個地區(qū)經濟發(fā)展服務的人才工程。

當前已有眾多學者從人才培養(yǎng)模式、創(chuàng)新能力的需求及對當地經濟發(fā)展的推動作用等方面作了較為深入的剖析。北京師范大學鐘秉林等從法國、德國的行業(yè)特色大學分析中得出，在結合社會需求和深化人才培養(yǎng)模式改革的同時，強調教學和科研的應用導向，完善與行業(yè)企業(yè)合作的體制機制。該研究推崇教師能引導學生參與實踐項目，提高自身實踐能力，并通過與企業(yè)在科研、咨詢、產品研發(fā)等方面展開合作，提供社會服務[2]。鐘秉林還提出“不斷深化人才培養(yǎng)模式改革，穩(wěn)步提高人才培養(yǎng)質量”[3]，可見其對該問題的重視。浙江大學鄒曉東等也提倡發(fā)揮科研優(yōu)勢，以教師科研帶動產學研合作，讓學生參與到實際課題中，承擔一部分力所能及的輔助研究工作，從而培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，提升創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維[4]。隨著國家教育部“質量工程”的持續(xù)推進，各高校針對大學生實踐能力和創(chuàng)新能力不強這個薄弱環(huán)節(jié)，加強人才改革建設，提升人才培養(yǎng)水平，從而為區(qū)域經濟發(fā)展培養(yǎng)高素質應用型人才?！八牟角睂嵺`模式正是在此基礎上發(fā)展起來的一種人才培養(yǎng)模式，在浙江科技學院(以下簡稱浙科院)實施和推廣，取得了一定的成績，效果良好。

1“四步曲”人才培養(yǎng)模式的提出

圖1　“四步曲”人才培養(yǎng)模式的框架Fig.1　Framework of “four steps” personnel training mode

浙科院是教育部首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點單位，工程教育的目的是培養(yǎng)具有熟練技術基礎和廣泛專業(yè)能力的學生。把工程教育置入實踐教學環(huán)境中，讓教育部推薦的CDIO方式的“構思”“設計”“實施”“操作”作為學生學習某學科基礎技術知識和方法內容的工具和環(huán)境，有助于提高學習技能。美國麻省理工學院航空航天工程系教授、美國工程院院士Edward F．Crawle通過研究工程教育環(huán)境表明，在特定環(huán)境中開展工程教育的效果是顯而易見的[5]。由此，課題組將開放實驗、學生科技創(chuàng)新、學科競賽及學生科研成果獲取與推廣作為研究的一條整體思路，探討由這4個部分構成的“四步曲”工程教育環(huán)境對學生實踐能力產生的影響?！八牟角斌w現(xiàn)了以學生為中心的理念,為他們提供一個能夠充分發(fā)揮自主性、創(chuàng)造性的學習環(huán)境，進而發(fā)揮其創(chuàng)造能力。

1.1“四步曲”人才培養(yǎng)模式的框架

“四步曲”是在建構主義學習理論指導下，以開放性實驗為平臺，以科技創(chuàng)新項目為載體，以學科競賽為支撐，以科研成果的獲取與推廣為效益[6]，并以小組形式，通過對項目展開討論、設計、開發(fā)附以成果評價，最終完成項目的一種培養(yǎng)模式。

“四步曲”模式并不局限于課堂內的教學活動，它已拓展到課堂外，并以本科培養(yǎng)計劃為中心，開展相應的教學活動，鼓勵學生大膽創(chuàng)新、拓寬思路，從而填補課堂內無法學習到的知識，培養(yǎng)學生協(xié)作、創(chuàng)新、自我管理、項目管理等能力?！八牟角蹦Ｊ饺鐖D1所示，由2個中心、3個基本條件和4個關鍵過程組成。

1.1.12個中心

2個中心分別是以學生為核心的學習中心和以促進學習為目的的實踐活動中心。

學生是整個“四步曲”實踐教學的主體。四步體現(xiàn)在：首先，學生根據專業(yè)與自身的興趣與愛好選擇開放性實驗；經過一段時間的實踐和學習形成一定的興趣點，由學生自己提出課題選題，在征求指導教師同意的情況下組建團隊，并可參加校級科技創(chuàng)新項目；有了科技創(chuàng)新項目的經驗和磨煉，對所做課題的認識會更清晰，并有一定的項目基礎即可參加省級及以上的科技競賽；最后，指導教師可積極引導學生總結實踐經驗并凝練成論文或專利。

另一個中心是實踐活動中心，即各階段的項目或課題。項目的優(yōu)劣，直接決定了開放型實踐教學的成敗。因此，鼓勵學生積極主動地與教師科研、企業(yè)實際需求相聯(lián)系，從而進一步調動學生的積極性和自主性，提高作品及產品的質量和社會價值。

1.1.23個基本條件

教師和學生是教學活動中的2個主體，而在“四步曲”活動中，學習伙伴扮演了重要的角色。在項目的開發(fā)過程中，團隊是否能夠有效且高效地開展活動，與學習伙伴的協(xié)作、指導教師的督促等息息相關。學習環(huán)境分軟環(huán)境和硬環(huán)境。軟環(huán)境指物質條件以外的諸如政策、文化、制度、法律等外部因素和條件的總和，以浙科院為例，學校乃至二級學院都出臺了開放實驗、創(chuàng)新學分等的相關政策，同時對學科競賽獲獎、科研成果等予以獎勵，為開放型實踐教學提供了良好的軟環(huán)境；在硬環(huán)境方面，專業(yè)提供實踐基地、相應的設備，從而幫助學生完成整個項目。

1.1.34個關鍵過程

“四步曲”重點是讓學生享受思維、協(xié)作、開發(fā)的過程，從而實現(xiàn)自我價值。學生選定的課題一般都以實際項目設計、開發(fā)為主，例如教師科研項目的一小部分、某企業(yè)提出的實際需求、自己調研產生的需求項目等。每個課題都會經歷調研、討論、設計、開發(fā)、實施、反饋評價等過程。學生在討論設計階段形成初步構思，書寫計劃書、可行性報告等；在軟件開發(fā)階段實施項目，如碰到問題則返回到討論設計階段；成果評價分階段性評價和總結性評價，在階段性評價中發(fā)現(xiàn)問題時再次返回到討論設計階段，如此反復，直到最終成品呈現(xiàn)。其中，自我管理貫穿整個活動過程。

1.2“四步曲”人才培養(yǎng)模式的特點

“四步曲”模式改變了以往傳統(tǒng)教育模式中以教師為主體的觀念，它更注重以學生為中心，通過對各實踐環(huán)節(jié)的積極引導，從而激發(fā)學生自主學習的熱情。其特點主要包括以下3點。

1.2.1自主性

在“四步曲”的4個環(huán)節(jié)中,學生不僅可以自主選擇實踐時間、實踐項目內容，還可以自主選擇實踐的學習伙伴、指導教師，充分體現(xiàn)了自主性學習。

1.2.2實踐性

“四步曲”指導下的學習更加具有實踐性，在制作項目的同時增長知識，通過這種實踐獲得的知識和學習經驗是課本上難以學到的，幫助學生建立了豐富的實戰(zhàn)經驗。

1.2.3漸進性

“四步曲”分為4個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)必須在前一環(huán)節(jié)基礎上循序漸進地進行。這幫助學生打好扎實的基礎并制訂明確的后續(xù)目標，在朝著目標前進的道路中不斷汲取新的知識，同時也為教師在培養(yǎng)學生過程中指明了可借鑒道路，對每個階段的學生進行相應的幫助與指導，可以防止“揠苗助長”等情況的發(fā)生。

2“四步曲”人才培養(yǎng)模式的主要內容

“四步曲”模式主要分為開放實驗實踐、科技創(chuàng)新項目實踐、科技競賽項目實踐和論文撰寫與專利申請4個環(huán)節(jié)。

2.1開放實驗實踐

開放實驗是一種被高校接受的培養(yǎng)學生實踐能力的實驗教學模式，它已經成為了目前世界各個高校實驗教學改革研究的重點和發(fā)展方向。在本環(huán)節(jié)中，學生可以根據教師提供的實驗項目實踐，也可以由學生提出自己感興趣的實驗項目進行實踐。學生提出實驗項目經過相關審核后，學校將提供實驗所需的場地、設備、資金等實驗必需的物質基礎，整個實驗設計及實驗過程由學生自主完成，教師則給予學生一定的指導與幫助[7]。這階段是培養(yǎng)學生的實驗能力、應用基礎能力，引導學生創(chuàng)新思維的訓練。

2.2科技項目實踐

科技項目實踐是很多高校推廣采用的創(chuàng)新學分的來源[8]，在“四步曲”中充當了非常重要的角色。學生經過開放性實驗項目的鍛煉，在各方面的能力都得到了提高，與組員間的團隊協(xié)作，與指導教師間的交流討論，尤其在實踐動手能力上有了較好的提升。通過科技創(chuàng)新項目實踐，可以檢驗并進一步提高這些能力[9]。學生可以參與一些科技創(chuàng)新項目的申報，既可以在教師提供的課題中進行實踐，也可以自行設計課題進行實踐。學生自主選擇課題內容，自主選擇團隊成員和指導教師。在實踐的過程中可以申請項目所需的器材、設備和場所等設施。在這階段不僅能調動學生自主學習的積極性,促進學生拓寬思路解決實際問題，更重要的是培養(yǎng)學生組織能力、協(xié)作能力，使學生具有集體榮譽感和團隊意識[10]。

2.3學科競賽實踐

參加學科競賽實踐是科技創(chuàng)新項目實踐成果的展現(xiàn)與成果的進一步提升。將科技創(chuàng)新項目實踐中所收獲的成果和感悟加以提煉、升華，即可參與學科競賽項目實踐。競賽項目實踐可以是在原有科技項目成果的直接提升，也可以是在原科技實踐的基礎上，根據學科競賽主題學生自主確定項目并開發(fā)。通過學科競賽項目實踐，有利于學生各方面能力的提升，有機會獲得專家學者的指導，發(fā)現(xiàn)自己的不足，還有機會與其他學校的學生進行比較，相互學習，取長補短，真正做到對自己的準確定位，有利于學生進一步發(fā)展與進步[11]。在這階段重點培養(yǎng)學生的表達能力、團隊合作能力及競爭意識。

2.4論文撰寫與申請專利實踐

通過一系列的項目實踐，學生在動手實踐方面已經具有較強的能力，這時學生可以總結實踐成果，撰寫研究與設計論文,或者申請專利等[11]。在這階段的實踐中，學生可以學習論文撰寫、專利申請等，同時能宣傳與推廣自己的成果，為技術實踐奠定良好的基礎，也為學生畢業(yè)論文的撰寫練就扎實的基本功。

3“四步曲”與培養(yǎng)計劃的關系

有研究者對應用型本科教育課程展開調查和研究，表明在實踐性課程中，驗證性實驗占總實驗課時數的30%以上，在課程的創(chuàng)新及專業(yè)教師的工程實踐能力方面，也存在著諸多問題[12]。因此，用課堂外的實踐教學對培養(yǎng)計劃內的課程進行補充，是課程改革的一種有效方法。“四步曲”為計劃外教學，它與計劃內教學內容緊密聯(lián)系，既是對計劃內教學內容的補充和支撐，又是專業(yè)課程的拓展和實踐。

“四步曲”人才培養(yǎng)模式是連接理論學習和實踐操作的一個輔助橋梁,已經成為培養(yǎng)高層次應用型人才的有效途徑之一。學生通過認知實習，加深對專業(yè)學習的了解，結合專業(yè)基礎和公共基礎課程的學習，參加開放性實驗實踐教學，提高實驗能力；學生根據自身情況，結合專業(yè)必修的基礎理論與實驗課，自主組隊參加科技創(chuàng)新項目實踐，提高設計應用能力；通過專業(yè)拓展課程的學習，參加設計性的學科競賽；將實踐中的理論與設計進行總結與提煉，撰寫論文、申請專利等，展示學生的能力與水平，推廣成果；最后將教學計劃內學習的知識與“四步曲”實踐相結合，通過到企業(yè)技術實習鍛煉，在畢業(yè)設計中進行總結。在學時分配上，開放實驗實踐要求能達到32學時；科技項目實踐沒有學時要求，但要完成學校及以上級別的項目1個；學科競賽及專利申請都是對學習結果的檢驗與肯定，更是對成果的推廣。

“四步曲”與培養(yǎng)計劃實踐教學的關系是互相補充的，而非替代。“四步曲”緊扣計劃內教學內容，學生根據自己所學專業(yè)選擇合適的課題進行學習，一方面可以將專業(yè)課程中所學到的知識運用到“四步曲”實踐教學活動中，另一方面，也可以將自己在“四步曲”實踐中獲得的經驗與學習領悟反饋給專業(yè)課程的學習，對其進行補充和擴展，從而提升教育質量。

4結語

工程教育環(huán)境下的人才培養(yǎng)模式——“四步曲”，緊扣計劃內教學內容，從開放實驗開始，到最后成果的凝練，由淺及深，層層遞進。在此過程中，學生不僅可以學到相關的理論及實踐知識，還能發(fā)展團隊合作、解決問題等的社會能力；教師則能通過這種持續(xù)的實踐環(huán)節(jié)，將生產實際項目及科研項目引入教學中，從而不斷提升教學質量。目前，“四步曲”教學模式已經在浙科院理學院、信息與電子工程學院等多個學院推廣實施，取得了良好的效果，同時，收集了大量的成功案例，為工程應用型人才培養(yǎng)提供了理論依據和佐證材料。實踐證明，“四步曲”教學模式是一種培養(yǎng)高素質應用型人才的有效途徑。

參考文獻:

[1]宋華明，王榮.高等教育對經濟增長率的貢獻測算及相關分析[J].高等工程教育研究，2005(1):55.

[2]鐘秉林，王曉輝，孫進，等.行業(yè)特色大學發(fā)展的國際比較及啟示[J].高等工程教育研究，2011(4):4.

[3]鐘秉林.人才培養(yǎng)模式改革是高等學校內涵建設的核心[J].高等教育研究，2013，34(11):71.

[4]鄒曉東，王忠法.開展新體制產學研合作培養(yǎng)高素質應用型人才[J].高等工程教育研究，2004(4):27.

[5]EDWARD F C,查建中,JOHAN M，等.工程教育的環(huán)境[J].高等工程教育研究，2008(4):13.

[6]岑崗,許森東，阮世平，等.自主開放型實驗項目教學模式研究與實踐[J].浙江科技學院學報，2011,23(5):391.

[7]陳潔,岑崗.開放型項目學習促進計算機應用能力培養(yǎng)的探索[J].計算機時代，2007(8):9.

[8]岑崗,張少林,孫曉勇.信計專業(yè)開放型實驗項目教學模式的研究[C]∥全國高等院校計算機基礎教育研究會.全國高等院校計算機基礎教育研究會2010年會學術論文集.北京：清華大學出版社，2010：55.

[9]岑崗,林雪芬.開放型項目學習的活動形式研究[J].浙江科技學院學報， 2008,20(2):129.

[10]岑崗,林雪芬.開放型項目教學的研究與實踐[J].浙江科技學院學報，2010，22(5):375.

[11]岑崗.開放型項目教學促進應用能力培養(yǎng)的研究與探索[C]∥浙江省教育廳.應用型人才培養(yǎng)的理論與實踐：首屆中德論壇(杭州)文集.北京：高等教育出版社,2008:155.

[12]陳飛.應用型本科教育課程調整與改革研究[D].上海：華東師范大學,2014:101.

Research on training mode reform for engineering application-oriented personnel-Taking “four steps” training mode of ZUST as an example

CEN Ganga, LIN Xuefena, FANG Yib

(a.School of Information and Electronic Engineering; b.School of Sciences, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, China)

Abstract:Focusing on the issue that each practice part is relatively independent under engineering education environment, an application-oriented personnel training mode named “four steps,” which includes open experimental teaching platform, technological innovation projects, college discipline competitions, scientific research acquisition and commercialization, is proposed. And the relative main factors in the process of “four steps” have been focused. Meanwhile, “four steps” practice teaching should be advanced gradually in due order, and complement the planned teaching content. The method has been practiced for many years with significant effect in Zhejiang University of science and Technology(ZUST). And it has been proved a suitable practice mode for application-oriented talents training in science and engineering colleges and universities.

Keywords:application-oriented personnel; training mode; “four steps”; independent learning

中圖分類號:G642.44

文獻標志碼:A

文章編號:1671-8798(2016)02-0135-05

作者簡介:岑崗(1959—)，男，浙江省象山人，教授，主要從事信息化教學與項目教學研究。

基金項目:教育部人文社會科學研究一般項目(11YJA880003)；浙江省自然科學基金項目(LY13G030035)；浙江省教育技術研究規(guī)劃課題(JA023)

收稿日期:2015-11-12

doi:10.3969/j.issn.1671-8798.2016.02.011