摘 要：文章從大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了當(dāng)前大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的新要求，并提出了“步進(jìn)式”學(xué)生工程創(chuàng)新能力的提升路徑。

關(guān)鍵詞：步進(jìn)式；工程實(shí)踐；創(chuàng)新能力；大學(xué)生

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）10-0076-03

“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”是我們國(guó)家科技轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在需要，是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的需要?！氨仨毎褎?chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置”，黨的十八屆五中全會(huì)給出了答案。同時(shí)，在“十三五”部署的創(chuàng)新七大任務(wù)中，“深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”居于重要位置。按照教育部文件中對(duì)高校實(shí)踐教學(xué)的總體要求，培養(yǎng)大學(xué)生的 “工程實(shí)踐創(chuàng)新能力”不僅成為應(yīng)用型地方性本科院校人才培養(yǎng)中的核心目標(biāo)，同時(shí)更是國(guó)家人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略需要。

文獻(xiàn)[1]中以“大工程教育”為指導(dǎo)思想，提出構(gòu)建“遞進(jìn)式、不斷線”的工科類大學(xué)生創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐方案。文獻(xiàn)[2]以工程試驗(yàn)示范中心為平臺(tái)，提出了分層次、分階段的人才培養(yǎng)模式。文獻(xiàn)[3]提出創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)，構(gòu)建了“分階段、多層次、模塊化、綜合性、開放式、不斷線”的教學(xué)體系與模式。文獻(xiàn)[4]提出創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要途徑為“參與工程實(shí)踐及科學(xué)研究”。文獻(xiàn)[5]提出讓本科生參與科研活動(dòng)，以項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力提高。較多文獻(xiàn)在本科教學(xué)的實(shí)踐創(chuàng)新體系建設(shè)中，基本涵蓋了理論課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等各環(huán)節(jié)[6-9]。因此，大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)已細(xì)致入微到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，找到適合自身?xiàng)l件的培養(yǎng)模式、體系與方式方法成為高校教學(xué)改革的核心課題之一。

一、大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

在21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)眾多地方性本科院校在圍繞“本科實(shí)踐教學(xué)體系”方面，不僅加大了對(duì)實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)費(fèi)投入力度，而且也進(jìn)行了大量的探索與嘗試。根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)初步建立了各具特色的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系，在多年的實(shí)踐中已取得了顯著的成績(jī)，在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面也進(jìn)行了很多嘗試，取得了一定的成績(jī)。但同時(shí)也存在著一些現(xiàn)象與問題。

1.目前大多數(shù)學(xué)生在應(yīng)試教育背景下，明顯存在

“高分低能”現(xiàn)象，理論學(xué)習(xí)方面較好，但在社會(huì)實(shí)踐、工程實(shí)踐等方面的能力欠缺，缺乏創(chuàng)造力[10]。

2.唐山學(xué)院經(jīng)過多年實(shí)踐教學(xué)課程體系建設(shè)，加大了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比例，多數(shù)學(xué)生的實(shí)踐能力提升明顯，但工程創(chuàng)新意識(shí)和工程創(chuàng)新能力仍不足。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已成為各校提高學(xué)生創(chuàng)新能力的

有效手段之一。但從近年的觀察看，學(xué)生的積極性有所降低，投入的熱情不如以往，缺乏興趣。

4.唐山學(xué)院為新建地方性、教學(xué)型本科院校，沒有研究生培養(yǎng)計(jì)劃，教師們教學(xué)工作量大，從事工程實(shí)踐的教師更少，經(jīng)驗(yàn)缺乏且參與創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)工作也缺乏相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。

然而，現(xiàn)代工程教育已明顯體現(xiàn)出了“理論+實(shí)踐+應(yīng)用+創(chuàng)新”的特點(diǎn)，僅有理論、實(shí)踐和應(yīng)用能力培養(yǎng)是缺乏發(fā)展后勁的，與創(chuàng)新型國(guó)家的發(fā)展的基調(diào)將不協(xié)調(diào)。因此，大學(xué)生工程實(shí)踐基礎(chǔ)上的創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要提上高校人才培養(yǎng)的議事日程。

二、大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的新要求

工程實(shí)踐創(chuàng)新能力主要包括：工程實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、工程實(shí)踐創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐創(chuàng)新技能三部分。在工程創(chuàng)新方面要取得良好的效果，需要營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境與氛圍，高校各專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)做好以下基礎(chǔ)工作。

（一）適應(yīng)時(shí)代需要，完善工程實(shí)踐教育教學(xué)體系

創(chuàng)新源于實(shí)踐，逐步完善實(shí)踐教學(xué)體系：理論+實(shí)踐，以支撐專業(yè)核心課程體系建設(shè)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐環(huán)節(jié)“穿針引線”作用為抓手，逐步完善四年“不斷線”的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)體系，唐山學(xué)院開展的“專業(yè)核心課程群（能夠支撐專業(yè)8—10門核心課程）”建設(shè)效果明顯。

1.積極開展調(diào)研工作，與兄弟院校打成一片。目前，應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)開展已有十多年的時(shí)間，兄弟院校積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，各專業(yè)教師應(yīng)積極主動(dòng)、共同參與到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新體系的建設(shè)中，并結(jié)合自身情況建設(shè)自身具有一定特色的實(shí)踐教學(xué)體系，保障學(xué)生的教育教學(xué)質(zhì)量。

2.參與國(guó)內(nèi)外教育教學(xué)高水平的教改會(huì)議。鼓勵(lì)專業(yè)教師參與國(guó)內(nèi)外的教學(xué)改革會(huì)議的研討，將先進(jìn)的實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)理念，融入到實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)的體系之中，與時(shí)俱進(jìn)地開展學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，一致打造 “聯(lián)互網(wǎng)+”的教育創(chuàng)新理念。

3.教師與學(xué)生定期看展實(shí)踐創(chuàng)新座談會(huì)。專業(yè)教師之間的實(shí)時(shí)溝通、學(xué)生與教師之間的相互溝通是教師與教師之間、教師與學(xué)生之間良性互動(dòng)與人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。專業(yè)怎么建、培養(yǎng)什么樣的學(xué)生、學(xué)生怎么理解專業(yè)培養(yǎng)等等是需要師生之間互相熟知的，這將有助于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

（二）營(yíng)造創(chuàng)新意識(shí)與思維的環(huán)境

在工程實(shí)踐中營(yíng)造創(chuàng)新的條件和良好的氛圍，適時(shí)開展實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，增強(qiáng)參與創(chuàng)新活動(dòng)的熱情，養(yǎng)成良好的創(chuàng)新習(xí)慣。

學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的形成需要知識(shí)的積累與沉淀、需要教師的引導(dǎo)與培養(yǎng)，同時(shí)也需要實(shí)踐的場(chǎng)所、必備的實(shí)驗(yàn)設(shè)施（如電氣自動(dòng)化類學(xué)生：工具、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、萬(wàn)用表、電烙鐵、開發(fā)板等）和必需的創(chuàng)新項(xiàng)目啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)，同時(shí)也需要學(xué)生們之間的承上啟下的作用，大四指導(dǎo)大三、大三輔導(dǎo)大二，大二引導(dǎo)大一。

（三）鼓勵(lì)教師參與指導(dǎo)

專業(yè)教師是實(shí)踐創(chuàng)新的引導(dǎo)者，是專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的帶頭人，要積極鼓勵(lì)廣大專業(yè)教師參與學(xué)生工程創(chuàng)新活動(dòng)的熱情，建立良好的鼓勵(lì)機(jī)制。眾多院校將教師指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽的等級(jí)、名次作為職稱評(píng)定、績(jī)效考核的關(guān)鍵部分之一，大大激發(fā)了專業(yè)教師參與指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的熱情，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力取得了很好的效果。

三、步進(jìn)式大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的提升路徑

提高大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力不僅需要有教育教學(xué)體系與激勵(lì)機(jī)制的支撐，而且還需要對(duì)本科四年進(jìn)行有步驟、分階段、分層次、有次序培養(yǎng)大一、大二學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維，到大三學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)，再到大四學(xué)生創(chuàng)新能力的提升，逐步從推進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)與思維，到鍛煉創(chuàng)新技能，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力，稱為“步進(jìn)式”提升模式，如圖1所示。

（一） 大一、大二學(xué)生工程創(chuàng)新意識(shí)與思維的培養(yǎng)

良好的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維是進(jìn)行工程創(chuàng)新的前提。專業(yè)教師要積極引導(dǎo)學(xué)生，列舉創(chuàng)新在專業(yè)應(yīng)用上的案例，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，并引導(dǎo)其積極加入創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，開展創(chuàng)新活動(dòng)相關(guān)基礎(chǔ)工作，為開展工程創(chuàng)新打基礎(chǔ)。

從基礎(chǔ)知識(shí)教育到專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)，從專業(yè)知識(shí)理解到實(shí)踐動(dòng)手操作，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到專業(yè)、認(rèn)識(shí)到利用專業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)以及創(chuàng)新活動(dòng)帶來(lái)的效果。這將有助于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）大三學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

大三學(xué)生經(jīng)過近兩年的專業(yè)知識(shí)積累，具備了相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，能夠在大四學(xué)生的指導(dǎo)下，參與工程創(chuàng)新活動(dòng)。同時(shí)也可帶領(lǐng)學(xué)生積極申報(bào)校內(nèi)組織的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及國(guó)內(nèi)相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)（如：全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾智能車、西門子自動(dòng)化設(shè)計(jì)大賽、臺(tái)達(dá)杯自動(dòng)化設(shè)計(jì)大賽、菲尼克斯自動(dòng)化設(shè)計(jì)大賽等等）。國(guó)內(nèi)賽事眾多，需要讓學(xué)生熟知參賽流程，前期醞釀創(chuàng)新點(diǎn)，并按照如圖2所示項(xiàng)目開展流程來(lái)確定參賽題目、撰寫參賽方案、系統(tǒng)設(shè)備購(gòu)置、系統(tǒng)編程與調(diào)試、系統(tǒng)完善、參賽答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生參加完后，實(shí)踐能力得到了極大的提升[11-12]。

（三）大四學(xué)生工程創(chuàng)新能力的提升

經(jīng)過幾年的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加以知識(shí)的積累與沉淀，同時(shí)大四學(xué)生也經(jīng)歷了多種競(jìng)賽的歷練，因此，可以在原有科技競(jìng)賽題目的基礎(chǔ)上，按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求不斷完善和提升原有項(xiàng)目的價(jià)值，輕車熟路地完成本科的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。這樣可騰出富余時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)一步參與學(xué)位晉升與就業(yè)招聘工作，達(dá)到最佳的人才培養(yǎng)效果。

（四）采取“第一課堂+第二課堂”方式，推進(jìn)工程

實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)

為“第一課堂+第二課堂”模式示意圖，該模式的核心交集是以學(xué)生為中心的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。所謂第一課堂指的是：專業(yè)教師的課內(nèi)講解與傳授過程，專業(yè)教師正確引導(dǎo)不同年級(jí)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，提高其工程創(chuàng)新的熱情，圖3實(shí)線框中專業(yè)教師與學(xué)生的單向箭頭部分；圖3中的虛線由高年級(jí)向低年級(jí)的單向箭頭部分為所謂的第二課堂，其指的是除進(jìn)行課堂內(nèi)的鍛煉外，鼓勵(lì)學(xué)生在課外進(jìn)行高年級(jí)自身開展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)并實(shí)時(shí)指導(dǎo)低年級(jí)學(xué)生（如進(jìn)行項(xiàng)目所需的器件、電源等），實(shí)踐任務(wù)自定，學(xué)生可將所需的器件帶回，給學(xué)生足夠的、可發(fā)揮的時(shí)間與空間，真正地充分發(fā)揮“創(chuàng)新”的引領(lǐng)效果，發(fā)揮“第二課堂方式”作用。同時(shí)圖中雙向箭頭是代表第二課堂相互討論、相互溝通的渠道，可大大提高活動(dòng)開展的效率與作用。

（五）推行工程創(chuàng)新梯隊(duì)的階梯式帶動(dòng)模式

工程創(chuàng)新梯隊(duì)是指大一至大四學(xué)生各個(gè)知識(shí)層次按照階梯式的實(shí)踐創(chuàng)新預(yù)定目標(biāo)，逐步完成并結(jié)合各層次的反方向輔導(dǎo)模式，形成階梯式任務(wù)、階梯式指導(dǎo)的教師與學(xué)生的新模式。

所示，教師利用“第一課堂”引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新，學(xué)生利用“第二課堂”開展創(chuàng)新活動(dòng)。更為重要的是各層次學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間，采取大四輔導(dǎo)大三、大三輔導(dǎo)大二、大二引導(dǎo)大一學(xué)生的反向推進(jìn)方式，開展學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)。一些問題隨時(shí)可以解決，實(shí)現(xiàn)學(xué)生間研討的“無(wú)縫連接”，更有助于實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的良性開展。創(chuàng)新梯隊(duì)一經(jīng)形成，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)的發(fā)散式思維與成果將得到顯現(xiàn)。

四、實(shí)施成效

工程實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)所說(shuō)的創(chuàng)新，并不是創(chuàng)造一個(gè)前所未有的工程、設(shè)計(jì)或者發(fā)明等，而是在專業(yè)知識(shí)及實(shí)踐技能已具備的基礎(chǔ)上，在特定的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境中，有組織、有計(jì)劃地實(shí)施并完成某一特定的、學(xué)生團(tuán)隊(duì)集體討論得出的、對(duì)現(xiàn)有某種設(shè)備的改進(jìn)與提高自動(dòng)化程度等利用自身所學(xué)完成具有某種功能的科技實(shí)踐活動(dòng)。首先，將一個(gè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及一個(gè)科研項(xiàng)目看作一個(gè)小的“工程”，研究為什么要做；然后查找資料，對(duì)前人的研究進(jìn)展情況有大致的了解，哪些可以改進(jìn)、哪些提高、知道怎么做；最后，要其全面考慮背景、研究?jī)r(jià)值、計(jì)劃與實(shí)施、調(diào)試與改進(jìn)、成本與效益等。這就是工程實(shí)踐創(chuàng)新。

以唐山學(xué)院現(xiàn)有的電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程四個(gè)本科專業(yè)進(jìn)行分析。圖4為唐山學(xué)院四個(gè)本科專業(yè)四年參與科技競(jìng)賽的活動(dòng)圖，圖中各專業(yè)參與科技競(jìng)賽活動(dòng)的人數(shù)有明顯上升，且實(shí)現(xiàn)了均衡發(fā)展。圖5為近三年參與科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況分析，圖中可以看出國(guó)家級(jí)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況逐年提升，省級(jí)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況逐年減少，其原因?yàn)檩^多省級(jí)賽事升級(jí)為國(guó)家級(jí)賽事。從獲獎(jiǎng)效果上看，有國(guó)家特等獎(jiǎng)和國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)的出現(xiàn)，層次上有很大突破。

大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)是大學(xué)教育與時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)，建立健全創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的最佳體制，形成鼓勵(lì)和支持實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效機(jī)制，激發(fā)教師和學(xué)生參與工程實(shí)踐創(chuàng)新的熱情，完善并提升工程實(shí)踐創(chuàng)新的措施，使高校真正成為“以學(xué)生工程創(chuàng)新為主，專業(yè)教師積極引導(dǎo)為輔”的工程實(shí)踐創(chuàng)新前沿陣地，通過大學(xué)四年的“步進(jìn)式”培養(yǎng)與“第一課堂+第二課堂”模式，不斷提高高校大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，為其自身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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