强化知行并重,培养具有创新精神的应用型人才

◆单希林 于 溯

(北京石油化工学院)

强化知行并重,培养具有创新精神的应用型人才

◆单希林 于 溯

(北京石油化工学院)

北京石油化工学院大学生研究训练计划 (简称 URT计划)实施 10年来,取得了较大成效,推动了学校教育教学改革的深入;培养了学生创新精神和创新能力;提高了学生的就业竞争力,为学校形成“崇尚实践知行并重,坚持走实践育人之路”的办学特色提供了有力的支撑,为学校培养具有创新精神的应用型人才提供平台。

大学生研究训练 创新精神 应用型人才

北京石油化工学院以培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才为宗旨,力图对高等教育人才培养模式、教学内容、课程体系、教学方法等,进行综合的改革研究与实践,以推动教学改革向纵深发展。

北京石油化工学院以教育创新的思想为指导,通过大量的研究与实践,探索在一般理工科高等学校构建创新教育体系,探寻培养德、智、体美全面发展,基础好、知识宽、能力强、素质高、具有创新精神和实践能力的高级应用型工程技术和管理人才的教育模式,以达到从总体上提高教育质量的根本目的。

一、大学生研究训练计划——创新教育的切入点

以大学生研究训练计划为创新教育的切入点,有助于调动学生学习钻研的主动性和积极性,鼓励广大教师积极投身教育和教学改革,为创新教育开辟了有效途径。今天的大学生,就是明天的工程师和研究人员。大学生研究训练计划能使学生在导师的指导下,以独立工作为主开展一些初步的探索性研究或工程实践,使学生早日进入专业领域,受到科研工作的训练。这种方式对于培养学生的发现问题、综合运用知识解决实际问题的能力方面大有益处。

大学生研究训练计划 (Undergraduates Research Training Program,简称URT计划)的目的是建立产学研相结合的教育模式,使大学生尽早接受科研和工程素质训练,突出培养大学生的创新意识和创造能力。URT项目是将一些来源于科研、生产等的课题细化,转化为适于学生在一段时间内参与并完成的小型研究项目。这些项目在执行的各个环节中均具有对培养学生创新能力的具体明确的思路。

URT计划实际上是以项目的方式,同时采取的是个别化教学、开放式教学、科研式培养等途径,将学生课外科技活动与课内教学、教师科研、课外综合教育相结合,为学生开展课外科技活动提供了切入点。

URT计划不仅充分调动了大学生学习与研究的主动性和积极性,给那些学有余力的学生尽早进入专业科研领域、接触学科前沿提供了机会,还丰富了本科实践教学内容。

我校在 2009年度通过大力宣传和组织,学生报名非常踊跃,URT在学生中的影响度进一步扩大,参加网上“双选”的学生有 610人,比原计划数多出近一倍。本次进行“双选”的选题为 186个,选题范围涉及理、工、经、管、文等各学科,“双选”结束后共有 147个选题被学生选中。通过院系评审与推荐、教务处组织多学科专家进行复审、校 URT计划指导工作组讨论审定,共评出 121项校级立项项目。到目前为止,我校 2007年度、2008年度URT项目已有 167个项目完成了结题,有 569名学生获得了URT荣誉证书。

二、以大学生课外创新基地建设为突破口

以基础课教学实验室创新教育基地为基础,以专业和科研实验室创新教育基地为拓展的多种形式的创新教育基地建设,有助于形成创新教育基地网络,为学生提供研究性学习和创造性学习的平台。

学校建立了涉及理、工、经、管等多学科相互渗透的一系列创新教育实践基地,实施学 (知识学习)研 (科学研究能力培养)产 (面向市场的意识与实践)相结合的创新教育。以校级示范基地为龙头,以教学实验中心、专业实验室和科研实验室为骨干的创新教育实践基地网络。这些基地已经成为学生进行学习性实践、生产性实践和研究性实践的重要场所。下面,重点介绍我校工程教育中心的大学生创新教育基地。

大学生创新教育实践基地充分利用中心的师资、设备和场地,指导和组织学生开展科技创新实践活动,对学生进行工程素质创新训练,教学资源对全校学生开放。基地面向全校学生开设创新理论和创新实践选修课程,课内课外结合,建立了大学生创新教育实践活动平台,参与学校开展的大学生研究训练计划,进行“研究性学习”,组织学生多次参加全国性的比赛,获得多项大奖。

1.在创新教育方面,开设了 4门全校通选课

(1)实践类选修课。《数控车 CAD/CAM》、《数控铣 CAD/CAM》,通过学习,学生能够应用 CAD/CAM软件进行造型、编程,基本掌握数控加工工艺知识,操作数控机床加工一般工件。选课的学生可以进行数控工艺员认证考试,学生拿到劳动部颁发的职业证书后,能够提高就业竞争力。

(2)创新类选修课。《机器人技术与实践》、《创造工程学》,通过学习,能够增长学生的创新理论知识,为培养创新实践能力打下坚实的基础。

大学生创新教育实践基地面向全校学生开展科技创新活动,定期组织在校大学生开展工程实践类技能竞赛如金工技能竞赛、电子设计竞赛等和数控工艺员认证培训与考试,中心资源面向全校学生开放。

2.工程教育中心大学生创新教育基地参加活动的同学近几年参加校外比赛取得的成绩

(1)第 12届中国机器人大赛暨 RoboCup公开赛上,在由工程教育中心大学生创新教育实践基地组织并由中心和数理系教师指导的我校大学生创新团队派出了五支参赛队伍,分别参加了三大类 16个竞赛项目的角逐,共获 2个冠军、4个季军、5个二等奖、5个三等奖。

(2)“机器人技术研究兴趣小组”的 6名同学在中国智能机器人大赛暨Robocup公开赛机器人水球竞赛中取得了好成绩,其中 2︰ 2项目获得全国冠军、3︰ 3项目获得季军、1︰ 1项目获得二等奖、技术挑战赛获得二等奖。

(3)2008年 12月 3日至 12月 7日,由我校工程教育中心大学生创新教育实践基地“机器人与自动化技术爱好者学会”的 14名学生和两名领队指导教师组成的“交叉足机器人”、“武术擂台机器人”、“水下全局视觉机器鱼 1︰ 1组”、“水下全局视觉机器鱼 2︰ 2组”和“水下全局视觉机器鱼3︰ 3组”五支机器人参赛队,代表学校参加了由中国自动化学会和国家科技部主办的 2008中国(中山)机器人大赛暨 RoboCup公开赛。五支参赛队分别获得一项亚军、一项季军、两项三等奖和一项优秀组织奖的好成绩。

(4)“机器人兴趣小组”代表队在 2007中国 (上海)国际机器人公开赛上,获得机器人舞蹈比赛冠军。

(5)我校智能车创新队在教育部举办的第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车总决赛上获得二等奖。

三、让学生养成“研究中学习”是关键

传统的教学模式是在听讲中学,在课堂中学。这种模式的特点是,知识被教师进行系统地梳理,而后按照学科的逻辑体系传授给学生,学生并不需要亲自了解这些知识是如何产生的,即教师采取填鸭式把知识传授给学生。

在实施大学生研究训练(URT)计划项目中开展“在研究中学”。“在研究中学”,不再把研究和学习看成是孤立的部分,学习的基础是研究,研究的过程就是学习。“在研究中学”,强调的是注重学思结合,注重知行并重,注重因材施教和个性发展。

虽然URT计划通常是以立项的形式完成,但是它并没有游离于课堂教学之外,而是教学的一个有机组成部分。学生独立思考问题、提出研究课题、去实验室、去图书馆、去社会寻求解决问题的答案,不仅可用于解决某个特定课题,而且可以内化为一种研究态度和研究方法,并形成一种研究能力和品质。所以,广义的大学生研究训练还应包括学校或院系的科研训练、学科竞赛、研学作品、发表论文、听科技学术报告写学习心得,甚至也包括课堂教学和实验实践等丰富的形式,其关键就是创设一个在研究中学习的良好氛围,彰显出研究性的情境,使研究无处不在、学习无处不在,并让学生在研究和学习的过程中深刻体验科研的本质。

四、要注意培养学生的创新意识和创新人格

要注意培养学生的创新意识和创新人格。在创新教育过程中强化人文素质,突出人文社科教育的涵养功能,是创新教育体系的一个重要内涵。给学生质疑的权力,允许怀疑,允许挑战,允许创新,允许探索和错误,使学生形成尊师而不畏师、喜欢提问题的良好习惯。

创新人格即具有创新精神 (创新意识)和创新能力 (创造性想象能力、创造性思维能力和创造能力)并以健康的心理性格、气质和能力为基础,通过自我完善,使个性优化而发展起来的一种全新的人格。高素质创新人才一般都注重自我认识、自我评价、自我体验和自我控制,追求自我实现。他们往往能够正确认识自我,有较丰富的自我评价,但很少出现大起大落。

广泛开展大学生科研训练,使同学们养成“研究性”学习,对同学形成创新意识和创新人格起到了积极作用:第一,激发起同学具有浓厚的认知兴趣。第二,注重智能结构的自我优化。第三,情绪稳定、情感丰富、富有幽默感,有高尚的情操志趣,心态平和,善与人处,勇于合作。第四,有较高的文化素质修养,特别是积极向上的人文精神和人文素质能直接或间接地影响着创新人才的基本生活态度、感情、意志、思维方式和价值尺度,进而影响社会的治乱兴衰,对塑造整个民族精神产生深远影响。第五,能与时俱进,开拓进取,思想灵活,有较强的接受与反馈信息的能力,果断、敢冒风险。第六,坚持不懈、百折不挠。第七,一丝不苟,精益求精。第八,自信、勤奋、进取心强。第九,追求自我意识的完善。

五、对我校大学生研究训练计划的思考与展望

1.与研究型大学相比,应用型本科院校应如何定位和开展大学生研究训练。应用型大学或本科院校不同于研究型大学,更强调培养人才的应用性和科学研究的应用性和实用性,通过发挥人才培养、科学研究和社会服务的职能,为区域、地方、行业服务的深度和广度以及由此取得的支持。所以,学校开展大学生研究训练侧重点不应在纯理论和学术研究,而应以应用型研究或应用理论研究为主,鼓励学生进一步积极发现和开展面向企业或生产经营的项目。

2.通过实施大学生研究训练,在一定程度上实现了校内资源的共享,能否通过校际间互聘研究项目指导老师等途径,实现校际间的资源共享。当然,这需要不同学校之间达成有关创新学分互认、相关课程替代等一系列保障制度。现在,许多高校已实现校际间课程互选互认,实现了资源共享。笔者认为,大学生研究训练亦可通过这种方式实现更大范围的资源共享。另外,国内高校大学生研究训练仅仅局限于本校学生,有些高校甚至很少有跨院系招收学生的项目。而国外高校在此方面则显示了较强的开放性,如美国伯克利大学,其他大学的本科生科研机会向伯克利的学生开放,伯克利的研究机构也允许其他大学学生参与。这样有利本校本科生于吸收其他大学本科生的优长,从而开阔视野,全面成长。

3.目前,国内高校大学生研究训练项目开展可分为两种,一是教师设立科研项目;二是学生自己申请立项,但组织形式都比较单一。比较起来,美国研究型大学的本科科研训练形式显得更为丰富多样。笔者认为,能否扩展不同层次不同种类的研究训练项目,以满足更多学生的要求。如针对很多学生平时没有大块的时间去做项目实验这一问题,设立“暑期研究计划”,这也有利于学生跨院系、跨学校参加项目研究;针对由校外提供或由企业或校友资助的研究项目,可以设立“××企业基金”研究项目等;针对不同层次的学生,可以设立不同层次的科学研究训练项目,如可以向M IT那样设立“良师益友计划”(ResearchMentor Program,RMP),将从未参加过大学生科研训练(UROP)的学生与至少有一年经验的优等学生联系起来,后者向那些希望参加项目但没有任何技术背景的预备生提供经验,指导者可得到奖金,预备生不获报酬,但当他们正式申请时,可优先获得UROP资助。

总之,大学生研究训练计划作为高校培养学生创新能力和实践能力的一种有效载体,为创新教育提供了崭新的平台。笔者通过对近年来我校开展大学生研究训练活动实践进行总结、思考和探究,希望更好地把握该项活动的发展趋势,与时俱进地推进学校创新人才培养工作,使大学生研究训练计划在创新人才培养中发挥更大作用。