基于复合平台的理科本科创新能力培养体系研究

杨茂 张高俊

摘要：大学生创新精神和创新能力的培养是提高高校教学质量和培养拔尖人才的重要内容，也是建设双一流大学的基础工作。电子科技大学在电子信息领域有很强的工科实力，物理学院提出了清晰的培养理念、贯穿式创新人才培养模式、复合式的教学环节和立体式的创新平台，对做好强工科背景下的理学本科生创新能力培养进行了有益尝试和探索。

关键词：创新平台 理科 创新能力 培养体系

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2018）24-0040-02

大学生创新精神和创新能力的培养是提高高校教学质量和培养拔尖人才的重要内容，也是建设双一流大学的基础工作。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（ 2006—2020） 与《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（ 2010—2020）十分重视科技创新人才的培養。创新平台建设是培养拔尖人才关键，对培养学生创新意识、提升创新能力、构建创新氛围具有重要作用。

电子科技大学在电子信息领域有很强的工科实力，物理学院在如何做好强工科背景下的理学本科生创新能力培养中进行了有益尝试和探索，提出了清晰的培养理念、贯穿式创新人才培养模式、复合式的教学环节和立体式的创新平台建设，希望能形成符合学校特色的高效率创新平台，培养电子信息领域的拔尖创新人才。

一、培养理念清晰，方向明确

拔尖创新人才是未来引领社会发展的重要力量，培养具有卓越创新意识的大学生是高校重要内容，也是建设“双一流”大学重点工作之一。以美国为代表的西方国家相当重视创新拔尖人才培养，美国工程教育界早在2009年率先启动“大挑战学者计划”（GCSP），杜克大学、欧林工学院、南加州大学成立协作组，培养工程拔尖人才。哈佛大学非常重视学生创新能力培养，其成功的经验可归纳为“一种理念，一套体系，一支队伍，一种文化”。国内也有不少学者提出创新拔尖人才培养的思路和实践，但我国目前工科类高校还是存在部分理论脱离实际、实践环节薄弱、产学研脱节的现实情况，对创新平台建设的理论研究较多，真正实践的较少。在理论研究方面部分研究相对宽泛，对实际实践指导作用不强。同时研究基本上都针对理工科大类的创新能力培养探索，很少有单独针对理学学生特点的探索。

电子科技大学物电学院作为学校物理基础学科的优势学院，在培养具有宽厚数理基础、能够广泛面向电子信息研究领域的拔尖人才方面具有得天独厚的优势。学院明确了以“培养具有自主学习能力、综合所学知识和方法创新解决问题能力、科技成果判断与鉴赏能力”为核心内涵的创新人才培养理念，依托学院人才培养特区探索和改革，从教学平台、实践平台、创新平台、综合素质发展平台等各方面使学生得到锻炼提升，形成独立的研究思维、较强的团队合作能力和高瞻远瞩的发展眼界，着眼于成为未来引领电子信息学科发展的具备领导能力的拔尖人才。

二、“贯穿式”的创新人才培养模式

严薇、袁云松指出创新人才的培养应为不同潜质人才的脱颖而出创造成长空间和机会。[1]电子科技大学物理学院目前针对理学学生的实际情况，实施“贯穿式”培养体系，根据学生成长规律建立的体系，结合学生在不同阶段不同时间的特点，对不同年级学生实施精准化引导，构成连续性、立体式的培养工作体系。

大一阶段以动员和引导为主，通过科普讲座、实验室参观、班导师引导和学长交流等，提高专业兴趣，激发创新思维；大二鼓励学生不断尝试，积极参与各类竞赛（物理学术竞赛、电子设计竞赛、数学建模竞赛等），找到自己的兴趣点和着力点；进入大三、大四年级，学生成长为创新工作的新生力量和主力军，在自己选择的方向上能进一步深入，此时，通过研究院所、企业提供的科研项目以及中央高校经费支持，使学生全面参与。研究生阶段学习的学生，有一定科研基础和经历，给他们定位为实现者和成果转化力量，依托团队、高阶段的企业项目支持、研究生实践基地达到培养效果。

三、复合式的培养环节

刘学忠提出改革教学课堂模式、鼓励学生参加实践、优化教学管理制度是培养学生创新精神与创新能力的重要途径。[2]为了加强理学本科生创新能力培养，电子科技大学物理学院设置了复合式的培养环节。

（一）精英式的教学资源

1.高水平师资队伍

为了做好理学本科生创新能力培养，学院邀请校内外高水平的教师队伍担任学生的教学工作和科研训练工作，这些教师均要求有丰富的科学研究、课堂教学创新创业和企业管理经验，形成了一支由中国科学院院士牵头、国家级杰出人才为主、校企联合内外补充的师资队伍。

2.研究型课程体系

教学工作是拔尖创新人才培养的重要环节，依托强大的师资团队，创新平台集中优势资源，建设“研究型”课程体系，包括各类学科通识课程，新生研讨课程，交叉通识课程，科研训练课程创新创业课程，设计性、创新性实验课程和前沿讲座课程等。

3.科研训练提升体系

积极实施科研训练提升计划，以学生兴趣为导向，给各类学生寻找资源。为了进一步落实学生科研创新创业的实践，学院形成了院内为主、校企校所为辅的科研培养实践团队。依托杰出人才及团队建设专属学生创新团队，每年由课题组出经费用于创新团队培养；同时加强与校外院所合作，推出由校外科研单位支持的系列创新项目；另外，加强与校外企业合作，与南京三乐、南京誉葆、浙江亚龙等企业联合推出创新计划，由企业设立适合学生的科研项目，鼓励学生积极动手参与，提升能力。

（二）全新的课堂教学模式

学院以“构架化—联通式—探究式”的目标来打造全新的融合课堂教学模式。该目标以皮亚杰（J.Piaget） “构建主义”、乔治·西蒙斯和斯蒂芬·唐斯“联通主义学习理论”以及陶行知“做中学”的学习理论为基础，提出并探索以形成学生“认知构架”和学科驾驭能力为目标，以帮助学生有效获取、使用信息资源为手段，以师生“问题探究”为教学形式的课堂教学模式。融合教学模式包括三个要点：其一，在课堂教学环节中，通过课程群深度融合教学，系统培养学生综合应用课程群知识，解决复杂问题的能力；其二，探索将课堂与课后实践教学环节的深度融合途径，培养学生自主学习、终生学习习惯；其三，无标准答案的综合考评制度建设。

目前已经在《大学物理》《加速器原理及应用》教程的课堂教学中，开展了以该模式教学为核心的教改探索，小班规模的研讨课为以学生为中心自主学习。根据教学实践情况，成熟一门课程，开展一门课程的小班教学，循序渐进地推进更多课程的小班教学。

（三）完善的实践转化体系

在复合式培养环节中，最主要的还是需要加强实践转化体系的建设。为了切实提高学生的创新能力，学院在优势基础上实施创新计划，成立工作指导小组，由主管本科教学的副院长担任组长，由学院首席教授和主管学生工作的副书记担任副组长，形成了10名专业教师和创新创业兼职辅导员组成的指导小组。

对于各个项目创新团队，构造“金字塔”式组织结构，形成由专业教师、博士研究生和硕士研究生共同指导本科生的模式，同时还加入校外企业的创新创业导师，开展培训和实践联系，将技术支持与各项工作实施结合。

四、立体式的创新人才培养平台

赵晓红等认为大学生创新平台包括多层次实践教学平台、科研训练平台以及学科竞赛平台。[3]我们在培养理学本科生创新能力的过程中，更加强调了创新能力培养体系平台的搭建，提出了“一室一区三班”实施计划。

（一）创新与科技成果转化实验室

学院为了提供本科生、研究生创新实践和科技成果转化平台，提升本科生、研究生科研成果质量 （SCI论文、专利、产品研发、科技成果奖），拓展理学本科生的创新能力培养参与面，专门在学院成立了学生创新与科技成果转化实验室，该实验室采用项目驱动的科研训练模式，主要来源有教师科研团队提供的科研实践项目，校企、校所、校地资助的科研项目，工艺实践、创新理念及其他自带、自拟等其他类型项目。项目主体由专业指导教师牵头，研究生和本科生共同参与，重点突出本科生的主体地位。

同时学院创新与科技成果转化实验室还负责指导物理学院的学生科技协会，重点做好理学本科生的科技知识普及和竞赛氛围营造，目前投入学生科创基金近60万，涵盖数学建模、电子设计大赛、机器人比赛等主流的学生竞赛。

（二）人才培养特区计划

为了培养理学本科生菁英人才，学院专门设立了人才培养特区计划，选拔不同方向优秀人才进入该培养计划，在这个计划中重点加强了学生创新能力的培养，创新能力包括创新意识、创新思维和创新技能等三部分，核心是创新思维[4]，因此为了该计划设置单独课程体系、科创体系和领导力培训体系，实施精英化培养。該计划每年在大二学生中选拔数理基础较好的90名同学加入，每5人配备一名科研训练导师，按照综合表现逐年淘汰，让所有学生都积极参与科研项目，提升研究创新能力；同时都能积极参与各类竞赛和活动，培养综合素养。

（三）定向合作计划

在基本的创新能力培养计划之外，学院还积极探索新的理学本科生创新能力培养体系，加强了与学校和校外企业的合作，根据不同的培养侧重点，建设三个定向合作计划——立人计划、“钱三强”计划和电子科技菁英计划。

其中立人计划以立德树人为理念，培养学生领导力和创新能力。该计划以六个百分百为建设基础，即百分百公益计划、百分百文艺计划、百分百健康计划、百分百出国短期交流计划、百分百实践计划、百分百创意计划；“钱三强”计划由中科院高能所和物理学院共同建设，以学习专业基础为重，培养具有宽厚数理基础、能面向电子信息宽口径专业方向的拔尖人才为目标；电子科技菁英计划由中科院电子所与物理学院共同建设，目的是协同培养具有电真空科学与技术专业特长的拔尖人才。

五、人才培养效果

通过近三年多的实践，理科专业本科生创新能力明显增强。围绕人才培养，学院出版国家“十二五规划”教材1本、省部级规划教材级及特色教材6本，获得省、部级教学成果奖二项，两门省级精品资源共享课程。国家级教改项目立项一项，省部级教改项目立项3项。发表教研论文64篇。所培养的学生在全国大学生物理学术竞赛、全国大学生电子设计竞赛、数学建模竞赛等学科竞赛中获奖人数达到175人次，其中国家级以上获奖19人次。本科生累计发表研究论文46篇（其中SCI14篇，EI12篇）。参与各类科创项目145项。同时涌现出了一批以“成电杰出学生”为代表的优秀学生。培养的大批毕业生得到各用人单位的高度认可。

参考文献：

[1]严薇，袁云松.大学生实践创新能力培养的探索与实践[J].中国大学教学， 2012（9）：78-80.

[2]刘学忠.大学生创新精神与创新能力的培养路径[J].教育研究，2008（1）：103-105.

[3]赵晓红，谭英杰，赵永强.大学生创新平台的构建——以太原工业学院为例[J].教育理论与实践，2015（9）：14-15.

[4]乔海曙，李远航.大学生创新能力培养研究综述[J].大学教育科学，2008（1）：20-23.

责任编辑：孙瑶