成果导向型工科创新型人才培养模式探索

王 磊 李双喜 王 乐

(安徽科技学院 电气与电子工程学院，安徽 蚌埠 233100)

党的十九大报告指出，创新驱动实质上是人才驱动，创新型人才匮乏已严重制约我国创新型国家建设，如何培养出高质量的创新型人才已经成为当前高等教育过程中亟待解决的重点课题[1]。创新训练计划是高等教育创新型人才培养的重要手段，其主旨在于以参与科研项目为途径，提升学生的创新意识和实践能力[2]。因此，本文结合作者的教学与实践工作经验，以成果导向教育理念为理论基础，对高等教育中工科专业创新型人才培养的特点、存在的问题、教学方式和评价体系设计等进行了探索。

一、成果导向教育理论

成果导向教育(Outcome-based Education, OBE)理念最早是由美国教育家Spady教授于1988年提出的，后经众多教育学家和哲学家的进一步探索完善，形成了一套系统性的教育理念。成果导向教育理论本质上是一种课程的设计与教学方法，主要关注的是让学生学习什么内容、如何学习及如何了解学生学习的效果。成果导向理论认为学习成果是学生进步发展的具体表现形式，要求学习内容必须明确界定、教学方式和评估策略需要多样化、学习时间充足，从而能够挖掘出学生的最大潜能。

基于成果导向教育理论的四个基本原则包括：(1)学习活动自始至终都有明确的目标，学生清楚自己的学习任务和应该取得的成果标准，所有教学环节例如课程安排、教学方法和手段等都立足于让学生真正的掌握对应的知识与能力；(2)课程体系围绕学习应该取得的学习成果而设计，培养计划、教学方式和评价体系等都要与成果标准吻合；(3)激发学生的成功欲望，鼓励学生为取得学习成果而挑战，充分发挥学生的自主性；(4)因材施教，重视学生个体的差异性，为学生的个性化发展保留可拓展的学习资源和空间。

成果导向教育设计的四个主要步骤：(1)明确学习成果，需要将教学计划中对应的学习成果详尽而准确描述出来；(2)证明学习成果，设定一套能够对学生所学进行证明的衡量标准，这套标准必须具体和具有可操作性性；(3)确定教学内容和教学方法，学习内容需要根据需求的变化而适时调整，课程计划应该包含完成阶段性课题、报告和团队的学术活动。(4)评价学习成果。成果评价至关重要，应该制定清晰的评价体系，一方面，要能够清楚的描述标准化成果水平；另一方面，还要能够体现过程性评价标准。

由上述可以看出，成果导向教育理论可作为一种高水平的教学理论与方法。具有较为广泛的适应性，注重以学习成果为最终目标和评价标准，强调学生学习的主观能动性。要求学生在学科专业知识的学习中深刻理解内涵，而不仅仅是掌握简单的技能和完成结构化的任务，因此，成果导向教育理论尤其适用于现阶段我国高等教育中工科专业的教学与实践指导。

二、工科专业创新训练特点

现阶段，我国高等教育阶段大学生的创新训练主要以专业教育为基础，提升大学生的专业知识水平，其主旨在于增强学生的创新意识，培养学生对创新方法与实践的掌控能力[3]。简而言之，创新训练优劣可以通过大学生创新素质的发展成果来衡量。工科专业大学生的创新素质结构和内涵可归纳如下[4]：

图1 工科专业大学生创新素质结构与内涵

由下页图1可以看出，工科专业大学生科技创新素质可以划分为五个维度，分别是科技创新思维、创新意识、创新人格、创新技能和创新知识。这五个纬度在创新训练体系中的作用可分别认为是控制系统、动力系统、调节系统、操作系统和工具系统。总体上看，创新素质较为宏观，具体到工科 专业的训练过程，可通过实践能力体现，例如，电路设计、编程与调试、故障诊断与排除等。本人所在学院以工科类专业为主流学科，包括电子信息工程、电子科学与技术、光电科学与工程等弱电类专业，所在学院主要开展全国大学生电子设计竞赛、“飞思卡尔”智能车、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、机器人运动与控制方面的创新训练活动。通过对安徽科技学院工科类专业的调研，本人将创新训练总结为如下几个方面的特点：(1)不同于文科类专业，工科专业创新性较强；(2)创新训练与基础理论知识联系紧密，往往存在几个相近专业的交叉融合；(3)实用性强，与企业、经济社会发展高度相关，创新训练大多以教师或企业技术人员为主导；(4)竞赛是创新训练立项的主要途径，学生参与的积极性高；(5)高校师生容易接受和使用新技术、新方法，能够提升产生创新成果的概率。

三、工科专业创新训练存在问题及应对策略

现阶段，很多高校已经开展了创新训练相关的教育工作，但从实施的情况来看，实施效果并不明显，存在“雷声大、雨点小”、“口号多、实施少”和“投入多、成果少”等问题[5]，创新教育的发展受到诸多因素的制约，可以从以下几个方面进行概括：(1)教育理念认知的不足，不少人认为创新训练就是学校指导学生如何创业、如何开办公司，将创新创业教育作为人才培养方案中的拓展课程。实际上，由于存在这样的认知不足，难以达到创新的最终目的——创造性思维的训练，开创精神的培养和创新实践能力的锻炼。(2)创新训练相关的师资力量薄弱，大多数高校的指导教师是以专业课教师、辅导员为主，具有专业背景、能全职投入的指导教师数量少，难以满足对所有学生的指导需求。(3)创新训练课程内容与工科专业培养目标存在较大的差异，实践过程不能对学生对所学专业知识起到促进作用，难以为地方经济发展提供服务支持。(4)创新训练主要停留在理论教学方面，实践教学环节不够完善，多数高校开展的实践教学课程中都缺乏例如沙盘模拟、动态实践、企业家导师制等环节，这非常不利于培养具有高素质创新、创业能力的人才。从上述问题能够看出，创新训练如果要实现突破，必须要针对性地构建创新型人才培养模式，对创新训练过程进行系统性设计。

针对上述问题，对创新训练的内涵进一步阐述如下：创新训练主要是通过课程培训让学生掌握交叉学科相关的专业基础知识，与其自身兴趣等具体情况相结合，在某一个方向上进行知识探索，利用对一些典型案例的分析过程，增强学生对专业基础知识的运用能力。在此基础上，结合成果导向教育理论[6]，构建了成果导向型创新训练模式，其思维导图如图2所示。

图2 成果导向型创新训练模式思维导图

由图2可以看出，围绕着学习成果这一目标创新训练可以划分出培训课程、教学指导、学习方式和评价体系四条主线。教学指导可以细化为教学方法、教学学术和教学设计，学习方式主要关注工科专业信息化环境下的高阶学习方式。结合前述现阶段我国高等教育工科专业创新训练普遍存在的问题，下面主要对思维导图中培训课程、教学方法和评价体系进行深入探讨。

四、工科创新训练培训课程模块化设计

创新训练课程可归结为3个方面的内容：

1.交叉学科融合模块

创新训练培训过程中，以学生已经掌握的专业知识为基础，通过自身兴趣对超出其专业课程计划范围的具体问题进行比较深入的研究性学习，该过程的实质即为创新训练。该过程中具体问题的解决往往需要呈现出多个专业交叉、融合的特性。因此，交叉学科融合部分需要以某个专业为基础，针对具体的方向，打破专业界线设置综合性培训课程。从课程特性上看，既要保持与学生自身专业课程的关联性，又要体现与具体某个方向相结合的交叉融合性，而且在形式和内容上都能够形成完整的体系，其核心在于对创新思维的引导作用。

2.拓展化模块

不同于公共类或专业类课程，创新训练是学生自主进行的个性化科技创新活动。由于学生个体之间存在知识、能力及兴趣爱好等差异，因此，对于创新训练方向的选择也不尽相同，只有充分发挥学生的主观能动性，使每个学生都能自主投入到训练过程的各个环节，才有利于提升掌握和运用相关知识的能力。因此，创新训练培训课程中应当引入具有拓展性质的课程，让学生有一定的自由选择空间，兼顾创新训练的个性化要求。拓展化模块的课程一方面要有明确的创新训练方向，另一方面，要从实际问题出发，更强调具体实践，课程内容的编排应遵循由浅入深、举一反三的原则。

3.案例分析模块

在拓展化模块的基础之上，案例分析过程能够使学生对创新训练过程有更加细致和深入的认识，通过具体案例分析使学生获得感知，切身体验案例中模拟的场景，丰富学生的阅历和经验。案例分析模块内容的选取很广泛，训练形式也可以很灵活，比如，可以针对具体的某个项目进行讨论，也可以选取项目中的某个具体环节进行剖析。案例分析模块训练的优势在于能够将个性能力、团队合作及专业知识等环节较为全面地呈现出来，让学生能够身临其境，深入思考，提升临场实践应变能力。

五、创新训练课程教学方法设计

创新训练课程应该以实践式、启发式教学方式为主，辅以其他教学方式灵活开展，是“教师创造性的教，学生创造性的学”的过程。其中，情景化教学策略和基于案例的教学策略尤为重要。

情景化教学策略是从真实情景中所获取的知识具有很强的活性和再生能力，是以情景认知理论为理论基础的教学方式。强调学生在获取知识过程中的所学所感，通过对真实情景的感知，激发学生的共鸣和思考。因此，一方面，有利于学生知识体系构建；另一方面，也有利于提升学生分析和解决实际问题的综合能力。情景化教学策略有以下几项主要特点：首先，学习素材要以真实的情景为脉络，学习过程强调团体协作和互动；其次，教学手段中信息化技术的运用有助于知识的掌握，可有效提升学生创新思维能力；最后，情景化教学策略过程中，教师主要起引导作用，学生是学习过程中的主体。

案例教学策略通过案例还原或模拟现实中的真实事件进行教学，针对案例中的关键性问题，激发学生独立思考并进行交流和讨论，从而掌握基础理论知识，并提升分析和解决问题的能力。案例教学策略中需要注意以下几点：首先，教学过程侧重于学生的表现，要使学生敢于表达，并注重表达方式的呈现力；其次，案例中分析与讨论的具体问题可由师生共同选择，讨论方式灵活化，知识多向传递；再次，开拓眼界，加强反思，提升学生的创新思维能力和创新型人格；最后，教师在教学过程中主要负责组织、调控和引导。

六、创新训练评价体系设计

目前，创新训练项目的评价仍然主要采用终结性评价为主，将论文、专利及实物制作等成果作为评价的最终标准。然而，由于创新训练项目本身都存在一定的难度，学生通过艰苦努力也不一定就能达到预期的成果，如果仅仅只是以成败论英雄，难免会挫伤很多学生的积极性，因此，需要结合项目的实际情况科学、合理地制定创新训练评价策略。

一方面，需要加强过程性评价措施。大学生创新训练项目的主要目的是为学生提供动手实践的机会，让学生结合自己的兴趣和所学的理论知识，利用创新训练平台对产生的想法进行实践验证。对于本科生来说，由于基础理论知识和实践经验尚有所欠缺，参与创新训练项目难以在短时间内出成果，例如，发表科技论文、申请发明专利及制作出实物等。因此，在创新训练活动过程中，应重在学生参与项目过程，可以引入项目阶段性检查管理、项目实施中期情况督查、项目结题验收及项目实施学分认定和奖励措施等中间环节，表1中列出了创新训练教学过程性评价示例。

另一方面，还可以建立学习成果多元化为导向的评价体系。在对项目进行终结性评价时，从如下几个方面进行多元化综合评价：注重学生在创新训练活动中培养出来的创新思维模式，比如，论文书写方法和实践创新能力，关注学生在项目结题报告中对问题进行挖掘和分析的逻辑性和深度；学生团队协作的方面，注重考查项目团队分工的合理性及合作学习的能力；沟通表达能力方面，注重学生的科技创新素养和成果呈现能力，例如，演示文档制作和表述、答辩条理性和临场问题反应能力等。另外，在考核评价过程中还需要注意细节，例如，所发表的成果与项目之间的关联性，作品的完成情况、应用性及是否具有商业价值，项目报告格式规范性、内容完整性及结论的科学性和创新性。

表1 创新训练教学过程性评价示例

七、结语

创新型科技人才的培养是我国在当今信息时代实施创新发展的重要战略。创新驱动实质上是人才驱动，创新型人才匮乏已严重制约我国创新型国家建设，如何培养出高质量的创新型人才已经成为当前高等教育过程中亟待解决的重点课题。创新训练计划是高等教育创新型人才培养的重要手段，本文将成果导向理论引入到训练过程中，结合工科创新型人才培养特点，分析当前存在的主要问题，设计创新训练模块化实施过程和教学方式，并建立创新训练评价体系，从课程内容、教学方式、评价体系等多个角度出发，探索以成果为导向的工科创新型人才培养模式。