试论“项目实施”与大学生创新能力培养

摘 要： 在经济全球化背景下，大学生创新能力培养是国家创新体系中的重要环节。大学作为创新能力培养的重要平台，需要发挥积极作用。学生可组成项目团队，按照项目设计、项目实施、项目评价参与创新训练项目、创新竞赛项目、创新性实验项目与企业项目等活动。以学生为主的项目的实施，可明显提高学生的创新能力。

关键词： 项目实施 创新能力培养 培养方法

我国目前正在实施的“卓越工程师教育培养计划”的目标中，培养造就一大批创新能力强的各类型卓越工程师，是提高我国的自主创新能力，降低关键技术和核心技术的对外依存度，增强国家的核心竞争力，将“中国制造”转变为“中国智造”或“中国创造”，实现创建创新型国家的战略目标。

创新能力是指人们在丰富的知识和开阔的视野的基础上，通过创新性的思维活动，发现新问题，提出解决问题的新思路、新途径，并通过创造性的实践活动，产生新产品、新技术或新方法的能力。

具体到工程领域，创新能力是指工程人才在大量的工程实践中发现新的工程问题，根据经济社会发展需要发现社会对产品、技术、工艺和装备等方面的新需求，以及由自身的理想和愿望形成新的工程目标，提出解决这些新问题、新需求或新目标的思路、方案、途径或手段，并通过创造性的工程实践活动解决这些工程问题，研究、设计和开发出新的产品、技术、工艺和装备以及实现新的工程目标的能力[1]。

因此，积极探索大学生创新能力培养模式和培养途径具有非常重要的意义。

一、基于项目的创新能力培养理念

在传统的教学模式中，纯课堂式教学基本属于知识“传播—接受”这样一种单向、一对多的模式，学生通过课堂学习掌握各种理论知识，这是任何层次的教学都必不可少的重要环节。但是，在传统的教学模式中主要存在几个问题：教师和学生之间的沟通和交流少，教学内容与社会、企业的实际问题相关度较小，学生缺乏将不同课程所学的知识进行融会贯通的机会等。因此，仅仅依靠课堂教学远远不能满足对现代大学生综合能力培养的要求，尤其缺乏创新能力的培养。

项目教学是教师制定或师生共同协商制定项目并且共同完成这些项目的教学活动过程。项目的完成往往以一件具体的产品为结果，而且该产品具有实际的应用价值与一定的市场价值。

相对于基础科学的探索性、人文艺术的表现性而言，工程学科在本质上是“实践”的。[2]学生应该有尽可能多的机会参与到项目的过程中，尽量多地获得从事解决工程实际问题的经验，尤其要参与设计、制造和科研等活动。在项目教学活动过程中，要求学生个个参与动手实践，该教学活动是真正的创造性实践活动。学生通过项目的实践，切实理解和掌握课程所要求的知识和技能，有机会将所学知识进行交叉应用，融会贯通，培养他们分析问题和解决问题的能力，提高创新能力。

工程训练中心作为高等工程教育中实践教学的主力军，现已成为各工科大学和综合性大学的“标配”，自然也应当承担部分项目教学的任务，为学生提供参与项目学习的机会。

二、项目教学的实施模式

结合南京理工大学工程训练中心（以下简称“中心”）的教学实际，就项目驱动培养学生的创新能力方面进行了有益探索。本文研究的项目主要为创新训练项目、创新竞赛项目、创新性实验项目与企业项目四大类。项目可按照项目设计、项目实施与项目评价的模式实施，学生根据项目的需求组建项目团队。

1.项目设计

项目设计就是教师根据自身的教学与科研条件和学生的知识储备与学习能力合理设计或选择项目内容，并设定项目目标。

项目设计要从实际出发，应考虑如下几个问题：

（1）项目的选题应立意新颖，充分利用新材料新技术和新方法，与社会生活和生产实际的问题相关，这样更能够激发学生的探索欲和创新欲。

（2）要考虑项目具体实施的可能性，必须与现有的科研条件相适应，项目的内容要跟学生的专业、现有知识范围相关，使学生能够在现有的条件下较顺利地完成项目。

（3）项目的难易程度要适中。如果项目的难度过高或者内容过于陌生，则学生难以理解和接受，甚至无法完成，学生的积极性就会受到打击；项目的难度过低，非常容易就可以完成，就达不到教学目的，学生的工程应用能力和创新能力也没有得到提高，也会影响学生的学习热情和积极性[3][4]。

（4）项目设计（选择）时要充分考虑项目的学科交叉性，鼓励学生和老师跨专业、跨学科、跨院系合作开展，扩大学生知识面，为创新提供更多的可能。

2.项目实施

项目设计好后，接下来就是要在教师的指导下实施这些项目。在实施过程中，学生需要自主完成从调查研究、查阅文献、分析论证、制订方案、设计或实验到归纳总结的全过程。

在项目的初期，教师处于主导地位，帮助学生完成项目分析和指导学生设计项目开展方案。但随着项目的进行，教师只需按照既定的时间节点检查项目进展，并对重点、难点问题进行及时指导。教师的指导应该是带有启发性的，引导学生积极思考，而不是教师帮其解决问题。学生应当完全成为项目实施过程中的中心。在项目小组中，各成员应分工明确，由小组长统筹安排。在独立性项目实施过程中，学生独立统筹完成项目各项工作，锻炼他们发现问题、解决问题的能力，培养他们创新思维能力和创新设计能力。

3.项目评价

创新训练项目及创新性实验项目完成之后，教师要细致分析项目实施的整个过程，根据实际情况评价学生的学习效果。项目评价结果可以采取多方面结合的方法得到，比如，学生自评、学生互评和教师总评相结合，小组总评和小组内个人单评相结合，定性与定量评价相结合，等等，最终得到每个项目完成情况的排名等次和个人完成情况的等次，并且要对项目完成较好的小组和个人给予表彰[5][6]，让学生在项目完成之后获得认同感。

对于创新竞赛项目，竞赛组委会严格按照参数规则和评分细则对项目作品进行全方位评价，竞赛最终获奖情况是最好的评价结果。

企业项目完成之后，除了采用上述评价方法之外，还应当增加企业评价这一环节。企业工程师采用企业相关评价指标对项目完成情况进行综合评价，包括项目的时效性、科技含量、经济性及产品的市场前景等方面。

三、南京理工大学的项目教学实践

1.创新训练项目

教育部和财政部“十二五”期间实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”（简称“本科教学工程”）中的创新训练项目是本科生个人或团队，遵循“兴趣导向、自主实施”的原则，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作[2]。因此创新训练项目对本科生创新能力的培养具有十分重要的作用。

学校形成了科研创新训练项目的校级、省级、国家级三级体系。2009年、2010年与2011年每年均有500余项项目立项。2012年，学校推进本科生科研训练“百千万”计划，立项项目数更是达到一千余项。2013年开始，要求2011级开始所有本科生都参加科研训练项目。通过这些项目的实施，参加创新训练项目的学生比例大为上升，使大部分学生有了参加实际创新项目的机会。

2.创新竞赛项目

创新竞赛活动是效果十分显著的创新实践活动，是培养学生创新能力的最佳途径之一。以创新竞赛作为载体开展的项目具有挑战性、竞争性、合作性特征。不同年级的学生均可进入竞赛项目组，高年级的学生以参赛为主，低年级的学生以学习为主，为以后的参赛奠定基础。这样，学生团队在导师的指导下，协作完成创新构思、方案遴选、装配调试、现场竞赛、专利申报等过程。

“中心”多年来组织学生参加多种类型的国内外高层次创新竞赛项目，主要有全国大学生工程训练综合能力竞赛、“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛、亚太大学生机器人大赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛、中国大学生方程式汽车大赛、“中航工业”杯国际无人飞行器创新大奖赛、德国红点设计大奖赛（Red Dot Design Award）和中俄工科大学联盟大学生机器人创新大赛等。学生每年参与人数约2000余名，获国际和国家级一等奖60余项。

3.创新性实验项目

创新性实验项目主要指那些产生显著变化的新成果的实验，如新产品的开发和设计、新工艺的创造和使用、新技术的发明和应用、产品新功能的开发及复杂产品或技术的集成创新等。

“中心”面向实验班学生，开设了“小型数控油泥机的设计与制造”、“全地形多足机器人”、“自动检票机扇门设计”、“智能导引小车”和“自动跟踪航拍航模产品设计”等多个创新性实验项目，组成了多个具有多专业背景的学生团队和教师团队进行为期一年半的设计性项目学习。学生通过创新性实验项目的实践，加深对理论知识的理解、重构、升华，学会对技术的识别、选择、集成，学会对资源的整合、协调、运用，形成系统性、集成性、优化性思维[7]。

4.企业实战项目

适合本科生的企业项目有两类：一类是教师与企业合作解决实际工程问题的横向项目，学生通过参与现实的工程问题，在问题的解决过程中培养创新能力。另一类是企业面向学校的，适合学生解决的课题。企业项目的参与者除了教师和学生之外，还有企业工程师。他们有着丰富的实战经验，不管是学生还是老师，都能从中受益。

“中心”联合知名企业，在校内建立校企联合研究室，形成“孵化基地”，组成了不同学科专业的教师团队和学生团队，面向企业开展创新实践活动。与德国KUKA集团合作建立了智能焊接机器人研究室，与浙江正泰集团合作建立了正泰电工工业设计中心，与汉江机床有限公司合作建立了滚动功能部件设计研究室等多个联合研究室。每年进入研究室参与企业实战设计和工作的学生达到1000多人。

四、结语

通过参与创新训练项目、创新竞赛项目、创新性实验项目及企业项目，学生不再处于传统教学中被动的服从地位，调动了学生学习的主动性和积极性，有利于培养学生发现问题、解决实际问题的能力。通过组建项目小组，学生之间的协作能力增强，培养了学生的协作能力和团队精神。多专业学生联合组团，团队的知识面更宽，跨学科交叉合作使得学生的协同创新能力得以增强。以学生为主的项目型教学方法，可明显提高学生的创新能力，应在以后的教学环节中继续推广实施。

参考文献：

[1]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究，2012（5）：1-17.

[2]教育部关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知.教高函[2012]5号.

[3]于兆勤，吴福根，郭钟宁，等.基于项目驱动的现代工程训练方法研究[J].实验室研究与探索，2012（8）：131-133.

[4]钟增胜，许江.项目驱动式教学的实践与研究[J].重庆工商大学学报（社会科学版），2009（10）：159-160.

[5]李泽辉.“项目驱动式”教学法的探索与实践[J].实验科学与技术，20119（4）：133-134.

[6]赵正平，陈静.项目驱动教学法浅析[J].中国教育技术装备，2012（9）：114-115.

[7]鞠晨鸣，徐建成.以“实践”为导向的研究性教学：工程训练教学方法改革[J].中国大学教育，2012（9）：69-71.