创新能力培养瓶颈与特色专业体系构建*

摘要：分析当前创新能力培养存在的问题，根据工科电子信息和仪器等专业培养需求，有针对性地进行特色专业实践体系建设，采取个性化和多样化培养相结合方式;通过产学研合作等多种途径，解决师资和设备等教学资源不足的瓶颈问题，从教学理念、教师和实验等教学资源，课程体系，教学方法，多重创新实践环境，教材建设等方面进行实践，探索大幅度提高学生创新实践能力的路径，通过多年实践，形成良好的创新教学实践环境，学生实践能力和专业素养等显著提高，收到良好效果。

关键词：特色专业;创新实践能力;个性化和多样化;教学资源;实践体系

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）18-0003-03

随着高新技术发展和经济发展速度的加快，教育的作用和人才培养方法显得越来越重要，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》中指出人才培养观念要更新，必须加强校企之间、学校与科研机构之间合作以及中外合作等多种联合培养方式。教育部教高[2012]4号文也指出，通过创新教育教学方法，提倡启发、探究、讨论、参与等多种教学方式，鼓励开展多方面、多途径教学改革。

美国是世界高等教育的头号强国，美国大学培养人才在学术论文、诺贝尔奖和专利等方面创造出辉煌成就，在世界科技、经济、军事和政治等方面做出卓越贡献，为美国培养了大批科学家和工程技术人才，其成果有目共睹。其根本原因就在于美国大学的教育实践是以创新理念为指导。文献[1]分析和介绍了美国大学本科生创新教育体系。强调创新能力培养就是以学生为主体，注重学生开拓与创新精神培养，将学习中的感知与记忆的低水平，提高到想象、求异与推理、思维的高度，引导大家思考、钻研、质疑和挑战。着重培养学生创新意识与思维，激发大家的创造潜能和健全人格。文献[2]研究分析了美国、英国、德国和日本等四国的创新人才培养模式的方法和特点，发达国家创新教育体系完整，倡导“探索、调查和发现”为大学的核心，在加强设备和师资力量建设、精选基础科学情况下，加强探索式、讨论式、工程实践训练、科研计划、写作、科学与人文结合等创新能力培养，方法值得借鉴。必须根据当前创新能力培养存在的问题与本专业的培养需求，有针对性地进行专业体系建设和教学改革。

一、创新实践能力培养的一些瓶颈问题

我国经济高速发展，高等教育也得到快速发展，但教学能力和水平与发达国家差距明显，面对新兴产业发展，应用型工科教学一些问题比较突出[2、3]，迫切需要反思和改革。广东处于产业转型升级、高新技术发展进程中，需要大量创新工程应用人才，广东工业大学以工科为主，现在每年招收全日制本科生1万人、测控专业本科生在校700人。学校不断加强教学改革探索和实践能力培养，为沿海地区培养了大批工程应用型人才。现面临经济快速发展，人才培养出现困境和新的要求，其原因是多方面的，但主要是教学体系和方法不适应，师资力量和实验设备等资源不足，这也是许多地方工科院校存在的瓶颈问题[3、4]，主要表现如下：

1.学生实践和创新能力不强。大家往往重视最终应用的专业课程，习惯知识和技能传授的方式，学习主动性较差。必须注意到学生能力、兴趣和就业目标的个性化和多样化，就业范围一般有软件、单片机、嵌入式、售前售后服务、网络、销售和技术管理等工作，知识面要求有所不同，需要采取多种模式、实践环节和因材施教等。

2.教学师资力量不足。扩招后学生数量剧增，教师编制增加不多，加之科研任务重，面对创新教学培养模式，教学师资的数量和素质、教学模式和方法等，不适应个性化和多样化的要求。

3.实验设施和场所不足、教学环境有待改善。学生数量多，设施和场所缺乏，工科仪器和信息专业实验设备较贵，跟不上科技发展速度，另外学校创新环境与外部社会环境差异较大。国内一些高校在地方院校应用型人才培养、专业改革、校企合作和实践能力培养等创新教学方面进行了很多尝试，取得了一定效果[4-8]。但是必须根据本单位情况和存在问题，抓住主要矛盾，确定系统建设方案和教改对策。为探索培养创新人才体系与模式，科学制定发展规划，6次组织教师系统讨论和论证，进行四次专门全国性学科调研、参加全国仪器仪表创新大会、中国机械工程学会教学指导委员会和中国仪器仪表学会等学科会议，对国内外相关教改研究分析，调研清华、北航、天津大学、上海大学、中国计量学院等20多所大学的相关专业。通过参观走访、资料研究和专题座谈等，收获很大。其中天津大学仪器光电学院和电气自动化学院的产学研合作办学、上海大学国际联合海亚克钟表专业、中国计量学院的海克斯康专业班与校企联合实验室等使人印象尤其深刻。

为此采取个性化和多样化的培养方式，以实践为主导的教学体系和教学资源建设为突破，解决瓶颈问题，从教学理念、课程体系、教学方法、创新教学实践环境、师资力量、教材和网络资源等展开研究，探索大幅度提高学生创新实践能力的方法。

二、多途径拓展教学资源，加强创新教学意识

师资、实验场地及设备是创新培养的基本保障，这些方面不足短期往往无法解决，近年新兴产业发展迅速、人才紧缺，企业也意识到人才的重要，既希望与学校在科研方面合作，还更注重人才培养等方面的投入，并开展多种有益尝试。

校企合作模式为本科人才创新培养形成历史性的新机遇，我们与一批企事业单位共同制定规划，与美的集团、工信部第五研究所、中国电科院、惠州华阳电子、勤上光电等大批知名研究机构和企业，以产学研为基础进行人才培养合作，利用双方技术、人才、场地和设备，共建联合实验室，进行3+1本科培养和研究生联合培养，为企业和研究机构培养人才，他们可以优先选用人才，大大扩展了教学资源。

增强师资力量和创新意识是师资队伍建设的迫切问题，必须提高认识、明确目标，制定确实可行的方案。通过研究国内外一些创新教育方法、分析目前教学状况，现阶段学生间的思维方式、爱好兴趣、学习能力和就业取向等差异较大，人才培养应该有针对性和个性化。因此创新教学的核心是个性化和多样化的培养方式，必须在教学资源、方法手段等全方位进行创新，才有可能突破。

除了挖掘本校教师的潜力外，聘请校外兼职专家和实习教师多种途径，聘请10多名校外研究机构高水平兼职教授，讲授学科前沿与高新技术，利用校外联合产学研基地、本科实习基地和培养研究生示范基地等，聘请具有丰富实践经验的60多名技术人员为兼职教师，对实习和创新活动辅导。

开展多重针对性培训，针对创新与科技活动，先对教师进行动员与培训。要求学生参加教师科研项目培训，每名教师指导10名以内学生;学生还可以申报有教师指导的国家、省、学校和学院四级的创新项目;每年开展常规学生竞赛（如电子大赛、博创杯大赛）等专业培训，通常暑假进行培训，根据竞赛题目和知识结构等划分培训模块内容，由10多名具有实践和大赛经验的教师分别主讲和辅导。

三、强调创新实践的教学体系

教学体系强调学科课程完整性和递进性、教学内容先进性和工程应用的科学性，在2014版本科培养方案中，按照个性化和多样化培养需求，进一步优化专业课程体系、改革教学方法。以专业主干课建设为重点，按学科平台设置专业课程;专业包括两个方向，每个方向可以有三个专业课程模块供选择。重点建设网络教学课程、50多个综合性与设计性实验项目、三个分类系统综合实验以及一批自主实验;联合合适的企业，开展中小规模3+1模式的卓越工程师培养;挑选符合兴趣和要求的本科生，开展多层次课外实践。课内推广开放式实验，不断增加实验课程、工程训练、实习实训等;课外科研训练、工程师培训、暑期实习、特别相关企业实习，校内的电子大赛和工程师培训等计算学分，加强学生创新实践引导。虽然还会遇到一些困难，但是已经收到较好效果。

为规范创新培养体系，充分发挥教学双方的积极性，建立了系列激励和反馈机制。对教师的教改项目和教学论文、双语教学课程、3+1教学、PBL教学、课外学生培训与辅导等给予相应工作量奖励，学生也按照规定到得学分，同时作为考评依据;建立了教学督导制度，切实发现和纠正教学中的问题，并且由督导和学生对教师各个环节教学进行评分，出现问题及时进行约谈，提出确实改进措施。

通过上述有针对性的培养措施，发挥了学生和教师的积极性，充分调动学生在学习中的独立性、主动性、质疑性和创造性等，有效拓展学生自我发展空间。

四、教学方法探索和教材建设

不断开展教改探索，承担了广东省名牌专业和特色专业建设等系统教改项目，开展系列教学方法研究。网络教学资源是一种最具有开放性和个性化的学习的教学资源，进行了重点建设，测控技术与仪器专业资源库建设多年、特色鲜明，获得广东省教学成果三等奖，是国内该专业最完整的专业资源库，包括有媒体素材、网络课件、文献资料、教学案例、网络课程、专业试题等;包含40多门课程、近500个课件、600个图片与视频，2600多条资源索引，为课外网络教学提供了比较完整丰富的资源和手段。

教材是教学的一个关键环节，应该结合本专业和地区创新教学与实践体系特点，教材要融入科研实践、创新培养和专业特色。近年撰写出版了一批优秀教材，在出版10多本部级规划教材中有《传感与检测技术》等3本国家“十一五”规划教材。

五、共建校内外基地，开展多层次创新活动

创新教学场地和实验设备一直是工科专业最关注的问题，为此采取三种对策，一是以学科发展争取政府投入和实验室改造，与美的集团共建部级工程实践教育中心，已经建立教育厅和重点学科的3个专业特色实验室;二是利用企业已有资源建立多层次联合实验室，其中建立了6个校企专项联合实验室，建设1个校内学生实践创新基地;三是校企合作建设校外基地，与美的集团、工信部五所、中国电科院、广东省检验检疫中心等建设校外30多个产学研基地和学生实践实训基地，每年安排学生实习。与湖北十堰中国第二汽车发动机总厂长期合作，每年暑假有150名学生参加生产实习。

与美的集团共建部级工程实践教育中心等一批创新实验室，开展科研训练、竞赛培训以及其他多层次实践活动。与中国电子学会和博创集团建立“嵌入式联合培训认证中心”，4年多来，以培训本科生和研究生为主，共培训青年教师和10多批学生，培训300多人，近200人考核获得中国电子学会的工程师资格证书。与中国仪器仪表学会合作开展仪器仪表工程师培训，共培训40多人，18人获得该学会的助理工程师资格证书。每年对重要竞赛的专项培训，如电子大赛每年培训20天、10多项课程培训讲课，安排专门老师讲课和答疑辅导，一批年轻教师成为学生创新实践培养的中间力量。

六、结语

经过多年努力，形成较有特色的培养学生创新能力的体系和新机制，测控专业在建设成为广东省名牌专业的基础上，获得部级工程实践教育中心建设项目和广东省特色专业建设项目通过中期考核。师资队伍创新意识和培养能力大大加强，校企合作单位和基地达到30多个，实验设备和师资力量显著增强。形成课内外的个性化与多样化培养方式和学生自主学习的风气;实验课程化和网络教学成绩显著，参与学校实验课程化教学改革获得教育部教学成果二等奖，“培育信息测控类学生创新实践能力的特色专业建设”项目、“网络教学模式和资源共享项目”分获2013和2007广东省教学成果一等奖等多个奖项。培养了大批多样化和个性化人才，学生获得全国挑战杯科技作品竞赛一、二等奖和广东省一等奖多项，参与其他国家与省级科技竞赛共获得一等奖等个奖项，一批学生在校就已开发电子产品创业，取得较好效果。本专业历年就业率达98%以上，学生就业到相关的联合培养企事业单位以及相关工作单位，创新实践能力获普遍好评。

参考文献：

[1]朱恒夫.美国著名大学本科生创新教育述评[J].中国大学教学，2011，（10）：90-95.

[2]陈建成，李勇，张敬.发达国家研究型大学创新人才培养模式的特征与启示[J].科技与管理，2009，11（1）：130-133.

[3]李志平，张阿樱，李雪.地方本科院校特色发展路径研究[J].教育探索，2013，（5）：24-26.

[4]徐权，段红红.技术应用型人才培养开放式一体化教学模式的构建[J].黑龙江高教研究，2013，227（3）：163-166.

[5]胡小唐.面向国家需求，培养创新性工程人才――仪器科学与技术教学改革与实践[M].天津：天津大学出版社，2011.

[6]杨路.校企协同培养创新型人才的实践路径[J].黑龙江高教研究，2013，225（1）：62-65.

[7]张放平.强化实践教学推动创新型人才培养[J].中国高等教育，2007，（17）：29-31.

[8]马利，杨晓峰，牛斌.电子设计竞赛与实验教学融合模式的探索[J].实验科学与技术，2013，11（2）：141-143.

The Innovation Practice Ability Build Bottleneck and the Characteristics of Professional Practice System

TANG Luxin，WU Liming，LI Yang，LUO Dehan

（Faculty of Information Engineering，Guangdong University of Technology，510006）

Abstract：Analysis of the current problems of innovation ability training，according to the requirements of electronic information engineering and equipment and other professional training，targeted to professional practice system construction，combined with personalized and diversified training ways;Resolved through a variety of ways，such as integration of teaching resources，such as teachers，equipment and the bottleneck problem of insufficient，from teaching concept，teaching resources，such as teacher and experiment course system，teaching method，multiple innovation practice environment，construction of teaching material practice，explore the path of greatly improve students' practical ability in innovation，through many years practice，form a good environment for the innovation of the teaching practice，students' practical ability and significantly improve professional cultivated manners，received in good condition.

Key word：Special professional;Innovation practice ability;Personalized and diversified;The teaching resources;Practice system

项目资助：广东省教改项目“新兴IT与制造业引导的学生创新实践能力培养教学改革与实践”、广东省精品资源共享课程“传感器技术及应用”（粤教高函〔2014〕97号）;2011广东省高校教改项目“3+1校企培养电子信息类卓越工程师改革试点”;全国工程专业学位研究生教育课题“以产业方向引导的信息仪器类工程专业学位研究生培养研究”（2014-JY-123）;部级工程实践教育中心建设项目（教高[2012]8号）;2013年广东省学位与研究生教育改革研究项目（400140056）;广东工业大学教改项目“以培育学生创新实践能力为主导的教学改革与实践”（2013Y015）

作者简介：唐露新（1958-），男，湖南冷水江人，教授，从事高等教育信息与仪器等学科教学和管理，曾任测控技术与仪器系主任，现任信息工程学院督导负责人。主持和参与广东省名牌专业和特色专业、部级工程实践教育中心和学校教改项目。