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为学生插上科学创新的翅膀

发布日期:2013-07-03 14:20:25    资料来源:     作者:    点击:[]

2011年8月20日,在西北工业大学举行的第六届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛中,陕西理工学院从全国7个赛区333所参赛高校1900多支队伍中脱颖而出,囊括摄像头、光电、电磁3个项目组决赛一等奖,也是全国唯一一所获得3个一等奖的省属普通本科高校。

“飞思卡尔杯”竞赛由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办,是面向全国大学生、具有探索性的工程实践活动。我校近几年参加“挑战杯”、“电子设计”、“数学建模”等多项国家级、省级竞赛也成果丰硕,先后获得过481项全国大奖、202项省级大奖。在精心培育标志性成果的同时,我校更重视工程实践教学改革,着眼普遍性教育。多年来,培养了一大批贡献突出的工程专家,许多人已成为陕西省宝鸡地区企业、西北供电系统企业的领导、高级工程师,形成了颇具影响的陕理工“宝鸡现象”和“西北供电系统现象”。同时,学生的创造发明不断涌现,“四足步行可避障远程遥控机器人”、“救援机器人”、“人力谷物收割机”、“小麦脱粒机”、“万能扳手”等受到了权威专家的肯定和社会媒体的广泛关注。

一所省属普通高校大学生的创新成果之所以能如此丰硕,主要基于教师的精心、科学培育,基于我校应用型人才创新实践能力培养模式的创新、突破。进入21世纪以来,我校开始构建具有立体化、多层次、开放式特色的创新实践平台,为高素质创新人才的培养营造了良好的创新实践环境。与此同时,我校也十分重视理论探索和教学改革研究,近年来先后申报立项了全国教育科学“十五”规划课题“地方院校实施大学生素质教育途径、方法的研究与实践”、全国教育科学“十一五”规划课题“地方院校以创业教育提升大学生就业研究”、全国高校教学研究中心课题“地方院校人文素质教育优秀课程体系及核心课程建设的研究与实践”,2007年申报立项陕西省“应用型人才综合素质培养模式创新实验区”。

教学改革实践中,我校以电子电工创新实验中心、机械工程训练中心为创新实践平台,以陕西省工业自动化重点实验室、陕西省地方院校综合素质人才培养模式创新实验区为依托,通过优化教学团队、集中优势、整合资源,改革创新,充分挖掘利用校内优质资源,高标准地构建了一个集教学实验、工程训练、产品制作、科学研究为一体的“四位一体”创新实践平台,运行过程中坚持教学实验与工程训练相结合,产品制作与科学研究相结合,形成了颇具地方院校特色的工程创新实践教学模式。

概括起来说,我校大学生创新实践能力培养模式可以归纳为以下六个方面。

一、以增强学生创新实践能力为主线,不断优化实践教学体系

我们始终把提高学生综合素质、培养创新精神和实践能力作为实践教学的主要目的,坚持以增强学生创新实践能力为主线,建立适应区域经济和社会发展需要、符合本科教育规律的实践教学体系。

学校的实践教学体系以基本能力训练为基础,以综合能力培养为核心,建立课内外、校内外相结合的多层次实践教学体系,丰富实践教学类型,培养学生的创新精神和实践能力。学校根据各专业人才培养的目标要求,在保持各专业特色的基础上重组实验教学内容。改变实验项目和实验内容陈旧及重复设置的情况,精选经典内容,增加近现代内容,减少验证性实验,增加设计性、综合性实验。实验教学内容的整合以课程体系为主线,以课程群为纽带,以实验项目设计为重点来进行,整合后的实验课有利于学生综合创新能力和实践能力的培养,有利于综合性、设计性实验的进行。各教学单位开设的综合性、设计性实验的课程占实验课程总数的比例达85%以上。

二、整合优质资源,打造两个开放式综合创新实践平台

2004年,学校以电工电子省级实验教学示范中心和陕西省工业自动化重点实验室为依托,创建电子电工创新实验中心。2007年,整合机械学院、材料学院、实习工厂的机械设备、实习教学资源成立机械工程训练中心。两个“中心”以自主创新为宗旨,内容涵盖机械、电子、计算机、通信、自动控制等五个方面,为学有余力的学生提供自主管理、自主学习的实践制作、技术开发以及对专项课题进行研究的工作平台,承担全校工科学生的电子工艺实习、各类基础实验及大学生课外科技活动等实践性教学任务,为培养具有创新实践能力,适应新时代发展的高级工程技术人才奠定坚实的基础。

“中心”突破传统实验教学模式,拓展实验内容,实现教学实验与工程训练相结合,产品制作与科学研究相结合,分别实行“人员统一安排,设备统一调配,经费统一使用,运行统一管理”的管理与运行机制,建立了基于大电工、大机械平台的电类、机类系列课程改革框架与实施办法。凸现现代工程“实践、综合、创新”的本质特征,实现了实验室作为工程实践训练基地与科研实验基地的两个重要职能。

三、引导学生实现两个转变,改革教学方法

努力调动学生的创新热情,变“让我学”为“我要学”,变“学会”为“会学”。“中心”成立综合工程实践实训室,以综合实践项目为基础,开展创新教育和创新活动,建立了一个工具、仪器、设备、资料、指导人员配套的大学生科技活动平台,全天候开放、全资源(含仪器设备、元器件及指导教师)开放。学生可以使用“中心”的所有资源,可以在其中完成计划内或计划外实验及课外科技活动,可以全年全天自由出入和任意使用元器件,随时找老师解答问题;根据专业特征,从单元电路到系统集成,科学规划各平台模块,引导兴趣发展。

“中心”的运行流程是:学生依据专业特征及其兴趣进行自主选题并给出实现方案——指导教师审核并完善方案后,批准学生进入实验区——学生依据方案,在指导教师的帮助下,借助实验区的硬件平台完成作品——学生提交结题报告及作品,进入下一题目。在整个运行过程中,教师针对学生个例进行答疑及指导。

四、组织学生参与三项活动,建构以国家级大赛为龙头的金字塔形科技创新实践活动结构体系

学生创新实践能力培养着力体现“扎根秦巴,服务基层”的办学特色,我们结合学生的年级特点、专业特点、知识结构和能力特点,采用项目化运作方式,以秦巴山区的社会实践基地为依托组织开展城乡社会调查、贫困山区文化建设、科技服务、支教扫盲、环境保护等内容丰富的社会实践活动;大学生科技创新以学生的科学文化知识、科学素养为基础,以陕南工矿企业和校内创新实验室为学生科研实践基地,努力培养学生的综合素质和创新精神、实践能力,一方面注重指导学有专长、能力突出的学生参加“飞思卡尔杯”、“挑战杯”、“电子设计”、“数学建模”等高水平的国家级、省级竞赛,取得优秀成绩;另一方面注重提高科技创新活动的参与率,拓展科技活动平台,有计划地组织学生开展科研立项、科学技术报告会、技能培训等群众性科技活动。建构以国家级大赛为龙头(点),以每年一度的“校园科技文化节”和经常性的大学生科技立项活动为平台(面)的金字塔形科技创新实践活动结构体系,以“点”带“面”,以“面”促“点”,“点”“面”结合,多层互动,组织引导学生广泛参与产品制作、科技竞赛、科学研究三项活动。

五、教育教学中紧紧抓住四个环节,完善创新实践能力培养过程

多年来,我们在培养学生工程实践能力和创新意识的教学实践过程中意识到,实践教学环节和工程实践能力的培养过程是培养学生创新意识和能力的主要途径。在实践教学环节和工程实践能力的培养过程中,学生问题多,思维活跃,带着问题学理论,对知识的需求范围很广,学习自主性很强,创新的闪光点也不断地迸发出来。

基于这种认识,我们在教育教学的环节中始终抓住学生专业学习——创新项目研发——理论学习——实践这四个环节,提出了“拓宽基础知识,加强工程训练,培养自主能力,激励个性发展,提高综合素质”的培养思路。在教学过程中尽量压缩理论教学课时,拓宽基础知识面。加大实践教学课时,加强工程能力训练,通过解决工程实际问题(或解决模拟工程实际问题)激发学生的学习自主性,在自主学习的过程中激励学生的个性发展,培养学生的自信心。在提出问题、解决问题的过程中引导学生加强理论知识学习,在工程素质训练过程中培养责任意识、安全意识、质量意识、群体意识、环保意识、社会意识、管理意识、法律意识、竞争意识和创新意识,提高学生的综合素质。

六、设置三个课程群,全面提升学生综合素质

大学生创新实践能力培养模式应体现科学教育与人文教育的融合,提高人才自身发展的可持续性和对经济社会及岗位的适应性,加强科学与人文的融合。理工类学生适当增加人文社会学科知识,文科类学生适当增加自然科学和技术学科知识,努力完善其知识结构,发展其个性,为他们创新实践能力素养提升奠定扎实的基础。我们结合地方院校学生的素质状况、学科结构、专业要求、地域特点,按照人才培养目标定位,设置综合素质教育三个课程群:基本素质教育课程群、人文与自然科学课程群、区域经济与文化研究课程群,形成具有85门课程的综合素质教育课程体系。

学校将“人文科学基础”、“自然科学基础”两门课纳入限选课,教学力图体现两个意图:一是面临全球化和我国社会文化转型的现实,向理工科大学生渗透“西方文化中国化、中国文化现代化”思想观念,引导学生在学习和工作中能够与时俱进,开阔视野,并形成明确的文化价值导向;二是培养学生的创新思维,通过课程的学习,触类旁通,掌握已有的,创造没有的,在专业学习中学会站在前人的肩上去努力创新,从而为同学们创新实践能力的提升奠定坚实基础。

责任编辑:余超

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