研究型大学创新人才培养实践与探索

研究型大学创新人才培养实践与探索

杨　智

（中山大学信息科学与技术学院　广州　510275）

摘要：对比综合类研究型大学和理工类研究型大学，对我国研究型高等院校电子信息类专业创新人才实践环节培养模式进行了细致的探讨研究，指出科研项目与指导教师在学生创新能力培养过程中的重要性，提出扩大对外交流的创新人才培养新思路，指出交流能力是培养成功创新人才的一个重要方面，分析了外文原版教材及双语教学对信息类专业创新人才培养过程中的利与弊。该培养方案已在中山大学得到实践并取得了显著的成绩。

关键词：人才培养　素质教育　创新人才　实践性环节　电子信息技术

一、前言

当前举国上下已经充分认识到自主创新是增强国家综合实力的一个重要标志，创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭的动力，创新的关键是人。长期以来我国高校的教学体系是以传授前人知识为主的教学体系，它的特点是以教师为中心、以课堂和教材为中心，由教师按照教材上的内容在课堂上系统讲授，学生则系统学习，教师要求学生听懂和理解所讲授的内容，只注重培养学生的顺向思维，不太注意培养逆向思维及发散思维。实践证明这种教学模式能为学生打下较扎实的基础，缺点是学生自主创新意识和实践能力较差。我国综合性研究型大学和著名著名理工院校师资水平和本科学生生源质量相当高，但他们大多对本科学生创新能力的培养重视不够，尤其是对本科基础和专业实验室建设及学生实践性环节建设的内涵和认识不足。研究型高等院校他们的工作重点在研究生教育，忽视高校立校之本的本科生基础教育；他们重视的是如何获取国家自然科学基金项目、国家和省级重点或重大科研项目，忽视提高本科生创新能力培养；他们重视的是在影响因子高的SCI期刊上发表论文，忽视了我国目前生产力发展相对薄弱的国情，科学研究要为国民经济建设服务的思想认识不够，脱离市场经济对人才发展的需求，教育界急功近利思想较严重。当前我们要大力推进素质教育，一流研究型院校应责无旁贷为我国培养具有自主创新能力的高素质人才。本科教学不只是传授知识，更要传授给学生获取知识的方法和思维，培养学生的创新意识和科学品质，使学生具备潜在发展能力和基础。课堂教学不是基础教学的唯一形式，应提倡因材施教、鼓励个性，课堂内外相辅相成。发挥研究型大学各种科研项目多、师资力量强、水平高、本科生基础理论知识扎实、国内外文化交流氛围浓厚等优势。适当减少课堂讲授，辅以增加讨论、讲座等丰富多彩的课外活动是行之有效的经验。此外，要加强综合创新及开放式实验或实践性环节的教学活动，倡导教授主讲专业基础课程，本科生可实行导师制，教师也应积极吸纳优秀本科生参加科研工作，与研究生一起讨论研究计划及研究成果，加强对外交流与学习，了解现代教育技术等手段，建立讲授知识与探索研究相结合的新教学体系，推行以创新为核心的素质教育，大力培养具有扎实的电工程和信息工程专业学科基础理论知识和创新能力的实践性技术人才。

二、综合类研究型大学与理工类研究型大学的特点

综合类研究型大学，人文环境浓厚，自然科学学科势力强，国家及省级纵向科研经费多，学生基础扎实，思想活跃，教师理论水平高但实践意识和能力弱，有的教师工程背景薄弱，怕实践、怕动手，这样对偏爱实践应用和创业的学生带来了培养上的障碍。而理工类研究型大学实践性教学环节相对完善，师生实践意识和能力强，注重项目的实干及应用，但对喜欢科学理论研究的学生也带来了培养上的障碍。随着各学校定位不同，这两类学生比例也不同，培养上关键要“因材施教”，真正落实“学分制”，取长补短。造成这种现象的原因是我国长期形成的对这两类院校教师的评价体系，这是指挥棒，一个更注重研究性论文，另一个更注重研究与工程性项目的完成。

对综合类研究型大学，首先要改进传统的教师评价体系与结构，改善工程学科教师的状况，学习德国工科高校聘任教师模式，从重大研究所、企业具有10余年工程设计经验的高水平人员中聘任教师，由短期、兼职上课开始做，逐步过渡到全职；进一步加大年轻教师到研究所挂职从事工程研究力度。

对理工类研究型大学，也要改变教师重应用轻科学理论研究的思想，理论研究与实际应用并重。

目前我国高等教育对学生也存在“五多五少”现象；在学习方式上，从师型过多，自主型过少；在思维方式上，求同性过多，求异性过少；在学习状态上，盲从型过多，问题型过少；在学习层次上，继承性过多，创新性过少；在学习的情感上，应试型过多，兴趣型过少。表达交流能力差，职业道德的教育往往空洞，学习浮躁，对基本概念不愿多下工夫等。有不少是不需要大量的经费就可以做的，例如，境外大学的一些好的做法，把“表达交流能力”、“职业道德教育”列为必修课，采用灵活、生动的教学内容和方法，提倡基于问题的教学，着眼于学生综合创新能力培养的教学等。

无论实践能力、交流技巧、职业道德、学习兴趣、综合能力等，都有大量的改革可做，教师是主体，政策与导向是关键。

三、创新人才的培养模式研究

3.1　在教学计划中要反映出创新人才的培养

素质教育和创新人才的培养不仅仅是个别教师及少数学生的事，更要体现在本科教学培养计划中，中山大学教育培养模式一直实行学分制，主辅修、双专业和双学位制度，本科学生所修学分达到155，即可毕业，其中必修学分105，其余为选修学分。强调厚基础，宽专业，重实践是培养电子信息类专业本科生的一个基本准则。我校信息科学与技术学院现有电子信息科学与技术、通信工程及自动化、计算机科学与技术等六个本科专业，我们在教学计划及课程体系中制订了创新实践模块，包括现代电子电路设计、EDA与DSP创新设计、MATLAB和LabVIEW创新设计、工程实践课、开放式实验等内容。已建成两个各300 m²的“自动化创新实验室”和“电子设计开放式实验室”，该实验室除承担电子信息类专业必须做的实验外，主要是在教师指导下让学生进行设计性、综合性和创新性实验与科学研究，对自行提出创新性设计和实验方案的学生实行在老师指导下开放。组织本科生成立电子协会，课外组织学生参加全国电子设计竞赛、全国机器人设计竞赛等活动，培养学生自主学习的兴趣及创新能力的意识。

3.2　传授知识与探索研究相结合

从教学方法上看，课堂教学有演绎法和归纳法两类，我国高校教师传统上大多采用演绎法教学，通过教师的讲授把前人的知识系统地传授给学生，为学生打下扎实的基础，但对培养学生创新能力不利。归纳法教学不侧重系统传授知识，而是抓住重点问题展开讨论，进行启动式教学得出结论后再去验证，这是一种探索研究式教学，有利于培养学生创新能力，两种教学法各有优缺点，如发挥两种教学方法的长处，既可以为学生打下扎实的基础，又可以培养学生有一定的创新能力。我们建议从专业基础课开始，教师要有意识地组织学生探索研究知识，并展开讨论，注意培养学生发现问题和提出问题的能力。我们在许多课堂教学中采用启发式教学方式提高学生进一步探索科学知识的兴趣，例如提问词汇“IEEE”和“IEE”这个学术组织是什么、是哪几个英文单词的缩写，进而再介绍国际电气电子工程师协会及其本学科相关的学术期刊等。例如，在“电路”课程中学生学习了一阶和二阶动态电路教学内容后，我们通过让学生自行设计“一阶及二阶动态实验电路”，测试一阶电路的时间常数，分析时间常数对系统响应的影响，了解微分电路和积分电路，测试二阶动态欠阻尼系统的衰减因子及振荡频率。在自动控制原理、电气与PLC技术课程中我们结合国际著名电子信息类开发工具与软件PsPice、MATLAB、LabVIEW等软件对系统或电子电路进行分析、设计与仿真，使学生在探索学习与研究过程中全面掌握理论知识与专业实践，学会查阅大量文献资料的方法，大大激发了学生的求知欲望与热情，提高了学生主动学习的热情与积极性。

3.3　科研项目是培养创新性人才的关键

教学与科研结合的关键在教师，研究型大学的教师队伍基础素质高、科研水平强，有条件实现这种结合。为培养电子信息专业创新人才，首先要选派科研工作出色、责任心强的教师主讲本科专业基础与专业课程，要倡导教授主讲本科生专业基础课，清华大学知名教授专门为大一新生开设小班专题讨论课，学生们以小组方式与开课教授就某一专题共同开展研究，在教授指导下开展小组讨论，进行口头辩论和写作训练。在国外，哈佛大学、加州大学伯克利分校等世界知名研究型大学已有20多年开设此类课程的经验。清华大学每年开设近70门小班研讨课，所有课程都有一个共同点：知名教授任教，院士和长江特聘学者也在教学行列中。显然，这样有利于基础课教学内容更新、有利于理论联系实际、有利于开拓学生视野及创新人才的培养。众所周知，科研项目是一个完整系统地培养创新性人才的重要环节，是提高教师科学研究和教学性水平的关键，研究型大学的研究团队在科学研究与科研项目完成过程中的除需要有骨干研究教师、博士和硕士生外还应从长远考虑，为国家培养创新性人才，要尽可能多吸纳一批优秀的和有兴趣的本科生参加教师的科研项目及教学研究项目工作，使学生了解从事科学研究的全过程，参加研究项目部分实验、仿真、计算过程。个别本科学生还与教师一起在SCI、EI期刊上发表学术论文，编写专著及教科书。共同完成了科研与教学研究项目，使学生受益匪浅，促进了产、学、研实质性结合。我校教务处和设备处等职能部门及院系还设立了本科生科学研究和实验教学研究项目基金，每年资助200多个项目，每个项目平均1000元，尽管资助力度有限，但学生的积极性很高，鼓励了创新人才的培养。

3.4　师生互动培养一流优秀本科生

培养创新人才，必须调整师生关系，不能再以教师、课堂、教材为中心进行教学，教师要鼓励学生提问题，勇于发表不同意见，即使是错误的意见，对学生提出的问题，教师不一定都能解答，正确的选择是师生结合，共同去探索研究，寻找正确的答案。师生间在学术上建立起民主平等的关系，这将极大地调动学生学习的积极性，有利于创新人才的培养。善于培养、发现基础扎实或有一定实践能力的优秀学生，因材施教。理论基础好又潜心做学问的本科学生可以让他们早日参加科研项目，指导教师要指引他们学习相关学科研究生教材、科学研究专著、阅读本学科著名学术期刊论文，让本科生参与研究生研究问题的讨论，向学生介绍本学科重点和难点问题，鼓励并指导优秀本科生撰写学术论文。对有一定兴趣和实践能力的学生要为他们提供和创造实践性环节的场地及软硬件条件，帮助老师完成科研项目中硬件电路设计、软件设计与设备调试，积极参加全国大学生电子设计竞赛。连续两年我培养的两名优秀本科生毕业时在国际重要学术期刊上发表英文学术论文多篇，被香港中文大学、香港城市大学的国际著名学者招去读研究生，并提供了全额奖学金。2007年我指导的两个队还获得全国大学生电子设计竞赛一等奖，10多位有实践动手能力的本科生被国内许多著名公司聘去工作或在高校进一步学习深造。

四、对外交流的创新人才培养模式

4.1　交流能力的重要性

工业界的人们经常抱怨从学校出来的工程师们并没有培养好与人们口头或书面交谈或交流的能力，具备良好交流能力的工程师被视为能创造财富的宝贵人才。美国企业有一个调查，询问是什么因素影响管理人员的晋升，调查结果可能会令你大吃一惊：“基于经验或经历之上的技术能力”排在倒数第四位，自信、有追求、灵活、成熟、能做出合理的决定、与人合作以及刻苦工作等品格都排在其前面，而名列第一位的则是交际和交往的能力。有成效的交际能力被许多人认为是成功的最重要的阶梯，鼓励本科生通过老师的教学和科学研究工作进行相互公开交流学习与讨论、公开进行学术演讲，培养学生的自信心和领袖意识，培养他们的团队合作意识，作好具有创新意识的未来科学家、工程师及高级管理人才的培养，为国家建设作出更大贡献。

4.2　积极扩大本科生与国内外大学的交流

教育与科学技术研究不受地区限制。应鼓励对外交流与合作。随着我国经济实力与国际地位的不断提高，我国高等教育也迎来了美好的春天。我国高等教育又重新启动的公派留学机制，培养高水平研究型大学的拔尖创新人才，由国外著名大学单独培养博士生或联合培养博士生。本着“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”的原则有许多研究型大学院校还有交换生制度。例如，今年清华大学选派100名优秀本科生去美国、加拿大、澳大利亚、欧洲、日本、新加坡、香港等地著名大学进行本科交换生交流，我校与香港大学、香港科技大学、香港中文大学、香港城市大学、香港理工大学、香港浸会大学、山东大学等院校有着校际合作协议，每年互派本科交换生100名，去对方学校进行交流学习一学期，相互承认学习课程学分及成绩。我校凯思奖学金每年还资助优秀本科生、硕士及博士生前往美国、日本、瑞典等国家进行交流学习，攻读学位。通过交流双方进一步对各自地方、校园文化等有了较好的相互了解，增进了友谊，培养了学生团结协作的精神、开阔了视野、增长了知识，看到对方学校创新人才培养的模式及好方法。知道了一个有用人才应具备的爱心与素质，增强了责任心及自信心，给今后人生定位和走向指明了方向。

4.3　开展丰富多彩的课外教学活动

兴趣是培养创新人才最好的老师。素质教育与创新人才的培养只凭教学计划中课内学习是不够的，课内学习是为学生打下良好的基础，人文素质教育对理工科学生的思维品质也有重要影响。理工科学生的思维主要是严密的逻辑思维、动态和形体思维，而人文思维是形象抽象思维，凭借直觉和灵感，这些是原创性思维的主要来源。通过举办中外优秀文化讲座、各类自然与社会科学讲座、报告会、研讨会等，将名人成功的经验直接传授给学生。紧密结合课堂教学、校园文化和实践教学。要安排大学生利用生产实习参观现代企业生产制造过程，利用寒暑假组织大学生参加社会实践调查、社区服务与生产实习等，让学生了解我国国情、民情，提高学生人际沟通和交流能力、团结协作意识、竞争与合作意识。

4.4　原版教材与双语教学

为培养与国际接轨的创新人才，近年来各大出版社引进了许多国外著名大学使用的优秀外文原版教材或影印版，这种现象在电子信息学科尤为突出。外文原版教材最大的特点表现如下：

1．教材信息量大、新技术知识更新快

在激发出学生学习热情和兴趣的同时，也改变了国内“一本教材，多年不变”的现象。原版教材大多是世界级专家所著，视野广、叙述清晰可读，读后大有“豁然开朗、酣畅淋漓”的感觉。

2．原版教材教辅材料全

几乎每本原版教材都有相应的Web站点提供教辅材料，帮助师生在线学习或索取教辅材料，包括电子教案、投影片，图例及习题解答，还提供读者交流的电子园地，充分体现立体化教材的特点。此外，还给出相关学术组织的站点，以激发读者自身的主动性和参与性，有利于培养创造性的思维和独立从事研究与学习的能力。

3．理论与实践并重

国外优秀教材并不追求理论推导的完美性，而是注重理论结合实际的创作手法。例如“电路基础”课程的教与学不是一件轻松的事，怎样发挥学生学习的主动性、积极性，以及怎样使一门抽象且可能被认为是枯燥无味的课程在学生心目中变为一门有趣、生动活泼的课程是电子信息类教育家面临的使命性任务。国际著名学者C. K. Alexander 编著的“Fundamentals of Electric Circuits” 在编写上注重人文化，每章均以世界著名科学家的名言开头，然后介绍对本学科有重要贡献的科学家的生平事迹，并对相关学科做简单介绍，以及扩展学生的知识面，向学生讲述一些如何提升自己，逐步走向成功的经验，每章未均有一节应用内容，介绍理论知识在实际系统中的应用例子，还有许多优秀的编著特点这里不再赘述。

我院学生入学时基础扎实、素质较高、英语水平高，近年来我们在《计算机文化》、《高级程序设计》、《电路基础》、《数值计算》、《电磁场与电磁波》、《数据结构与算法》、《操作系统》、《数据库系统》、《自动控制原理》、《数字信号处理》等10多门课程中采用外文原版教材及双语教学，取得了较满意的效果，使电子信息学科专业在课程体系、教材和教学内容上逐步与国际接轨，培养了适应国际经济和技术全球化要求的高级人才。但引入外文原版教材和双语教学要根据各自学校及学生的实际英语水平做出符合实际的选择，我国基础教学有特色及优势，高等数学，大学物理等重要基础课一般不宜采用“双语教学”。

五、总结

自主创新人才培养模式是一项复杂的系统工程，国家、学校各部门领导要统一认识，并给予大力支持，师生更要统一思想，坚定信心，共同营造一个良好的培养氛围，为国家经济建设与发展培养符合时代潮流、锐意开拓进取的大批创新人才。随着我国进一步启动高等教育质量工程项目、国家创新实验训练项目、国家精品课程与国家教学名师建设项目，我国创新性人才培养逐步走向正轨。

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