赛创牵引下贯穿式多维度创新型人才培养模式

［摘 要］ 在“中国制造2025”和教育部“四新”建设的背景下，针对国内高校实践教学弱化与学生创新能力培养不足的问题，着眼工程认证，立足国家发展，关注学生就业，尊重个体成长，以培养德智体美劳全面发展，富有创新精神、实践能力和国际视野的高素质人才为目标，面对汽车电子控制技术、机器人应用技术、仿生智能技术等行业发展中相关的国际研究前沿和工程技术需求，提出了贯穿式多维度创新型人才培养模式。实践表明，该模式不仅提高了学生的学习成绩与动手能力，也提高了具备批判性思维和创新能力的专门人才培养质量，同时为培养方案修订和教学方法改革提供了新思路。

［关键词］ 人才培养；创新；多维度；四新建设

［基金项目］ 2024年度吉林省高等教育教学改革重点课题“高教强省背景下拔尖创新人才自主培养机制研究与实践”（2024L5LO0P60005）；2022年度吉林省高等教育学会高教科研课题“新工科背景下自动化专业创新型人才贯穿式培养模式研究”（JGJX2022D18）；2021年度吉林大学研究生教育教学改革与研究项目“科教融合—校企协同—学科交叉的控制学科创新型人才培养新模式”（2021JGY16）；2021年度吉林大学本科教学改革研究项目“新工科背景下创新型人才贯穿式多维度培养模式研究”（2021XYB120）

［作者简介］ 胡云峰（1983—），男，吉林梨树人，博士，吉林大学通信工程学院教授，博士生导师，系主任，主要从事混合式教学研究；唐志国（1984—），男（满族），黑龙江哈尔滨人，博士，吉林大学通信工程学院副教授，硕士生导师（通信作者），主要从事混合式教学与教育控制论研究；刘奇芳（1987—），女，山西忻州人，博士，吉林大学通信工程学院副教授，硕士生导师，主要从事教学创新设计与评价研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）29-0001-04 ［收稿日期］ 2024-03-25

教育部高等教育司印发的2021年工作要点着重强调：持续推进“三个一流”建设，深入推进“四新”建设，加强紧缺专业人才培养，推动高校人才培养组织模式创新变革等［1］。全球新一轮科技革命和产业变革正在加速演进，以新技术、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，亟须培养一大批多样化、创新型科技人才，以促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。2021年底我国工业和信息化部等八部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》以及《“十四五”机器人产业发展规划》明确指出：我国要推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革［2］；同时到2035年，我国机器人产业综合实力达到国际领先水平［3］。这需要大量的自动化专业毕业生作为储备人才。无论是“四新”中的新工科建设，还是国家、社会、市场对自动化专业大学本科毕业生的需求导向，都要求高校不仅要注重本科生理论知识的学习，还需要进行实践、科研及创新等相关训练。由此可见，让本科生进行科研与创新是高校人才的培养体系，尤其是“双一流”研究型高校的重要环节，也是大学实现创新教育和教学方式转变的关键一环。

一、人才培养模式革新的必要性

（一）工程认证的需要

2016年，中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员。这标志着我国工程教育质量得到国际认可，工程教育国际化迈出重要步伐。工程教育认证标准的核心要求在于培养学生具有扎实而全面的综合工程能力，使毕业生成为能够解决复杂工程问题的高端工程人才［4-6］。因此，以知识灌输、考试主导的高校学生传统培养模式已很难适应当前的人才培养需求。

（二）国家发展与学生就业的需要

从国家宏观战略目标来看，当前我国正在实施的“中国制造2025”产业发展战略，以及高等教育“双一流”建设方案，最终指向：我国急需培养出一大批具有解决复杂工程问题的高端工程人才。由吉林大学就业指导中心统计的自动化专业本科毕业生去向数据表明，在毕业生中攻读研究生及出国深造的比例每年近45%，而直接就业的毕业生多是在华为、一汽、中国科学院、小米、通信三大运营商等单位，也会不同程度地从事科学研究。由此可见，在本科阶段培养学生的科研能力极为重要。

（三）学生个体成长的需要

我校自动化专业多年来在大一开设了“自动化导论”课程，2018年又增设了“新生研讨课”，以教师指导、学生主讲、团队合作的翻转课堂为范式，以训练学生资料查阅、论文整理、PPT制作、报告撰写、流利表达、善于提问为手段，打造“师—生—课”学习共同体。问卷调查显示：学生对该类课程的满意度达到97.6%，学生反映他们在专业知识、沟通能力及学术能力都有一定提升，想在后续课程中进一步尝试该学习模式［7］，如图1所示。

综上所述，在顺应国际工程人才培养趋势，满足国家发展战略需求方面的同时，关注当代大学生自己的切身需求，在以学生为中心，以目标和成果为导向的教学理念下，在本科阶段培养中构建动手实践与科研训练体系，具有重要意义。

二、贯穿式多维度创新型人才培养模式的构建与实施

（一）变革育人理念

坚持社会主义办学方向，紧抓“双一流”和新工科建设契机，弘扬吉林大学“红白黄三源色精神”，厚植课程思政理论底蕴，坚持立德树人，将第二课堂与社会实践联动，加强同其他科研机构和企业的合作，建立教学、科研、学科与社会之间教、研、产一体实践平台。面向汽车与机器人产业的技术前沿，强化学生创新创业教育和个性化培养，其核心要素如图2所示。

（二）构建育人模式

1.感受科研：新生研讨唤起学生科研意识。通

过“自动化导论”和“新生研讨课”等课程，向大一新生介绍本专业、本学科各教师的研究方向及学科前沿知识，并组织取得科研成果的高年级学生进行科研分享。科研导师借助QQ群、微信群、学习通等工具与学生随时随地交流互动，指导学生在研讨课中如何查阅资料、分析筛选综述、撰写汇报文稿和PPT、应对基本汇报与提问环节，并培养学生的逻辑思维能力及具有小组合作学习的兴趣。

2.技能训练：“双创”引导推动学生科研训练。在大学二年级以大学生创新创业项目、电子设计大赛、机器人竞赛、智能车大赛、互联网+等“双创”竞赛为契机，科研导师引导学生在做中学、赛中学、创中学。同时，专业基础课教师借助课程讲授，引入“双创”竞赛的成果，开展合作学习，并向学生阐明学习的广度与深度的辩证关系，帮学生厘清将“双创”竞赛等环节与进一步科研探索连贯起来的重要性。并在相应的实践环节注重夯实学生的动手能力，培养学生解决工程问题的思维能力，以及组间的竞争意识。

3.提高能力：多方协同攻关学生研究课题。大三专业课实践环节包括课内单元实验、课程设计、综合实验，扩展实验环节还有以学生兴趣为导向的开放性实验、依托产学研平台的企业攻关课题以及指导教师确定的学术课题（分成导师自主立项、导师协助立项、学生申请立项、学生自主立项及企业专项5个层次）。根据培养体系中不同阶段的培养目标，遵循“设立课题—创新解决—讨论总结—汇报展讲—反思优化”的科研规律，建立积极且具有活力的教育模式。此时的组间讨论以科学创新思维交流为主，期间鼓励进行跨年级的交流合作，将不同年级学生的特长有效结合起来。

4.自主创新：毕业设计完成学生能力飞跃。本科毕业设计期间，可以让做科研课题的大四学生与导师课题组研究生团队融合互助，这样有利于本科生充分学习师兄师姐的成功经验，少走弯路，从而加快他们攻克技术难点的步伐。毕业设计选题尽量保持第二、第三阶段的延续性。毕业设计的成绩核定既要注重学生的实践创新性，也要注重过程性评价。

因此，以提高人才培养质量为核心，以培养德智体美劳全面发展，富有创新精神、实践能力和国际视野的高素质人才为目标。基于“重基础、强实践、抓创新”的育人理念，将行业相关的国际前沿和工程技术需求融入教学，逐步形成了具有鲜明特色的贯穿式多维度创新型人才培养模式，如图3所示。

三、创新人才培养模式的实施成效

（一）学生培养：实践引领、国际合作

近五年，自动化专业学生参加“双创”和竞赛的覆盖率达75%以上，获得国际、国家级奖项50余项，省级以上奖项300余项。学生在此过程中能很好地针对模型设计和控制过程中的疑难问题及时与导师沟通，在专业兴趣、思维拓展及团结协作精神方面提高显著。引进海外讲座教授3人；引进Linear Control System Theory and Design等海外优质课程4 门次；累计培养国际交流生30余名。通过校际协同培育和多学科的交叉融合，学生创新和科研能力显著提升，同时也有效培养了学生的国际视野和国际竞争力。

（二）平台建设：校企联合、科研反哺

平台建设成效突出，科研反哺教学。建设了离合器后置的无动力中断自动变速箱及控制系统；自主研发了测温、药物喷洒机器人，用于吉林大学附属实验中学及吉林大学工程训练中心的体温测量及防疫消杀。依托以上科研平台设计了50余个本科生开放实训项目，并应用到综合实验、生产实习及认识实习等教学环节中，有效培养了学生的创新思维能力和自主创新能力。约10%毕业生进入一汽、上汽等企业从事汽车研发工作，约7%进入华为、中兴等通信领域的龙头企业工作，实现技术与人才的同步转移。

（三）师资队伍：以赛促教、赋能提升

教师的教学投入度和业务素质提升明显。共获得吉林省教学团队称号1项，在各类教学竞赛中获得国家级奖项7人次，省部级奖项10人次；获批教育部教指委、省级、校级教研项目20余项；出版（含修订）教材10余部，发表教研论文近30篇；建设了16门线上课程，其中国家级一流本科课程3门；教师获国家级青年人才称号2人、全国首席科学传播专家1人、长春市高技能职工称号1人、各类竞赛优秀指导教师5人。

结语

贯穿式多维度创新型人才培养模式既强调了实践教学与国家、社会、市场的发展需求的紧密度，又重视了学生的个体成长。通过不断优化课程体系，强化实践教学环节，培养自主创新技术手段，使得人才培养质量显著提升。教学实践成果表明，该人才培养模式不但有效解决了当前国内高校实践教学弱化和学生创新能力培养不足的问题，也为工程教育的未来发展提供了新的方向和思路。

参考文献

［1］教育部高等教育司.关于印发《教育部高等教育司2021年工作要点》的通知：教高司函〔2021〕1号［A/OL］.（2021-02-04）［2024-02-02］.http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202102/t20210205_512632.html.

［2］关于印发“十四五”智能制造发展规划的通知：工信部联规〔2021〕207号［A/OL］.（2021-12-21）［2024-02-02］.https：//www.miit.gov.cn/jgsj/zbys/wjfb/art/2021/art_f3952b4a7d0941609d94262da9891542.html.

［3］关于印发“十四五”机器人产业发展规划的通知：工信部联规〔2021〕206号［A/OL］.（2021-12-21）［2024-02-02］.https：//www.miit.gov.cn/ztzl/rdzt/znzzxggz/xwdt/art/2021/art_53d23aac13374212968b9f4919b5d457.html.

［4］周绪红.中国工程教育人才培养模式改革创新的现状与展望：在2015国际工程教育论坛上的专题报告［J］.高等工程教育研究，2016 （1）： 1-4.

［5］姜春玲，陈君.工程教育专业认证下实践教学体系与模式探索［J］.高教学刊，2024，10（8）：63-67.

［6］董爱梅，赵彦峻，赵庆志.认证引领、“双创”融入、多维互动的教学新范式：以机械电子工程专业为例［J］.教育教学论坛，2023（19）：9-12.