进阶式高阶创新人才培养探索与实践

摘  要：针对新时期创新人才培养的需要，基于学习进阶理论构建四维一体的进阶式高阶创新人才培养框架体系。该体系以接受高等教育的大学一年级新生为进阶起点，以培养高阶创新人才为进阶目标，以知识、能力、思维、素养作为四维进阶变量，通过课程引领设计知识进阶轨迹，以项目驱动构建能力进阶轨迹，通过应用导向实现思维进阶，通过专业素养、人文素养、职业素养的多维进阶并举提升综合素养。通过上海大学近10年的卓越工程师培养应用实践，该框架体系很好地指导上海大学卓越工程师的培养，取得很好的应用效果。

关键词：高阶创新人才;进阶;学习进阶理论;进阶变量;进阶轨迹

中图分类号：G640       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）21-0033-04

Abstract： In response to the needs of innovative talent training in the new era， a four-dimensional integrated progressive high-level innovative talent training framework system is constructed based on the progressive learning theory. The system consists of a progressive starting point， a progressive goal and four progressive variables. The starting point for progression is freshmen who receive higher education. The progressive goal is to cultivate high-level innovative talents. Progressive variables include four dimensions： knowledge， ability， thinking， and literacy. This paper designs the knowledge progression trajectory by curriculum progression， builds the ability progression trajectory by project-driven， realizes the progression of thinking through application orientation， and promotes comprehensive literacy through the multi-dimensional progression of professional quality， humanistic quality and professional quality. Through the application practice of training excellent engineers in Shanghai University in recent 10 years， the framework system has well guided the training of excellent engineers in Shanghai University andgood application effects are achieved.

Keywords： high-level innovative talent; progression; progressive learning theory; progressive variable; progression trajectory

党的十八大以来，习近平总书记针对中国教育改革发展的方向性、根本性、战略性问题做出了一系列重要讲话、指示和批示，提出了一整套新理念、新思想、新观点，并对人才的创新能力和综合素质提出了新的要求。高阶创新人才创新能力强，综合素质高，是当前人才培养的目标所在。高阶创新人才的“高阶”表现在知识、能力、思维、素养四个维度，即：知识体系全，创新能力强，综合素养好，思维模式新。可见，高阶创新人才是人才培养的高级目标，高阶人才综合素质的形成非一日之功，需要在一定的培养体系下不断地渐进式培养。大学教育是高阶创新人才培养的重要阶段，当前以老师主导的课堂教学为主的培养模式无法满足高阶创新人才培养的需要。2004年，美国学者SMITH等在向美国国家研究理事会（National Research Council，NRC）提交的报告中第一次提出了学习进阶的思想[1]。2007年，NRC正式将学习进阶定义为“对学生在一个时间跨度内学习和探究某一主题时，依次进阶、逐级深化的思维方式的描述”[2]，并将学习进阶作为美国《新一代科学教育标准》的核心编写依据[3]。近年来，学习进阶理论逐渐被我国教育界所熟知，并应用于基础教育[4-5]和应用型人才培养[6-7]中。学习进阶是一种关于学生认知发展的模型，本质上反映了科学教育观的转变，即从传统的分割的教授各知识模块和各探究技能转变为系统设计教学序列以帮助学生建构科学概念体系、培养科学实践能力，并在此过程中促进学生的认知发展[8]。学习进阶为渐进式高阶创新人才培养提供了可行的途径。本文将学习进阶理论应用于高阶创新人才培养体系的构建中，探索一种多维进阶的高阶创新人才培养模式。

一、学习进阶理论指导下的高阶创新人才培养框架

学习进阶理论认为，一个完整的学习进阶过程应包括进阶起点、进阶目标和介于以上二者之间的若干中间节点，由进阶变量将三者串联。进阶起点是学生进入课堂学习前已经具备的水平，通常表现为对概念的先前理解;进阶目标作为学习进阶的终点，通常为期望学生在完成该学习进阶后，最终达成的行为和水平;中间节点是起点和目标之间的多个中间水平，作为学生学习进阶的思维发展路径，是学生概念发展的踏脚石;进阶变量明确了需要长期发展的某项或某几项内容维度，通常是学科中的某些核心概念，或是科学工作中的某些关键实践技能[9-10]。基于以上理论，本文构建如图1所示的进阶式高阶创新人才培养框架体系。

高阶创新人才培养的核心是具有卓越品质的人的塑造，图1的框架体系中以人为起点，也以人为终点。即将接受高等教育的大学一年级新生作为进阶的起始点，经过多维进阶培养，将他们塑造成具有卓越品质的高阶创新人才。进阶轨迹的设计取决于进阶变量，进阶变量反映了进阶目标达成的关键要素。高阶人才的四维特征表明，知识、能力、思维、素养是高阶人才培养的关键要素。因此，本框架以上述四大关键要素作为进阶变量（式1），分别从知识、能力、思维、素养四个维度设计进阶路径，每条路径又包含若干中间节点，这些中间节点既是高阶人才培养进阶过程中的一个中间培养环节和阶段目标，也是一个个不断向上的台阶，其终点指向进阶目标，即培养高阶创新人才（图1）。

高阶创新人才=F（知识，能力，思维，素养）。（1）

二、多维进阶轨迹设计

进阶轨迹是进阶式人才培养的关键要素。进阶式高阶人才培养中的四个进阶变量构成了四个进阶维度，本文分别从这四个维度设计进阶轨迹。

（一）知识维进阶轨迹设计

知识是人才培养的基础。长期以来，我国的高等教育人才培养体系主要是围绕知识的传授建构的，这种培养模式尽管有其局限性，但单从知识体系的构建来说是有其优越性的。本框架中知识维的进阶依然采用课程引领的逐级深入的进阶轨迹，从基础课到专业基础课，再到专业课及综合实践课，这一主线贯穿大学教育四年，通过不断地由浅入深的知识学习实现向掌握某一领域专门知识的人才的进阶，在此过程中逐步培养专业思维能力。同时，在各个进阶阶段设置与该阶段知识水平匹配的研讨性、探究性、工程教育类课程及创新实践项目，实现与思维、能力维的协同进阶。

（二）能力维进阶轨迹设计

知识和思维的进阶是高阶创新人才培养的基础和保障，能力的进阶是高阶创新人才培养的本质和核心。本框架根据培养对象在不同培养阶段的知识水平和思维能力设计项目驱动的四年一贯制进阶型实践环节。每个环节都吸收企业、科研院所与高校一起协同完成，包括共同设计实践内容，共同参与全程指导，共同评价实践结果。具体进阶轨迹为：大学一年级作为进阶的起点，在学生尚没有专业背景的情况下，着重通过小发明、探究性小课题培养学生的创新意识;二年级开始，针对主要专业基础课和专业课设计创新性课程项目，这种创新项目仅根据单一课程的知识点设计，进阶难度较小;三年级开设跨院系、跨专业的联合大作业，需要多学科的协同才能完成，进阶难度明显提升;四年级的毕业设计真题真做，从企业的需求出发与企业联合设计能解决企业实际问题的题目，锻炼学生综合运用专业知识解决实际问题的能力，是能力进阶的高级阶段。

（三）思维维进阶轨迹设计

创新思维的形成源于兴趣、好奇、探索的相辅相成。没有兴趣，就无法激发起好奇心，探索也就失去了原动力。因此，本框架将探索精神的培养作为思维进阶的第一阶，向上依次为应用分析、设计研究、创新创造。整个进阶过程以应用为导向。大一阶段开设新生研讨课培养好奇心与探索精神，大二通过课程知识点的应用分析初步建立起专业思维模式，大三通过多学科交叉课题的设计研究实现专业思维模式的进阶，大四通过毕设真题真做、大创项目、优本项目体现创新创造，实现向高阶思维的跨越。

（四）素养维进阶轨迹设计

素养体现一个人的综合素质，包括体现专业技术水平的专业素养、体现为人处世的基本“德性”“价值观”“人生哲学”的人文素养和体现职业道德水平的职业素养。因此，素养呈现多维性，只有多维并举才能实现素养的进阶。其中，专业素养进阶内化于知识、能力、思维的进阶中，通过知识的积累、能力的提升、思维的进阶提升专业素养。人文素养的进阶除了通过设计贯通大学四年的分层级人文类选修课实现外，更重要的在于学生的自我培养和自我养成。职业素养的进阶分为三个层级，首先是职业伦理教育，通过职业伦理教育培养职业伦理意识，正确处理职业活动与社会、自然的关系;其次是全球视野的大局观的养成，充分认识全球化大背景下职业活动的全球化影响;最后是主动承担社会责任，塑造高职业素养的创新人才。

三、实践与应用

2011年，上海大学通信与信息工程学院开始实施卓越工程师培养计划。10年来，学院一直以培养基础扎实、实际动手能力强、综合素质高、具有国际视野的卓越工程师和优秀人才为目标，积极探索进阶式人才培养模式，取得了很好的效果，为高阶创新人才培养积累了宝贵经验。

（一）构建层次化的卓越工程师培养课程体系

以图1的框架体系为指导，围绕知识、能力、思维、素养四个关键进阶变量达成构建层次化卓越工程师培养课程体系，逐步扩展专业知识，强化实践能力、开拓创新思维，提升综合素养（图2）。

图2的课程体系通过理论课程的进阶、工程实践类课程的进阶、综合素养类课程的进阶，以及各进阶环节分析、设计、研究能力的培养，实现知识、能力、思维、素养的进阶，并在具体实施过程中将行业发展引入专业导论课程，激发学习兴趣，培养学生专业认知能力;将产业需求与技术方法引入学科基础课程，引导学生应用专业知识分析、解决复杂工程问题;将新兴技术和科技前沿融入高年级研讨课、综合实践课等专业课程，构建与时俱进的知识体系，激发创新思维，培养学生设计、研究等专业综合能力;将产业项目与科研课题纳入联合大作业、毕业设计等综合实践类课程，培养学生专业综合能力和创造创新能力。通过层次化课程学习，循序渐进提升学生高阶创新能力和综合素养。

（二）项目驱动，理论与实践同步进阶，培养创新能力，提升专业素养

从完成复杂任务、解决综合问题出发，设立进阶式能力培养项目，多方协同引导学生进行主动性、建构性、合作式的高阶学习。大一设立小发明、探究性小课题，培养探索精神和创新意识。大二开始针对每一门专业基础课和专业课设计创新性课程项目，将课程与项目紧密融合，渐进式培养解决复杂问题的能力，提升专业素养。大三设立多元化综合实践项目，由不同专业的学生分工协作、思维碰撞，促使学生获得建构性、情景化的高阶知识。大四由学生自主选择工程技术、产品研发和科学研究等各类毕业设计，真题真做，培养个性化创新能力。通过贯穿四年的进阶式培养，学生高阶思维逐渐形成，向适应产业需求、行业发展的高阶创新人才迈进。