張帆

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院，北京 100083

一、研究概述

當(dāng)前大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用，為研究型大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了很好的發(fā)展機(jī)遇和技術(shù)支撐。國家制訂《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實施方案（2018—2022 年）》和《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等指導(dǎo)性文件，對推動高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)和教育改革具有重要戰(zhàn)略意義。大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是研究型大學(xué)實踐教學(xué)改革的重要內(nèi)容，已上升到支撐國家未來發(fā)展的戰(zhàn)略高度。因此，加強(qiáng)研究型大學(xué)創(chuàng)新實踐教學(xué)與大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)勢在必行。

許多研究型大學(xué)把學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)的重要抓手，但在學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面略顯不足，究其原因，主要是在創(chuàng)新實踐教學(xué)方面存在以下問題：一是創(chuàng)新實踐教學(xué)在技術(shù)應(yīng)用方面更新滯后，而且創(chuàng)新實踐教學(xué)方式單一，難以適應(yīng)新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求。二是創(chuàng)新實踐教學(xué)與工程實際脫節(jié)，學(xué)生參與創(chuàng)新實踐的時間和機(jī)會不足，缺乏良好的創(chuàng)新實踐環(huán)境。三是學(xué)生開展創(chuàng)新實踐所需的共享資源匱乏，缺乏學(xué)生創(chuàng)新能力和科研思維培養(yǎng)機(jī)制，也難以滿足大學(xué)生拔尖人才自主研學(xué)和創(chuàng)新發(fā)展的需求。

針對上述問題，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）借鑒國內(nèi)外大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)經(jīng)驗，開展了基于導(dǎo)師制培養(yǎng)模式的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索：通過導(dǎo)師全程參與本科生學(xué)業(yè)指導(dǎo)以及創(chuàng)新訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，使學(xué)生通過雙創(chuàng)項目、雙創(chuàng)競賽獲得雙創(chuàng)成果；導(dǎo)師按學(xué)生的研究方向?qū)⒆约核袚?dān)的課題任務(wù)分解成多個子任務(wù)或子課題，并根據(jù)課題子任務(wù)組建研究小組或科研團(tuán)隊；通過研究生帶高年級本科生、高年級本科生帶低年級本科生建立“傳幫帶”的科研訓(xùn)練機(jī)制，并充分利用實際科研項目和科研訓(xùn)練平臺，使學(xué)生在參與科研項目或課題研究過程中，在專業(yè)技術(shù)、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊合作能力和創(chuàng)新能力等方面得到訓(xùn)練和提高。

二、將導(dǎo)師制育人模式應(yīng)用于創(chuàng)新實踐教學(xué)當(dāng)中

秉承個性化培養(yǎng)和因材施教教學(xué)理念的本科生導(dǎo)師制，已成為各高校實踐教學(xué)改革的重要組成部分。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）基于本科生導(dǎo)師制培養(yǎng)模式，將思政元素、雙創(chuàng)教育融入教學(xué)體系，建設(shè)以導(dǎo)師為指導(dǎo)、本科生為核心、研究生協(xié)助指導(dǎo)的具有梯隊性和互補(bǔ)性特點的高效創(chuàng)新團(tuán)隊，開展創(chuàng)新實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，助力研究型大學(xué)創(chuàng)新實踐探索和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

將導(dǎo)師制育人模式應(yīng)用于學(xué)生創(chuàng)新實踐，以實際科研項目或研究課題等的實踐項目為載體，將新一代信息技術(shù)與礦山工程實踐相結(jié)合、注重多學(xué)科交叉融合，使創(chuàng)新訓(xùn)練及科研選題緊跟學(xué)科前沿，通過構(gòu)建“創(chuàng)新訓(xùn)練多學(xué)科交叉融合、創(chuàng)新教學(xué)與工程實踐相結(jié)合”的導(dǎo)師制創(chuàng)新訓(xùn)練與實踐育人模式，將學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)融于創(chuàng)新訓(xùn)練等實踐育人全過程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新意識、科學(xué)研究能力和工程實踐能力。

將導(dǎo)師制人才培養(yǎng)與創(chuàng)新訓(xùn)練、科研活動相結(jié)合，在大學(xué)二年級開始開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，使大學(xué)生在夯實理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的同時廣泛參與科研創(chuàng)新訓(xùn)練與工程實踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊合作精神以及科學(xué)素養(yǎng)和科研能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實踐育人體系當(dāng)中

在人才培養(yǎng)過程中，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與就業(yè)創(chuàng)業(yè)實踐作為加快推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作發(fā)展的兩大引擎，通過落實將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入實踐育人體系，努力提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。學(xué)校聚焦高等教育創(chuàng)新實踐教學(xué)目標(biāo)，注意將課堂教學(xué)與課外實踐、理論教學(xué)與工程實踐有機(jī)結(jié)合，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程，構(gòu)建“導(dǎo)師全程指導(dǎo)、線上線下相融合、理論實踐相結(jié)合”的創(chuàng)新實踐新模式，多維度培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、合作精神和解決實際問題的能力。一是學(xué)校通過開設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)生社團(tuán)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)平臺，推動大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念進(jìn)課堂。二是學(xué)校依托本科生全程導(dǎo)師制，聯(lián)合校外創(chuàng)新企業(yè)及科技孵化機(jī)構(gòu)，遴選優(yōu)秀學(xué)生組建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，配備校外企業(yè)導(dǎo)師和能源行業(yè)導(dǎo)師，制訂專門培養(yǎng)方案，通過導(dǎo)師指導(dǎo)、企業(yè)實訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)實踐等方式，有效提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力。三是通過開展工程實訓(xùn)課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列課程，依托“礦大北京能源科技園大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化器”“礦大北京-鄭煤機(jī)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)中心”等多個校企聯(lián)合實驗室和實訓(xùn)基地，拓展了大學(xué)生實踐教學(xué)的深度和廣度，提升了學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)、應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需理論水平與實踐能力。此外，通過組織學(xué)生積極參加學(xué)科競賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，使學(xué)生將理論學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實踐相結(jié)合，落實了理論與實踐相結(jié)合、創(chuàng)新能力培養(yǎng)與工程實踐相融合的育人理念。

四、將科技創(chuàng)新融入實踐教學(xué)過程當(dāng)中

為培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力，學(xué)校將學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練與實踐教學(xué)相結(jié)合。發(fā)揮導(dǎo)師制在科研團(tuán)隊管理和項目任務(wù)驅(qū)動的優(yōu)勢，通過創(chuàng)新訓(xùn)練、科研訓(xùn)練及能力拓展等環(huán)節(jié)，將學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練與實踐教學(xué)相融合，實現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)特點及研究興趣，參與團(tuán)隊的實際科研任務(wù)或研究課題，培養(yǎng)和提高科研能力和創(chuàng)新實踐能力。比如筆者根據(jù)國家重點研發(fā)計劃項目“煤礦重特大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)研究”以及課題“災(zāi)害礦井應(yīng)急通信及人員定位系統(tǒng)”任務(wù)書，將子課題“礦井應(yīng)急通信技術(shù)研究”分解為下列7 個子群題目:（1）災(zāi)害礦井場景建模與地圖導(dǎo)航；（2）井下災(zāi)害偵測飛行機(jī)器人研制；（3）井下飛行機(jī)器人自主導(dǎo)航與定位；（4）災(zāi)害礦井目標(biāo)智能檢測與識別；（5）災(zāi)害礦井移動應(yīng)急通信方法與裝置；（6）災(zāi)害礦井火災(zāi)監(jiān)測方法及裝置；（7）災(zāi)害礦井水災(zāi)監(jiān)測方法及裝置等。這些選題研究內(nèi)容涉及熱點領(lǐng)域研究綜述、目標(biāo)檢測與識別技術(shù)理論、目標(biāo)識別與定位算法研究，以及有關(guān)研究課題的系統(tǒng)方案設(shè)計、虛擬仿真實驗與實驗數(shù)據(jù)分析等。上述選題的難度和深度非常適用于大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練，因為其研究任務(wù)明確，技術(shù)路線清晰，與課題任務(wù)相關(guān)性強(qiáng)。因此，在既有目標(biāo)及任務(wù)驅(qū)動下，學(xué)生科研小組通過導(dǎo)師指導(dǎo)、團(tuán)隊協(xié)作、任務(wù)驅(qū)動和課題研究，并通過考核激勵，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對科研任務(wù)的責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對科學(xué)問題的探索能力。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新實踐能力，也可以讓學(xué)生增強(qiáng)團(tuán)隊合作精神。

五、將課程思政元素融入專業(yè)教學(xué)過程當(dāng)中

為了更好地滿足大學(xué)生的全面成長要求和綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求，研究型大學(xué)應(yīng)在專業(yè)課程教學(xué)中有效融入課程思政元素，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，幫助大學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，為新時代大學(xué)生思想政治教育開辟新渠道，解答“培養(yǎng)什么樣的人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一時代之問。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）通過將課程思政元素融入專業(yè)教學(xué)過程，實現(xiàn)立德樹人潤物無聲。例如，在通信原理和礦業(yè)新工科專業(yè)課程教學(xué)中，將科技創(chuàng)新與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合，通過講授5G 通信和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，引入我國在航天航空、“三深”采礦、通信技術(shù)方面的先進(jìn)科技成果和先進(jìn)技術(shù)，以及我國所面臨的5G 芯片等“卡脖子”技術(shù)，使大學(xué)生明白“科技強(qiáng)則國家強(qiáng)”和樹立科技報國的遠(yuǎn)大理想信念，提高了研究型大學(xué)教學(xué)實踐的創(chuàng)新性和實用性，也實現(xiàn)了新工科實驗教學(xué)學(xué)術(shù)性與實踐性的有機(jī)統(tǒng)一。通過深入挖掘?qū)I(yè)課程教學(xué)和育人實踐中所蘊(yùn)藏的思政元素，教育引導(dǎo)大學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中豐富學(xué)識，增長見識，塑造品格，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。

六、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐實施效果

近年來，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）將本科生導(dǎo)師制實施融入人才培養(yǎng)全過程，注重發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要作用，實踐證明其對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力的培養(yǎng)效果比較明顯。

其一，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過組織學(xué)生開展科研創(chuàng)新訓(xùn)練，使他們掌握查閱文獻(xiàn)、撰寫文獻(xiàn)綜述、研究解決專業(yè)問題等科學(xué)研究方法，有的學(xué)生甚至達(dá)到能夠完成原創(chuàng)性成果專利申請和實驗設(shè)計的能力。實踐證明，導(dǎo)師制的有效實施不論在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力還是在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用實踐能力方面，無疑都起到了培養(yǎng)鍛煉和正向引導(dǎo)的積極作用。

其二，提高了學(xué)生的創(chuàng)新實踐綜合能力。通過本科生導(dǎo)師制將科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入實踐育人全過程，通過實際課題研究和科研創(chuàng)新訓(xùn)練，提高了大學(xué)生科研創(chuàng)新思維能力，推動了學(xué)風(fēng)建設(shè)，促進(jìn)了新工科建設(shè)。目前對中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院信息工程專業(yè)17 級至19 級學(xué)生實施的導(dǎo)師制，已經(jīng)形成了創(chuàng)新實踐的模式：學(xué)校為本科大一新生配備導(dǎo)師，本科生在大二可以選擇自己的學(xué)業(yè)導(dǎo)師，讓本科生參與到導(dǎo)師的科研課題中，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與科研項目、學(xué)科競賽和創(chuàng)新實踐，既拓展了學(xué)生的專業(yè)視野和理論知識面，又提升了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，更重要的是培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊合作精神、科技創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力。

其三，取得了較多創(chuàng)新實踐成果。在導(dǎo)師制育人實踐環(huán)節(jié)，以引導(dǎo)大學(xué)生有效開展創(chuàng)新科研訓(xùn)練作為本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要任務(wù)來抓。在指導(dǎo)創(chuàng)新科研訓(xùn)練過程中，導(dǎo)師對學(xué)生進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)和訓(xùn)練，讓學(xué)生真正參與導(dǎo)師的科研項目，達(dá)到鍛煉學(xué)生科研實踐能力、創(chuàng)新實踐能力的目的。筆者所指導(dǎo)的信息工程專業(yè)9名本科生自實行導(dǎo)師制以來所取得的科研成果及培養(yǎng)效果如下表所示。3個小組通過系統(tǒng)的科研訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，基本達(dá)到了預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，筆者指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目團(tuán)隊中的學(xué)生，其組織能力、溝通能力和團(tuán)隊合作意識明顯增強(qiáng)，而且無論是參加工作還是繼續(xù)讀研，他們對創(chuàng)新科研訓(xùn)練這段經(jīng)歷都給予了肯定評價。

近年來，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，先后有5個團(tuán)隊獲得北京市“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎、北京市優(yōu)秀大學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊一等獎，4 個項目入駐北京市中關(guān)村能源科技園大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園孵化。實踐證明，通過發(fā)揮導(dǎo)師制在研究型大學(xué)人才培養(yǎng)和創(chuàng)新實踐教學(xué)中的重要作用，為促進(jìn)研究型大學(xué)拔尖學(xué)生的培養(yǎng)和發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

七、結(jié)語

本研究針對研究型大學(xué)在本科生創(chuàng)新實踐能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力等培養(yǎng)方面存在的不足，以中國礦業(yè)大學(xué)（北京）為例，通過構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的育人體系，建立全程導(dǎo)師制培養(yǎng)模式，由導(dǎo)師指導(dǎo)創(chuàng)新訓(xùn)練，以及形成研究生-高年級本科生-低年級本科生“傳幫帶”科研機(jī)制，將科研創(chuàng)新與教學(xué)實踐相融合，將課程思政元素與專業(yè)教學(xué)相融合，基于導(dǎo)師制項目驅(qū)動模式，對本科生導(dǎo)師制育人模式下的研究型大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題進(jìn)行了探索。研究結(jié)果表明，基于本科生導(dǎo)師制的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，通過項目驅(qū)動和團(tuán)隊協(xié)作，能夠更好地引導(dǎo)大學(xué)生積極參與科研活動，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生對前沿技術(shù)領(lǐng)域的研究探索興趣，促進(jìn)大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。