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淺議電氣信息類創新教育系列課程教學團隊的建設與實踐

馮林 于麗英

論文摘要:教學團隊建設作為保證和提升高校教學質量、提高教師素質、教學能力等的新舉措,其重要性及作用日益突出??偨Y了大連理工大學電氣信息類創新教育系列課程教學團隊的基本情況、主要教學改革特色、團隊科研轉化教學情況、團隊制度保障及團隊建設效果,以期對目前高校創新教育教學團隊的建設起到一定的參考作用。

論文關鍵詞:創新教育;教學團隊;研究型教學;研究型實驗 大連理工大學是國內高校中較早倡導并開展創新教育的學校,也是全國較早開展創新教育系列課程的高校。20世紀80年代中期開始,基于“創新源于實踐、始于問題”的認識,建設大學生創新實踐基地、開設創新實踐系列課程、建設創新教育教學團隊、開展創新教育教學改革的研究與實踐取得了豐碩的成果,先后兩次榮獲國家級教學成果一等獎,2009年創新教育系列課程教學團隊被評為電氣信息類國家級教學團隊,2010年“創新教育基礎與實踐”課程被評為電氣信息類國家級精品課程。

一、團隊基本情況

創新教育系列課程以國家級精品課程“創新教育基礎與實踐”為核心,包括相關方向的創新實踐類系列課程,創新教育系列課程教學團隊是學校開展創新教育的核心和骨干組織。本教學團隊共有教師15名,含教授5名(博士生導師4名)、副教授5名、講師5名,具有博士學位9人,平均年齡為44歲,成員學歷與職稱層次高,年齡、知識、學緣結構合理,團隊意識強,合作出色。另外,按照學校的要求還聘請了相關專業的指導教師20余名。

二、團隊教學改革特色

1995年,大連理工大學在全國率先成立以開展創新教育為主體的教學改革示范區——大學生創新實踐中心,開設創新理論與實踐方面的系列課程,建設高水平的創新實踐基地,優化師資結構,開展創新教育課程體系、教學內容、教學方法、教學模式等方面的改革,探索與之配套的管理運行機制,本教學團隊形成了鮮明的特色。 1.建設高水平的創新實踐基地,為團隊教學改革提供良好的平臺 本著“創新源于實踐、始于問題”的認識,建設高水平、綜合性、全開放的創新實踐基地,為培養學生創新精神和實踐能力提供條件保障。目前,本教學團隊建成的創新實踐基地包括機器人創新實驗室、智能車創新實驗室、軟件工程創新實驗室、嵌入式創新實驗室、智能建模創新實驗室、機電創新實驗室、多媒體創新實驗室、ACM創新實驗室、創造發明實驗室等9個創新實驗室,這些實驗室完全開放,學生可以自由進入實驗室,學生自擬實驗方案、自選實驗儀器,參加小組討論,在教師指導下完成實驗任務。2009年,學校在該創新實踐基地的基礎上組建了校級實驗教學中心——創新實驗中心,申請并被評為遼寧省級實驗示范教學中心。 2.依托創新實踐基地,積極開展研究型教學和研究型實驗等新的教學模式改革與實踐 依托實踐基地,本教學團隊積極探索培養模式多樣化、培養方案個性化、教學內容基礎化、實踐環節研究化、學生學習主體化的創造性人才成長規律,構建以研究型教學和研究型實驗為主體的教學新模式。 面向在校大學生開設創新實踐能力強化班,探索課內、課外雙渠道創新人才培養新模式。創新實踐班面向全校本科生招生,招生條件是主修專業學有余力且對科技創新實踐活動有濃厚興趣的大學生。教學模式以文獻為基礎、問題為先導、解決問題為目的、能力為前提,整合知識,讓學生有一個完整的做事經歷。 制訂創新實踐班培養計劃,開設創新實踐類系列課程。按學生興趣、研究方向或專題設置系列研究型、實踐型強的且有別于課內教學的教學模塊,課堂教學采取小班授課,實行研究性討論和研究性教學。研究型模塊具有創造性思維的內容和策略,重視科研方法訓練,模塊內容既呈現正確的理論和方法,也呈現各種不同的學術觀點,為學生培養留出空間。實踐型模塊與實際項目或課題結合,充分發揮學生的主觀能動性,強調知識的整合。 3.改革創新實踐類課程教學內容,開設綜合性、學科交叉性強的集成項目 每門課程設立若干綜合性的集成項目,強調學科交叉,能夠讓不同年級、不同專業的學生共同參加。學習對象不同于常規的按照學科劃分的基礎實驗室和專業實驗室開設的實驗項目,都是一個個“系統”。集成項目以“實踐為主、學生自主、立足前沿、鼓勵競爭”,能夠長期系統地開展,能夠取得標志性成果。將集成項目按層次分成若干個模塊并納入相應的創新教育課程。學生進入創新實踐班后,根據選修的創新實踐課程,按照興趣選擇一個集成項目,根據創新實驗教程或相關文獻資料要求完成相應任務,讓學生在項目驅動下學習與該項目有關的知識,并通過實驗逐漸完成相應的模塊,學生在實驗中主動學習的情況下,能夠達到更好地掌握理論知識的目的。 4.改革創新實踐類課程教學方法,樹立CDIO教育新理念,倡導學生在“做中學” 創新實踐班按照CDIO理念(構思、設計、實現、運作)構建創新教育課程教學體系,CDIO是以項目設計為導向,工程能力培養為目標,通過導論性的講座從起始階段就將工程實踐引導入門,在課堂教學和實驗教學中圍繞項目設計將相關課程有機聯系起來,讓學生在學習專業知識的同時直接體驗高級設計過程,在知識的學習和應用之間形成良性互動,讓學生在“做中學”。 5.構建了“個性化、雙渠道、三結合、四層次、多模式”的創新教育實驗教學課程新體系 “個性化”是指學生根據自己的興趣選擇實驗項目,制訂個性化培養計劃,查閱文獻資料,自主擬定實驗方案,選擇實驗儀器設備,對實驗結果進行分析討論,撰寫實驗研究報告。 “雙渠道”是指課內、課外雙渠道。打破了課內實驗教學的傳統模式,將學生課外渠道的創新實驗也納入人才培養體系之中。 “三結合”是指產學研結合、課內外結合和校內外結合。學生實驗項目均來源于生產實際,學習對象都是一個個“系統”,有別于課堂上的分門別類的理論性教學,也有別于實驗室的驗證性實驗教學。 “四層次”是指創新實驗教學分為基本認識型實驗、設計型實驗、綜合型實驗和研究創新型實驗等四個層次。 “多模式”是指課內多樣化研究性教學、研究性實驗模式和課外多樣化自主創新學習模式。

團隊在教學改革方面所取得的成果,建立于團隊對學科前沿領域深入和廣泛的研究基礎之上。本教學團隊的所有成員都承擔著一定的科研任務。這些深入和廣泛的學科研究和交流是教學團隊有效地培養本科學生創新精神、實踐能力、提高教學質量的重要基礎。 本教學團隊緊跟當前最先進的科學技術,將教師的科研內容和科研成果引入到教學中,讓學生在教學中就能接觸到科學前沿知識,拓寬了學生的視野。如將Penna模型、Sznajd模型、無線傳感器網絡、嵌入式技術等引入到教材或實驗教學中。許多科研項目的實驗過程直接讓學生進行實驗學習或直接參加,增強其感性認識,培養發現問題和解決問題的能力,提高了學生實驗動手能力和創新精神??蒲修D化為教學主要體現在以下兩個方面。 其一是將科研成果直接引入到教材中。如《Penna模型及其應用》、《Sznajd模型與經濟模型選編》等教材直接將國際上最新的Penna模型、Sznajd模型及其相關的30余篇SCI外文期刊論文的研究成果引入其中,學生在教學中就能直接接觸到前沿知識。 其二是將科研成果直接引入到實驗教學中。如“高維時間序列模式識別研究”、“人體運動捕捉序列可視化分析”、“高維時間序列數據表示形式的研究”、“基于Penna模型的意見傳播動態模型”、“基于penna模型的種群滅絕機制及其相關研究”、“人口流動下的意見傳播模型”等實驗項目來源于國家自然科學基金“高維時間序列數據挖掘算法及應用研究”等科研項目,學生完成這些項目的同時在國內外期刊上發表了高水平的學術論文30余篇。“熱電偶測溫系統”、“基于Zigbee的礦井人員跟蹤定位系統”、“多功能無線傳感器網絡節點的研究”、“智能中央控制系統”、“基于無線傳感器網絡的自動滴灌系統”等實驗或創新實驗計劃項目來源于國家安監局、新疆生產建設兵團的科技攻關項目,這些項目在實際中得到了應用,如礦井人員跟蹤定位系統獲得了國家安標證書,智能中央控制系統形成了產品?!凹t外比色測溫儀”來源于大連鋼鐵公司的實際需要設立的實驗項目,該項目在實際中得到應用,同時獲得了第九屆全國大學生“挑戰杯”競賽特等獎。

四、團隊制度保障

教學團隊能否有機結合、有序運行,關鍵是能否建立一套有利于教學團隊發展的政策和制度環境。本教學團隊在學校和學院相關政策的支持下,建立了一套完整的團隊建設及運行保障制度。 1.制度保障 學校十分重視本科教學工作,將教學團隊建設放到了突出的地位上,制定了如《大連理工大學關于進一步加強本科教學工作的若干意見》、《大連理工大學關于實施精英教育,培養精英人才的若干意見》、《大連理工大學創新教育工作條例》等一系列的行之有效的管理措施、獎勵政策和激勵制度,為團隊的建設提供強有力的制度保障。 2.政策保障 在師資隊伍建設方面,學校出臺了《大連理工大學教職工培訓暫行規定》、《大連理工大學人才引進暫行規定》等,為教學團隊的梯隊建設提供有力的人才引進機制和培養計劃,積極創造條件鼓勵青年教師在職攻讀博士學位,選派教師到國內外高校進修、出國做訪問學者,并在崗位聘任上向建設團隊成員傾斜,有利于更多團隊成員成為學術帶頭人、教學骨干和科研骨干,促進團隊的教學與科研水平的提高。對有突出成績的團隊帶頭人和團隊成員給予物質待遇、職稱評聘、崗位聘任等方面的支持與鼓勵,從而為教學團隊的健康發展營造具有競爭性的政策環境。[5] 3.資金與物質保障 必要的經費保障是教學團隊建設要解決的關鍵問題。學校高度重視教學團隊的建設工作,對于遴選出來的優秀教學團隊給予專門的經費支持,教學團隊同時通過課程建設經費、專業建設經費、科研配套經費、團隊人員崗位津貼等方面獲得資金保障,教學團隊的建設嚴格執行教育部和學校制定的專項資金管理辦法,科學合理地使用項目建設經費,專款專用。所在學院根據教學團隊建設的需要,安排專項配套經費支持建設,為學術帶頭人、教學骨干和科研骨干的成長創造良好的工作、學習、科研環境。 4.內部運行及考核機制 團隊建設堅持開放、動態發展的理念,根據專業人才培養的規律和趨勢,不斷吸收教學改革的新思想、新方法,根據教學內容改革的實際需要,吸收其他學科專業的教師參與到教學團隊中來。通過制定青年教師的培養計劃、鼓勵并吸收青年教師參與承擔教改項目、組織青年教師教學研討會、鼓勵青年教師積極申請科研課題、吸收青年教師參加課題研究等制度培養青年骨干教師。在教學團隊內部,通過目標激勵和競爭激勵等方法,強化團隊帶頭人的責任機制和團隊成員的末位淘汰機制。除了對整個團隊進行考核外,還要對團隊成員進行績效考核,建立了學生評教機制,建立學校評價、學生評價以及團隊內部自我評價相結合的制度,為教學團隊的可持續發展提供良好的運行機制保障。

五、團隊建設效果

本教學團隊教學成果突出,先后獲得省部級以上教學成果獎19項。其中,“大學生創新中心的建設”和“創新人才培養工程的探索與實踐”兩個項目先后獲得國家級教學成果一等獎,“改革人才培養模式、培養高素質人才”、“實行分層次的教學改革培養各具特色的創新人才”、“電工電子創新型實驗教學建設研究與實踐”3個項目獲得遼寧省教學成果一等獎,創新教育已經成為學校的辦學特色。2008年,創新實驗中心承擔的“強化創新實踐的工程創新拔尖人才培養模式創新實驗區”和“立體化創業教育人才培養模式創新實驗區”2個人才培養模式改革實驗區被批準為國家級人才培養模式改革實驗區,先后出版創新實踐類教材12本,創新實踐類專著2本,創新實踐講義25本。2009年,創新實驗中心被評為遼寧省省級實驗示范中心,創新教育系列課程教學團隊被評為遼寧省級和國家級教學團隊。2010年,“創新教育基礎與實踐”課程被評為國家級精品課程。近幾年來,本教學團隊指導學生科技競賽獲得省級以上獎勵300余項,獲得國家專利400余項,指導大學生在國內外高水平期刊上發表學術論文64篇,被SCI檢索22篇,大學生完成科技成果40余項,取得了良好的經濟效益和社會效益。 本教學團隊取得的成果在國內外產生了極大的影響,中央電視臺、人民日報、光明日報、中國青年報等新聞媒體多次進行了報道,先后有400余所高校師生到創新實踐基地考察,中央政治局委員、國務委員劉延東,教育部部長周濟等有關領導先后考察創新實踐基地并給予高度評價。

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