（二）团队合作精神的培养
建组初期，组员由一些好奇心强、兴趣广泛、成绩优良的学生组成。随着活动的逐步开展，受到了广大学生的欢迎，人数由几人发展到十几人，组员成分有电气学院和计算机学院研究生，大四高年级和大三、大二的低年级本科生。小组活动采取专题负责、各个击破、协同作战的方式，要求组员既要精学又要博览，既要发展个性又要加强团队的合作精神，这也是创新小组的基本原则。活动期间，聘请外企的工程师、专家及一些研究所的老总进行了市场发展、市场需求、国内外发展状况等方面的讲座和讨论。我们提出的这个搜索平台是计算机技术在电气领域的一个应用。该项目市场前景很好但技术难度、工作量非常大，涉及数据库技术、软件编程技术、计算机网络技术。大学生课外科技活动是否能完成这个任务、能完成到什么程度大家心里没有底。学生们开始了广泛调研，搜集大量的国内外相关的资料，并对这些资料进行整理分析。通过不断地学习、交流、讨论，学生们很快地对项目有了一个整体了解，即主要内容、创新点和难点，初步得出以下结论。
（1）国外此类平台在技术上已经成熟，例如，美国的DIGI-KEY网站，日本、德国等国家也已经有了类似的网站。由此说明该项目技术上具有可行性。
（2）在国内很少有类似网站，且功能简单，数据量少，说明项目具有很大的市场前景。
（3）该课题以“数据库原理与应用”理论课教学内容为基础，更易于激发广大学生的学习兴趣，明确学习目的，理论联系实际。
（三）知识结构上的关联
本科教学要从长期的“双基”发展为“四基”，即在基础知识、基本技能基础上，再加上“基本思想”和“基本活动经验”。关于基础知识与基本技能，无需再述。基本思想主要指一门学科教学的主线或一门学科内容的诠释架构和逻辑架构。对于一名高校教师来说，讲好一门学科的基本知识和基本技能固然是必要的，但同时更应当让自己和学生清晰地了解知识的产生过程、知识间的相互联系及整个知识体系的框架，从而帮助学生理解知识本身蕴涵的思维形式和思维方法，让学生抓住一门学科知识的“纲”，逐步达到越学越少的境界。基本活动经验是指学生亲自或间接经历了活动过程而获得的经验。智慧形成于学生应用知识解决实际问题的各种教育、教学实践活动，让学生亲身感悟解决问题、应对困难的思想和方法，就可以逐渐形成正确思考与实践的经验，而这恰恰是现在的课堂教学所忽视的。创新小组的学生除了进行课堂上的理论学习，如“数据库原理及应用”，在小组活动中还要求学生进行相关知识的拓展学习，例如，静态页面设计（HTML，JavascriPt，CSS）、动态页面设计（JSP，ASP）、数据库技术（SQL2005数据库安全性设计）、艺术设计软件和高级程序语言（C＋＋，VB）。
通过前期的市场调研及相关知识的学习，组员进行了网站整体结构及功能模块的设计，并按团队协作开发方式，将任务解体为几大部分：数据库的设计、系统功能模块的设计、数据的采集处理。以系统功能模块的设计为例，任务又细划分为搜索系统、订购系统、会员系统、后台管理4个部分。4个部分按专题进行各模块的编程。工作中组员们主动学习，独立思考，合作解决了各模块之间的互联互通问题。对开发中的各种接口和标准进行了特别讨论，为以后的团队联合开发打下了良好的基础。
创新小组采取专题分组学习的方式，几人专攻一项，对其他人的学习内容要有大体了解，每次的研讨会上有一个组员讲解自己所学部分的内容及体会，而其他组员听讲并提问、讨论，整个团队的学习事半功倍，在较短的时间里整个项目得以快速进展。
（四）强化综合能力的培养
要由长期保持的“双能”发展为“四能”，即在分析问题与解决问题能力的基础上，再加上发现问题与提出问题的能力。发现问题与提出问题比分析问题与解决问题更重要，难度也更高。对学生来说，发现问题更多地是指发现了课堂上、书本上不曾教过的新方法、新观点、新途径，知道了以前不曾知道的新东西。这种发现对于学生是重要的，因为这是一种自我超越，可以获得成功的体验。学生可以在发现的过程中领悟很多东西，可以逐渐积累创新的经验。更重要的是，可以培养学生学习的兴趣，树立进步的信心，激发创造的激情。
在网站的总体方案提出中，学生们自学了软件设计工程的相关知识，转化理工科设计的思维方式，设计了系统的功能结构图。特别是在搜索模块的设计中，解决了数据库查询次数多，中间集合循环产生合并CPU负担加重等问题，设计了搜索模块流程图。
（五）强化思维方式训练
人的创新能力的形成依赖于知识的掌握、思维的训练和经验的积累，其中，最核心的是思维的训练。从思维方法的角度分析，与创新有关的思维与能力主要有两种：演绎思维及其能力和归纳思维及其能力。演绎推理或称演绎法，是从一般性知识的前提推出特殊性知识的结论的推理。与演绎推理相反，归纳推理是“从特殊到一般的推理”。归纳推理的主要功能是发现结论、发现真理而不是验证结论、验证真理。归纳能力即熟练运用归纳推理的能力。借助归纳推理，可以培养学生根据情况验证结果的能力和根据结果探究成因的能力。
在搜索模块的编程过程中，学生们遇到了怎样提高搜索效率的问题。其中，包括怎样提高搜索系统的实用性和怎样降低搜索系统的资源使用等问题。实际研发中进行了以下具体讨论：是否为搜索后所得数据设立专门的数据缓冲区？经过讨论，学生们总结如下。
（1）优点：用户在进行一次搜索的时候，只会对数据库进行一次查询。当用户在原有的搜索结果的基础上查询的时候不会直接对数据库进行操作，减轻了数据库的负担。
（2）缺点：一般用户在执行一次搜索操作时用的时间较长。用户还在搜索过程，系统就不能将缓冲区关闭，长时间占用内存，极易造成系统的不稳定和资源的极大浪费。
三、通过创新立项激发学生的学习兴趣
将大学生创新立项课题作为典型案例引入课堂，以创新小组的学生为骨干进行课堂讨论，使学生更加明确理论教学所学知识如何应用，富有挑战性的课题、难题、解决方案又极大地激发了学生学习的积极性。
图1是“电气工程师专用搜索平台”的数据库模型，学生们根据课堂上学习的数据库理论知识，反复研究讨论，克服了数据量巨大，产品属性复杂等给设计带来的困难，最终完成了数据库模型的设计。
整个设计过程包括需求分析、数据流图、数据字典、概念结构设计，逻辑结构、物理结构的设计，数据库的设计说明书。在模型的建立过程中，组员们进行了热烈的讨论甚至是激烈的辩论，提出了多种改进的方法，并进行了一些测试。
（1）大类表、小类表、产品表合并后对数据库的性能作的测试。
测试得出：在对具体产品进行搜索时，合并后的方法能够提高两倍效率，但在选取大类和小类时，多出一个排序过程，使合并后的I/O 开销猛然增加。学生们依据数据库原理的基本理论，讨论了排序过程的出现原因，提出在大类字段和小类字段上建立非聚集索引想法。
（2）在大类、小类两个字段上分别建立非聚集索引，实验的结果是开销大大节省，I/O开销为0.003125，CPU 开销为0.001614。
（3）在产品数据表中添加用于搜索属性值的字段（filter）。
经过反复讨论，学生们提出，当用户进行一般关键字搜索时，不直接调用属性值表（value）可以极大地提高搜索效率。通过实验可以看出，增加filter 字段后聚集扫描过程减少了两个，提高了33%的效率。
每次的课堂案例讨论后，都有一些同学主动要求参加创新项目小组活动，这样又使创新小组成员更加努力，更有成就感。这样的教学模式使课堂教学与学生课外科技创新活动密切结合，相互促进，收到了非常好的效果。
四、结论
在我校开展的大学生创新实验活动中，电气学院大学生开展的创新实验项目“电气设计工程师专用搜索平台”，把本科教学和课外科技活动有机地结合起来，整个项目中突出学生的主体地位，使教和学富于弹性与柔性，激发了学生们的好奇心和探究问题的兴趣，让学生有了更多的自我选择、自我提高的空间，鼓励了学生的个性发展，调动了学生主动学习、奋发成才的积极性，从而提高学生对各种知识相互关联的掌握能力，提高对知识的整合、集成应用能力。更重要的是通过活动，强化了学生的团队合作精神。
目前“电气工程师专用搜索平台”正在试用，可以通过电气学院的网站进行访问。
参考文献
［1］田社平，陈洪亮畅通过本科生研究计划培养大学生创新能力的几点思考.电气电子教学报，2006（4）．
培养创新型人才的教学改革探讨
杜欣，王立德，张和生，董春，王浩
（北京交通大学电气工程学院，100044）摘要：如何培养创新型人才是当前高等教育研究的一个热点问题。本文从实践出发，从培养学生的创新意识，通过竞赛激发学生的创新性，课堂教学与课外活动相结合等多种角度和视角进行了教学改革的探讨与研究。
关键词：创新 素质教育 教学改革
一、前言
21世纪是知识经济时代，它的到来使我国高等教育面临着前所未有的机遇和挑战。高等学府在新的形势下要为建设创新型国家、国家创新体系和全面建设小康社会提供全面的人才支持。人才来源于教育，高等学校是培养高素质创新型人才的摇篮。随着社会经济的发展，原有的教育观念、教育体制、教育结构和人才培养模式已不能适应提高学生综合素质、培养创新型人才、发展个性特长的需要。转变以传授知识为中心的传统教育，培养创新型人才是现代教育面临的新的考验。
最近几年的大学排名结果显示国际排名比较靠前的大学一般都是创新能力和竞争力比较强的大学。我们的大学只有不断创新，才能具有国际竞争力，才能实现我们交大成为国内一流、国际知名的大学的愿望。创新型大学是研究型大学的必然延伸和发展。创新型大学把“创新”作为学校的核心理念和核心竞争力，作为学校的灵魂和持续发展的不竭动力。电气工程学院遵循北京交通大学“通识教育、按类教学、倡导探索”的本科教育理念和“厚基础、宽口径、重个性、强能力、求创新”的指导性原则，在培养创新型人才方面也多方入手，取得了一些阶段性的成果。
二、培养方式
在人才培养上，创新型人才培养方式更加尊重和弘扬学生的个性，把培养学生的创新思维放在更加重要的位置上，不仅要增强学生分析问题和解决问题的能力，而且要增强学生发现问题和提出问题的能力。
首先，培养学生创新精神和创新意识，这包括学习创新学的基本原理和方法，开设创新学等课程，同时将创新教育渗透到各门课程之中，遵循因材施教、循序渐进的原则。
其次，积极参加创新实践。对学院，从硬件上构建良好的创新教育环境，并有良好的运作机制与管理模式，改革教学内容和教学方法。同时，加强学生的创新实践活动也非常重要。实施“创新人才培养”计划，做好学生的创新教育工作。面向全院乃至全校每年挑选一批理论基础好、有科研兴趣的学生参加12年的课题研究。在创新实践活动中，学生不再是一个被动的接受者而是活动的主体。在这种情形下，学生的积极性被调动起来。
第三，多开展“创新大赛”系列活动，营造创新人才的氛围。每年立足本院，面向全校开展大型科技活动，激发学生的科研热情与创新意识，增强专业自信心。并多层次、全方位开展第二课堂活动。第二课堂活动是对第一课堂活动的有益补充，是培养和提高学生创新素质的重要途径。通过大力开展大学生科技活动，举办各种学术讲座、学术沙龙、大学生科技报告会、出版大学生论文集，组织学术、艺术、实践、体育等各类社团活动，举办“挑战杯”等各类竞赛活动，丰富校园文化生活，激发学生的竞争意识。
三、成果总结
这几年来，我们积极探索创新人才的培养方式，努力创造一个良好的创新环境。
（1）通过拓宽学生视野，为学生建立良好的创新环境。将课内创新教育和课外创新实践相结合。
在学期伊始，开放了科研实验室，把电气学院的科研成果向新生进行开放和宣传，使大一的同学对我们电气工程领域有了进一步的了解。9月，实验室迎来了第一批参观者——来自大一的新生三百多人，参观了5个开放实验室的各个课题组，听取了老师们对课题组近年来科研成果的介绍。通过开放实验室的活动，拓宽了同学们的视野，为他们将来从事电气方面的学习打下了一定的基础。开放实验室的活动构建了良好的创新教育环境，消除了学生对科研的敬畏心理，同时为下一步学生的创新实践活动起了非常重要的作用。比如，通过这次参观活动，有的同学对某些课题产生了很大的兴趣。
