新工科背景下大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索

張俐麗 白雪 何勝陽(yáng)

摘要：“新工科”建設(shè)指引我國(guó)高校發(fā)展一批新興工科專(zhuān)業(yè)，并推動(dòng)現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)實(shí)施改革創(chuàng)新。在新工科背景下對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式進(jìn)行探索，通過(guò)探索科學(xué)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程體系、開(kāi)展科創(chuàng)活動(dòng)指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)、多方籌措搭建基于社會(huì)建設(shè)應(yīng)用型的創(chuàng)新平臺(tái)、完善學(xué)生科創(chuàng)活動(dòng)保障體系、建立科創(chuàng)活動(dòng)激勵(lì)體系等，構(gòu)建一種新型的全過(guò)程、遞進(jìn)式學(xué)生科創(chuàng)活動(dòng)培養(yǎng)新模式，切實(shí)增強(qiáng)高校大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

關(guān)鍵字：新工科;創(chuàng)新;培養(yǎng);模式

我國(guó)正在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、隨著“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”、“一帶一路”等重大戰(zhàn)略的出臺(tái)，我國(guó)已經(jīng)制定了高等工程教育改革的發(fā)展目標(biāo)，到2020年，探索形成新工科建設(shè)模式，主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展;到2030年，形成中國(guó)特色、世界一流工程教育體系，有力支撐國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展;到2050年，形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式，建成工程教育強(qiáng)國(guó)，成為世界工程創(chuàng)新中心和人才高地。建設(shè)新工科給高校人才培養(yǎng)體系提出了新的挑戰(zhàn)，教育部門(mén)和廣大教育工作者要認(rèn)真貫徹國(guó)家決策部署，開(kāi)展教學(xué)改革探索，把創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入人才培養(yǎng)體系。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)高校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系和機(jī)制的建立做了很多工作，也形成了一系列成熟有效的工作方法。清華大學(xué)提出了教學(xué)、科研和生產(chǎn)三結(jié)合的口號(hào)，探索形成了一系列促進(jìn)教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的有效做法與成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)將實(shí)踐環(huán)節(jié)貫穿學(xué)生培養(yǎng)全過(guò)程，做到受教育、長(zhǎng)才干、作貢獻(xiàn)的有機(jī)統(tǒng)一。北京大學(xué)信息學(xué)院探索了基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)改革，提出了一系列措施，包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)小班授課，設(shè)置有深度、拓展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)等。

國(guó)際上對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系的建立已有非常成熟的應(yīng)用，以美國(guó)為例，其學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系涵蓋實(shí)習(xí)、產(chǎn)學(xué)研合作、合作教育等模式。美國(guó)高校普遍重視科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有的還積極鼓勵(lì)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)，為其提供數(shù)額不等的創(chuàng)業(yè)基金，有的專(zhuān)門(mén)設(shè)置科研服務(wù)中心，幫助大學(xué)生從事科研活動(dòng)。從以上分析可以總結(jié)出美國(guó)高校實(shí)踐教學(xué)模式的顯著特點(diǎn)：一是構(gòu)建了高校、學(xué)生、企業(yè)三方，乃至包括政府在內(nèi)的多主體共贏合作機(jī)制，培養(yǎng)了一大批了解企業(yè)狀況、具備實(shí)際動(dòng)手能力的畢業(yè)生;二是實(shí)踐教學(xué)形式靈活多樣，如幫助大學(xué)生尋找合適的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，每個(gè)高校都會(huì)有一部分合作企業(yè)，為大學(xué)生提供一定的實(shí)習(xí)崗位。

美國(guó)大學(xué)突出科技創(chuàng)新能力的做法，對(duì)我國(guó)高等教育體制改革有很多值得借鑒之處。一是高度重視實(shí)踐教學(xué)。各類(lèi)高校務(wù)必提高對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)，鼓勵(lì)教師創(chuàng)新教學(xué)模式，不斷探索富有中國(guó)特色的實(shí)踐教學(xué)新模式，逐步改變重理論教學(xué)、輕實(shí)踐鍛煉的傾向，從而根本解決我國(guó)高校普遍存在的理論課學(xué)時(shí)過(guò)多、實(shí)踐課時(shí)間過(guò)少的問(wèn)題。二是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，我國(guó)高校也必須走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，以解決高校課程設(shè)置與社會(huì)脫節(jié)的問(wèn)題。要轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)觀念，設(shè)計(jì)出一些形式新穎、內(nèi)容豐富、富有興趣的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，吸引大學(xué)生廣泛參與。

二、全過(guò)程培養(yǎng)模式

秉承“以學(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)習(xí)成效驅(qū)動(dòng)”的教育理念，建立通識(shí)教育、專(zhuān)業(yè)教育、實(shí)踐創(chuàng)新、個(gè)性發(fā)展有機(jī)結(jié)合的課程體系，實(shí)施轉(zhuǎn)理念、重實(shí)踐、健組織、嚴(yán)評(píng)價(jià)的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，堅(jiān)持課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外、科研與教學(xué)相結(jié)合，突出自主創(chuàng)新和個(gè)性培養(yǎng)的課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入到人才培養(yǎng)全過(guò)程。

（一）轉(zhuǎn)變理念為基礎(chǔ)

高校務(wù)必提高對(duì)實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)，逐步改變重理論、輕實(shí)踐的傾向，鼓勵(lì)教師開(kāi)拓創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，不斷探索富有中國(guó)特色的實(shí)踐教學(xué)新模式，以教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目為牽引，積極推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制體系建設(shè)與過(guò)程管理，比如學(xué)校在培養(yǎng)方案修訂過(guò)程中，提高實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所占學(xué)分比例，從而根本解決我國(guó)高校普遍存在的理論課學(xué)時(shí)過(guò)多、實(shí)踐課學(xué)時(shí)過(guò)少的問(wèn)題。

（二）重視實(shí)踐為主體

高校實(shí)踐教學(xué)體系注重實(shí)踐的綜合創(chuàng)新，注重新技術(shù)新方法的運(yùn)用，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性設(shè)計(jì)，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，創(chuàng)新思想培養(yǎng)與實(shí)踐動(dòng)手訓(xùn)練相結(jié)合，深化實(shí)踐教學(xué)改革。堅(jiān)持課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外、科研與教學(xué)相結(jié)合，突出自主創(chuàng)新和個(gè)性培養(yǎng)的課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)貫通于學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的全過(guò)程，從基礎(chǔ)實(shí)踐、綜合實(shí)踐到創(chuàng)新實(shí)踐的系統(tǒng)化多層級(jí)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本科生實(shí)踐和創(chuàng)新能力持續(xù)不斷的培養(yǎng)，基礎(chǔ)實(shí)踐主要由課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等支撐;綜合實(shí)踐由綜合研究性實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等支撐;創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)貫穿于大學(xué)。以提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心，結(jié)合學(xué)校和專(zhuān)業(yè)的教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建了包括課內(nèi)實(shí)踐和課外實(shí)踐的教學(xué)體系。課內(nèi)實(shí)踐包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì);課外實(shí)踐包括項(xiàng)目學(xué)習(xí)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競(jìng)賽、社會(huì)實(shí)踐和科研實(shí)踐。

（三）科教融合為支撐

高校在人才培養(yǎng)過(guò)程中堅(jiān)持將優(yōu)質(zhì)的師資資源、高水平科研項(xiàng)目和科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，鼓勵(lì)高水平教師積極參與學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程，以科研為依托設(shè)計(jì)形式新穎、內(nèi)容豐富、富有興趣的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，引入科研中的真實(shí)案例，有效地使科研成果轉(zhuǎn)化為本科教學(xué)資源，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，加深了科研和本科教學(xué)的聯(lián)系，從而保證學(xué)生在本科階段就能接觸學(xué)科前沿，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)科技創(chuàng)新的積極性和對(duì)科研的興趣，為提高學(xué)生的實(shí)踐能力、激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神奠定基礎(chǔ)。此外，教師不斷將其科研項(xiàng)目中的部分內(nèi)容提煉成科技創(chuàng)新的題目，通過(guò)對(duì)這些前沿題目的研究和設(shè)計(jì)可以極大地鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

（四）競(jìng)賽鍛煉為補(bǔ)充

學(xué)科專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽可以培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力和團(tuán)隊(duì)合作的能力，學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽鍛煉獲得科技創(chuàng)新知識(shí)、開(kāi)闊眼界，豐富并活躍學(xué)生的思想，加深對(duì)理論知識(shí)的理解掌握，進(jìn)而在科技創(chuàng)新中對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行修正、拓展和創(chuàng)新。高校不斷探索“賽課合一”的創(chuàng)新實(shí)踐教育模式，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)、賽中練、實(shí)踐不斷線”， 鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽，并通過(guò)競(jìng)賽的推動(dòng)落實(shí)到實(shí)踐應(yīng)用中，全面提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

三、遞進(jìn)式培養(yǎng)模式

從高等教育國(guó)際化、現(xiàn)代化發(fā)展角度來(lái)定位高校大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的建立，結(jié)合高校學(xué)科特點(diǎn)，按基本、專(zhuān)業(yè)和綜合技能三大模塊構(gòu)建大學(xué)生科創(chuàng)培養(yǎng)模式。構(gòu)建“大一年度項(xiàng)目——大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃——專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽——科研實(shí)踐”這一從低到高、全面完整的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（一）基本技能培養(yǎng)

高校構(gòu)建基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)（PBL，Project-Based Learning）的課程體系，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，注重學(xué)生基本技能培養(yǎng)，如信息檢索能力、自學(xué)和獲取新知識(shí)能力、有效溝通和交流能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)組織能力等。培養(yǎng)學(xué)生能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任團(tuán)隊(duì)成員和負(fù)責(zé)人等不同角色，并進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，理解、掌握工程管理原理和經(jīng)濟(jì)決策方法，能夠在多學(xué)科環(huán)境下的項(xiàng)目管理中靈活應(yīng)用。

（二）專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)

在培養(yǎng)學(xué)生掌握本專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能的基礎(chǔ)上，學(xué)校實(shí)施多樣化人才培養(yǎng)，開(kāi)放專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置，學(xué)生根據(jù)自己興趣主動(dòng)選擇課程，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)院、學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)交叉融合，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提供實(shí)踐機(jī)會(huì)，專(zhuān)業(yè)技能融合創(chuàng)新思維、提升綜合創(chuàng)新能力，成長(zhǎng)為掌握世界前沿科技且兼?zhèn)浼夹g(shù)和管理能力的開(kāi)拓性、復(fù)合型創(chuàng)新人才。

（三）綜合技能培養(yǎng)

高校在培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)道德，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的工作作風(fēng)，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神，學(xué)生具備扎實(shí)的通識(shí)基礎(chǔ)、較高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以及合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，把個(gè)人專(zhuān)業(yè)技能的提高、素養(yǎng)的提升置于國(guó)際化的需求中。

四、保障式培養(yǎng)模式

（一）師資隊(duì)伍

建立健全學(xué)校、學(xué)院、學(xué)科、專(zhuān)業(yè)分層次的培訓(xùn)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)，按照科技創(chuàng)新活動(dòng)的目標(biāo)制定具體的師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃，鼓勵(lì)學(xué)術(shù)水平高、理論功底厚、動(dòng)手能力強(qiáng)的青年骨干教師從事學(xué)生科創(chuàng)指導(dǎo)工作，組織教師參與相關(guān)培訓(xùn)，打造出一支專(zhuān)家化的創(chuàng)新實(shí)踐師資隊(duì)伍。選派青年骨干教師出國(guó)進(jìn)修，提高現(xiàn)有師資整體水平，定期開(kāi)展交流，提高學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)質(zhì)量。與企業(yè)共建創(chuàng)新實(shí)踐師資研修基地，發(fā)展雙師型教師團(tuán)隊(duì)，從企業(yè)選聘科技創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)教師，將其所掌握的前沿科技運(yùn)用到指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中去。

（二）校企合作

堅(jiān)持“整體規(guī)劃、科學(xué)管理、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的方針，建立多層次、多領(lǐng)域的校企聯(lián)盟，深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展，實(shí)現(xiàn)合作共贏。利用校企共建實(shí)驗(yàn)室資源為課外科技創(chuàng)新和競(jìng)賽提供有力支撐，建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育基地，采用全面開(kāi)放模式，并加強(qiáng)科技創(chuàng)新指導(dǎo)通道建設(shè)，為學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)提供良好的科研環(huán)境和創(chuàng)新指導(dǎo)。加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，校企共建開(kāi)發(fā)創(chuàng)新教育課程，解決高校課程設(shè)置與社會(huì)脫節(jié)問(wèn)題，為學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)起到重要作用。

五、激勵(lì)式培養(yǎng)模式

首先，建立一套科學(xué)、完整的學(xué)生評(píng)價(jià)體系，依托校內(nèi)外科技創(chuàng)新活動(dòng)，有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，利用激勵(lì)機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生科創(chuàng)榮譽(yù)感，建立科學(xué)、完整的科技創(chuàng)新活動(dòng)指導(dǎo)評(píng)價(jià)體系。其次，建立科技創(chuàng)新指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)體系，通過(guò)提出量化的考核指標(biāo)，對(duì)培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整教師科技創(chuàng)新指導(dǎo)方案，對(duì)學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)行檢驗(yàn)、審核、優(yōu)化，促進(jìn)科技創(chuàng)新質(zhì)量快速提高。此外，通過(guò)建立專(zhuān)項(xiàng)創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)基金和優(yōu)秀學(xué)生項(xiàng)目評(píng)選、優(yōu)秀指導(dǎo)教師評(píng)選等活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師的積極性和創(chuàng)造性。

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