新工科背景下工科院校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探究

王紅強(qiáng) 李向陽

高等教育發(fā)展水平是一個(gè)國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。習(xí)近平總書記指出，“我們對高等教育的需要比以往任何時(shí)候都更加迫切，對科學(xué)知識和卓越人才的渴求比以往任何時(shí)候都更加強(qiáng)烈”。為推動工程教育改革創(chuàng)新，主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》、《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)。

新工科是我國政府繼“雙一流”之后，在高等工程教育領(lǐng)域開展的又一重大的、專項(xiàng)的和前瞻性的“國家行動計(jì)劃”，它是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、適應(yīng)國際競爭新形勢以及新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式為突出特征的第四次工業(yè)革命的迅猛發(fā)展要求未來工程技術(shù)人才具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的緊迫需要，是應(yīng)對復(fù)雜多變莫測未來的未雨綢繆（陸興發(fā)，2018）。“新工科”建設(shè)將成為我國高等工程教育繼“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施及成為《華盛頓協(xié)議》正式成員國后的又一重要里程碑（吳濤等，2018）。因此，“新工科”建設(shè)是對我國工程人才培養(yǎng)提出的新指向與要求。筆者以為，為了適應(yīng)新工科建設(shè)需要，應(yīng)注重以下幾個(gè)方面能力的培養(yǎng)：

1.優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，注重工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

在“新工科”背景下，工科院校應(yīng)以此為發(fā)展契機(jī)，突破原有實(shí)踐教學(xué)模式的束縛，充分認(rèn)識實(shí)踐教學(xué)對培養(yǎng)面向未來的創(chuàng)新人才的極端重要性。優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新和升級，建立完善的實(shí)踐教學(xué)體系，使實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)比肩同行，才能培養(yǎng)出具備“新素養(yǎng)”、“新視角”、“新能力”、“新思維”工程實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才，才能滿足當(dāng)今社會對工程人才的需求。

鼓勵(lì)學(xué)生參加課外科技活動和互聯(lián)網(wǎng)+等競賽，在老師的指導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生更深層次的思考問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生的創(chuàng)新能力在不斷解決問題和積極主動參與活動的過程中得到鍛煉和提高（史靜等，2018）。

2.構(gòu)建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺，注重工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

工程實(shí)踐能力是指在工程人才利用其工程思維對目標(biāo)指向的工程實(shí)體進(jìn)行整體籌劃，并在其意識形態(tài)中形成工程虛體的基礎(chǔ)上，將意識形態(tài)中籌劃的工程虛體轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體過程中工程人才表現(xiàn)出的設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試、維護(hù)工程實(shí)體等方面的能力（吳濤等，2018）。根據(jù)新工科建設(shè)與發(fā)展的內(nèi)涵特征，需要培養(yǎng)大批新興工程科技人才，應(yīng)該在現(xiàn)有大學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中，強(qiáng)化工程實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容，增長工程時(shí)間課程的時(shí)間，更注重于培養(yǎng)工科大學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力（龔曉嘉，2017）。

李佳洋和范立南（2018）認(rèn)為學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)中應(yīng)強(qiáng)化工程實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容，提供多維度的工程實(shí)踐環(huán)境，充分利用實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐課程。同時(shí)，轉(zhuǎn)變思想，立足于培養(yǎng)工科大學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力為人才培養(yǎng)目標(biāo)，對教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行創(chuàng)新性修訂，突出以工程教育為特色的教學(xué)體系，打造多維度的實(shí)踐環(huán)境，突破校企藩籬，大力建設(shè)一批真正發(fā)揮作用、配套完善、機(jī)制穩(wěn)定的大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地，深化實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新，逐步建立以校外實(shí)踐教育基地為平臺的新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教學(xué)體系。合理利用高校所在地企業(yè)的社會資源，建立學(xué)校和企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，資源共享的合作模式，建立實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生提供可以實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的場所，提升學(xué)生和教師的技能。龔曉嘉（2017）也提倡校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，讓學(xué)生走出校院，建立校企合作的開放式培養(yǎng)模式，充分利用企業(yè)特殊的教育資源和教育環(huán)境，為培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力提供必要的物質(zhì)條件。

隨著時(shí)代的發(fā)展，高校已經(jīng)意識到實(shí)驗(yàn)室開放對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性，開始加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入力度。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開放能夠給學(xué)生提供相對自由的學(xué)習(xí)和探究平臺，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，確立學(xué)生的主導(dǎo)地位，從而有效引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的樹立，此外，還能夠發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)室更好的功能和作用（馮玉全，2018；李河山等，2018）。

3.文理滲透、學(xué)科交叉，加強(qiáng)工程專業(yè)學(xué)生人文素養(yǎng)的培養(yǎng)

交叉與融合是工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的著力點(diǎn)。因此，在注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的同時(shí)還要加強(qiáng)學(xué)生人文素養(yǎng)和家國情懷的教育。教育部教育發(fā)展研究中心馬陸亭研究員認(rèn)為，新經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的新工科更加突顯學(xué)科交叉與綜合的特點(diǎn)（唐強(qiáng)和潘玲玲，2017）。文理滲透是經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步對人才培養(yǎng)的客觀要求，也引起了眾多國家高教界的重視，尤其強(qiáng)調(diào)在理工科教育中加強(qiáng)人文社會科學(xué)教育的重要性（吳遠(yuǎn)，1996）。學(xué)校可以開設(shè)跨專業(yè)的必修課和選修課，供學(xué)生自由選擇感興趣的課程。教師要探索新型兼顧文理的教學(xué)內(nèi)容和方法，貫穿文理滲透的內(nèi)容，融合不同學(xué)科的知識點(diǎn)，將工科課程與理科的知識和思維方式結(jié)合起來，將文科課程與理科研究方法結(jié)合起來（唐強(qiáng)和潘玲玲，2017）。陳慧和陳敏（2017）也認(rèn)為充分發(fā)揮基礎(chǔ)學(xué)科支撐作用和多學(xué)科交叉融合優(yōu)勢，是綜合性研究型大學(xué)新工科教育的關(guān)鍵途徑，要以學(xué)科為中心轉(zhuǎn)為以學(xué)科為依托、強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的交叉滲透；從以理論為中心轉(zhuǎn)變到以實(shí)踐為中心。

大學(xué)生是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興“中國夢”的主力軍，培養(yǎng)他們強(qiáng)烈的家國情懷，是高校重要的歷史使命（唐鋒，2018）。家國情懷在工程教育領(lǐng)域可以理解為具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任（李德瑩等，2018）。

4.以學(xué)生為主體，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維

以學(xué)生為主體，調(diào)動學(xué)生的積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力，激發(fā)他們的創(chuàng)新性思維和研究潛能，在興趣的驅(qū)動與老師的帶領(lǐng)下，在工程實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)際問題，通過思考提出解決方案，通過校外專家課程和校外實(shí)踐教學(xué)平臺，與企業(yè)和學(xué)校的指導(dǎo)老師共同探討，解決問題（龔曉嘉，2017）。工科院校學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)貼近地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、行業(yè)和社會發(fā)展需要,培養(yǎng)為地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，具有解決實(shí)際問題的綜合能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和較強(qiáng)行業(yè)背景知識，能夠勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。

5.總結(jié)

為了適應(yīng)新工科建設(shè)需要，工科院校應(yīng)主動對接地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求，把握行業(yè)人才需求方向，凝練辦學(xué)特色，深化工程人才培養(yǎng)改革，深化校企合作、構(gòu)建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、人文素養(yǎng)和家國情懷，培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。