新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班與一流本科專業(yè)協(xié)同建設(shè)模式探索與實踐

王毅，馮輝霞，譚琳，鄭毅，趙丹

（蘭州理工大學 石油化工學院，甘肅蘭州 730050）

信息技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應用催生出眾多新興產(chǎn)業(yè)，尤其是創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實施，改變了原有的產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展模式，從而使人才供求關(guān)系的結(jié)構(gòu)性矛盾日益突出[1]。為應對產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，一方面，以產(chǎn)業(yè)需求為導向，適應和引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)進行新工科建設(shè)，培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神、勇于實踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，已成為高等教育領(lǐng)域的廣泛共識[2]，特別是對于地方應用型高校，其是突出優(yōu)勢特色、加快內(nèi)涵式發(fā)展的重要途徑[3-4]。新工科建設(shè)注重創(chuàng)新和學科融合，強調(diào)學科的實用性、交叉性和綜合性，核心目標是培養(yǎng)適應新時代發(fā)展要求的具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代化工程人才[5]。另一方面，推動專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深度融合也是人才培養(yǎng)的現(xiàn)實需求和時代發(fā)展的必然要求[6-7]。教育部已將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入《普通高等學校本科教育教學審核評估實施方案（2021-2025 年）》第一類審核評估教育教學水平（3.6就業(yè)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育）的特色評價可選項，以及第二類審核評估培養(yǎng)過程（2.6 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育）的必選評價項[8]。因此，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入新工科建設(shè)，創(chuàng)新教育形式和內(nèi)容，探索跨界交叉融合和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的新模式已成為當前高校一流本科專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容。

為改善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和專業(yè)教育脫節(jié)的局面[9]，順應高校教學改革新方向，蘭州理工大學應用化學專業(yè)主動對接產(chǎn)業(yè)布局和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，依托學科優(yōu)勢，整合優(yōu)質(zhì)資源，建設(shè)了跨學科、跨學院的能源新材料與環(huán)境新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班，就新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班建設(shè)及實驗班與一流本科專業(yè)互促協(xié)同發(fā)展進行了長期探索與實踐，推動了傳統(tǒng)專業(yè)的升級改造和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升，形成了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班與國家一流本科專業(yè)相互助力、相互促進、協(xié)同發(fā)展的人才培養(yǎng)新樣態(tài)，滿足了學生多樣化的發(fā)展需求，提升了專業(yè)內(nèi)涵，為新工科建設(shè)和學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)探索出一條行之有效的路徑。

1 新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班建設(shè)的探索與實踐

1.1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班建設(shè)的背景及基礎(chǔ)

應用化學專業(yè)方向具有覆蓋面廣、多分散性的特點[10]。蘭州理工大學應用化學專業(yè)面向精細化工和能源新材料行業(yè)，培養(yǎng)能夠從事生產(chǎn)運行與技術(shù)管理、工藝設(shè)計、質(zhì)量控制、技術(shù)開發(fā)與服務(wù)等工作，具有高度社會責任感、較強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和國際視野的一流應用型高級專門人才。經(jīng)過多年的建設(shè)，蘭州理工大學應用化學專業(yè)已成為師資力量雄厚、辦學條件優(yōu)越、人才培養(yǎng)模式科學、教學方法先進、畢業(yè)生深受用人單位歡迎，在能源與環(huán)境新材料、精細化工領(lǐng)域具有較強影響力的一流本科專業(yè)。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學環(huán)節(jié)，形成了以“1+3+2”（通識課程（1 學分）+創(chuàng)新課程（3 學分）+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練（2 學分））課程為核心、以系列科創(chuàng)競賽為拓展的人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)了專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的結(jié)合，建設(shè)了甘肅省應用化學主干課程創(chuàng)新教學團隊和甘肅省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學團隊。

作為地方傳統(tǒng)工科院校，素質(zhì)-知識-能力（動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、崗位競爭力）培養(yǎng)是專業(yè)建設(shè)的首要問題。定位于高等教育層次職業(yè)應用的“微專業(yè)”以培養(yǎng)和提升實踐能力為目的，實現(xiàn)了教學內(nèi)容與工作內(nèi)容的無縫銜接，加強了高校與企業(yè)的聯(lián)系，是高等院?！耙再|(zhì)圖強”教育改革的有效途徑[11-12]。鑒于此，將專業(yè)原有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、技能競賽和實踐教學場地整合，選擇具有強創(chuàng)新性、應用性和實踐性的專業(yè)特色方向--能源與環(huán)境新材料，設(shè)立了能源與環(huán)境新材料新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班，旨在將學校的科研優(yōu)勢和產(chǎn)學研資源轉(zhuǎn)化為育人優(yōu)勢[13]。

1.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班建設(shè)的探索與實踐

新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班的核心目標是在不改變原有專業(yè)、班級建制的基礎(chǔ)上，通過自愿報名、競爭性選拔、自愿組隊的方式吸引和培養(yǎng)專注于融合各學科知識以解決復雜工程問題的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。融合不同學院、學科和專業(yè)的學員混合組隊，有利于打破學科壁壘、增強知識結(jié)構(gòu)的交叉融合和團隊協(xié)作能力，進而促進人才培養(yǎng)由學科專業(yè)單一型向多學科融合型的轉(zhuǎn)變，要實現(xiàn)上述目標需要合理的教學組織和管理模式。為此，構(gòu)筑了圖1 所示的“一對一”（一個導師團隊指導一個團隊和一個項目）項目制、團隊制實驗班管理模式。導師團隊由本校高級職稱專業(yè)教師、校內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師和企業(yè)管理人員組成，學生接受原所在學院和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班的雙重管理。

圖1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班管理模式

在實驗班建設(shè)過程中，通過調(diào)研核心孵化企業(yè)，明確了能源與環(huán)境新材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的核心能力，提出了實驗班的培養(yǎng)目標和要求。依托國家重大研發(fā)計劃--創(chuàng)新方法專項（“雙創(chuàng)”升級版--創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“深度孵化”方法研究與應用示范）、教育部高等教育司產(chǎn)學合作項目和甘肅省高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項目，探索了學科融合型、“一專、多能、多元”人才培養(yǎng)的有效途徑，構(gòu)筑了圖2 所示的“通識教育+‘專創(chuàng)融合’課程培訓+項目式實踐訓練+重點學科競賽”的遞進式育人模式。在該培養(yǎng)模式中，通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識教育奠定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)，通過“專創(chuàng)融合”課程激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情；以項目和競賽為抓手，依托輔導式實踐訓練提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，通過重點學科競賽和企業(yè)實踐內(nèi)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、檢驗就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。

課程是專業(yè)教育的基本載體，也是實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的主要途徑[14]，為此，通過校內(nèi)教師創(chuàng)新理論培訓、產(chǎn)學合作項目和聘請企業(yè)導師，建設(shè)了一支“四有”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師團隊。在創(chuàng)新課程中，融入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機輔助模擬技術(shù)、創(chuàng)新理論和學科前沿，建設(shè)了能源與環(huán)境材料創(chuàng)新設(shè)計智慧樹“專創(chuàng)融合”課程、綠色化學與創(chuàng)新思維方法“智慧樹網(wǎng)”混合式直播專業(yè)精品課和“創(chuàng)客紅旅與創(chuàng)賽實踐”甘肅省一流社會實踐課，打造了資源新平臺。依托科研優(yōu)勢，建設(shè)了“能源新材料與環(huán)境+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班實踐平臺，簽約了利安隆、皓天科技等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地。科研成果反哺教學，凝練形成了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓項目，實施了以崗位勝任力、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強化為重點的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓和企業(yè)實踐，建立了圖3 所示的跨學科課程體系。為有效開展個性化教育，在該課程體系中，實施1～4 級項目供學員選擇。在一級項目和二級項目教學中，強調(diào)新技術(shù)的交叉融合和從“硬知識”傳授向“軟知識”共創(chuàng)的轉(zhuǎn)化。在三級和四級項目教學中，以高標準、高質(zhì)量完成工作內(nèi)容為目標，以典型工作任務(wù)為載體，通過自主實驗、名企訪學、參加各類大賽的形式完成，評價以團隊成果為依據(jù)，側(cè)重對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、批判性思維能力、團隊協(xié)作能力和溝通交流能力的考查。

圖3 實驗班課題體系框架

配合實驗班建設(shè)，學校每年舉辦一次化學實驗技能大賽、綠色化學創(chuàng)意及實驗設(shè)計大賽和大學生課外學術(shù)作品大賽，指導學生申報各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，積極參加全國大學生化工設(shè)計競賽、“三創(chuàng)”賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽等高水平賽事。通過上述措施的實施，實驗班所有學生都接受了系統(tǒng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識和“專創(chuàng)融合”教育，有60%的學生參加了“項目式”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、路演，并收獲了全過程實踐體驗，有50%的學生在省級以上高水平大賽中獲獎。

2 基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班的一流本科專業(yè)建設(shè)與成效

遵循新工科理念，實施以多學科交叉為特征的專業(yè)升級改造。在一流本科專業(yè)建設(shè)過程中，加強化學化工和數(shù)理知識教學，強調(diào)外語和計算機應用能力培養(yǎng)，突出無機化學、有機化學、物理化學、分析化學與高分子化學與物理等化學類主干課程。同時，為提高課程綜合化程度，建設(shè)了“合成與制備技術(shù)、分離與鑒定技術(shù)、過程強化與設(shè)計技術(shù)、信息與創(chuàng)新技術(shù)”核心能力課程群，尤其是為提高非主修領(lǐng)域知識的廣度、深度和學科交叉融合，開設(shè)了分段式+學科交叉拓展講座的專業(yè)導論和跨學科化工技術(shù)經(jīng)濟、化工過程設(shè)計與強化課程。特別是在原有“1+3+2”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的基礎(chǔ)上，融入能源與環(huán)境新材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班建設(shè)成果，增設(shè)了能源與環(huán)境材料創(chuàng)新設(shè)計、精細化工產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計2 門“專創(chuàng)融合”課程，形成了圖4 所示的以四大化學為基礎(chǔ)、四大課程群為主干、能源與環(huán)境新材料系列課程為拓展的“素質(zhì)+知識+能力”理工融合型人才培養(yǎng)方案。

圖4 升級版人才培養(yǎng)體系

以“基本要求+特色”和“課內(nèi)+課外”為出發(fā)點，構(gòu)筑了“基礎(chǔ)實驗-綜合實驗-探究性實驗（專業(yè)實驗）+‘專創(chuàng)融合’項目”+“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)-創(chuàng)新課程-‘專創(chuàng)融合’課程-科研創(chuàng)新訓練+校企聯(lián)合創(chuàng)業(yè)基地實踐”為漸進主線的分層次實踐教學體系，強化實踐、突出能力，做到了理論與實踐、基礎(chǔ)與提高、傳承與創(chuàng)新、教學與科研、素質(zhì)教育與技術(shù)訓練相統(tǒng)一，以及系統(tǒng)性學習與研究性訓練、固定式教學與開放式教學的結(jié)合。同時，主辦的“化學知識及實驗技能競賽”“綠色化學創(chuàng)意作品競賽”要求專業(yè)學生全員參與；依托能源新材料與環(huán)境創(chuàng)業(yè)實驗班特色項目，以專業(yè)學生為主體，面向全校遴選成員，組建跨學科創(chuàng)新團隊，實施項目式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓練、項目打磨和企業(yè)游學活動，通過師生共創(chuàng)項目、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、校企合作創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和企業(yè)特設(shè)項目，提升項目的針對性，組織了基礎(chǔ)性學科知識競賽、綜合性創(chuàng)意創(chuàng)新活動和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，以賽促學、以賽促教、以賽促創(chuàng)，提升了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和解決復雜問題的能力。

通過能源與環(huán)境新材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班的建設(shè)，及建設(shè)成果在專業(yè)人才培養(yǎng)體系的融入與實施，近三年有40%的專業(yè)學生參加“能源新材料與環(huán)境+”新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班，主持各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目64 項（其中國家級項目11 項，省級項目11 項），參與學生達178 人，獲得中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽、大學生創(chuàng)新方法應用大賽等重點賽事國家級、省級獎項58 項（其中國家級獎項16 項），申請各類專利16項，發(fā)表論文12 篇。學生擁有高水平成果的比例達到29.5%，形成了新工科實驗班和一流本科專業(yè)相互助力、相互促進、協(xié)同發(fā)展的人才培養(yǎng)新局面。

3 結(jié)語

為切實提高大學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力、崗位勝任力和職業(yè)素養(yǎng)，面向新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟，建設(shè)了能源與環(huán)境新材料新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班，構(gòu)筑了遞進式、多目標創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班培養(yǎng)模式，建設(shè)了融合創(chuàng)新理論的課程體系，探索了師資隊伍建設(shè)和管理模式，為專業(yè)教育體系外提升大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力探索出一條有效途徑。將新工科實驗班建設(shè)的成果（理念、師資和課程等）融入專業(yè)人才培養(yǎng)，反哺推動國家一流本科專業(yè)內(nèi)涵的提升，實現(xiàn)了傳統(tǒng)專業(yè)的升級改造，形成了新工科實驗班與一流本科專業(yè)協(xié)同發(fā)展的人才培養(yǎng)新樣態(tài)，為一流本科專業(yè)建設(shè)和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升提供了新的思路。