“新工科”背景下的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式淺談

李春燕 劉建輝 寇生中

摘?要：當前，隨著科技的快速發(fā)展以及國際教育的深度變化，大國博弈加劇，世界進入了創(chuàng)新引領的發(fā)展時期。在此背景下，培養(yǎng)具備創(chuàng)新及實踐能力的全面復合型人才已成為當前高校發(fā)展的重要著力點。本文基于“新工科”的建設理念，針對目前高校教學中單一教學模式的問題，通過教學模式改革，建立理論教學與實踐的多層次有效結合，以構建多元化教學模式、以賽促教、校企合作為突破口，提高“新工科”下的工程教育培養(yǎng)質(zhì)量。

關鍵詞：新工科；創(chuàng)新；多元化；人才培養(yǎng)

文獻標志碼：A

On?the?Cultivation?Mode?of?Innovative?Talents?under?the

Background?of?"New?Engineering"

Li?Chunyan1，2?Liu?Jianhui2?Kou?Shengzhong1，2

1.State?Key?Laboratory?of?Advanced?Processing?and?Recycling?of?Nonferrous?Metals，

Lanzhou?University?of?Technology?GansuLanzhou?730050；

2.School?of?Materials?Science?and?Engineering，Lanzhou?University?of?Technology?GansuLanzhou?730050

Abstract：At?present，with?the?rapid?development?of?science?and?technology?and?the?profound?changes?in?international?education，the?game?between?great?powers?has?intensified，and?the?world?has?entered?a?period?of?innovationled?development.Under?this?background，it?has?become?an?important?point?for?the?development?of?colleges?and?universities?to?cultivate?allround?compound?talents?with?innovation?and?practical?ability.Based?on?the?construction?concept?of?"New?Engineering"?and?aiming?at?the?problem?of?single?teaching?mode?in?current?college?teaching，this?paper?establishes?a?multilevel effective?combination?of?theoretical?teaching?and?practice?through?the?reform?of?teaching?mode，and?aims?to?improve?the?quality?of?engineering?education?under?"New?Engineering"?by?constructing?a?diversified?teaching?mode，promoting?teaching?through?competition?and?cooperation?between?schools?and?enterprises.

Keywords：new?engineering；innovation；diversification；talent?cultivation

2017年，教育部在復旦大學組織召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，探討“新工科”的內(nèi)涵特征和建設路徑［1］。后來的“天大行動”和“北京指南”引領了“新工科”建設的廣泛實踐。“新工科”系列政策文件的相繼出臺，更彰顯了國家層面對新興技能人才培養(yǎng)的高度重視。要推進“新工科”建設，首先要把創(chuàng)新擺到首要位置，要認識到科技創(chuàng)新就是高校發(fā)展的第一要務。因此，提升大學生科創(chuàng)能力就成為新時代高等教育的重要工作，培養(yǎng)科研創(chuàng)新型人才也變得尤為重要。

目前，一些高校的教學理念未跟上時代發(fā)展，仍側(cè)重于基礎理論教學，對實踐教學模式改革認識不足，然而，國際高校已將創(chuàng)新能力培養(yǎng)提升到至關重要的地位。本文在“新工科”建設背景下，基于結果導向教育（Outcomebased?Education，OBE）的建設理念，針對目前高校教學中教學模式單一的問題，通過教學模式改革，建立理論教學與實踐的多層次有效結合，以構建多元化教學模式、以賽促教、校企合作為突破口，重構人才知識體系，強化實踐創(chuàng)新能力，改革高等教育教學內(nèi)容，推動工程教育的深化改革與快速發(fā)展。

一、大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題

（一）課程內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性

首先，在教學上，高校注重基礎理論的傳授，而對解決工程問題和工程素養(yǎng)的培養(yǎng)重視度不夠。目前“知識轉(zhuǎn)移”的教學方式仍然是高校教學的主要方式，缺乏對課堂互動的關注和對學生的主動引導；教學方法相對固定，與其他學科交叉融合部分較少，與新技術、新產(chǎn)業(yè)結合程度不高，導致創(chuàng)新能力不強，難以激發(fā)學生學習熱情。其次，各學科之間理論聯(lián)系不密切，各教學環(huán)節(jié)的銜接缺乏連貫性，學生不能準確地掌握各個學科之間的內(nèi)部關系，學生能力難以滿足當前社會對多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的需求。目前，我國高校學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力教育還沒有形成完整的教學體系，因此要構建多元化的教學模式，改革教學模式，讓學生產(chǎn)生獲得感及成就感，才能達到事半功倍的教學效果。

（二）學科競賽及科技實踐平臺建設水平不高

在“新工科”背景下，我們要培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的雙創(chuàng)型人才，就要重視對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［2］。目前，學生的創(chuàng)新能力存在不足，同發(fā)達國家相比仍存在很大的差距，主要有以下幾個方面原因。一是協(xié)同培養(yǎng)體系不夠完善。學校對于科研競賽沒有形成完整的體系，僅局限于校內(nèi)教學資源的使用，常忽視課程教學與學生參加科技創(chuàng)新、項目實踐和科研訓練的有效關聯(lián)。創(chuàng)新實踐教育資源較為單一，實踐教學只是理論上的輔助，流于形式，很難進行與專業(yè)有關的技術實踐，對學生科創(chuàng)訓練也沒有進行有效的監(jiān)督與指導，導致協(xié)同培養(yǎng)系統(tǒng)不夠完善。二是教育形式落后。教學模式單一，教學內(nèi)容陳舊，教師在講授過程中不能及時將最新的科研成果融入日常教學中，沒有對學生的科研競賽做出具體的指導，不能系統(tǒng)有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。三是學生創(chuàng)新實踐能力不足。學生作為科技競賽的主體，對科研認識不足，對各種競賽了解甚微，致使積極性不高，加之自身知識儲備不夠，缺乏運用所學知識解決實際問題的能力，因此學生很難建立創(chuàng)新性思維。另外，學生在參與科研競賽的過程中，缺乏主觀能動性和科研工作者必備的定力，很多學生參加競賽是為了名利，急于求成，很難深入研究，偏離了以賽促學的初衷。

（三）校企合作與資源共享方面存在不足

理論知識學習與實踐操作是教學過程中的兩個重要環(huán)節(jié)，二者相輔相成，實踐操作是檢驗理論知識的必要手段［3］。而構建校企聯(lián)合創(chuàng)新實踐基地，是“新工科”背景下實現(xiàn)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)的重要途徑。目前，高校在實踐教學方面仍存在諸多問題。首先，從實訓角度來看，目前大多數(shù)高校培養(yǎng)體系是在規(guī)定的時間內(nèi)進行集中實習，導致企業(yè)在短期內(nèi)要集中接待大量學生實習實踐，不僅容易影響企業(yè)正常生產(chǎn)，還會給企業(yè)造成較大的安全壓力［4］?，F(xiàn)有的生產(chǎn)實習多以觀摩為主，學生按照企業(yè)劃定的安全通道進行參觀，毫無參與感與體驗感，很難有效調(diào)動學生投身工程實踐的積極性和主動性，不能有效發(fā)揮校企合作在提升學生工程實踐能力等方面的積極作用。其次，由于實習經(jīng)費較低，企業(yè)為了降低時間和管理成本，通?？s短或簡化實習環(huán)節(jié)，學生沒有對產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程進行深入的了解、體驗和掌握，因此實習的效果不理想。最后，企業(yè)在實習中的主體作用發(fā)揮不明顯，只是提供場地和技術人員，帶領學生了解企業(yè)的一些簡單生產(chǎn)過程。雖然達到了實習基本目的，但是只是單方面給學生傳授實踐理論，學生沒有參與實際生產(chǎn)，距離校企融合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標還有很大差距。

二、大學生創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)模式探索

基于上述分析，本文提出構建大學生創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)模式的幾點建議。

（一）構建多元化教學模式

學校通過精品課堂的建設，開展多元化教學模式，以翻轉(zhuǎn)課堂為契機，線上線下相配合組成互相協(xié)作的教學模式，在教學過程中融入項目式教學方式，進一步提升大學生自主學習的能力。完善工程技術人才的培育方案，實現(xiàn)大學生對于專業(yè)技術的全面學習。構建多元化教學模式，可以充分體現(xiàn)以“教師為主導，學生為主體”的教學理念。

1.翻轉(zhuǎn)課堂，實現(xiàn)知識的優(yōu)化理解

翻轉(zhuǎn)課堂轉(zhuǎn)換了教師和學生的主體地位，將教學過程設計為課前和課中兩個階段。課前學生通過自學精品課程的微課，進行相應的預習，提出問題并解決自己可以解決的問題；課堂上通過學生講解展示學習成果，并對相應的疑難知識點進行討論交流，最后教師進行總結。通過這一流程，學生進行了發(fā)散性思考，參與積極性得到了很大提高。這種互動式教學過程，可以使學生更直接、快速地掌握一些基本的理論、概念和方法，豐富了教學方式，彌補了傳統(tǒng)教學方式的不足。

2.案例式教學，實現(xiàn)學習效果優(yōu)化

案例式教學法是教師選擇與教學內(nèi)容相關的項目等典型性案例，組織學生對案例進行認真分析和討論，再由教師進行總結評價的一種互動式教學法。具體實施過程為，教師給學生分配相應的項目案例，學生通過查閱參考資料，完成題目設計或總結，并以PPT的形式進行講解，學生可以對課堂教學中所涉及的相關知識進行發(fā)散式提問，教師進行點評。項目式學習更能培養(yǎng)學生主體的創(chuàng)造性和綜合性的思維能力，通過案例教學可以提高學生對新技術、新成果的認識，鍛煉表達能力、寫作能力，并強化對課堂教學內(nèi)容的理解，使學生的創(chuàng)新能力得到全面的提升。

多元化教學的目的在于使教師能夠綜合應用多種教學模式，根據(jù)課程所需靈活變換。首先采用傳統(tǒng)教學模式，充分發(fā)揮教師引領作用，帶領學生初步了解課程結構設置并完成基礎知識的初步學習。后期合理運用翻轉(zhuǎn)式教學與項目式教學，學生定期開展小組討論會并對學習進展進行匯報。最后由教師根據(jù)課程學習、成果產(chǎn)出以及項目實踐等過程進行評分，并提出持續(xù)改進（Continuous?Quality?Improvement，CQI）的方案。

（二）專創(chuàng)融合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

1.整合資源，搭建學生科技競賽課程化培養(yǎng)體系

高校要充分發(fā)揮引領作用，建立完整有效的科研競賽培養(yǎng)體系，通過設立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗班，以項目引領、競賽驅(qū)動的形式對學生進行培養(yǎng)，開展系統(tǒng)全面、針對性強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，并制定完善的評價體系。學校要統(tǒng)籌安排各類創(chuàng)新活動和學科競賽，例如“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，鼓勵學生積極參加創(chuàng)新活動［5］，培養(yǎng)學生對專業(yè)和科研的認識，提高學生的專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新意識，促進科研創(chuàng)新與專業(yè)知識的有機融合，激發(fā)學生從事科研的興趣，引導學生走上科研發(fā)展之路［6］。

2.創(chuàng)新引領，打造科創(chuàng)競賽和科創(chuàng)項目導師制模式

由于大學生科技競賽活動和科創(chuàng)項目種類繁多，如果沒有得到正確有效的引導，學生很難完成高質(zhì)量的參賽作品和科研成果，甚至難以堅持到最后。因此選擇科研水平高、基礎扎實的教師作為學生的科創(chuàng)競賽和科創(chuàng)項目的指導教師尤為關鍵。導師以因材施教、個性培養(yǎng)為出發(fā)點，設定符合學生特點的科研規(guī)劃，指導學生系統(tǒng)地參加科研創(chuàng)新項目，從而鍛煉學生運用所學知識解決復雜工程問題的能力，實施專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深度融合的人才培養(yǎng)模式。

（三）校企合作，促進理論成果轉(zhuǎn)化應用

1.強化校企合作機制

當今世界經(jīng)濟、軍事和科技快速發(fā)展，工科院校以“新工科”建設為契機，培養(yǎng)具有基本理論知識、實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才勢在必行。基于校企聯(lián)合培養(yǎng)的理念，利用企業(yè)豐富的實踐資源進行人才培養(yǎng)，可以有效彌補高校實踐教育能力的短板。企業(yè)是生產(chǎn)的第一線，是學生接觸先進工程技術交流的橋梁，高校應與科研機構、企業(yè)合作，探索創(chuàng)新合作機制，建立并保持長久合作關系，建設國家級校企聯(lián)合培養(yǎng)基地。以生產(chǎn)實習為例，高校要積極聯(lián)系有科研項目合作關系的企業(yè)和公司建立校外實習基地，學校與企業(yè)共同制訂專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃，組織學生到實習基地進行生產(chǎn)實習［7］，學生可以深入生產(chǎn)和科研第一線，熟悉產(chǎn)品設計生產(chǎn)流程，從而開闊專業(yè)視野和豐富實踐經(jīng)驗。

2.校企共同指導學生畢業(yè)設計

畢業(yè)設計是訓練與檢驗學生工程能力的重要環(huán)節(jié)，企業(yè)導師對學生選題、實習、答辯等各個環(huán)節(jié)進行指導。在選題方面，學生以實際的企業(yè)項目作為畢業(yè)設計題目。企業(yè)導師負責對實習過程中遇到的問題進行答疑與指導，而由校內(nèi)導師關注學生畢業(yè)設計的完成程度。畢業(yè)答辯時，學校和企業(yè)根據(jù)畢業(yè)設計的質(zhì)量來進行綜合評價。通過雙導師指導體系的設立，高校和企業(yè)作為產(chǎn)教融合的兩個模塊，推動工科教育的深化改革，形成多元化的實踐教學模式。

結語

“新工科”建設背景下，為了解決學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)在高校培養(yǎng)環(huán)節(jié)中所遇到的問題，以全面推進素質(zhì)教育與提高大學生創(chuàng)新能力為主線，堅持專業(yè)融合，校企合作的原則，在課堂教學中滲透創(chuàng)新型工程知識，對學生在實踐環(huán)節(jié)中進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培育。學校加強對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識培養(yǎng)，通過開設系統(tǒng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，進行專門的創(chuàng)新訓練，指導學生進行創(chuàng)新型工程能力訓練及競賽［8］。同時，企業(yè)專家參與創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案的設計，學生通過校企合作提供的實踐平臺解決實際工程問題，進行創(chuàng)新型工程能力強化，從而構建“新工科”背景下工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系。培養(yǎng)具有專業(yè)領域基礎理論和專業(yè)知識的應用能力，工程素養(yǎng)和實踐能力強，能夠從事相關領域的工藝設計、技術研發(fā)、裝備設計、技術管理等工作，具有職業(yè)道德、社會責任感、團隊精神、國際視野和創(chuàng)新精神的高級專門人才。

參考文獻：

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［3］何坤，杜彥斌.新工科背景下的機械類專業(yè)四層次實踐教學模式構建［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2022（17）：7880.

［4］李欣，王廣智，南軍，等.新工科背景下校企融合的本科生創(chuàng)新實踐基地建設模式［J］.科教導刊，2021（14）：1315+38.

［5］尹立蘋.以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，全面推進實驗室開放共享［J］.實驗科學與技術，2015，13（05）：229231+251.

［6］巫小丹，屠心怡，付桂明，等.“新工科”背景下“食品微生物學”教學改革探索與實踐［J/OL］.微生物學通報：114［20221212］.

［7］莫德清，張倩，韓劍，等.大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構建的探索與實踐［J］.山東化工，2018，47（16）：163164+166.

［8］呂珺，程繼貴，魯穎煒，等.新工科背景下基于“校企合作”材料類專業(yè)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)機制研究［J］.教育現(xiàn)代化，2019，6（A0）：1011.

項目資助：本研究獲得蘭州理工大學高等教育研究項目資助（項目編號：GJ2022B8）

作者簡介：李春燕（1979—?），女，漢族，甘肅蘭州人，博士，教授，長期從事本科教育教學工作。