“新工科”背景下的創新型人才培養模式淺談

李春燕 劉建輝 寇生中

摘?要：當前，隨著科技的快速發展以及國際教育的深度變化，大國博弈加劇，世界進入了創新引領的發展時期。在此背景下，培養具備創新及實踐能力的全面復合型人才已成為當前高校發展的重要著力點。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”下的工程教育培養質量。

關鍵詞：新工科；創新；多元化；人才培養

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展戰略研討會，探討“新工科”的內涵特征和建設路徑［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?！靶鹿た啤毕盗姓呶募南嗬^出臺，更彰顯了國家層面對新興技能人才培養的高度重視。要推進“新工科”建設，首先要把創新擺到首要位置，要認識到科技創新就是高校發展的第一要務。因此，提升大學生科創能力就成為新時代高等教育的重要工作，培養科研創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展，仍側重于基礎理論教學，對實踐教學模式改革認識不足，然而，國際高校已將創新能力培養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，強化實踐創新能力，改革高等教育教學內容，推動工程教育的深化改革與快速發展。

一、大學生創新能力培養存在的問題

（一）課程內容缺乏創新性

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的培養重視度不夠。目前“知識轉移”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、新產業結合程度不高，導致創新能力不強，難以激發學生學習熱情。其次，各學科之間理論聯系不密切，各教學環節的銜接缺乏連貫性，學生不能準確地掌握各個學科之間的內部關系，學生能力難以滿足當前社會對多元化、創新型卓越工程人才的需求。目前，我國高校學生的創新創業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，我們要培養具有創新創業能力的雙創型人才，就要重視對學生創新能力的培養［2］。目前，學生的創新能力存在不足，同發達國家相比仍存在很大的差距，主要有以下幾個方面原因。一是協同培養體系不夠完善。學校對于科研競賽沒有形成完整的體系，僅局限于校內教學資源的使用，常忽視課程教學與學生參加科技創新、項目實踐和科研訓練的有效關聯。創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，很難進行與專業有關的技術實踐，對學生科創訓練也沒有進行有效的監督與指導，導致協同培養系統不夠完善。二是教育形式落后。教學模式單一，教學內容陳舊，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，不能系統有效地培養學生的創新創業能力。三是學生創新實踐能力不足。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節，二者相輔相成，實踐操作是檢驗理論知識的必要手段［3］。而構建校企聯合創新實踐基地，是“新工科”背景下實現創新型工程人才培養的重要途徑。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，目前大多數高校培養體系是在規定的時間內進行集中實習，導致企業在短期內要集中接待大量學生實習實踐，不僅容易影響企業正常生產，還會給企業造成較大的安全壓力［4］?，F有的生產實習多以觀摩為主，學生按照企業劃定的安全通道進行參觀，毫無參與感與體驗感，很難有效調動學生投身工程實踐的積極性和主動性，不能有效發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，由于實習經費較低，企業為了降低時間和管理成本，通?？s短或簡化實習環節，學生沒有對產品生產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，企業在實習中的主體作用發揮不明顯，只是提供場地和技術人員，帶領學生了解企業的一些簡單生產過程。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，距離校企融合培養創新人才的目標還有很大差距。

二、大學生創新與實踐能力培養模式探索

基于上述分析，本文提出構建大學生創新與實踐能力培養模式的幾點建議。

（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，以翻轉課堂為契機，線上線下相配合組成互相協作的教學模式，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，實現大學生對于專業技術的全面學習。構建多元化教學模式，可以充分體現以“教師為主導，學生為主體”的教學理念。

1.翻轉課堂，實現知識的優化理解

翻轉課堂轉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，彌補了傳統教學方式的不足。

2.案例式教學，實現學習效果優化

案例式教學法是教師選擇與教學內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散式提問，教師進行點評。項目式學習更能培養學生主體的創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容的理解，使學生的創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，根據課程所需靈活變換。首先采用傳統教學模式，充分發揮教師引領作用，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。最后由教師根據課程學習、成果產出以及項目實踐等過程進行評分，并提出持續改進（Continuous?Quality?Improvement，CQI）的方案。

（二）專創融合，培養學生創新能力

1.整合資源，搭建學生科技競賽課程化培養體系

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

2.創新引領，打造科創競賽和科創項目導師制模式

由于大學生科技競賽活動和科創項目種類繁多，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競賽和科創項目的指導教師尤為關鍵。導師以因材施教、個性培養為出發點，設定符合學生特點的科研規劃，指導學生系統地參加科研創新項目，從而鍛煉學生運用所學知識解決復雜工程問題的能力，實施專業教育與創新創業教育深度融合的人才培養模式。

（三）校企合作，促進理論成果轉化應用

1.強化校企合作機制

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

2.校企共同指導學生畢業設計

畢業設計是訓練與檢驗學生工程能力的重要環節，企業導師對學生選題、實習、答辯等各個環節進行指導。在選題方面，學生以實際的企業項目作為畢業設計題目。企業導師負責對實習過程中遇到的問題進行答疑與指導，而由校內導師關注學生畢業設計的完成程度。畢業答辯時，學校和企業根據畢業設計的質量來進行綜合評價。通過雙導師指導體系的設立，高校和企業作為產教融合的兩個模塊，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，為了解決學生創新能力培養在高校培養環節中所遇到的問題，以全面推進素質教育與提高大學生創新能力為主線，堅持專業融合，校企合作的原則，在課堂教學中滲透創新型工程知識，對學生在實踐環節中進行創新創業能力培育。學校加強對學生創新創業意識培養，通過開設系統的創新創業課程，進行專門的創新訓練，指導學生進行創新型工程能力訓練及競賽［8］。同時，企業專家參與創新人才培養方案的設計，學生通過校企合作提供的實踐平臺解決實際工程問題，進行創新型工程能力強化，從而構建“新工科”背景下工程創新型人才培養體系。培養具有專業領域基礎理論和專業知識的應用能力，工程素養和實踐能力強，能夠從事相關領域的工藝設計、技術研發、裝備設計、技術管理等工作，具有職業道德、社會責任感、團隊精神、國際視野和創新精神的高級專門人才。

參考文獻：

［1］馬陸亭.新工科、新醫科、新農科、新文科——從教育理念到范式變革［J］.中國高等教育，2022（12）：911.

［2］何理瑞.“新工科”背景下的金工實訓教學改革及評價體系構建［J］.浙江水利水電學院學報，2019，31（04）：8386.

［3］何坤，杜彥斌.新工科背景下的機械類專業四層次實踐教學模式構建［J］.中國現代教育裝備，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.以實踐創新能力培養為核心，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.大學生科研創新能力培養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”材料類專業人才創新創業能力培養機制研究［J］.教育現代化，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。