新工科背景下材料成型及控制工程专业创新创业课程建设探索——以重庆理工大学为例

胡 励 ，周 涛 ，李明骜 ，时来鑫

（1.重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆 400054；2.重庆理工大学重庆市模具技术重点实验室，重庆 400054）

当前，国家对高档数控机床和机器人、航天航空装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料等的战略需求，迫切需要国内高校开展新工科建设[1]。由于新工科建设具有信息化、网络化、智能化、交叉化、创新性的特征，这就要求新工科背景下的工程专业人才应当具有扎实的学科理论知识，掌握基本的研究方法，能够把握学科前沿，并能从中发现问题，进行创新思维，具备较强的研究能力和创新能力。

在此新工科背景下，以培养兼具创新意识、创新思维和创新能力复合型人才为目标的创新创业教育，受到了各级政府和学校的高度重视[2]。近年来，各高校陆续将创新创业教育纳入改革发展规划，创新创业教育呈现出积极发展的良好态势。然而，创新创业教育本质上是一种面向全体、覆盖全面和贯穿教育全过程的素质教育，其在教育理念、教学体系、组织管理等方面与学科专业教育有显著区别，因此，将其融入学科专业教育，是一个亟待探索的全新课题[3-4]。作为重庆理工大学的优秀工科专业代表，获批国家级“特色专业”、国家级“一流本科专业”、重庆市首批“特色专业”和“三特行动计划专业”等的材料成型及控制工程专业建设了一门本专业创新创业教育课程，旨在探索实现从专业教育到创新创业教育的有效过渡，为相关工科专业的创新创业课程建设，提供有价值的借鉴与参考。

1 课程基本情况与教学目标

本课程为材料成型及控制工程专业学生的专业必修课程，2学分，共计32学时。其中，课堂教学16学时，以培养创新创业意识和思维为主线；实践教学16学时，以专业密切相关的学科竞赛项目（中国互联网+大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生智能汽车竞赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等）所需知识和能力为导向；旨在通过上述“教赛融合”的模式，实现课堂专业理论知识的实践化，促进多学科知识体系的交叉融合，增进本专业学生的创新意识和创新能力。

2 课程建设思路与举措

2.1 前置引入专业前沿发展动态，培养学生的创新意识

在科技迅速发展的当下，创新创业课程与专业发展联系密切。鉴于此，在创新创业课程的初期，我们即有意识地引入材料成型及控制工程专业的前沿发展动态，诸如“应用于特斯拉ModelY的一体化压铸技术、应用于天空号空间站的3D打印技术和应用于长征系列运载火箭的智能制造技术等”，以期扩展学生的眼界，通过尝试寻找行业发展的痛点问题，培养学生的创新意识与专业认同感。

2.2 按需导入碎片化专业理论知识，赋能学生的创新设计能力

创新设计能力是指学生将选题转化为科技作品设计方案的能力，其要求学生具备良好的专业理论知识基础[5]。然而，在以学科竞赛为导向的创新创业课程中，其所需要的专业知识是碎片化的，这就要求任课教师在认真分析学科竞赛要求的基础上，有针对性地将专业理论知识点按需引入创新创业课程，通过主动引导学生运用专业理论知识解决科技作品设计实际问题，在增强学生创新设计能力的同时，提高学生的课程参与积极性与主动性。

2.3 充分挖掘专业教师的内在资源，增强学生创新实践的可行性

创新创业课程的实践活动主要为学科竞赛。然而，很多学生撰写的学科竞赛资料只是纸上谈兵，没有结合实际情况、自身专业和平台资源等问题来考虑，违背了开设本门课程的初衷。因此，有必要充分挖掘专业教师的项目资源（国家自然科学基金项目、省部级基础科研基金项目和企业横向合作项目等），通过对相关横向项目和纵向项目的再次凝练和二次创新，来支持学生参与学科竞赛，不仅可以充分发挥专业教师的学术素养与学科背景，而且可以通过有效整合专业教师的社会资源与专业资源，增强学生创新实践的可行性。

2.4 深度整合学科平台的内在资源，保障学生创新实践的物质基础

材料成型及控制工程专业是一个与机械、计算机、力学等学科存在广泛交叉的典型工科专业，其专业特性决定了基于材料成型及控制工程专业的创新实践对专业设备的依赖度较高。例如，学生提出的“316L不锈钢制小口径弹壳基于金属粉末注射成形的高效制备工艺开发”就必须依靠混炼造粒一体机、金属粉末注射机、催化脱脂炉和真空脱脂烧结炉等在内的众多设备。在学院的大力支持下，我们深度整合了专业系的“汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室”“重庆市精密成形集成制造协同创新中心”“重庆市模具重点实验室”“重庆市模具技术工程研究中心”和“重庆市实验教学示范中心”等8个省部级教学科研平台，为学生开展创新实践提供可靠的物质保障。

2.5 有效利用学科竞赛数字资源，提升学生的商业包装技巧

商业包装是将学科竞赛作品与市场需求相结合，展现其可转化潜力的重要途径，也是工科专业创新创业课程中的薄弱环节。由于本专业学生很少选修相关课程，因此其商业包装技巧欠缺，具体表现在商业规划及商业模式选择失当、商业计划书和路演PPT制作水准欠佳等。鉴于此，我们在创新创业课程期间会向学生精准推送大量学科竞赛数字资源，通过选用研讨式、场景式、实例式等多种多样的教学方式来促进学生对商业包装的核心要素与技巧的理解与使用，有效提高学生的创新实践能力。

3 课程实施效果

在学习完材料成型及控制工程专业创新创业课程后，学生普遍反映其创新思维和创新能力有了一定提高。以2021年为例，当年获得“第十届重庆市科慧研究生创新创业大赛—重庆市科技创新组二等奖”一项；“第七届中国国际‘互联网+’大学生创新创业大赛—重庆市赛区铜奖”一项；“成渝地区双城经济圈首届大学生创新创业大赛重庆赛区选拔赛暨第八届重庆市大学生创新创业大赛—校赛二等奖”两项。

4 结语

创新创业课程的开展迎合了时代发展的主流，既是学校教育的刚需，也是提供社会所需优秀工程人才的必然要求。创新创业课程的教育理念、教学体系、组织管理等与学科专业教育差异显著，其教学质量的优劣关乎学生创新思维、创新意识和创新能力的培养，与学生就业质量密切相关。因此，有必要加强工科专业的创新创业课程建设，为社会输送更多的多元化、复合型和创新型卓越工程人才。