新工科背景下理工类高校大学生科技创新类课程建设初探

张琨　常艳海

［摘 要］大学生是国家科技创新的主体，在新工科背景下对大学生科技创新能力的要求更高。理工类高校开设课程是提高大学生科技创新能力的重要手段。本文以安徽理工大学“大学生科技创新理论与实践”课程为例，介绍大学生科技创新课程的教学内容和教学效果，分析该课程在讲授过程中的不足和应对措施。该课程对提高大学生的科技创新能力、培养大学生的创新意识和实践能力具有重要作用。

［关键词］新工科；理工类高校；大学生；科技创新；课程建设

［中图分类号］G42文献标志码：A

新工科建设是提高我国工程人才水平和保障未来经济发展的核心任务之一［1］。随着新工科背景下高等教育改革的深入推进，理工类高校大学生创新创业能力的培养逐渐受到重视，开展科技创新课程建设被认为是最为有效的途径之一［2］。本文以安徽理工大学“大学生科技创新理论与实践”课程为例，初步探讨大学生科技创新培养的课程建设与路径。

1 新工科对高校科技创新课程建设的要求

新工科建设是为主动应对新一轮科技革命与产业变革，基于新时期国家发展需求、国际竞争形势，持续深化工程教育改革的重大行动计划，对于加快我国产业转型升级、推动制造强国建设、实现高质量经济增长都具有十分重要的战略意义。這也对高校的工科教育提出了新的要求，一方面需要推进新兴工科专业的建设，如大数据、云计算、智能科学与技术等；另一方面需要加快传统工科专业的升级改造，培养具备全球视野、实践能力、整合能力的复合型人才。

科技的快速发展和经济竞争的日趋激烈使各国加大了对具备科技创新能力的人才的需求。大学生是具有重要潜力和值得开发的群体之一，其科技创新能力的培养对于个人及其所从事的行业发展以及国家竞争力的提升都具有重要的意义［3］。国家统计局发布数据显示，2022年我国研发经费投入达30 870亿元，已经超过了美国，而《2022年全球创新指数报告》显示我国排名第11位，表明我国创新水平依然有较大的提升空间。大学生是未来科技创新的主体，对于提高我国科技创新水平具有重要作用［4］。高校作为大学生科技创新能力的培养基地，对于建设创新型人才队伍和推动国家创新发展具有非常重要的作用［5］。开设科技创新课程是高校培养大学生科技创新能力最直接的重要手段［6］。通过科技创新课程，让大学生系统地学习科技创新相关理论和方法，培养学生的创新思维、解决问题能力、实践能力、跨学科交叉能力等。科技创新课程也可以推动高校创新教育的发展和改革，使之更符合社会的实际需求和科技进步的要求，加速科技成果的转化和运用。

新工科旨在培养具备创新意识、全球视野、协作能力和领导素质的工程师和技术人才［7］，这对高校科技创新课程的设计和实施提出了更高的要求。首先，科技创新课程应更加注重发展学生的创新思维，培养学生的跨学科交叉能力和实验能力，使学生在实践中更好地发挥自己的潜能和创造力；其次，科技创新课程需要与工业、企业等产业界进行深入的合作，创设与实际工作相符合的工程实践环节，以提升学生的职业素养，满足产业界的需求。因此，新工科背景下的科技创新课程的设计和实施应该更加注重产教融合、创新能力培养和实践能力拓展等方面，以适应快速发展的科技创新领域的要求。

2 理工类高校科技创新课程建设实践

2.1 高校开设科技创新类课程的案例

目前，越来越多的高校开始重视对大学生科技创新能力和实践能力的培养，并开设了相应的课程和项目，如表1所示。这些课程和项目大多是通过提供创新创业基金、创新实验室、导师辅导等方式，激发学生的科技创新热情，在实践中培养学生的创新思维和实践能力。

此外，一些高校还专门开设了科技文献检索与利用、学术论文写作、科技专利撰写、科技创新管理、科技成果转化等相关课程，如中国矿业大学、宿州学院等；部分高校会定期举办创新创业类的比赛和项目，如创新创业大赛、科技类竞赛等，为学生提供更加广阔的实践机会和平台。

2.2 安徽理工大学“大学生科技创新理论与实践”课程

目前，大多数大学生创新培训活动是以学术创新讲座和学术报告的形式开展的，内容和形式相对单一，同时这些活动往往面向高年级学生，而高年级学生要面对繁重的专业课程和毕业论文压力，他们参加学术竞赛和科技创新活动的时间和精力有限。据此，安徽理工大学以深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室为基础，面向全校大一年级本科生，邀请不同学科领域的指导教师开设了“大学生科技创新理论与实践”课程，旨在培养低年级大学生的科技创新思维，为后期开展科技创新活动提供基础。

本课程共设置了10个课时，采用理论和实践结合的授课方式，传授科技创新基本概念和方法、创新思维、科技创新项目管理以及科技创新实践等教学内容。具体课程包括理论课和实践课两个部分。

第一章是“科技创新理论渊源”，讲解科技创新理论的来源、发展和相关基本概念，学习科技创新的基本理论知识，包括科学研究的基本方法、科技创新的类型和途径等。

第二章是“我国科技创新现状”，讲解我国科技创新所取得的成果和不足，通过案例分析和实践操作等方式，引导学生形成科学的思维方式，使其具备开放性思维和创新性思维。

第三章是“大学生科技创新与实践”，讲解目前我国大学生科技创新的形式和内容，学习科技创新项目的管理方法，包括项目申报、立项、执行、验收等各个环节，培养学生的科学组织和管理能力。

第四章是“我校科技创新成果”，讲述安徽理工大学开展科技创新活动所取得的一系列成果，增强学生开展科技创新活动的信心，引导学生积极开展科技创新活动。

第五章为实践课，通过参观国家重点实验室、开展“双创”比赛和相关科技创新活动，让学生亲身参与科技创新项目，锻炼其实践能力和团队协作能力。

此外，该课程指导教师在课程教学中设置了相关模块和案例，引导学生进行自主学习和探究，如科技项目申报、项目管理、商业计划书编写等内容。作为本校科学研究的重要组分部分和依托单位，国家重点实验室还联合其他科研院所建立了多个创新实验室和双创基地，并加强与企业的沟通和合作，为学生积极营造创新创业氛围提供更多的实践机会和资源。

2.3 科技创新课程建设中存在的问题和对策分析

2.3.1 教学效果

安徽理工大学“大学生科技创新理论与实践”课程于2021学年开设，课程类别设定为通识教育选

修模块。作为一门公共选修课，其受到了学生的广泛欢迎，出勤率和考试成绩优良率很高。以KJXX专业2个班77名学生为例（为保护学生隐私，专业名称用编号指代），学生考试成绩优良率高达84.4 %，平均分为85.65，标准差（σ）为5.63，说明课程的教学效果良好。

课程开设两年来对学生科技创新能力产生了积极的影响，例如，安徽理工大学在2022年第十三届安徽省百所高校百万大学生科普创意创新大赛中获得一等奖1项、二等奖2项、三等奖4项、优秀奖1项，获奖作品数量居安徽省省属高校首位；在《2018—2022年全国普通高校大学生竞赛榜单（本科，前300）》中排名全国第81名。

2.3.2 不足和展望

作为一门新开设的课程，“大学生科技创新理论与实践”课程在教学过程中也遇到了一些问题。首先，教学模式较为单一，在实际授课过程中，理论课大多采用讲授式的教学模式，实践课以参观实验室教学为主，难以激发学生学习的积极性和主动性，也很难将学生现有的知识结构融入科技创新实践。其次，本课程以固定考试或报告的方式进行考核，无法全面评价学生的科技创新能力和培训能力。此外，该课程的实践课课时相对较少，导致学生进行科研实践的时间较少，难以获得扎实的科技创新技能。

后期课程将从以下几个方面采取措施以达到更好的教学效果。首先，在教学过程中使用案例分析、小组讨论等多种方式进行理论教学，以帮助学生从多个角度全面地了解科技创新相关内容；其次，利用在线教育资源，融合实践和创新教学手段，以跨学科教学等多种方式创新教学模式；第三，鼓励采用口头汇报、实践操作、工程设计等多种形式来评价学生的实际能力和综合素质；最后，增加实践课程的时间，如流程建立、实践操作、前沿论文阅读、模型制作等，并且尽量减少“灌输式”教学，引导学生主动探索与实践。

3 结语

随着“新工科”建设和高校科技创新能力的提升，理工类高校开展大学生科技创新类课程的建设越发重要。安徽理工大学“大学生科技创新理论与实践”课程帮助学生了解并掌握科技创新活动的基本流程、方法和技巧，引导学生开展实践活动，该实践课程以学生兴趣为主导，能更好地调动学生参与的热情，同时学生全程参与实验设计、操作与成果展示，弥补了传统实验教学对于学生综合素质训练的不足。此外，在教學过程中也存在课程内容单一、教学方法缺乏创新、评价机制不够完善等问题。未来团队将进一步完善课程的多元化教学和评价机制建设，采取更加灵活的教学方式，培养学生的创新意识和实践能力，为培养应用型、创新型人才以及促进国家科技创新事业的发展做出更多的贡献。

参考文献

［1］冯鑫，黄美娜，胡开群，等. “新工科”背景下的智能制造人才培养模式探讨［J］. 科技风，2023（9）：17-19.

［2］秦玮. 大学生科技创新能力培养问题及建议［J］. 统计与管理，2015（9）：175-176.

［3］马帅，黄广顺. 构建完善的高校大学生科技创新体系［J］. 科技视界，2014（24）：26，19.

［4］孙方红，徐萃萍，刘炳冲，等. 基于大学生科技竞赛的创新创业型人才培养模式研究［J］. 教育现代化，2016，3（34）：4-6.

［5］曾小君，李巧云，付任重，等. 构建大学生科技创新团队的探索与实践［J］. 实验科学与技术，2018，16（1）：48-50.

［6］范瑞娟，方苏，马海军. 新工科背景下“发酵工程”课程改革探索与实践［J］. 微生物学杂志，2023，43（1）：122-128.

［7］王士权，冯松宝，牛智勇，等. 应用型高校大学生科创能力培养和提升课程建设探析——以宿州学院为例［J］. 河南农业，2021（30）：21-23.

［项目名称］国家自然科学基金“深部不可采煤层C02地质存储和垂向运移过程中顶板盖层封闭性演化特征与机理研究”（项目编号：No. 42202200）。

［作者简介］张琨，男，安徽蚌埠人，安徽理工大学，讲师，博士，研究方向：非常规油气地质。

常艳海，男，山西大同人，安徽理工大学，讲师，博士，研究方向：煤层CO2地质封存。