新工科背景下高等林业院校全员大学生创新能力培养机制构建与实践

高振华 朱晓冬 韦双颖 宋永明 陈志俊 韩世岩 陈百灵

摘  要：新工科建设背景下高等林业院校大学生创新能力的培养机制亟需转变，以满足林业相关行业对专业人才的迫切需求。以东北林业大学材料科学与工程学院为例，面向新工科的人才培养目标，构建由课程实验课、课程实习、创新项目训练、专业技能实训、学科竞赛、毕业实习和毕业论文多个模块组成的综合实践创新教育体系。依据实践创新教育体系，以产业需求为出发点，设置相应的实践课程、进行通识教育、技术教育和一线行业的实践教育，实行校企合作带薪实习，在实际工作环境中培养全员大学生的综合创新能力，并总结东北林业大学材料科学与工程学院全员大学生创新能力培养效果，为高等林业院校全员大学生创新实践能力的培养和提升提供帮助。

关键词：新工科；创新能力；培养机制；林业院校；人才培养

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）25-0005-04

Abstract： Under the background of new engineering construction， the cultivation mechanism of innovation ability in forestry universities needs to change to meet the needs of forestry related industries for professional talents. Taking the School of Materials Science and Engineering of Northeast Forestry University as an example， facing the talent training goal of new engineering， a comprehensive practical and innovative education system consisting of multiple modules， such as curriculum experiment， curriculum practice， innovative project training， professional skills training， discipline competition， graduation practice and graduation thesis， has been constructed. According to the practice and innovation education system and taking the industrial demand as the starting point， we set up corresponding practice courses， carried out general education， technical education and practical education in the front-line industries， implemented school enterprise cooperation and paid practice， and cultivated the comprehensive innovation ability of all college students in the actual working environment. We also summarized the training effect of the innovation ability of all college students in the School of Materials Science and Engineering of Northeast Forestry University. The study provides help for the cultivation and promotion of innovation and practice ability of all college students in forestry colleges and universities.

Keywords： new engineering; innovation ability; cultivation mechanism; forestry colleges and universities; personnel training

在當今世界的发展与竞争格局中，创新型人才培养质量和能力对于国家的发展起着至关重要的影响[1-2]。党的十九届六中全会提出：创新是一个国家、一个民族发展进步的不竭动力。当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，造就了当今世界发展与竞争的格局，无论是国家还是林业行业的竞争，其核心都是人才的竞争，尤其是创新型人才的竞争。因此，人才的培养尤为重要，创新型人才的培养质量和能力已成为我国提高综合国力和国际竞争力的重要影响因素。2020年9月11日习近平总书记在科学家座谈会上强调：“我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这个第一动力。”我国林业建设正处于重要的发展时期，林业行业的持续健康发展和国际竞争力的提升急需大量创新型人才[3]。高等林业院校如何培养具有浓厚家国情怀的高素质创新型优秀人才，使之成为我国林业领域建设与持续发展的主力军和接班人，已经成为摆在林业院校面前的重要课题。大学生的创新能力培养需要在创新意识、创新思维、实践动手、终身学习和思想品质等方面，对全体在校学生进行系统培养[4-5]。这就要求各高等林业院校创新机制，从人才培养方案、课程体系、教学方法、实践体系、评价机制及课程思政等方面出发，构建科学有效的创新能力培养机制，使创新能力培养贯穿专业教育的全过程，是未来高等林业院校建设的一项重要内容[6]。

一  高等林业院校全员大学生创新能力存在的问题

大学生创新能力培养是很多高校人才培养的薄弱环节，创新能力培养主要面向少数优秀或具有特长兴趣的学生，属于小灶模式，并未面向全体学生，这既有悖教育公平原则，也无法满足国家和行业进一步发展对创新型高端人才的需求[7-8]。高等林业院校作为林业行业的重要创新型人才培养基地，应积极进行创新型人才培养模式改革，努力培养服务林业发展的创新型高端人才[9]。但是，目前一些高等林业院校在大学生实践创新能力的培养过程中还存在以下问题：①实践类创新课程设置不合理、实习实训安排不充分、体制机制不完善及雇主反馈不及时等关键问题；②传统的实践教学考核评价模式不能真实、客观地反映学生的学习态度、实践能力和创新水平。③校企合作不稳定、实践教学投入不足、企业参与深度不充分等问题。相关学者从学校、院系和个体层面考察大学生创新能力的影响机制，研究结果表明不同层级高校或学科分类在大学生创新能力培养上没有表现出显著差异;教学活动各环节对创新人格和创新思维的影响有限，但课程内容的前沿性以及师生互动对大学生创新能力的培养有积极效果;高质量的科研实践和社会实践对创新人格和创新思维的培养具有一定作用。因此，高校只有在人才培养改革过程中充分认识创新人才的成长规律，进行相应的人才培养模式创新，才能有效提升大学生的创新能力[10]。

二  高等林业院校全员大学生创新能力培养机制构建

高等林业院校工科大学生实践创新能力是国家需求，构建科学有效的培养机制是保障，这是提高高校办学质量、推动高校自身不断发展的必然选择。创新能力是一种技能，不仅需要理论知识指导，更需要通过具有实际价值的实践创新综合训练才能达成。只有树立实践教育理念，才能做到理论与实践结合。要为大学生创造实践环境[11]。如何能进一步提升大学生的综合实践创新能力，国内各高校在人才培养方案、专业课程体系和实践创新管理模式等方面都面临挑战[12-13]。东北林业大学材料科学与工程学院主要从以下几个方面构建全员大学生创新能力的培养机制。

（一）  基于产业需求建平台

为更好地进行林业工程拔尖人才工程实践能力的培养，面向毕业生和30余家用人单位开展了毕业生实践能力考核意见的问卷调查。总结了在实践教学改革的过程中应注意的问题，基于林业工程产业需求创新了实践教学方法。

（二）  基于技术发展改内容

1）林业工程本科专业实践教学课程占总学分的比例由23%增至30%，通过增加实践教学的比重，进而提高学生的实践动手能力。

2）根据专业发展的需求和行业发展现状，与企业密切合作，引进具有丰富经验的企业高级技术人员为兼职教师，把社会上的行业专家引进学校课堂，提高实践教学质量。

3）充分利用校外实践基地，使教师和学生与各相关企业单位之间建立联系，加强交流，积极培养“双师型”教师。

4）尝试并建立多种形式的实践教育培养模式，拓宽本科专业毕业生就业渠道，实现毕业生和用人单位的零距离接触。

（三）  基于学生志趣变方法

林业工程类专业重构后的实践教学环节包括：企业综合实践、专业技能综合训练、大学生创新创业项目、国内外创新创业比赛、专业考察、专业认识实习、课程设计和毕业设计。创新型拔尖人才的培养应注重实践教学的连续性和相关性，并与创新创业项目、创业比赛相结合，采用科研反哺教学的模式，加强在实践中对专业基础理论知识的理解和提升。

（四）  基于带薪实习创条件

1）在已有的两个国家级工程实践教育中心基础上，繼续建设一批工程教育实践平台教学科研实习基地，安排大学生到实践教学基地进行为期18～20周的带薪实习，提升学生的创新能力和实践能力。

2）拓展实习基地数量。确定了多家企业参与东北林业大学新工科研究与实践项目建设，共同建设国家级工程实践教育中心。

3）实行工程实践教育导师制。让学生的课程设计和毕业设计与企业实践紧密结合。校内导师与实习单位共同指导、管理学生，实行“双导师制”，实现校企合作零距离。让学生通过实践创新，明确职业规划，为实现精准就业提供良好的桥梁作用。

（五）  基于国际前沿立标准

积极参加了国际木材科学与技术学会组织的国际认证，以国际认证标准进行林业工程实践教育效果评价方式改革。建立基于林业工程新工科拔尖人才胜任能力模型的评价系统。根据用人单位的学生实习鉴定表、学生本人的实习周记和实习总结报告综合评分，通过三方的综合评价可以真实、客观地反映学生对基础知识、实践能力、创新能力的掌握程度，更好地帮助学生改善个人能力素养，有效规划设计个人的职业生涯。

三  高等林业院校全员大学生创新能力培养机制改革的成效

东北林业大学材料科学与工程学院作为东北林业大学国家“双一流”学科建设的主建学院，拥有高分子材料与工程、木材科学与工程、林产化工、轻化工程、材料化学和家具设计与工程6个材料类和化工类工科专业。根据国家教育改革的指导思想和总体部署，在2012年启动国家卓越工程师教育培养计划、在2017年启动新工科建设计划、在2019年启动一流本科教育行动计划，旨在培养多元创新型人才，服务国家和行业的创新驱动发展。本学院以林业工程产业需求为导向，以学生志趣为出发点，总结分析实践教育培养过程中存在的主要问题，积极开展新工科实践教育体系改革，联合相关企业共同参与制定了新工科人才培养方案，进一步优化创新实践教学课程体系，结合企业实际需求完善创新实践教学内容，结合毕业生和在校生的调查问卷反馈结果提升实践教学环节和组织形式。推进带薪实习，探索建立了林业工科实践教学新范式，主要创新点如下所述。

（一）  实践创新课程体系创新

依据教育部新工科实践教育体系，结合林业高校的人才培养目标，以林业产业需求为出发点，构建了由课程实验课、课程实习、创新项目训练、专业技能实训、学科竞赛、毕业实习和毕业（设计）论文多个模块组成的“产业需求+专业方向+带薪实习”的实践教育体系。通过设置相应的实践课程、进行通识教育、技术教育和一线行业的实践教育，实行校企合作带薪实习，在实际工作环境中培养全员大学生的综合实践能力。为了进一步加强学生综合运用知识解决复杂工程问题的实践能力，在人才培养方案中新设置了材料性能综合评价类实践课程，重点训练学生综合运用材料科学与工程基础和材料力学的相关原理与技术，解决林业工程领域具体复杂工程问题的能力。增设专业认知实践，以实践形式使学生更为直观和细致地了解专业的内容内涵，促进对专业的兴趣和热情。为了更为有效地指导学生完成创新项目训练，促进学生分析能力、创新能力、项目管理能力和团队协作能力的综合培养，将大学生创新项目训练设置成必修实践环节的创新创业实践，以课程的方式对学生进行科学、系统地指导。确保学生综合运用知识，分析和解决复杂工程问题能力及创新能力得以有效训练。特别是在高分子材料与工程、材料化学和木材科学与工程三个重点专业实行了“全员大创”的试点实验，这三个专业的所有本科生在本科期间都主持或者参与过大学生创新创业项目，通过创新项目的实践实现了科研反哺教学，进一步促进了大学生创新能力的提升。

（二）  校企合作模式创新

基于校企之间密切合作，依托国家一流学科，构建产教融合的新工科工程实践平台，提升新工科专业学生工程实践能力。以东北林业大学“木质新型材料教育部工程研究中心”为主，国内林业工程行业相关企业为辅，共同成立“东北林业大学材料科学与工程学院大学生创新实训基地”“黑龙江省生物质复合材料工程技术研究中心”和“黑龙江省中国古家具工程技术研究中心”校内实习实训基地。按照企业装备布局和生产加工流程开展课程设计、综合训练和毕业实习等实践教学活动。同时，以林业工程领域国内知名企业为主，建立“工程教育实践平台”和“教学科研实习基地”，形成专业与行业产学研的密切合作，为全员大学生创新能力培养模式和场所提供了有力的保障。

（三）  培养模式创新

根据国家新工科教育改革的指导思想，结合林业工程相关专业发展需要，邀请国内相关高校和企业代表共同参与制定实践教育人才培养方案和课程体系，实践教学内容、实践教学环节和实践教学组织形式，材料科学与工程学院相关专业进行了推广应用。并采用企业定向培养等多种形式，校企联合组织实施了企业综合实训、带薪实习、双导师制等实践实习活动，重点建设了10个工程教育实践平台教学科研实习基地。基于校企合作培养和双导师制，构建由基本专业知识、实践动手能力、科研创新能力递进层次组成的林业行业新工科实践教学创新体系。结合校企合作的优势，相继开展了黑龙江省智能家居环境设计大赛和东北林业大学创新创业大赛等本科生社会实践活动，取得了较好的效果。

十余年来，学院分别从人才培养方案、创新创业教育课程体系、教学方法与考核方法改革、创新实践体系和课程思政教育等方面入手，持续探索与实践全员本科生创新能力的培养新机制与途径，产生良好的培养效果：6个材料与化工类专业中，国家一流专业建设点3个、黑龙江省一流专业建设点2个、通过教育部工程教育认证专业1个、国家卓越工程师教育培养计划试点专业1个、卓越农林拔尖人才培养计划试点专业1个、国家新工科建设试点专业1个及国家新农科建设试点专业1个。与此同时，本项目在实践教学体系，带薪实习管理办法和实践考核方法等方面取得的研究成果也成功应用到北京林业大学、南京林业大学、中南林业科技大学和浙江農林大学等林业工程相关学科，助力了全国林业工程学科新工科发展和工程实践教育体系建设。根据林业工程相关院校的应用情况和每年毕业生、企业反馈信息，项目组进行了新工科建设的持续改进工作，进一步将本项目研究成果应用推广到更多的高校和林业工程相关企业。对毕业五年左右的往届本科毕业生进行了问卷调查，结果表明学生对各项能力和素质的培养情况给予了较高的评价，就业后可以很好地适应工作单位对于能力素质的要求，达到了培养目标。从统计情况来看，毕业生对“专业基础和技能”以及“主动学习和研究的能力”认可度最高。针对毕业生就业企业进行了问卷调查，结果表明企业对学生所具有的各项能力和素质给予了较高的评价，各项评价内容均在良好以上，基本能够满足工作岗位对于学生能力的要求。“协作能力”评价项与前两年相比，尽管持续提高，但在所有评价项中仍处于落后层次，也需要专业在今后的人才培养中予以关注。

四  结束语

通过开展广泛的社会调研，全面了解林业工程类工科学生在工程实践能力培养、课程设置、实习实训安排、经费投入、体制机制及雇主反馈等关键环节存在的问题。在人才培养的教育理念和实践环节等方面，开展了一系列工程实践教育体系的综合改革与创新，努力形成有利于提高新工科工程实践能力的培养体系。高等林业院校全员大学生创新能力的培养工作要在紧密结合教育部新工科建设内涵，围绕高等林业学校的教学工作和人才培养特点，不断开展人才培养模式、实践教学环节的改革，为国家林业行业发展培养出具有前沿科研创新能力、扎实专业基础理论知识、优秀实践动手能力的高素质创新型林业专业人才。在此基础上，建议林业工程实践教育要从经费投入、学校体制机制、企业深度参与等方面加强建设。

（一）  加大工程实践教育经费投入

工程实践教育经费投入不足造成林业工程学生进行实践教育时教学条件不能满足林业工程类人才培养的需求，并且较差的工程实践条件容易对学生的专业选择和就业指导造成不利的影响。学生面对较差的工程实践教育环境，容易产生对专业的抵触心理，这样的工程实践教育效果较差。

（二）  增加林业工程教师队伍的工程实践经历

目前全国的林业高校中新入职林业工程教师队伍大多数为博士研究生学历。他们的职业特点是科研能力较强，但是对目前本行业的发展现状和企业运行情况缺乏一定的了解。工程实践经历短缺，在实践教育过程中，不能很好地引导学生进行企业实践，并且缺乏对实际生产的了解，不能起到预期的效果。

（三）  丰富校企合作模式

校企合作应该贯穿工程人才培养的各个环节，包括培养目标和培养标准的制定，课程体系和实践教学内容，实践教学体系和实践教学方法等。目前，林业工程实践教育的校企合作大多数还是停留在提供工程实践场地和企业简单介绍，不能满足学生的需求，达不到工程实践教育的目标。

参考文献：

[1] 趙婉.学术型硕士研究生创新能力培养机制的探索与实践[J].文化创新比较研究，2021，5（8）：11-13.

[2] 胡宇萱.全面推动高校人才培养方式的创新与发展[J].中国高等教育，2019（22）：57-59.

[3] 何志勇.学生综合实践创新能力培养机制探索[J].人才资源开发，2017（8）：115-116.

[4] 贾永堂，崔波.论我国高校创新人才培养的四个根本转变[J].现代大学教育，2014（1）：106-110.

[5] 郭建如，邓峰.高校人才培养改革对大学生创新能力的影响[J].高等教育研究，2020，41（7）：70-77.

[6] 王昊，苏懿，孙雪青，等.生物医学科学拔尖人才创新能力培养体系的构建与实践[J].中华医学教育杂志，2021，41（5）：429-432.

[7] 傅旭东，司马军，刘芙蓉，等.新工科背景下土力学课程实践教学体系的构建与实践[J].高等建筑教育，2021，30（6）：168-174.

[8] 陆国栋.“新工科”建设的五个突破与初步探索[J].中国大学教学，2017（5）：38-41.

[9] 董晓芳，赵守国.高等院校创新型人才培养模式的改革思路[J].科学管理研究，2017，35（1）：83-86.

[10] 郭建如，邓峰.高校人才培养改革对大学生创新能力的影响[J].高等教育研究，2020，41（7）：70-77.

[11] 葛宾，顾雅青.应用型高校大学生实践创新能力的培养[J].现代交际，2021（16）：4-6.

[12] 何保昌，陈法，刘凤琼，等.预防医学创新能力培养机制改革与实践[J].基础医学教育，2021，23（6）：384-387.

[13] 李瑞鸽，杨国立，王小岗.应用型本科生实践创新能力培养的“双回归路径”探索[J].高等建筑教育，2021，30（5）：139-145.