“两纵一横”科技创新培养模式培育大学生核心素养的实践探索

高博文 刘睿智 孟婧

摘  要：通过创建“两纵一横”模式即以纵向科技项目立项和横向科技竞赛、大学生科技活动节和科技沙龙为激励，以双师双能型教师为保障，以双创能力为培养目标的新模式。提出构建“三个体系”和搭建“两个平台”模式，鼓励学生参与国家级和省市级别的纵向项目科技立项和开发与参加国家级、省市级横向科技竞赛相结合的方式，来实现大学生科技创新能力的提升和创新精神的培养。此外，通过建立“三库+三制度”保障体系，坚持以赛促学、以赛促教和以赛促改，实现赛教全方位融合，形成师生优势互补的新态势，培养一大批实践能力强、理论知识广的应用技能型工程师，最终实现应用型本科院校培养模式从“学历提升型人才”向“职业技能型工程师”的转变。该成果在校内和校外三年来的推广与应用证明“两纵一横”创新培养模式具有可操作性和可复制性，在应用型大学建设过程中取得显著效果，发挥引领示范作用。

关键词：核心素养；“两纵一横”模式；应用型大学建设；赛教全方位融合；科技创新

中图分類号：G642      文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2024）02-00５３-0４

Abstract： To build a new mode of cultivating "21st century core literacy" oriented by scientific and technological innovation ability to help the construction of application-oriented universities. That is to say， the "two vertical and one horizontal" mode is created： the vertical science and technology project establishment and horizontal science and technology competition， college students science and technology activity festival， science and technology salon as the incentive， project teaching as the starting point， school-enterprise cooperation as the platform， with double teachers and double ability as the guarantee， with innovation and innovation ability as the training target. In order to realize the cultivation of technological innovation ability and innovative spirit of college students， it is proposed to construct the mode of "three systems" and "two platforms" and encourage students to participate in the combination of national and provincial vertical science and technology project establishment and development and participate in national， provincial and municipal horizontal science and technology competition. In addition， through the establishment of the "three library + three system" guarantee system， adhere to promote learning by competition， promote teaching by competition， ensure the comprehensive integration of teaching by competition to promote reform， form a new situation of complementing the advantages of teachers and students， cultivate a large number of applied skilled engineers with strong practical ability and theoretical knowledge. Finally， the training mode of application-oriented undergraduate colleges will be transformed from "talents with higher academic qualifications" to "professional and skilled engineers". The promotion and application of this achievement in and out of school proves that the innovation model is operable and replicable， and plays a leading and exemplary role in the construction of applied university.

Keywords： core literacy; "two vertical and one horizontal" mode; construction of application-oriented university; all-round integration of competition and teaching; scientific and technological innovation

目前高水平应用型大学建设在实践教学的认知上缺乏对于大学生科技核心素养内涵的准确把握和定位[1-2]。大学生“21世纪核心素养”分为三大类：①学习与创新素养；②数字化素养；③职业和生活技能。其中，“学习与创新素养”是最重要的基础和前提。创新是一个民族进步的灵魂，同时也是一个国家兴旺发达的不竭动力。以推动科技进步和培养创新型人才为目的实现科技创新和人才培养的可持续发展是我国中长期发展的重要战略目标[3]。因此以培养和提升大学生科技创新能力为导向的“21世纪核心素养”培养模式的研究势在必行。然而，目前国内高校在实践教学中不仅缺乏科技创新教师队伍和学生团队的实践教学平台；而且没有形成创新制度建设及保证制度有效运营的长效机制。因此，大学生科技创新活动的连续性和系统性迫切期待改善和加强[4]。

一  理论支撑与创新

（一）  “协同理论”

大学生科技创新能力素养的培养主要是通过科技创新活动实现，其包括“学习、创新和应用”三个环节，遵循“由浅入深、循序渐进”的规律。创新能力的培养是一个开放的系统工程，需要外部环境供给其能量，从无序到有序，逐渐达到系统稳定[5-6]。

（二）  “多元互动理论”

多元互动理论秉承“问题性，开放性，自主性，和谐性，启发性”五大原则，将教师与学生均作为教育教学的主体要素。“教与学”相辅相成，相互促进，形成全方位、多层次的和谐共振局面，有利于切实提升育人的内涵发展和实效共赢[7]。

（三）  “双创理论”

“双创”最基本的是以“人”为要素，基于“人”才有机会和条件实现创新和创业发展。为“双创”人才事业进一步地发展提供有力的智力支持和保障[8-10]。

综上所述，本团队提出“两纵一横”模式的内涵即鼓励学生参加教师国家级和省市级别的纵向项目（一纵）；鼓励学生主持面向大学生的国家级和省市级别的科技立项（一纵）；鼓励学生参与并主导国家级、省市级横向科技竞赛、大学生科技活动节、科技沙龙（一横）；如图1所示。“两纵一横”科技创新模式分为“三个体系”和“两个平台”。首先，“三个体系”是指教师队伍选拔体系、学生团队组建体系和科技创新能力检测和培训体系。教师队伍选拔体系旨在组建一支知识广度大、有理论高度和实践维度的青年教师队伍，这是决定科技创新活动最终成败的重要智力基础。学生团队组建体系聚焦于组建一支理论知识互补、动手能力强、具有协作精神的学生团队，这是影响科技创新活动是否达标的先决条件。科技创新能力检测和培训体系则是完成对学生的科技前沿引导、基础知识培训和实验技能培养等，这是决定科技创新成效的重要支撑。其次，“两个平台”是指“科技创新工作室平台”和“科技竞赛协会平台”。“科技创新工作室平台”旨在为学生提供科技创新的实验场所、实验仪器和实验测试系统。“科技竞赛协会平台”则是为学生提供科技活动阵地、开展大学生科技活动节、科技沙龙等。

二  实践成果与总结

本团队采用“两纵一横”的培养新模式培育大学生科技创新能力核心素养，提出建立“三個体系+两个平台”机制，通过构建“三库+三制度”进行科技创新培养模式构建，如图2所示。学校鼓励学生申报面向大学生的国家级创新创业项目立项和参与教师的国家级或省市级别纵向项目研究，在实践过程中对大学生的科技创新精神和综合能力进行考核。学校依托团委成立大学生科技创新活动管理专项工作办公室，切实有效地提高管理队伍的科技创新意识及业务管理水平。各个二级学院成立大学生创新创业管理办公室，全面负责建立“三库”即“教师库”“学生库”和“专家库”强力支撑体系。以“三库”为基础，搭建师生信息双向交流的平台，加入专业教师科研团队是大学生拓展专业知识、参与学术竞赛的基础，专业教师希望引入有志开展实验室工作的学生到科研团队作为储备人才。为搭建师生之间双向沟通平台，需要定期更新“教师库”，向学生公布专业教师的科研动态，引导学生加入教师科研团队；专业教师团队通过“学生库”吸纳学生参与课题和项目研究。以“专家库”为支撑，提升项目评审推荐专业化水平，成立学生课外学术科技创新“专家库”，由专业领域资深的专家组成，进行项目立项、项目结题的评审。例如全国三维数字化设计3D竞赛和山东省机电产品创新设计大赛以及国家级大学生创新创业项目等立项和结项需要进行院内评审，利用专业师资进行科学评价。定期召开参赛项目师生经验交流会，深入指导，打磨方案，提升科技立项的技术含金量。另外，学校通过政策引导加强学校科技创新氛围的营造，培养大学生参与科技创新活动的兴趣，各个二级学院鼓励学生积极参加国家级与省部级科技竞赛、大学生科技活动节、科技沙龙等，以比赛促进教学，以活动促创新，以创新促成才。学校在学生科研的组织管理工作方面重点抓好面向大学生科技立项申报、过程指导、结题评审和成果路演等环节。加强规章制度的建设，主要包含活动阵地管理、科研经费管理、指导教师工作量计算、学生科技项目管理和激励措施等。建立“三制度”即科技创新育人激励制度、科技创新监督评审制度、科技创新反馈制度保障体系。激励、监督、评审工作全面覆盖二级学院，通过在教师职称评比、奖励性绩效分配、立德树人评价中体现指导学生学术科技活动积分等措施，激励教师积极指导学生参赛；通过在奖学金评选及“十佳学生”“科创标兵”等荣誉称号方面体现参与科创加分。

另外， 需要成立以教学副院长、团委书记牵头的科研监督评审小组，把好学术成果诚信关口，督促师生高质量完成项目和竞赛任务。最后，学校需要构建分层式、链条式实践教学体系和多元化的实践教学平台。针对实践教学体系缺乏整体性、创新性的问题，构建以科技创新培养目标为主、科技立项和科技竞赛为辅的逐层递进式实践能力培养体系。依据大学生能力层次结构，针对不同年级的学生制订分层次培养计划，依托科技立项和科技竞赛，紧密结合实践课程教学，融入混合式、翻转课堂的信息化教学理念，通过教学内容与教学方法的创新改革形成相辅相成、循序渐进的有机整体。另外，通过搭建多元化的实践教学平台即机电设计大赛和3D竞赛科技协会、灵创工坊工作室、工业设计大赛工作室和光伏新能源兴趣小组等，充分调动学生的学习积极性，由团队教师指导学生开展科技创新和宣传活动，为学生自主学习、团队合作、讨论交流、创新实践提供资源和场所，开发和引导学生运用理论知识解决实际问题的能力。

三  推广与应用

本课题研究成果首先于2017年5月在泰山学院机械与建筑工程学院2015级、2016级机电一体化专业和机械设计制造及其自动化专业的学生中展开，进而扩展到2017级和2018级工业设计专业。参与科技立项和科技竞赛的学生达到750人，本学院在校学生共计1 630人，竞赛参与率达到46%，远远高于全国普通本科院校的大学生科技创新活动的参与率。2018年6月，开始推广到全校理工科二级学院的教育教学和人才培养模式改革当中，比如在泰山学院物理与电子工程学院和泰山学院信息科学与技术学院均进行推广和试点工作，涉及应用电子技术专业和计算机科学技术专业的本科学生，最终直接受益学生数达到2 000多人，占全校学生总人数的9.8%。从 2018年10月开始， 青岛大学物理科学学院、济南大学物理科学与技术学院和山东理工职业学院软件工程学院先后借鉴和学习“两纵一横”科技创新模式的一系列创新性方案和技术路线，进行试点推广和应用。按照该模式提出的“三个体系”+“两个平台”人才培养新理念和新举措，制订由学院主管教学的领导牵头的大学生科技创新管理条例和奖励制度，组建以中青年教师为创新指导老师的专业化团队，组队参加大学生各类科技创新大赛和申报科技立项活动，取得优异的成绩。通过科技竞赛和科技立项提升学生的科技创新能力和动手操作实践能力，有效解决学生知识面较窄、创新能力较弱、 动手能力和独立思考能力差以及团队协作意识低等问题，取得显著的效果，直接受益的大学本科生达到3 200多人。该教学成果实践证明“两纵一横”科技创新模式助力应用型大学建设的实践探索在理工科院校培养大学生从“学历型”人才向“应用型”工程师转变中是富有成效的，发挥了引领示范作用，具有可操作性和可复制性，值得大力推广和应用。

参考文献：

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