“新工科”背景下的创新型人才培养模式浅谈

李春燕 刘建辉 寇生中

摘 要：当前，随着科技的快速发展以及国际教育的深度变化，大国博弈加剧，世界进入了创新引领的发展时期。在此背景下，培养具备创新及实践能力的全面复合型人才已成为当前高校发展的重要着力点。本文基于“新工科”的建设理念，针对目前高校教学中单一教学模式的问题，通过教学模式改革，建立理论教学与实践的多层次有效结合，以构建多元化教学模式、以赛促教、校企合作为突破口，提高“新工科”下的工程教育培养质量。

关键词：新工科；创新；多元化；人才培养

文献标志码：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，教育部在復旦大学组织召开高等工程教育发展战略研讨会，探讨“新工科”的内涵特征和建设路径［1］。后来的“天大行动”和“北京指南”引领了“新工科”建设的广泛实践。“新工科”系列政策文件的相继出台，更彰显了国家层面对新兴技能人才培养的高度重视。要推进“新工科”建设，首先要把创新摆到首要位置，要认识到科技创新就是高校发展的第一要务。因此，提升大学生科创能力就成为新时代高等教育的重要工作，培养科研创新型人才也变得尤为重要。

目前，一些高校的教学理念未跟上时代发展，仍侧重于基础理论教学，对实践教学模式改革认识不足，然而，国际高校已将创新能力培养提升到至关重要的地位。本文在“新工科”建设背景下，基于结果导向教育（Outcomebased Education，OBE）的建设理念，针对目前高校教学中教学模式单一的问题，通过教学模式改革，建立理论教学与实践的多层次有效结合，以构建多元化教学模式、以赛促教、校企合作为突破口，重构人才知识体系，强化实践创新能力，改革高等教育教学内容，推动工程教育的深化改革与快速发展。

一、大学生创新能力培养存在的问题

（一）课程内容缺乏创新性

首先，在教学上，高校注重基础理论的传授，而对解决工程问题和工程素养的培养重视度不够。目前“知识转移”的教学方式仍然是高校教学的主要方式，缺乏对课堂互动的关注和对学生的主动引导；教学方法相对固定，与其他学科交叉融合部分较少，与新技术、新产业结合程度不高，导致创新能力不强，难以激发学生学习热情。其次，各学科之间理论联系不密切，各教学环节的衔接缺乏连贯性，学生不能准确地掌握各个学科之间的内部关系，学生能力难以满足当前社会对多元化、创新型卓越工程人才的需求。目前，我国高校学生的创新创业能力教育还没有形成完整的教学体系，因此要构建多元化的教学模式，改革教学模式，让学生产生获得感及成就感，才能达到事半功倍的教学效果。

（二）学科竞赛及科技实践平台建设水平不高

在“新工科”背景下，我们要培养具有创新创业能力的双创型人才，就要重视对学生创新能力的培养［2］。目前，学生的创新能力存在不足，同发达国家相比仍存在很大的差距，主要有以下几个方面原因。一是协同培养体系不够完善。学校对于科研竞赛没有形成完整的体系，仅局限于校内教学资源的使用，常忽视课程教学与学生参加科技创新、项目实践和科研训练的有效关联。创新实践教育资源较为单一，实践教学只是理论上的辅助，流于形式，很难进行与专业有关的技术实践，对学生科创训练也没有进行有效的监督与指导，导致协同培养系统不够完善。二是教育形式落后。教学模式单一，教学内容陈旧，教师在讲授过程中不能及时将最新的科研成果融入日常教学中，没有对学生的科研竞赛做出具体的指导，不能系统有效地培养学生的创新创业能力。三是学生创新实践能力不足。学生作为科技竞赛的主体，对科研认识不足，對各种竞赛了解甚微，致使积极性不高，加之自身知识储备不够，缺乏运用所学知识解决实际问题的能力，因此学生很难建立创新性思维。另外，学生在参与科研竞赛的过程中，缺乏主观能动性和科研工作者必备的定力，很多学生参加竞赛是为了名利，急于求成，很难深入研究，偏离了以赛促学的初衷。

（三）校企合作与资源共享方面存在不足

理论知识学习与实践操作是教学过程中的两个重要环节，二者相辅相成，实践操作是检验理论知识的必要手段［3］。而构建校企联合创新实践基地，是“新工科”背景下实现创新型工程人才培养的重要途径。目前，高校在实践教学方面仍存在诸多问题。首先，从实训角度来看，目前大多数高校培养体系是在规定的时间内进行集中实习，导致企业在短期内要集中接待大量学生实习实践，不仅容易影响企业正常生产，还会给企业造成较大的安全压力［4］。现有的生产实习多以观摩为主，学生按照企业划定的安全通道进行参观，毫无参与感与体验感，很难有效调动学生投身工程实践的积极性和主动性，不能有效发挥校企合作在提升学生工程实践能力等方面的积极作用。其次，由于实习经费较低，企业为了降低时间和管理成本，通常缩短或简化实习环节，学生没有对产品生产的全过程进行深入的了解、体验和掌握，因此实习的效果不理想。最后，企业在实习中的主体作用发挥不明显，只是提供场地和技术人员，带领学生了解企业的一些简单生产过程。虽然达到了实习基本目的，但是只是单方面给学生传授实践理论，学生没有参与实际生产，距离校企融合培养创新人才的目标还有很大差距。

二、大学生创新与实践能力培养模式探索

基于上述分析，本文提出构建大学生创新与实践能力培养模式的几点建议。

（一）构建多元化教学模式

学校通过精品课堂的建设，开展多元化教学模式，以翻转课堂为契机，线上线下相配合组成互相协作的教学模式，在教学过程中融入项目式教学方式，进一步提升大学生自主学习的能力。完善工程技术人才的培育方案，实现大学生对于专业技术的全面学习。构建多元化教学模式，可以充分体现以“教师为主导，学生为主体”的教学理念。

1.翻转课堂，实现知识的优化理解

翻转课堂转换了教师和学生的主体地位，将教学过程设计为课前和课中两个阶段。课前学生通过自学精品课程的微课，进行相应的预习，提出问题并解决自己可以解决的问题；课堂上通过学生讲解展示学习成果，并对相应的疑难知识点进行讨论交流，最后教师进行总结。通过这一流程，学生进行了发散性思考，参与积极性得到了很大提高。这种互动式教学过程，可以使学生更直接、快速地掌握一些基本的理论、概念和方法，丰富了教学方式，弥补了传统教学方式的不足。

2.案例式教学，实现学习效果优化

案例式教学法是教师选择与教学内容相关的项目等典型性案例，组织学生对案例进行认真分析和讨论，再由教师进行总结评价的一种互动式教学法。具体实施过程为，教师给学生分配相应的项目案例，学生通过查阅参考资料，完成题目设计或总结，并以PPT的形式进行讲解，学生可以对课堂教学中所涉及的相关知识进行发散式提问，教师进行点评。项目式学习更能培养学生主体的创造性和综合性的思维能力，通过案例教学可以提高学生对新技术、新成果的认识，锻炼表达能力、写作能力，并强化对课堂教学内容的理解，使学生的创新能力得到全面的提升。

多元化教学的目的在于使教师能够综合应用多种教学模式，根据课程所需灵活变换。首先采用传统教学模式，充分发挥教师引领作用，带领学生初步了解课程结构设置并完成基础知识的初步学习。后期合理运用翻转式教学与项目式教学，学生定期开展小组讨论会并对学习进展进行汇报。最后由教师根据课程学习、成果产出以及项目实践等过程进行评分，并提出持续改进（Continuous Quality Improvement，CQI）的方案。

（二）专创融合，培养学生创新能力

1.整合资源，搭建学生科技竞赛课程化培养体系

高校要充分发挥引领作用，建立完整有效的科研竞赛培养体系，通过设立创新创业实验班，以项目引领、竞赛驱动的形式对学生进行培养，开展系统全面、针对性强的创新创业教育，并制定完善的评价体系。学校要统筹安排各类创新活动和学科竞赛，例如“挑战杯”“互联网+”等大学生创新创业大赛，鼓励学生积极参加创新活动［5］，培养学生对专业和科研的认识，提高学生的专业实践能力和创新意识，促进科研创新与专业知识的有机融合，激发学生从事科研的兴趣，引导学生走上科研发展之路［6］。

2.创新引领，打造科创竞赛和科创项目导师制模式

由于大学生科技竞赛活动和科创项目种类繁多，如果没有得到正确有效的引导，学生很难完成高质量的参赛作品和科研成果，甚至难以坚持到最后。因此选择科研水平高、基础扎实的教师作为学生的科创竞赛和科创项目的指导教师尤为关键。导师以因材施教、个性培养为出发点，设定符合学生特点的科研规划，指导学生系统地参加科研创新项目，从而锻炼学生运用所学知识解决复杂工程问题的能力，实施专业教育与创新创业教育深度融合的人才培养模式。

（三）校企合作，促进理论成果转化应用

1.强化校企合作机制

当今世界经济、军事和科技快速发展，工科院校以“新工科”建设为契机，培养具有基本理论知识、实践能力和创新精神的高素质人才势在必行。基于校企联合培养的理念，利用企业丰富的实践资源进行人才培养，可以有效弥补高校实践教育能力的短板。企业是生产的第一线，是学生接触先进工程技术交流的桥梁，高校应与科研机构、企业合作，探索创新合作机制，建立并保持长久合作关系，建设国家级校企联合培养基地。以生产实习为例，高校要积极联系有科研项目合作关系的企业和公司建立校外实习基地，学校与企业共同制订专业的人才培养计划，组织学生到实习基地进行生产实习［7］，學生可以深入生产和科研第一线，熟悉产品设计生产流程，从而开阔专业视野和丰富实践经验。

2.校企共同指导学生毕业设计

毕业设计是训练与检验学生工程能力的重要环节，企业导师对学生选题、实习、答辩等各个环节进行指导。在选题方面，学生以实际的企业项目作为毕业设计题目。企业导师负责对实习过程中遇到的问题进行答疑与指导，而由校内导师关注学生毕业设计的完成程度。毕业答辩时，学校和企业根据毕业设计的质量来进行综合评价。通过双导师指导体系的设立，高校和企业作为产教融合的两个模块，推动工科教育的深化改革，形成多元化的实践教学模式。

结语

“新工科”建设背景下，为了解决学生创新能力培养在高校培养环节中所遇到的问题，以全面推进素质教育与提高大学生创新能力为主线，坚持专业融合，校企合作的原则，在课堂教学中渗透创新型工程知识，对学生在实践环节中进行创新创业能力培育。学校加强对学生创新创业意识培养，通过开设系统的创新创业课程，进行专门的创新训练，指导学生进行创新型工程能力训练及竞赛［8］。同时，企业专家参与创新人才培养方案的设计，学生通过校企合作提供的实践平台解决实际工程问题，进行创新型工程能力强化，从而构建“新工科”背景下工程创新型人才培养体系。培养具有专业领域基础理论和专业知识的应用能力，工程素养和实践能力强，能够从事相关领域的工艺设计、技术研发、装备设计、技术管理等工作，具有职业道德、社会责任感、团队精神、国际视野和创新精神的高级专门人才。

参考文献：

［1］马陆亭.新工科、新医科、新农科、新文科——从教育理念到范式变革［J］.中国高等教育，2022（12）：911.

［2］何理瑞.“新工科”背景下的金工实训教学改革及评价体系构建［J］.浙江水利水电学院学报，2019，31（04）：8386.

［3］何坤，杜彦斌.新工科背景下的机械类专业四层次实践教学模式构建［J］.中国现代教育装备，2022（17）：7880.

［4］李欣，王广智，南军，等.新工科背景下校企融合的本科生创新实践基地建设模式［J］.科教导刊，2021（14）：1315+38.

［5］尹立苹.以实践创新能力培养为核心，全面推进实验室开放共享［J］.实验科学与技术，2015，13（05）：229231+251.

［6］巫小丹，屠心怡，付桂明，等.“新工科”背景下“食品微生物学”教学改革探索与实践［J/OL］.微生物学通报：114［20221212］.

［7］莫德清，张倩，韩剑，等.大学生科研创新能力培养体系构建的探索与实践［J］.山东化工，2018，47（16）：163164+166.

［8］吕珺，程继贵，鲁颖炜，等.新工科背景下基于“校企合作”材料类专业人才创新创业能力培养机制研究［J］.教育现代化，2019，6（A0）：1011.

项目资助：本研究获得兰州理工大学高等教育研究项目资助（项目编号：GJ2022B8）

作者简介：李春燕（1979— ），女，汉族，甘肃兰州人，博士，教授，长期从事本科教育教学工作。