新工科背景下以学科竞赛为导向的农业院校工科学生创新实践能力培养的研究

谢哲东 郭洪宇

(吉林农业大学工程技术学院，吉林长春130118)

前言

我国工科专业教育最初以机械类、电子类为主，20世纪90年代多数工科类高校完成了工科相关专业设置，形成了较为完善的工科专业教学体系，目前很多农业院校也逐步发展为涵盖多个工科专业的多学科综合性大学。我国处于重要的经济转型期，李克强总理在2015年政府工作报告中提出 “大众创业，万众创新”，大力推动科技创新已经成为国策，因此高校中创新型人才的培养至关重要，而新工科概念的提出对工程人才的创新能力提出了更高要求。

新工科的内涵定义为以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1]。可见，多元、创新成为了培养工科学生的关键词。各种工科专业的学科竞赛是为了鼓励和吸引学生将学习到的理论知识和实践能力相结合、激发学生的求知欲望和学习兴趣，而建立起来的专业性高水平比赛，依托学科竞赛可以为农业院校工科专业学生创新能力的培养提供有效途径和着力点。

德国、日本、美国、以色列等国都以技术创新作为社会发展的核心驱动力，对创新活动和创新人才培养的投入较高。德国和美国已将创新能力培养的教育思想贯穿于整个教学过程中，十分重视创新性实践性教学环节，这种教育理念和教学模式对于培养学生创新能力作用明显。在新工科理念的指引下，农业院校中工科类专业涉农特色明显，也是其发展的一大优势，有很大的发展潜力与创新空间，因此依托专业学科竞赛培养创新性强、能够适应社会发展需求的工科人才，是农业院校必须重视和解决的问题。

1 农业院校工科专业创新培养存在的问题

随着我国工业化进程的不断加快，创新型人才的需求也不断加大。我国农业院校工科专业与工科院校相关专业相比，发展时间相对较短，前沿性科研水平相对较低。目前农业院校工科学生在创新教育与能力培养方面存在着诸多问题，如学校创新氛围不够浓厚；教师创新意识相对薄弱；学生创新的主动性不强等。农业院校一般以农科为优势，涉农相关专业属于优先发展和支持的学科，有限的教学、科研经费会向这些专业优先考虑，工科专业与学校其它涉农专业在传统认识上契合点很少，综合学校各项事业发展的领导者对于工科专业的相关教育存在重视程度不高，支持力度不够等现状，导致工科类专业的发展基础很薄弱、发展缓慢[2]。有限的教学资源使广大工科专业教师对学科及建设存在度与投入度不高，只是专注于传统理论课的教学，对于综合培养学生的多方面运用知识、创新运用知识的能力更是存在着 “无想法、怕麻烦、无回报、耽误科研”的消极想法。这种单纯以课堂教学为中心，辅助设置传统实践教学环节的教学体系和人才培养模式将不再符合新工科对新型工科人才的要求，也不符合当今经济社会对于创新型人才的需求。

作为创新能力培养的主体和获得者的农业院校工科专业学生对于自己的人生规划没有认真思考和统筹安排过，对于自身创新能力的培养缺乏主动性和积极性[3]。学生认为理论课的学习成绩是其大学学习中全部需要完成的内容，对于其他能力的培养未认真思考过，机械地应付考试，机械地应付大学生活的学生占很大比例。一部分有想法、有能力、有愿望的同学却不知道通过何种途径与方式参与到创新能力的培养以及其他综合能力培养的环节中来，缺少必要的引导和抓手。

农业院校工科专业设置一般以工程类为主，吉林农业大学工科专业以农业工程学科等为依托，设有机械、农机、自动化等专业。如何体现各专业特点，提高人才培养质量是教学研究的主要内容。由于受思想观念、教学条件等因素的影响，目前存在着重理论教学、创新实践教学薄弱等问题。加强农业院校工科学生的创新实践能力，需要从教学理念、教学方式、课程体系、实践教学环节等方面进行探索和实践。学生创新思维和创新能力的培育，需要正确的引导和不断的积累。目前各类科技竞赛和多级别的大学生创新创业计划都具有明确的导向作用和支持力度，对于开展创新型人才培养具有重要的价值和实际意义。

2 创新实践能力培养的改革措施

2.1 明确人才培养目标，更新人才培养方案

农业院校工科各专业基本以应用型和复合型人才培养为目标，专业学习方向清楚，创新能力培养体现不够。人才培养目标中要明确表达创新能力培养要求，并具体体现在人才培养方案中。

人才培养方案中除设立公共基础课、专业基础课、专业课、素质拓展课，以及传统实践教学环节外，根据专业知识更新、素质能力新要求、本学科领域科学技术新发展，构建厚基础、强技能、多领域，注重创新实践的课程体系，将理论与实践相结合、实验与应用相结合、工程实践与创新能力培养相结合。增加创新性课程和工程实训实践教学环节，并以此调整制定新的人才培养方案，注重培养学生的工程实践技能和动手能力，使学生在掌握基本原理、分析方法和设计手段的同时，着重加强实验、实训、课程设计等环节，进而提高学生的应用能力，引导和培养学生的创新能力。具体包括：增设创新设计等相关课程；增加实践教学所占比重；通过增加学分鼓励学生参加科技竞赛和大创项目等。

2.2 改革教学模式，强化实践教学

将大学生创新创业训练纳入中心建设规划，融入人才培养方案和教学计划。将课程教学、实践教学、素质教育等多层面的教学改革相结合，更新教学内容，优化培养过程，强化实践环节，使学生具备创新创业所需的基本知识、实践技能和创新能力。整合大学生创新创业团队、学科专业竞赛团队、学校大学生创新创业园和大学生科技文化社团资源，充分利用场地资源、仪器设备资源和师资力量开展工程创新研究与实践活动。

以工科各专业系统知识学习为主，加强基础课和专业课的教学联系，强调课内必修课与课外选修课相结合；注重基础实验、验证性实验的教学，加大综合性、设计性实验的比例，增加创新性实践教学环节，将实践环节与科学研究相结合，进而提高学生创新能力和实践动手能力。

2.3 以科技竞赛为导向构建创新能力培养体系

根据不同工科专业的特点，针对不同学生的爱好特长，开展创新能力培养工作。用参加实践教学环节的方式培养学生的专业理念、工程认识和创新思想，让学生从入学初就开始接触工程实践，激发学生的求知欲望和学习兴趣，目的明确地学习专业知识，从而使学生建立起清晰的工程概念和专业知识体系。

大学一年级学生开始，说明及强调本科学习期间其所属学科专业的科技竞赛的类别和要求，鼓励学生参加或建立研究团队；组织高年级学生参加科技竞赛和大学生创新创业计划项目的学生与低年级学生进行联系互动，发挥 “传帮带”的作用；对于参加过科技比赛和大创计划的高年级学生，鼓励并引导其加入到科研项目当中，有重点地培养研究型人才。

开展专业内和跨专业的科技竞赛项目训练，以参加大学生科技作品竞赛和大学生创新创业计划项目为目的，进行有针对性的工程实践训练。通过实训和比赛将使学生得到充分锻炼，实践能力、创新能力得到较大的提高。具体包括：要求学生参加实践活动；设立科技创新基金；建立竞赛与项目参与机制。通过探索和实践，构建出完整的工科学生创新能力培育教学体系。

2.4 创新能力培养的研究方案

对学校工科专业不同年级的学生，相应地实施创新能力培养方案。分别从2015级、2016级、2017级“机械制造及其自动化”、“农业机械化及其自动化”、“自动化”和 “农业建筑”等专业中选取不少于20名学生开展有针对性的创新能力培养，要求其选择参加机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品竞赛、工程训练综合能力竞赛以及大学生创新创业计划项目等创新活动中的一个或多个，从实践中发现问题，在探索中解决问题。

从2018级学生开始更新人才培养方案，明确人才培养目标，实施本校工科学生以科技竞赛大创计划为导向的创新能力培养教学体系。通过教与学的结合，夯实专业基础，提高学生学习知识的能力；通过理论与实践结合，提高学生运用知识解决工程实际问题的能力；通过科技竞赛和创新创业项目的研究与实践，提高学生的创新实践能力；选择参加过科技比赛和大创计划的优秀学生，引领其进入科研领域，提高其科研素质，培养其成为科研人才。