应用型本科院校工科创新型人才构成要素及培养策略

曲明哲　刘刚　赵莹

摘 要 应用型本科院校是打造工科创新型人才的主力军，新时期的创新人才应具有扎实的专业基础、丰富的实践经验、跨学科知识储备、开阔的国际视野和不竭的创新动力，但当前高校工科专业创新人才培养体系普遍面临教与学的严重割裂，工科专业实践教师团队整体缺乏实践经验，忽视学生人文精神养成等问题。在打造新时期创新型工程技术人才过程中，应用型本科院校需要探索形成理论实验互补、实践竞赛推动、专业素养跨界拓展、个性化柔性培养的工程教育模式。

关键词 应用型本科院校;工科;创新型人才;人才培养

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2019）11-0020-04

党的十九大报告指出，坚定实施科教兴国战略、人才强国战略，培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队[1]。培养具有创新意识和创新能力的高素质人才是一项系统工程，仅仅依靠传统的课堂教学主导模式必然无法实现。应用型本科院校在打造工科创新型人才过程中，要以学生为中心，突出创新意识、创新思维、创新能力、创新人格培养，改革、完善并丰富原有教学体系、内容、方法，形成理论实验互补、实践竞赛推动、专业素养跨界拓展、个性化柔性培养的工程教育模式。

一、要素界定：创新型人才内涵和特质

所谓创新，指的是以特定环境为基础，以现有的知识和物质为基本元素，通过改进和创造，得到新元素、新方法、新环境的行为。工科创新型人才培养就是在教育活动中接受新思维、新知识，形成新能力，成为适应新时代产业及社会发展需求并在产业转型升级中不断激发创造力的工程技术人才。创新型人才外在的标签是富有创造性和创新性，工科创新型人才应具备以下特质：

一是扎实的专业基础。具备扎实的专业基础知识是工科创新型人才创新的理论基石。要求学生能够把握工科专业中基本原理、基本工艺、基本方法以及发展脉络，了解该领域工程理论和科学前沿进展，掌握基本的工程研究方法，具有良好的工程科学素养;同时具备敏锐的发现问题、解决问题的意识，具备运用专业理论和方法分析、研究工程领域学理意识，具备规范的工程研究的方法意识等。

二是丰富的实践经验。丰富的实践经验是工程类创新型人才创新的铺路石。要求学生首先具备在学术领域、专业领域和社会领域实践的意识，寻找主攻方向，学以致用;其次具备实践的能力，在工科领域掌握专业实践、科学实践和安全实践的方式方法，提升各方面能力;第三具备实战的经历，工科领域要参与到实际生产当中，身体力行操作，积累相关的施工、研究和现场经验;最后要尊重生产实践工作者，具有较好工程思考与行动的智慧，形成基本的团队合作與领导意识。

三是跨学科知识储备。跨学科知识储备是工程类创新型人才创新的压舱石。要求学生通专融合、跨界学习，既要夯实深厚的基础理论，同时激发强烈的创新意识，在工科的土壤中植入数理化文史哲等知识，丰富认知，滋养知识体系;充分学习、掌握跨学科课程，参加跨学科学习团队，在不同专业师生的思维碰撞中，培养面对复杂工程问题能够以创新思维加以解决的能力;通过跨学科、跨专业联合毕业设计，培养大学生从“越界”到“跨界”、从“配合”到“融合”、从“一元”到“多元”，形成综合知识架构，为创新力凝聚和爆发做好能量储备。

四是开阔的国际视野。开阔的国际视野是工程类创新型人才创新的他山之石。要求学生要有宽广的国际视野，关注国际工程发展动态，形成跨文化工程实践的基本意识，结合国情进行深入思考和判断，解决当下实际问题;具备参与国际全球合作与交流的基础能力，能够运用学术语言进行沟通与交流，完成不同文化背景下工程人员交流与合作。

五是不竭的创新动力。不竭的创新动力是工程类创新型人才创新的燃火石。要求大学生要具有创新意识，对工科类前沿问题、重大问题保持专业的敏感性，以求异思维探索发现新问题，具有良好的信息素养、科学研究精神和创新活力;始终带着问题去开展自己的工作，探究事物内在的原因和规律，善于发现创新点，积极找出破解问题的方式方法，具有解决实际问题的扎实的学术基础、过硬的专业技能、解决复杂工程问题的实操能力。

二、问题解析：创新型人才培养影响因素

（一）教学层面

该层面对创新型人才培养的影响，主要体现在教学模式单一，教与学严重割裂，造成学生自主学习能力的缺失。在实际教学过程中，以教师为主导的课堂教学，对于学生参与知识研究、参与创新学习缺少引导，师生缺乏互动，多采用“灌输”的形式，对于“引导式教学”“启发式教学”“问题式教学”等方法应用不够，忽视了对学生思维的调动，严重抑制了学生批判精神和独立思维的养成;而传统的工科课程结构体系，远不能适应目前产业升级以及信息化带来的技术更新速度，一方面有些课程内容陈旧，只注重专业基础，忽略了实际工程中遇到的各项问题，缺乏针对性和适用性，另一方面部分技术实用性太弱，不适合时代发展需要。这些不足很难让学生认知专业知识的精华和要义，导致学生产生“学无所用”的情绪，进而降低学生主观学习动力，影响创新型人才培养质量。

在实验教学中，传统的工科实验多数为演示性和验证性实验，实验的整个过程没有给予学生独立思考和解决问题的机会，致使学生的主观能动性较差。参与实验的过程只是满足了部分学生的理论验证，并没有上升为对学生创新能力的培养;同时这种实验教学模式也降低了实验室和实验设备的利用率，而过少的训练使得学生实际应用能力和创新能力不足，无法综合运用所学知识解决实际问题[2]。

（二）教师层面

实践是创新能力培养的重要组成部分，作为应用型本科院校，工科创新型人才培养尤为需要学生对实践的认知和训练，但工科专业实践教师团队整体缺乏实践经验，一定程度影响了学生创新能力的培养。目前我国各高校工科类教师选拔存在一定局限性，通常做法是直接招录硕士、博士，对于是否具有工程一线工作经历没有作出硬性要求，客观上造成了教师专业理论知识相对扎实，但实践经验欠缺，讲授的知识与工程实际不能很好地融合，学生不能很好地学习、消化理解，对于创新思维、创新能力培养更是难上加难。

近年来，各高校在反思中认识到，在高校创新人才培养的系统中，教师和学生是系统的关键行动主体，学生提高创新能力的主观愿望是否强烈，最终能否成为创新型人才，既与学校提供的培养平台有关，也与相应的激励政策、活动有关，与教师引领和丰富的实战指导有关。教师对于创新型人才培养具有非常重要的导向作用，创新型人才的成长需要教师的强力助推[3]。

（三）文化层面

人文精神和科学精神是创新型人才所必须具有的两个重要方面。创新文化建设是进一步提升人才培养质量的教育要务的核心与关键。文化氛围和教育环境的影响，会促使知识内化升华成为学生内在稳定品质和素养[4]。当下国内许多工科特色明显的大学很重视对学生求真、求实、理性、严谨、实践、实证等科学精神的培养，但却忽视了学生人文精神的养成，二者不能很好地协调统一，势必会造成创新型人才创新人格的不充分、不平衡，甚至会影响到学生正确价值观、人生观和世界观的形成，成为创新教育的硬伤。

当前，新经济、新业态、新技术、新产业、新模式层出不穷，构建“通识+个性化”的多学科交融教育体系成为现实，复合型文化建设成为必然。作为人才培养主体，在丰富文化底蕴的前提下，需要探索形成以学生为中心的工程教育模式，帮助学生文理交融、理工渗透，架构综合知识体系，为创新型人才个性发展提供必要的支持。

三、突破路径：工科创新型人才培养策略

（一）理论实验互补平台建设

课堂教学是培养学生掌握专业知识的最基本途径，在课堂教学中，要突出学生的主体地位，构建以学生为主的课堂教学模式。原有的教学模式往往重教师、轻学生，重课堂、轻课外，重知识、轻能力。对工科类专业教学模式进行改革，既是时代的要求，也是市场的需求，更是培养创新型人才的必要手段，要做好这一点，需以学生为主体，通过各种教学手段和方法激发出学生主动学习专业知识与技能的积极性。

一是构建多样化的课程教学体系，培养学生积极参与课堂谈论、自主学习的意识和习惯。改变传统教学方法，综合运用翻转课堂、微课、慕课、网络课堂等教学模式，把课堂的主动权还给学生，让学生学会自主学习。师生角色转变，将大学生创新素养提升放在首位，让学生在自觉学习专业理论知识过程中，学会正确地发现问题、分析问题和解决问题，提升研究问题的实践能力，在解决问题的实践过程中不断创新，获得经验和方法。教学改革的目的就是将创新型人才培养目标融入专业教师的教学过程、育人过程和每个环节中，让创新教育潜移默化。

二是构建以综合性、设计性为主的实验教学模式。要加强实验课程的改革，从教学理念上提高实验教学的地位，从课程的设计与安排上重视实验教学。在实验中要加强创新意识培养，通过企业调研、教师创新等方式将高新技术引入基础实验，实现课本与现实的完美对接。首先要增加综合性、设计性实验的开出率，实验题目要求新颖，除了能够与理论知识紧密结合外，还要充分适应当今工程需要，以调动学生的创新积极性，增强学生自主学习的能力。同时，要鼓励学生根据自己所掌握的专业基础知识、个人兴趣点和关注点自行设计实验，自主地结合实验内容来独立设计实验方案、步骤、完成实验。这样，学生在实验中能够逐步培养自己发现问题、自主学习、独立思考的能力。其次是定期发布开放性实验，让学生进行选择，一方面增加实验室和实验设备的利用率，另一方面有利于培养工科学生的创业意识和创新能力，使他们掌握“学以致用”的基本方法，同时也培养学生的自主学习和思考问题的习惯， 提高学生从创新性角度解决问题的能力[5]。

（二）实践竞赛支撑体系建设

实践与竞赛是培养大学生创新能力的重要手段。从实践上说：一是增加学生必修学分中的实践学分比例，培养学生实践学习的习惯，突出实践在教学中的地位，不断构建全程实践教学体系。二是加强创新类实践活动、实践基地参观、实战经验交流等应用型活动的组织力度，突出创新类实践活动培育功能。在竞赛方面：一是加强学科竞赛的参与度。以专业系为单位，组织所有学生参与其中;竞赛内容要将所学到的各科知识综合交叉，各学科之间进行融合，以调动自主学习能力和逻辑思维能力，促使其创新意识和创新思维得到同步提高[6]。二是对于学科竞赛的设计，特别是创新类赛事，从内容到形式都需要进行探索，加强吸引力，通过合理规划创新类竞赛活动，培养学生的创新思维，提高创新能力。三是有效利用大学生社团，发挥第二课堂的引领作用。学生社团形式多种多样，而专业社团作为大学生社团的重要类型，除了具有一般性学生社团的功能以外，又有较强的专业背景，与专业学习、专业研究的结合较为紧密。学生专业社团核心目标是提高学生的自主学习能力、专业知识的综合应用能力和动手实践能力。目前工科专业社团职能需要细化，与特定的专业竞赛进行对应，同时要注重团队发展的连续性，团队成员要遍布各个年级，承上启下，保证接续培养。

（三）专业素养跨界拓展模块建设

创新型人才培养的指导思想是以传授基本的专业知识为基础，以培养实践能力为核心，以形成综合素质为目的，以培养做人与做事、创新与发展为根本。应用型本科院校培养创新型人才更要关注知识体系架构，做到以培养学生“深厚的基础理论与强烈的创新意识”为目标再造通识教育，构建广义的通识教育课程体系，奠定学生深厚的数理化文史哲基础，成为文理交融、理工交叉的综合性、复合型工程技术人才[7]。推進课程体系改革，开设跨学科课程，建立跨学科项目平台，加强跨学科合作学习，让不同专业师生进行交流，不同思维相互碰撞，打破人才培养模式千篇一律，专业教育比较狭窄的弊端。

（四）柔性培养的个体建设

个性化柔性培养是在专业素养跨界拓展的基础上，对创新型人才建设的精雕细琢，是对天赋展示的特殊关照。一是要建立以学生为中心的专业课程模块与自主灵活学习模式。鼓励学生自主设计成长路线，自主选修相应课程，自主选择专业和自由组合课程，在跨学科课程学习中，提升对复杂工程问题的认知能力和解决实际问题的能力。二是要建立创新型导师队伍。从学校内部、校外企业、事业单位聘请在行业内有较高实践经验或者有较好项目研究基础，具有丰富经历的工程技术人员作为学生的创新导师，从大学一年级开始配备，对学生的专业方面加强指导，引导学生在学好课程的同时，积极参与实践，大胆尝试自己的想法，主动带领学生参加学科实践及校外实习，使学生在创新导师指导下展示天赋特长。三是借助校企合作平台，为创新型人才培养打通最后关节。工科创新型人才培养仅仅依靠校内实践资源是远远不能满足需求的，需要借助更多平台和资源，将学生从校内封闭的训练向校外丰富的实战靠近，让认知在生动的生产环境中进一步深化，能力在动手实践中进一步提升，把创新教育触角延伸到实实在在的生产实践中。

应用型本科院校工科专业在工科创新人才培养中，不仅要注重专业知识技能的培养，还要注重创新意识、创新思维、创新能力、创新人格的养成，注重学科融合和实践能力的培养，以及结合时代发展需要将实际工程项目和专业发展前沿紧密结合的相关能力培养。工科创新型人才培养是一个系统工程，不可能一蹴而就，需要教学层面、教师层面、文化建设层面做出积极变革，做到以学生为中心，改革、完善并丰富原有教学体系、内容、方法，以推进理论实验互补、实践竞赛推动、专业素养跨界拓展、个性化柔性培养的工程教育模式，以达到构建最为合适的工科创新型人才的目的。

参 考 文 献

[1]习近平.决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[R].北京：人民出版社，2017.

[2]楊华，肖平，潘峰.新工科背景下创新型人才实践教学探索与改革[J].实验室科学，2018（12）：84-86.

[3]王志强，代以平.论高校创业教育教育的本质与逻辑[J].兰州大学学报，2017（9）：171-178.

[4]李娜，宗晓卫.高校创新人才培养绩效评价及对策研究[J].中国大学生就业，2018（19）：56.

[5]周岐，王亚君，常国威，等.逆向思维在工科高校实验教学中的应用与实践[J].实验室科学，2016（1）：96-98

[6]孙巍.理工科高校开展学科竞赛“链式”创新创业教育体系思考[J].课程教育研究，2019（1）：18-20.

[7]时荣.“工匠精神”：高职院校工科专业高素质技能型人才培养的核心素养[J].电脑知识与技术，2018（9）：130-131.

Discussion on Constituent Elements and Training Strategies of Innovative Talents in Engineering in Applied Colleges and Universities

Qu Mingzhe， Liu Gang， Zhao Ying

Abstract  The Application-oriented Colleges and Universities are the main force to create innovative engineering talents. In the new era， innovative talents should have solid professional foundation， rich practical experience， interdisciplinary knowledge reserve， broad international vision and endless innovation power. However， the current training system of innovative engineering talents in colleges and universities is generally facing a serious split between teaching and learning， and the lack of practical experience of engineering teachers， and the neglects of the cultivation of studentshumanistic spirit. In the process of building innovative engineering talents in the new era， application-oriented undergraduate colleges need to explore the engineering education mode with the complementary between theory and experiment， practical competition promoted， cross-border expansion of professional accomplishment， and flexible cultivation of personality.

Key words  application-oriented colleges and universities; engineering; innovative talents; talent training

Author  Qu Mingzhe， associate professor of Harbin College， Ph.D student of Harbin University of Engineering （Harbin 150086）; Liu Gang， General Secretary of the Party Branch of Harbin College; Zhao Ying， Harbin College