高校产赛学研培养体系下学生创新能力影响因素实证研究——以河北农业大学为例

孙 磊，张佳景，周玉宏，索雪松，闫琳颉

(1．河北农业大学，河北 保定 071001；2．保定学院，河北 保定 071000)

在我国工程教育改革过程中，新工科教育对未来工程实践及应用发展具有极为深远的影响，复合型人才培养体系已经逐渐成为当前工程类专业教育发展的主流方向。以市场为导向进行新工科创新人才培养持续受到业内专家学者关注。新工科的显著性特征与时代的现实需求对新工科人才培养提出了新的要求，即将生产与教学研究有机相结合，以竞赛等形式作为切入点，突破原有学科专业界限进行专业与创新相融合。这就要求广大高校教师，勇于突破传统教学育人模式中的限制与束缚，充分发挥主观能动性，探索出一条适用于我国当代高校新工科创新人才培养的新道路。

以河北农业大学产赛学研培养体系为例，在体系中融入学生喜闻乐见的竞赛形式，形成“产赛学研”培养体系，通过实际调研与数据分析，对大学生在该体系下创新能力影响因素进行研究，并根据数据及研究结果提出新工科产赛学研培养体系中的改革建议，为加快完善培养体系，全面推动新工科专创融合教学育人改革提供有利依托。

一、文献综述

国内众多学者围绕大学生创新能力已经开展了丰富研究，可以聚焦为3个领域：大学生创新能力界定、大学生创新能力构成要素及评价指标体系、大学生创新能力发展现状及内外部影响因素。一是关于大学生创新能力界定：朱红等人认为创新能力是一种创造出具有新颖性和适切性工作成果的能力，并且逐渐成为具有创造性思维和创造性人格两方面综合能力的概念[1]。崔宏桥等人认为大学生的创新能力是一种综合能力，体现在大学生的创新意识、自我学习能力、信息知识获取及应用能力、知识创造和知识交流物化能力中[2]。二是围绕大学生创新能力构成要素及评价指标体系展开研究：赵磊等人采用层次性、简约性和指导性的原则，将大学生创新能力分为创新学习能力、创新知识基础、创新思维能力、创新实践能力四个一级指标，将其赋予不同的权重并下设不同的二级指标[3]。孙静等人在2018年提出将创新思维能力、创新实践能力、学习能力3个维度作为创新能力的构成要素的观点[4]。三是针对大学生创新能力影响因素的研究：张晓芳[5]，王秀伶[6]等人分别从学生与教师等不同角度对创新能力影响因素进行了探究。关于大学生创新能力影响因素研究，李存金等人从大学生自身因素、不同层次环境因素以及家庭培养几个维度展开研究，得出与大学生创新能力相关程度最强的依次为大学生自身维度因素、教育体系维度因素、家庭培养维度因素和社会创新环境维度因素[7]。梁宏等人提出大学生的创新能力与科研工作的参与质量、自身的知识水平、能力以及培养环境、条件显著相关[8]。赵春玲等人从不同学业阶段角度对新工科背景下大学生创新能力培养影响因素进行了探究[9]。本研究是建立在融入“竞赛”环节的培养体系之下，创新能力影响因素实证分析仍有待进一步探索空间，以期丰富评价指标，提出更广维度的人才培养路径。

二、实证研究

(一)样本选取与数据来源

1.样本选取。对产赛学研培养体系下大学生创新能力影响因素开展实证研究，旨在探索经历了较长时间产赛学研培养后大学生创新能力变化的影响因素。选取河北农业大学接受产赛学研培养的机电工程学院本科生作为受试对象，于2020年5月，采用随机抽样的方式，从中选取了2 000名学生构成研究样本，大一、大二、大三人数分别为600，700，700。

2.数据来源。以产赛学研培养体系下大学生创新能力问卷结果作为主要数据来源。问卷主要由学生的基本信息和产赛学研培养体系下大学生创新能力的测量题目以及影响大学生创新能力因素的测量题目构成，该问卷采用李克特4点量尺设计选项。通过向2 000名受试对象发放问卷，回收问卷1 723份，得到有效问卷1 639份，问卷回收率为86.1%。

(二)变量设计

1.被解释变量：为了研究产赛学研培养体系下的大学生创新能力的影响因素，本文将产赛学研培养体系下的大学生创新能力作为被解释变量。

2.解释变量：剖析大学生创新能力开发过程，组织开发是外因，自我开发是内因。因此，在大学生创新能力开发中，自我开发能够为创新能力的提高提供根本动力。大学生作为创新能力形成的主体，他们自身的相关态度和素质水平在创新能力的培养过程中发挥着决定性作用[10]。因此，结合众学者研究结果，将大学生自身的创新知识能力、创新学习能力、创新思维能力、创新技能水平和创新素质水平作为解释变量来探究其对产赛学研培养体系下大学生创新能力的影响因素。

3.控制变量：除了大学生自身对创新的态度和相关素质会影响到他们的创新能力，还有一些基础的内在因素也会影响到大学生的创新能力，因此本研究将大学生的性别、年龄及专业作为控制变量，以更精确地展开分析。

(三)研究假设与模型设定

首先结合多位学者的研究成果，构建出产赛学研培养体系下大学生创新能力影响因素的理论分析框架，进而在已有研究基础上提出以下研究假设。

1.创新知识水平。创新知识水平是创新思维变为现实的基础，是创新活动得以展开的重要前提。相关研究表明：创新知识能力主要包括专业知识水平和交叉知识水平。基于以上研究，本文做出如下假设：

假设1.1 产赛学研培养体系下专业知识水平显著正向影响大学生的创新能力。

假设1.2 产赛学研培养体系下交叉知识水平显著正向影响大学生的创新能力。

2．创新学习能力。创新学习能力指大学生具有一种求知欲望，能够不断探索新领域，尝试新知识，并且勇于在独立思考的基础上提出自己的新想法的一种能力。本研究将创新学习能力细分为发现问题和信息检索能力。发现问题是创新成果的源泉，信息检索是创新成果实现的重要工具，基于以上理论提出以下假设：

假设2.1 产赛学研培养体系下发现问题能力显著正向影响大学生的创新能力。

假设2.2 产赛学研培养体系下信息检索能力显著正向影响大学生的创新能力。

3．创新思维能力。创新思维能力是大学生创新能力的核心，指大学生在创新活动中所展现出的独特的思维方式，它反映大学生采用与众不同的方式思考并解决问题的能力[11]。本文将创新思维能力分为联想想象思维、逻辑思维两个维度，并针对创新思维能力与大学生创新能力之间的关系建立如下假设：

假设3.1 产赛学研培养体系下联想想象思维显著正向影响大学生的创新能力。

假设3.2 产赛学研培养体系下逻辑思维显著正向影响大学生的创新能力。

4．创新技术水平。创新技术水平决定着创新活动能否最终完成，它是影响大学生创新能力的关键因素，指拥有一定的动手操作能力和运用能力。动手操作能力是创新成果得以实现的重要步骤，同时动手操作能力与运用能力有着紧密的联系。良好的运用能力有益于实现学有所用，最大化地展现知识水平，为实践提供良好的前提基础。基于上述关系，本研究列出如下假设：

假设4.1 产赛学研培养体系下动手操作能力显著正向影响大学生的创新能力。

假设4.2 产赛学研培养体系下运用能力显著正向影响大学生的创新能力。

5．创新素质水平。创新素质是大学生在创新活动过程中必须具备的品质与特质，具体包括创新意志以及团队协作能力。当代大学生往往缺乏创新的欲望与明确的方向感，在创新过程中遇到困难轻易退缩，做事情缺乏持久力和坚定的毅力，耐不住寂寞[12]。团队协作是创造产生的主要组织形式，团队之间的相互学习配合可以在一定程度上提高团队的综合能力，增加团队的竞争力。基于创新能力与创新素质水平之间的关系，本文提出以下假设：

假设5.1 产赛学研培养体系下创新意志显著正向影响大学生的创新能力。

假设5.2 产赛学研培养体系下团队协作能力显著正向影响大学生的创新能力。

根据现有文献揭示的相关因素，对大学生创新能力影响关系及以上假设，本文建立以下模型：

logit(p)=β0+β1x1+β2x2+……βmxm+ε

其中β1～βm表示各变量的系数，β0为截距量，ε为随机误差项。

三、研究结果与分析

(一)描述性统计分析

对样本数据进行整理分析得到调查对象的男女比例大致为3∶1，年龄主要分布于大二、大三年级，专业分布较为平均。同时大学生创新能力和相关影响因素的描述性统计结果如表1。

表1 变量的描述性统计

由表1可知，产赛学研培养体系下大学生的创新能力得分相对偏低，表明我国大学生的创新能力仍然不足。造成大学生创新能力偏低的主要原因是在长期的“填鸭式”单边教学下，只注重考试成绩的硬式教育，该模式无法让学生深刻理解知识之间的内在联系、实现知识的灵活运用。再加上实践活动的缺乏，学生的创新思维与能力受到了遏制，即便是在高度提倡素质教育的现在，相关创新能力的培养机制仍不完善。而产赛学研培养体系对大学生拓展的知识结构、创新型人格、创业型精神等提出了更高的要求，高校对大学生创新能力的培养重视程度还有较大提升空间。

(二)回归分析

本文采用二元Logistic回归分析方法，实证研究影响产赛学研培养体系下大学生的创新能力影响因素。将因变量变为二分变量，0表示相对缺乏创新能力，1表示有一定的创新能力。将原因变量中的“创新能力很差”和“创新能力较差”变为“相对缺乏创新能力”，“创新能力很强”和“创新能力较强”变为“有一定的创新能力”。

由表2的Logistic回归结果得知，创新知识能力、创新学习能力、创新思维能力、创新技术水平和创新素质水平均与产赛学研培养体系大学生的创新能力的发展呈正相关关系，并且显著性均小于0.05，具有统计学意义上的显著性。

表2 产赛学研培养体系下大学生创新能力影响因素Logistic回归结果

1.创新知识能力与大学生创新能力之间的关系。表2的回归分析结果显示：专业知识水平影响因素的系数为0.357，表明随着专业知识能力的提升，产赛学研培养体系下大学生创新能力也得到了增强。显著性为0.003，表明假设1.1通过验证成立。分析其原因，专业知识是个人能力发展的基础，只有大学生具有了扎实且充足的专业知识才能做到融会贯通、举一反三，实现思维的跨越，以提升个人的创新能力。交叉知识水平对产赛学研培养体系下大学生创新能力的影响系数为0.744，表明交叉知识水平与该体系下大学生的创新能力呈正相关关系，交叉知识水平能力越强，大学生的创新能力越强。显著性远小于0.05，表明交叉知识水平与该体系下大学生创新能力的发展具有统计学意义上的显著性，假设1.2得到验证后被予以支持。交叉知识能力恰好满足了产赛学研培养体系追求知识多元化，更加注重不同知识之间的融合交汇，志在培养跨学科、综合发展的新时代人才的需要，利于大学生研究视野的拓展，为其创新能力的发展提供了不竭动力。众多学者认为，创新知识能力是创新能力的基础，它对创新能力的培养和发展发挥着至关重要的作用，实证也表明创新知识能力体系下专业知识水平和交叉知识水平的提高显著影响着创新能力的提高。

2.创新学习能力与大学生创新能力之间的关系。表2的分析结果表明，发现问题能力的系数为0.829，显著性远小于0.05，表明发现问题能力与该体系下大学生创新能力的关系显著为正。表明发现问题的能力越强，该体系下大学生创新能力就越强。信息检索能力的系数为0.917，显著性远小于0.05，表明随着信息检索能力的增强，大学生的创新能力也不断增强。实证表明假设2.1、2.2均成立，创新学习能力显著正向影响该体系下大学生创新能力的发展。其原因为“发现问题是解决问题、产生创新成果的原点”。发现问题有利于我们找到问题的核心，将努力、时间、精力放在有意义的事情上，以实现有针对性的高效解决问题，提升创新能力。在电子资源日益丰富的信息时代，信息检索能力作为一种知识获取的渠道，对大学生创新能力的发展起到了重要作用。通过有效查阅网络上已有的研究资料，可以帮助学生开阔视野、启迪思想、产生新的灵感，在高效利用已有资料的基础上，独立思考、努力探究，实现创新能力的巨大提升，创新成果的巨大推动。

3.创新思维能力与大学生创新能力之间的关系。通过表2的回归分析结果来看，联想想象思维、逻辑思维的系数分别为1.315、1.742，这表明联想想象思维、逻辑思维的能力越强，大学生的创新能力就会越强。显著性均远小于0.05，表明这两种思维对该体系下大学生创新能力的发展均达到了统计学意义上的显著性水平，假设3.1、3.2成立，这表明创新思维能力下的联想想象思维以及逻辑思维对大学生创新能力的培养都具有积极的促进作用。联想想象思维可以使学生更加发散性地去积极探索不同学科、不同事物之间的联系，不再拘泥于已有的狭小领域，创造无限可能，推动进步。逻辑思维强调的是一种理性思维，能够加深对知识的理解，使思维更加活跃，在产赛学研的培养体系下，对大学生创新能力的发展发挥着重要作用。它们两者之间相互补充，实现创新逻辑思维能力的提高，共同促进创新能力的发展。

4.创新技能水平与大学生创新能力之间的关系。表2的回归分析结果显示，动手操作能力和知识运用能力的系数分别为1.581、1.004，证明随着动手操作能力和知识运用能力的增强，大学生的创新能力也会增强。显著性均接近于0，远小于0.05，表明动手操作能力和知识运用能力显著影响产赛学研培养体系下大学生创新能力的培养，且动手操作能力在其中发挥着更为重要的作用。动手操作能力和知识运用能力的高效结合，能够有效地促进该体系下创新能力的发展，为创新能力的发展注入源源不断的动力。

5.创新素质水平与大学生创新能力之间的关系。表2的回归分析结果显示，创新意志水平的系数为1.659，证明创新意志水平的增强会对创新能力的增强产生积极的正向影响。显著性远小于0.05，表明创新意志水平对产赛学研培养体系下大学生创新能力的培养具有显著作用，假设5.1是成立的。团队协作能力的系数为0.560，显著性为0.002，表明团队协作能力的提高能够显著引起大学生创新能力的提升，假设5.2成立。创新意志是创新能力培养过程中不可缺少的要素，创新意志能够激励学生做出新的尝试，迎接新的挑战，并在尝试的过程中感受到乐趣而不会因为厌倦感到疲惫。良好的创新意志可以保证学生在面对一次次失败后依然保持向上的心态，不断地探索追求直到成功。良好的团队协作精神能够帮助学生集思广益、各司其职，让创新成果更加高效的完成。所以综合分析表明，创新意志水平、团队协作能力对该体系下大学生创新能力的发展发挥积极地显著作用。

四、结论分析与建议

(一)结论分析

综合分析上述结果，创新知识能力中的专业知识水平和交叉知识水平，创新思维能力中的联想想象思维和逻辑思维，创新技能水平中的动手操作能力和知识运用能力，创新素质水平中的创新意志和团队协作能力，都会对大学生创新能力的提升起到正向积极作用。

新工科产赛学研培养体系下大学生创新能力的提升，是建立在综合协调培养发展的契合点之上，以竞赛为培养成效检验途径，以解决生产实际问题为导向进行创新型人才培育，具有如下特点：

1.以产业发展为导向。该培养过程始终以解决实际问题为目标。因而，以“赛”吸引学生兴趣，做好“学”与“研”应立足于“产”，以解决生产实践中的具体问题为出发点，以市场导向为出发点和落脚点，能够使新工科创新人才培养始终沿着实用方向推进。产学研赛培养体系重视企业协同作用，鼓励教师学生团队进行项目落地，进行校企横向课题深度合作，促进产教融合成果转化，定期组织项目发布会、路演会，引企业走进来，带学生走出去。针对市场领域热点痛点问题，融合资源，以交叉学科思维理念带动项目团队进行研究实践。在实践中推动研学水平发展，促进学生创新技术水平与创新素质水平提高。

2.以竞赛活动为切入。竞赛以学生喜闻乐见的形式，贴近生产实践的命题，引导学生积极参与到学习研究中来，为学生的就业创业、升学深造提供了更为广阔的平台。有效激发学生参与创新活动、学习专业知识、促进学科交叉的热情，以寓教于乐地方式，带动学生的“学”与“研”。“体系”通过引入大赛机制促进人才培养，鼓励引导学生通过参加院校级学科竞赛锻炼能力提高水平，进而参加高级别竞赛。

3.以科学研究为抓手。河北农业大学推进“智慧农业”微专业建设，以问题为导向，融合农学、信息、机电等专业理论与实验课程，打破传统教学中，教材与专业的界限，真正使学生能够贴近工程实践，使学生的创新知识能力与创新学习能力得到全面提高，为毕业后的工作与创业打下坚实基础。河北农业大学以新工科学科群建设为契机，以创新能力优秀的本科生作为研究生科研团队力量补充，通过跨专业科研团队融合的方式，实现学生培养过程的学科融合，使跨学科项目式教学与研究性学习落到实处，将成果导向教育理念作为指导思想，对传统的教学方法进行改革，在创新实践中提高学生的工程思维，从而对学生培养质量进行提高。以此升华完善教学与产出的融合实现新工科产赛学研四位一体育人。

(二)建议

在总结育人体系特点基础之上，抓住正相关因素，积极推动培养体系建设，能够为促进大学生创新能力提升打下坚实基础。综合分析后提出如下建议。

1.发展“微专业”培养，提升融合性知识水平。创新知识水平与交叉知识水平，对学生创新能力提升具有较高的促进作用。因此需将创新思维融入专业课教学，将专业课知识融入创新课程，丰富知识内容，促进学科融合。可在现有学科专业基础上，开展形式多样的“微专业”，在理论教学与实践教学环节中，将各学科课程融入“微专业”主干培养目标中，以提高学生知识融合程度。正如河北农业大学开展“智慧农业微专业”形式，自愿选拔农学、园艺、机电、信息等专业学生进行跨专业组班，相应调整人才培养计划，将农学知识与控制编程等技能相融合，为培养能够适应未来智慧农业发展要求的学生进行铺垫，是提高学生知识能力的有益探索。

2.引入企业运营项目，提高应用性学习能力。在产赛学研培养体系中，着力提升问题导向地位，以本科生融入科研创新团队，定期开展校企对接活动，将相关企业具体需求导入学生实践培养环节，使学生在科研的真实环境与实际需求下进行科技创新，从而由过去的程式化、课本化创新能力培养转换为问题导向型培养，使学生能够自主地在研究中发现问题解决问题，真正提高了学生的创新学习能力。

3.融入思维方法教学，提升多维度思考能力。联想想象思维和逻辑思维，是学生突破传统束缚，放开手脚创新的前提。因此，在产赛学研培养体系实践过程中，需引入思维导图作用，将不同思维模型理论知识及案例向学生讲解，引导学生在理论与实践过程中，主动应用思维模型，以思维导图形式分解问题，引导创新实践，鼓励、启发学生在合乎逻辑的前提下，对既有方法进行突破与改良，提高学生思维能力，将思维创新引领纳入科学规范轨道。

4.打造行走课堂，锤炼学生创新意志。以“行走课堂”建设为契机，丰富教学手段和培养渠道，锤炼学生创新意志，激发学生创新动机。以引入竞赛机制等方式，增进学生真实情境的体验式学习获得感，使学生有明确目标导向与强烈实践愿望，在竞赛过程中以项目式、自主式教学方法的形式，令学生主动将所学与未学知识进行串联融合，并应用到创新实践当中，从而激发学生创新动机，通过各种不确定性的机遇与挑战锤炼学生创新意志，提高团队协作能力。如河北农业大学以赛促研、以赛助学，通过工科专业技能竞赛，校级机器人大赛等自办比赛等行走课堂形式，与上级各类比赛相结合，以学生喜闻乐见的竞赛形式，吸引学生参与创新创业行走课堂，使学生有强烈的创新动机与坚定的创新意志融入活动。同时在项目培育和竞赛准备过程中，通过团队建设等方式培养学生创新意志、协作精神，从而提高学生团队协作能力，促进学生创新素质与技术的全面提高。