工科院校在大学生科技创新能力培养中的现状及思考

张新杰

（青岛农业大学，山东 青岛266109）

工科，作为中国的第一大学科、高校中的常设学科，拥有数量最多的教师、学生和专业，代表性的专业有机械类、建筑类、电子类、化工类等。工科主要是培养从事工程设计、施工、管理，并具有实际工程应用能力的的高级技术人员，培养目标之一是能运用相应学科的专业知识及计算机技术从事工程作品、工程系统的创新设计。国家教育部在2017年下发的6 号文件《关于开展新工科研究与实践的通知》中也重点强调了新工科的创新性，提出工科教育的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系，最终目的是培养适应国家新经济发展的具有创新能力的高级工程科技人才。因此，创新性作为工科教育的基本要求与培养目标，工科院校制定合适的引导政策，研究创新培养机制，是一项非常迫切的任务，在科技创新人才的培养中具有非常重要的作用[1-3]。

1 工科大学生科技创新能力培养的意义

高校工科专业作为培养科技人才的重要基地，培养大学生科技创新能力是该专业的重要任务，大力培育大学生的创新思维和创新能力，对于大学生个人、学校、国家都有重要的意义。

对于大学生本人而言，具备科技创新能力可以增强学习专业知识的兴趣，提高自己的专业能力。在学习工科专业知识的过程中，难免会遇到一些艰涩难懂的理论知识，理解不透，也没有现成的模型可以借助学习理解，这时候，有些学生就放弃了，这可能会成为一些永远无法理解的知识。一些具有一定科技创新能力的学生可以借助现有的技术手段，比如计算机模拟、计算机仿真、工程试验来理解这些理论知识，理论与实践相结合，从而可以加深对知识的理解，增强学习专业知识的兴趣，提高了专业能力。具备科技创新能力的学生在社会上具有更大的竞争力，在全民培养创新能力的社会背景下，创新等同于生产力，创新等同于效益[4-5]，具备创新能力的大学生能为企业带来更大的利润，同时也给学生带来更好的发展前景。

对于学校来说，培养学生的科技创新能力可以提升学校的声誉，当所培养的大学生凭借着科技创新能力为企业创造利润，在企业和社会上得到认可，那么培养学校的声誉也会提升，促使学校投入更多的精力和资金对大学生进行科技创新能力培养，从而促使更多的学生更好地就业，得到社会的认可，提高就业率，提升学校的知名度和影响力，形成良性循环。

对于国家来说，培养学生的科技创新能力是促进国家的科技进步，提高国家的科技水平，增强产业在国际上的竞争力，提升中国综合国力的需要，也是实现国家科技的自主化和现代化，建设国家现代化的需要。只有培养出具有科技创新能力的高级技术人才，掌握了高技术科技，才能站在科技的前沿，使中国在未来的竞争中掌握主动权，立于不败之地。

2 工科院校大学生科技创新能力培养的现状与措施

随着国家对科技创新的重视，高等院校对大学生的科技创新培养重视程度不断提高，尤其是工科专业，采取了各种积极有效的措施提升大学生的科技创新能力，并贯穿整个大学学习阶段。

在课程设计方面，以机制专业为例，学校在大一开设机制专业重要技术课程“机械原理”“机械设计”，讲述各种机械的基础知识，如机械的组成原理、机构运动学及机器动力学、机构的运动及动力性能、机械的分析与设计方法、机械传动系统等。在此基础上，在大二学年又开设了具有创新理论和方法的课程，如“现代设计方法”“机械创新设计”，以期将基础知识与创新方法相结合系统地培养学生的专业创新能力，用专业的知识、创新的理念与方法进行机械产品的设计。

在实践学习方面，在大三学年，学校设置了实践实习环节，主要内容包括现场教学、参观学习、科研训练，现场教学和参观学习安排学生进入工厂现场教学和学习，让学生对所学的理论知识有直观的认识，加深对专业理论知识的理解。同时，大三学年学校开设了专业课程设计，也称为课程实践，主要是让学生利用所学的专业知识采用现代设计方法独立完成一项机械产品的设计，在课程设计成绩的评价中，是否具有创新是评价这项课程设计的关键因素，通过课程设计，以考察学生的专业知识、创新能力。

在竞赛及科技创新项目方面，每年学校都会举办一些科技竞赛，具有相应专业知识的大一、大二、大三、大四的学生都可以选择参加，由于大一、大二只进行了少部分专业知识的学习，面向大一、大二学生的竞赛和科技创新项目比较少且比较单一，主要有机械CAD 制图技能大赛、先进成图技术与产品信息建模创新大赛等，大三、大四经过两三年的专业知识的学习，已经具备一定的专业知识，面向他们的竞赛比较多，专业性比较强，如大学生科技创新大赛、智能技术应用大赛、“虹创杯”大学生创新创业大赛、机械创新设计大赛等。学校每年还会设置一批大学生科技创新项目，大学生独立申报，独立完成，每个项目设置一位指导教师，为学生提供指导和帮助。这些项目既检验了学生的专业知识，也培养了学生的创新能力[6-7]。

毕业设计，是大学四年的最后学习和实践环节，包括毕业实习和设计，毕业实习是毕业设计的前述阶段，在这个阶段中，学生要根据毕业设计研究内容查找资料、进入工厂实习，独立写出符合设计要求的开题报告，包括设计方案、技术路线、研究方法、设计步骤，进程计划，以对后来的毕业设计有总体的规划。毕业实习完成后，真正进入毕业设计阶段，时间大约半年，在这个阶段中，学生要独立完成一项较大且总结性的设计作品，以对学生四年所学的专业知识和技能进行综合性的检验和应用，培养学生综合利用专业知识和技能进行产品设计及创新的能力。学生只有独立完成毕业设计，并通过答辩，才能顺利毕业，其中创新点及创新能力是评定这项成绩的重要依据。

3 大学生科技创新能力培养现状分析

尽管工科院校和专业在大学生科技创新培养方面采取了各种各样的措施，在近几年取得了一定的效果，大学生参与竞赛的人数增多了，科技创新项目的申报数量也增加了，但从学生提交的课程设计、竞赛作品、毕业设计可以看出，总体上还存在不少的问题，比如原创性作品不多，作品的创新性还存在一定的欠缺等，导致这种情况的原因很多，需要高校和学生共同分析解决。

开设的创新课程并不能激发大学生的科技创新意识和热情。开设的创新课程大多还是以教师讲授为主，学生主要作为聆听者，不能积极调动大学生的创新思维。学生完成课程内容，取得学分是首要任务，并不是学好课程里面的思维方法，在现实中创造出新的设计与产品。一方面需要学校体制制度的保障，另一方面需要相关专业对课程的考核内容和方法作出相应的调整，从制度和考核上主动激活学生的创新意识和热情。其次，创新课程内容比较陈旧，不能紧跟形势和科技的最新发展，导致学生对这种距离自己和现实比较远的内容缺乏兴趣，无法激发他们的创新热情。

实践学习中，无论是现场教学，还是参观实习，基本流程都是由教师或者工厂工程师带着学生参观工厂，现场讲解工厂的总体布局、基本制度、生产组织、生产管理、生产过程情况，这种实习可以让学生对工科企业的基本情况、工程技术人员的工作状况有一个大致的了解，并不能对学生的科技创新打下一个坚实的基础。这种状况需要国家和工科院校作出积极的应对，设置充分的时间让学生进驻工厂，与工厂员工一样从事相应的工作，提供相应的待遇，从而使学生充分熟悉工厂的相关知识、生产过程、专业基础知识，从而为学生的科技创新打下坚实的基础[8]。

在竞赛和科技创新项目中，学生的参与意愿总体不高，参加的学生大部分是跟着教师做科研的学生，导致科技创新的受众是小部分学生，相关专业和竞赛组织者应该加大这方面的奖励和宣传，鼓励大部分的工科学生都能自愿自觉加入科技创新的活动和项目中。

毕业设计作为工科学生培养环节中的最后一环，除了考察基本知识外，更重要的是考察学生的科技创新性，为学生走上社会后从事科技创新活动，推动国家科技进步，为国家的科技发展作出贡献做好坚实的保证。毕业设计可以说是学生走上社会从事科技活动的一个演练、一个模拟，因此作为工科院校来说，设置创新性作为一个毕业设计的重要考核点从思想上提醒了学生在工作中创新的重要性，另一个方面也在整个专业中，包括低年级学生中进行很好的范例和宣传，让学生意识到科技创新的重要性，调动学生科技创新的意识，从而促使工科专业形成科技创新的良好风气和习惯，加强学生科技创新能力的培养。

4 工科大学生科技创新能力培养的思考

工科大学生科技创新能力的培养不是一朝一夕能解决的问题，它是一个循序渐进、由量变到质变的过程，需要学生、教师、学校、国家多方面人员的与参与努力，也需要各级制度的保证。

4.1 寻求各种措施积极培养大学生的科技创新意识

由于中国长期实行应试教育，重点传授书本知识，对学生的创新能力培养不够，导致很多学生在创新意识方面较薄弱，虽然他们对新事物也有很强的好奇心，但由于学业繁忙，无法寻求到有效的指导，导致他们缺乏创新的激情和创新的行为。高校应从制度和管理上加强这方面的培养，制定有效的规章制度，鼓励学生探索和尝试新鲜事物，使学生产生强烈的创新意识和创新动机，如在学生中树立科技创新的教育思想，制定科技创新的教育体系。在教学全过程中融入科技创新能力教育，考试时着重考察学生灵活运用知识的能力，体现开放性与时代性，积极培养学生的科技创新意识[9-10]。

4.2 激励学生和教师积极参与大学生的科技创新与指导

采取过程和成果的形式激励学生和教师积极参与，在学生参与科技创新过程中加大投入，给学生和教师提供相应的资金支持，在产出成果后，给予获奖作品的学生以及指导教师激励，将获奖成果与学生的学分、教师考评挂钩，将科技创新培养写入学生、教师的考核考评体系, 以提高师生参与科技创新的积极性。

4.3 加大与企业的合作

加大与企业的合作，尤其是加大与科技创新性企业的合作，派出学生去企业实习一段时间，既可以为学生提供实践机会，又可以促使学生更多地参与到企业活动中，接触科技新产品，熟悉科技创新流程，储备科技创新知识，在实践中培养学生的科技创新能力。

4.4 提供必要的从事科技创新的场地和设备

改善学生和教师的科研条件，为每一支科技队伍和科技创新项目提供合适的实验室，并建立有效使用和管理制度。对学生科技创新活动中用到的设备提供免费使用，鼓励学生参与实践、参与科研。

4.5 对学生的科技创新成果加大推广和转化

高校应加强与企业的合作，对学生科技成果加强转化与推广，培养学生对成果的商品化和生产力化转化的意识，引导学生积极进行成果推广，实现科技成果的经济价值和社会价值，使学生认识到科技创新对个人和社会的益处，对学生的科技创新形成一个良性循环，鼓励他们积极投身于科技创新工作中。

创新是国家和社会不断进步的源泉和动力。工科大学作为科技创新人才培养的重要阵地，必须采取各种行之有效的措施和手段，并结合本校实际和学科特色培养大学生的科技创新能力，不断探索和求新，构建大学生科技创新体系，提高大学生科技创新能力，实现学生和大学共同发展，提高国家的科技创新能力，为国家的科技进步奠定坚实的基础。