“新工科”背景下工科大学生能力培养策略

2021-03-11孙际超刘三民

科技视界 2021年2期

孙际超刘三民疏达

（1.安徽工程大学<计算机与信息学院>，安徽芜湖 241000；2.安徽工程大学<机械与汽车工程学院>，安徽芜湖 241000）

0 引言

在“中国制造2025”“互联网+”以及“一带一路”倡议等背景下，“新工科”建设应运而生[1]。天津大学钟登华院士给出了新工科的内涵：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[2]。基于此，新工科建设越来越受到众多高等教育工笔者的关注，许多学者对新工科的建设进行了相关的研究。吉林大学胡宏宇等基于“新工科”教育背景，结合笔者的访学经历，针对车辆工程领域的人才培养，提出了车辆工程专业本科生学术创新能力的培养模式[3]。电子科技大学的吴磊等研究了“新工科”背景下，研究了基于产学研系统育人的人才培养模式，提出了基于产学研合作以及校企协作的培养理念，问卷调查结果表明该方式得到了较好的人才培养效果[4]。本文在前人的研究基础之上，结合安徽工程大学计算机与信息学院的培养模式，从加强国际学术交流、以科研项目为载体、以学科竞赛为导向的培养方式三个方面，总结了新工科背景下工科生学术能力培养策略。

1 能力培养策略

1.1 加强国际学术交流

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）对学术交流方面提出：鼓励学校优势学科面向世界，支持参与和设立国际学术合作组织、国际科学计划，支持与境外高水平教育、科研机构建立联合研发基地。加快创建世界一流大学和高水平大学的步伐，培养一批拔尖创新人才，形成一批世界一流学科，产生一批国际领先的原创性成果，为提升我国综合国力贡献力量[5]。在应对全球国际化的挑战，提高我国的高等教育水平背景下，国际交流与合作在推动科学技术发展过程中起到了重要的作用。因为学术交流对学生的学术提高能起到一系列的正面影响，如通过学术交流，可以使学生追踪学科的学术动态，走在学科领域的最前沿，开拓学术视野。通过国际交流与合作，还可以分享自己的专业认知，得到同行专家的点评，获取未知领域的探究方向。与国内外学者的交流过程中，还可以碰撞出思想的火花，激发灵感，为创新思维提供新思路。安徽工程大学在国际交流与合作中高度重视，每年都会选派大量教师赴国外高校进行访学交流，同时选派优秀的研究生与国外高校建立联合培养模式，取得了良好的教学效果。在联合办学方面，安徽工程大学取得了一系列的成就，如2019 年安徽工程大学与美国底特律大学合作举办的电气工程及其自动化专业本科教育项目顺利通过教育部2019 年中外合作办学合格性评估[6]。除掉让学生走出去，安徽工程大学对待留学生的培养也尤为重视，如在“第二届中华经典诵写讲大赛中”，留学生Richard、Hasnae、Redone 等分别获得省赛一等奖与二等奖，晋级全国比赛。

1.2 积极参与科研项目

我国著名力学专家钱伟长院士曾强调了大学教学与科研之间的关系：大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育；没有灵魂的教育[7]。将科研思维融入教学活动中，有利于增强学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。工程思维是一种收敛性思维方式，针对工程问题单一，采用专业知识能正确地解决。而科研思维是一种发散的思维方式，从最初的一个问题，经过不断地思考探索会引出更多的科学问题，从而不断地在问题中成长，有效提高分析问题与解决问题的能力。笔者在数字图像处理与计算机文化基础等课程的教学过程中，注重将所主持项目的与课程相关的研究工作，从课题的调研方法，到科学问题的提出，到项目的立项，再到项目研究方案的拟定与优化，直到项目的执行结果，以培养科研思维的模式训练学生，培养开发学生探究式学习的能力。麻雀虽小五脏俱全，将课堂内容适度与科研项目结合，让学生全程参与到项目过程中来，对学生的科研思维进行了全方位的培养。课后与学生交流这种教学方式的教学效果，得到了学生的高度认可，极大地提高了学生对该课程的学习热情。

1.3 以学科竞赛为导向，培养学生探索性、创新性与科学性

学科竞赛可以极大地提高学生的实践能力。培养学生的创新意识，是促进学生提高知识运用能力的重要手段。学科竞赛要求学生具有坚实的基础知识，并具有灵活运用所学知识的能力。在现有知识框架结构基础上，系统整理专业知识并运用于赛题要求，因此，需要具有较强的综合创新及实操能力。学科竞赛具有探索性、创造性及科学性的三性特点，可以培养学生的探求新知识的欲望，训练创新性思维，提高个人科研素养。此外，学科竞赛往往是团队完成项目，因此还提高了学生的团队合作精神。笔者所在的计算机与信息学院高度重视大学生以竞赛的方式培养大学生探索性、创造性与科学性的教学方式，并取得了不错的成果，如安徽工程大学计算机与信息学院指导的学生作品“智能快递取件系统”，于2020 年获得由教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会主办的国家赛事一等奖，此外还取得二等奖3 项、三等奖6 项的优异成绩[8]。计算机与信息学院以赛促训的教学方式，极大地提高了学生的综合素养，同时对计算机专业的教学体系及教学方法的改革起到了促进作用。竞赛所带来的成就感，培养了学生对计算机专业课程的学习兴趣。