优化创新创业教育改革人才培养模式

张强 刘丹 夏昕 郏凌 韩秀丽 王玉金

摘  要：结合材料科学与工程专业的特点，文章探索了优化专业创新创业教育、改革人才培养模式的途径与方法。以创新创业课程为基础，提升学生理论水平;以学科竞赛为抓手，激发学生研发兴趣;以校企合作为手段，扩宽学生培养途径;以年度项目、创新创业训练、毕业设计等环节为支撑，强化学生实践能力。经过实践验证，这些方法可以有效地提高材料科学与工程专业大学生创新创业能力。

关键词：创新创业;材料科学与工程;大学生;实践

中图分类号：C640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）02-0051-04

Abstract： Combining the characteristics of materials science and engineering major， the ways and methods of optimizing innovation and entrepreneurship education and reforming the training model for talents have been explored in this article. The students' theoretical level is improved based on innovation and entrepreneurship courses; the students' interest in research and development is stimulated by participating in subject competitions; the university-enterprise cooperation is used to broaden students' training channels; the students' practical ability is strengthened using annual project， innovation and entrepreneurship training， graduation project， etc. It has been verified in practice that these methods can effectively improve the innovation and entrepreneurship ability of college students majoring in materials science and engineering.

Keywords： innovation and entrepreneurship; materials science and engineering; college students; practice

在“大众创业、万众创新”的新时期国家战略发展规划下，需要高等学校加强大学生创新创业能力的培养，将创新创业教育和改革贯穿学生培养的全过程[1-3]。因此，如何掌握规律，培养具有“双创”能力的大学生并推进创新创业教育的良性发展，是高等学校教育中需要积极思考的问题。

新材料是高新技术的重要组成部分，是提升传统产业的技术能级、调整产业结构的关键，已经成为产业进步、国民经济发展和保证国防安全的重要推动力。随着材料领域科技创新的发展，对高校创新创业教育及其可持续发展提出了更高的要求。本文以哈尔滨工业大学材料科学与工程专业为例，针对目前创新人才培养不足的现状，探索了优化专业创新创业教育、改革人才培养模式的途径和方法，从创新创业课程建设、学科竞赛、校企合作和年度项目、创新创业训练计划、毕业设计实践环节等角度出发，提高了学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。

一、材料科学与工程专业大学生创新创业能力培养的现状

目前，在材料科学与工程专业本科教学过程中， 为了培养学生对材料科学与工程专业知识和创新能力的进一步掌握， 设置了让学生进行实践的教学环节，如认识实习、生产实习、课程设计、综合实验等，对工科学生的动手能力培养起到了一定作用。但在实际实施過程中， 由于其在整体教学环节中是零星呈现、碎片化的，加上学生理论学习任务繁重， 多数学生仅仅是流于形式， 其动手能力、创新能力和创业意识并未得到系统的锻炼和提高。

总结来说，目前的创新创业教育中存在如下的问题[4-7]：

（一）创新创业课程与实践体系不健全

目前高校的创新创业教育多以补充知识的形式融入基础课程或者专业课程，即使部分学校建立了创新创业相关课程，但是其课程体系仍然缺少层次、逻辑结构和系统性。同时，缺少与理论课配套的实践类课程，难以提供广泛、有效的实践平台，导致仅仅在课堂教学中灌输创新创业知识，缺乏实战性和应用性，滞后于科技创新发展对创新创业人才的迫切需求。

（二）目前国内高校的创新创业训练主要集中在毕业设计阶段

毕业设计是高校教学计划的重要组成部分，是本科生毕业前的最后学习阶段，能够反映出本科生的创新创业能力，对学生综合能力培养具有关键性作用。但是，很多情况下毕业设计创新性不足、缺乏专业特色，体现在选题陈旧、与专业领域科技创新或者行业发展趋势脱轨，研究方法、设计思路也缺乏创新。因此，学生兴趣不大，仅仅程序化地完成毕业设计，没有得到创新能力的培养。

（三）创新创业训练选题及形式不够多元化

材料科学与工程专业创新创业训练选题比较单一，没有涵盖新材料设计及原理、热处理工艺、学术论文及学科竞赛等多个方面。且创新创业训练的指导形式仍是单一指导模式，容易造成疏忽和纰漏。

（四）青年指导教师经验不够，缺乏校企联合的多元化指导

高校新进青年教师大部分为博士毕业，一直在校园内进行学习和科研活动，少有在企业工作或者合作研究的经历，因而缺少工程背景和工程实践能力。并且，这部分教师博士毕业后直接从事教学工作，缺乏材料科学与工程专业实践教学环节的专门训练和工程实践能力的培训，难以提炼创新创业训练指导课题，也不能有效提高大学生的创新创业技能。

二、材料科学与工程专业大学生创新创业培养模式改革与实践

针对当前专业教育中学生创新創业能力培养的不足，哈尔滨工业大学材料科学与工程专业开展了多元化的改革和实践。如图1所示，多举措平行实施，优化专业的创新创业教育，改革人才培养模式，培养专业素养优秀、创新意识强、实践水平高，且具有创新创业能力的材料科学与工程专业拔尖创新人才。

（一）健全创新创业课程体系

在贴合高校教学现状的基础上，专业优化、完善了大学生创新创业课程设置。目前，针对大一到大三的学生，已经开设了新生研讨课、创新研修课、创新实验课、创新创业课等系列课程。同时，将创新创业教育纳入人才培养方案，贯穿专业教育和人才培养全过程，将专业知识传授与创新创业能力训练有机融合，不断深化工程科技拔尖创新人才的培养内涵，促进专业教师将最新优秀科研成果及时凝练固化为课程教学内容，提升学生的专业研发兴趣和能力，为学生从事基于材料科学与工程专业的创新创业活动夯实基础。

课程设置秉承了科学性、系统性和实践性的原则。首先，基于开展科技创新活动的一般规律、普遍方法和创新理论，开设通识性的创新思维与方法课程，培养学生观察生活、关注社会、发现问题、多角度思考的系统性思维能力，如新生研讨课金属基复合材料研究中的“道”与“术”、创新研修课新材料研发应用典型案例与启示等。其次，结合材料科学与工程专业前沿挑战以及最新成果中的创新脉络和典型技术，开设“专创融合”的创新思维与方法课程，培养学生基于专业的批判性思维和创造性思维能力，如创新研修课电子显微分析技术及其在新材料研究中的应用、石墨烯及其器件、芯片用热沉材料、新材料的高通量制备和表征，创新实验课壳聚糖生物材料创新实验等。第三，针对材料领域有重大影响的高水平赛事，围绕相关赛事的宗旨目标、参与流程、知识基础、实用技能、实践指导等环节开设竞赛指导类课程，在高峰体验和挑战自我中培养学生的综合创新能力，如创新创业竞赛指导与集训类课程材料热处理创新创业大赛竞赛指导等。通过健全的创新创业课程体系，系统提升学生的理论水平，培养其在创新创业活动中所需要的素养和精神，激发研究兴趣，启发创新意识，培养创新精神。

（二）学科竞赛，激发兴趣

学生参加学科竞赛对于创新创业兴趣、能力培养都具有重要意义。在参与材料科学与工程专业学科竞赛的过程中，涉及构思设计、作品准备、校内初选、组委会筛选、现场答辩等环节。学生利用所学专业知识，通过查阅资料、课外阅读、小组讨论、向指导教师请教等方式，找出解决问题的方法，可以充分起到逻辑思维锻炼和专业理论实践的目的，其过程可以激发学生的兴趣，是一种培养创造性思维的实践过程。并且，竞赛题目也接近工程实际，做好竞赛题目还可以培养学生具备解决一定复杂工程问题的能力，也符合工程教育专业认证背景下对学生能力培养的需求。

例如，专业一直鼓励和组织学生参加中国大学生材料热处理创新创业大赛。学生通过参加此类竞赛，夯实了材料科学和热处理专业的基础知识，强化了提出问题、分析问题和实践应用解决复杂工程问题的能力，激发了学生对科学研究和创新创业的兴趣和动力，提高了学生学习专业知识的自主性，提升了自我成就感。同时，学生通过组团参加比赛，锻炼实践、创新能力和团队协作、组织管理能力，有助于培养富有创新精神、勇于投身实践的拔尖创新人才。

（三）校企合作，优势互补

以校企合作为手段，发挥企业技术创新和高校知识创新优势，优势互补，形成产教结合、创新创业人才培养的外循环，扩宽学生培养途径。一方面，专业积极推进卓越工程师计划与工程领军人才培养计划的有效实施，加强与行业、企业部门的协同合作，共同建设校外创新实践育人平台。同时，尝试行业、企业参与学校的专业规划、实习实训等环节，聘请校外行业企业专家为本科生授课、提供创新创业指导与评价，探索与行业、企业联合培养人才的新机制。

例如，专业长期与宁波江丰电子材料股份有限公司、齐齐哈尔滨翔科新材料有限公司等企业合作，在学校导师和企业导师的共同指导下，开展基于工程领军人才的企业实习，为学生提供实践平台和机会，为使其成为具有工程领导能力的高水平复合型人才创造环境和条件，着力培养知识丰富、综合竞争力强的高素质专门人才。同时，积极开展教育部产学合作协同育人项目的建设，扩大实施深度，以项目支撑提升学生创新创业能力的培养质量。

（四）强化学生实践能力

围绕创新创业人才培养的目标，专业构建了大一年度项目、大二和大三创新创业训练、大四毕业设计全链条、多层次的实践培养体系，贯穿全年级、覆盖全体学生。进行基于案例、项目、任务等构架下的实践模式，由本科生个人或团队，在导师的指导下进行科创训练和毕业设计选题，紧密联系当前行业和科技发展、充分结合学生科研深造或就业方向，探索探究式、研讨式、开放式、问题导向式的实践环节教学方法;学生自主进行实验方法设计，自主进行研究性学习，自主开展科学研究或工程实践工作，注重培养学生的创新思维、创新能力和创业意识。

同时，积极完善学生实践平台建设。如图2所示，专业逐步建成了国家级、省部级重点实验室、国家级教学实验中心、国家地方联合工程实验室等多级实践教学平台体系，为材料科学与工程专业学生提供了多元化创新、创业实践平台，丰富了学生的实践途径。加大力度建设虚拟仿真实践项目（如晶体极射投影虚拟仿真项目、针对新材料与装备关键构件热加工过程的三传仿真平台等），拓展实践教学内容的广度和深度、延伸教学时间和空间、提升教学质量和水平，激发了学生的学习兴趣和潜能，增强了学生的创新创造能力。

图2 学生创新创业实践平台建设

三、实践成效

通过以上措施，积极引导学生选修创新创业课程，参加学科竞赛、创新创业项目训练和校外企业实习，打造出专业师生共同参与、学习实践结合、校企协同育人的创新创業特色，有效地提高了材料科学与工程专业大学生创新创业能力。近5年，专业本科生利用丰富的材料科学与工程专业知识，获得中国大学生材料热处理创新创业大赛特等奖和一等奖、教育部大学生创新创业年会“优秀创业项目”一等奖、中国大学生高性能复合材料科技创新竞赛特等奖和其他国家级竞赛奖励共60余项，获得了一批高水平创新创业成果（代表性成果如表1所示），成效明显。

四、结束语

高校是创新型人才培养的主力军之一，优化专业创新创业教育、改革人才培养模式才能培养出更多的创新型专业人才。因此，将立德树人作为教育教学根本任务、将深化优化创新创业教育作为改革的途径，这是目前材料科学与工程专业发展的一个趋势。通过对材料科学与工程专业大学生创新创业能力培养的探索，从创新创业课程体系、学科竞赛、校企合作、实践能力培养等角度出发，增强学生的创新精神、创业意识，立足创新创业教育的可持续发展，才能有效提升专业人才培养的质量。

参考文献：

[1]国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见

（国办发〔2015〕36号）[EB/OL].（2015-5-13）.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.

[2]教育部办公厅关于做好深化创新创业教育改革示范高校2019年度建设工作的通知（教高厅函〔2019〕22号）[EB/OL].（201-3-2）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s5672/201904/t20190408_377040.html？from=groupmessage&isappinstalled=0.

[3]董婷.高校创新创业教育可持续发展的思考[J].江苏高教，2020（10）：93-96

[4]付春权.高校大学生创新创业教育存在的问题及对策[J].继续教育研究，2020（6）：78-81

[5]古华.高校创新创业相关问题探讨[J].教书育人（高教论坛），2018（3）：14-15.

[6]张小玉，张梅.高校大学生创新创业能力培养策略研究[J].学校党建与思想教育，2019（21）：95-96.

[7]刘爱红，陈跃，徐先锋，等.实践教学-创新创业-工程教育一体化训练的人才培养模式探索[J].高教学刊，2021（10）：78-81.