基于新工科背景的“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式下学生工程实践能力和创新创业能力的培养

2023-01-04朱宝忠孙运兰陈海飞于海龙刘恩海陈九玉

创新创业理论研究与实践 2022年23期

朱宝忠，孙运兰，陈海飞，于海龙，刘恩海，陈九玉

（常州大学石油与天然气工程学院·能源学院，江苏常州 213164）

近年来，随着《中国制造2025》、“互联网+”等一系列强国战略的实施，各行业对高校培养的工程技术人才的工程实践能力和创新创业能力提出了更高的要求。2017年，教育部为了积极应对新时期科技革命和产业变革，针对新型工程领域科技人才的快速培养，适时推出高校新工科建设计划，先后达成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，对高校工科学生的工程实践和创新创业教育改革做出了一系列部署，不断深化教育教学改革[1]。2019年，教育部成立“全国新工科教育创新中心”，进一步探索形成具有中国特色和世界水平的新工科教育体系，力图打造世界工程创新中心和人才高地。

新工科的本质是培养“双能型”人才，即具有良好的工程实践能力和创新创业能力的人才。换言之，新工科建设的本质就是要培养适应新时代要求、新技术发展的现代化工程创新型人才。因此，探讨如何锻炼和培养大学生工程实践能力和创新创业能力，是当前高等工程教育改革的重要课题之一[2]。

1 高等工程教育的现状

新工科建设的关键在于培养“双能型”人才，但目前部分高等院校在大学生“双能”培养模式方面还有待提升，主要存在如下问题：

1.1 改革意识不足

教育部于2018年首批认定612个新工科研究与实践项目，开展探索建立新工科建设的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化[1]。各高校积极探索加强新工科背景下的教育教学改革，但是进展缓慢，收效甚微。部分高等院校仍然以理论知识的传授为主，培养能力为辅。也有很多高校专业正在开展工程教育专业认证，这也促使工程教育从应试教育向成果导向教育转变，但覆盖面还远远不够，需要进一步强化、细化。

1.2 培养模式欠佳

目前部分高等院校的培养模式欠佳，导致学生在学习过程中缺乏实践能力和创新思维的锻炼，更多是以拿到学分为最终目的，没有达到提升“双能”的目标；除此以外，教学大纲修订不能够与时俱进，课程设置不甚合理，教师在授课过程中也没有将行业最前沿的信息在课堂上展示，加之教学形式的单一性，以及考核评价制度不完善，同样束缚了学生思维方式和创新能力的培养；缺乏创新实践的氛围，长此以往，导致学生在理论上缺乏创新，在实践中较少突破。生产技术水平迅速发展，技术更新日新月异，但是由于经费、购置流程、学科发展不均衡等原因，部分学校的实验设备更新不及时，过于陈旧，直接导致实践教学活动的效果并不理想。另外，在实践教学过程中，大多数实验局限于验证功能，没有给予学生发挥主观能动性的机会，更难以实现工程实践能力和创新能力的培养。

1.3 教师经验欠缺

现在高等院校人才聘用的门槛逐步提高，专业教师基本要求博士学历，甚至要求入职教师具有国内外访问或者留学经历，所以近年来高校聘用的年轻教师普遍学历较高，理论储备丰富，但也存在工程实践经验不足的缺陷，所以在开展理论教学时，因为缺少工程经验，基本上照本宣科，不能恰当地引用工程案例来充实课程的教学内容，无法将学生引入工程实践项目的具体情境中，进而导致无法充分激发学生学习的主观能动性。另外，在实践教学环节中，比如金工实习、认识实习、生产实习等，现场的带队教师也无法准确及时介绍现场的设备，加之学生人数众多，致使教学效果大打折扣。综上所述，教师的工程实践经验不足是制约工程教育改革的关键因素之一。

1.4 评价体系待完善

考核评价体系在工程教育改革中起到导向作用，考核的具体形式、考核内容、考核指标等对工程教育改革起到关键作用，与此同时考核也会影响教师的教学手段、形式和内容，最终影响实践教学的效果。

目前的实践教学在考核评价体系中存在重形式而轻过程的问题，一般的实践教学都以撰写实验报告的形式结课，而学生为了完成报告的撰写，通常借助互联网拼凑报告来应付了事，而实践教学的考核结果基本不存在不及格现象，至于实践教学过程中学生的动手能力、主观能动性、组织协调能力等更加难以无从体现。

1.5 社会环境待提升

社会的需求是影响大学工程教育改革的关键因素，因为学生最终是要走向社会，走向工作岗位，所以企业的反馈是改革的动力源。良好的社会环境、充满创新生机与活力的社会氛围将有助于大学生创新能力的培养和发展，但目前这种鼓励“双能”培养的社会氛围尚未完全形成，具体表现在企业的招人用人制度上，用人单位沿用学校的评价体系，在面试毕业生时，过多注重考试分数和以这些分数为基础获得的各种奖励，对学生工程实践能力和创新创业能力关注不足，这种企业选人用人的“指挥棒”延长了对大学生的评价链，迫使学生在大学学习阶段将更多精力用来获得学分，对创新教育活动心有余而力不足。

2 “双驱炼双能”——“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式下学生工程实践能力和创新创业能力培养的积极探索

所谓“双驱炼双能”，即在学科竞赛和科研训练的过程中锻炼学生的工程实践能力和创新创业能力。笔者针对目前高校学生“双能”培养存在的问题，提出构建“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式的创新实践教学模式，并在实践教学中进行了有益的探索，取得了良好的教学效果[3]。

2.1 双驱之一——学科竞赛

“以赛促学，以赛促练”，学科竞赛是一项灵活性和系统综合性较强的训练项目，一方面，需要大学生具备良好的综合素质和多种能力，可以创造性地发现问题并且解决实际问题；另一方面，学科竞赛的题目设计灵活多样，需要大学生开展创造性思维，大胆尝试，提出创新的解决方案。在大学期间，学生可以参加的竞赛覆盖面非常广，种类也繁杂，涉及从基础知识到各种专业性的应用开发，对于参赛学生的要求也各有不同。这类学科竞赛是培养大学生创新思维能力、团队协作精神、解决实际问题和锻炼动手实践能力的重要手段，也是推动大学生开展创新实践活动的重要途径。以能源与动力工程专业为例、在大一、大二学年可以鼓励和引导学生参加诸如全国计算机水平大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生数学建模竞赛等。大三、大四学年，引导学生参加各类专业性竞赛，诸如国家级和省级大学生创新创业竞赛、“互联网+”、节能减排大赛等赛事，进一步锻炼和培养学生的“双能”[4]。

2.2 双驱之二——科研训练

科研训练不是一个知识简单累积的过程，而是让学生通过研究实践过程来获得研究技能的过程。将学生引入到教师的科研训练中，引导学生提前参与科研课题，一方面可以巩固和强化学生的专业知识，强化理论知识与工程实践的紧密结合，提升学生的工程实践能力和知识运用能力，为其将来的读研、就业或者创业奠定坚实的基础；另一方面，学生在参与项目的过程中产生的科研成果又可以作为作品参加各类竞赛活动，使“双驱”相辅相成，相得益彰。

2.3 双驱模式的关键——建立一套适应双驱模式的创新实践教学模式的科学、完整、合理的考核评价体系[5]

科学、完整、合理的考核评价体系是双驱模式构建的关键因素，因为评价制度具有导向作用，科学、合理地评价需要因专业、课程、实践形式而异。我们在教学改革过程中尝试了一些办法，比如：给予参与指导实践的教师一定量的工作量补贴，同时对于表现突出的教师予以物质和精神上的奖励等，充分调动其积极性，充分激发教师参与这种新型创新实践模式的积极性；对于积极参与创新实践活动的学生也给予政策支持，同时作为其评奖评优的重要依据。

为了满足大学生创新实践能力培养的需要，加强对“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式的创新实践教学模式的经费投入和政策支持，形成“实践中找路子，研究中找方法”的局面，不断完善适应双驱模式的创新实践教学模式的科学、完整、合理的考核评价体系。

2.4 双驱模式的保障——建立一套适应双驱模式的创新实践教学模式的保障制度[6]

学校和学院要全力配合“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式的构建，加大双驱模式创新实践教学的组织和宣传力度。目前，学科竞赛的推广范围还达不到要求，大多数学生对学科竞赛和参加科研课题重要性的认识程度不足，参与热情不高。所以上至学校、学院，下至每一位授课的教师，都要加大宣传的力度，让绝大多数学生和教师参与其中，尤其是新入职的博士学历教师，让学生根据教师的研究方向、研究课题有选择地进行创新实践活动，教学相长，这在一定程度上，也督促新入职博士的快速成长。扩大学生参与度，尽可能做到100%全覆盖，从学生刚刚入学开始就多渠道进行宣传和鼓励，提高学生创新实践的参与度，同时争取为每一位学生都创造一个实践演练的机会和平台。

与此同时，要完善“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式创新实践教学的保障机制，学校需要制定配套政策和制度作为保障，才能使“学科竞赛”&“科研训练”双驱模式常态化，并朝科学化、制度化、普及化的方向发展。