新农科背景下多学科协同培养创新型人才路径研究

摘 要：提升创新意识、创新思维和创新能力是提高大学生综合素质的重要要求，也是当前国家社会、经济和科技发展的需求，而创新是主体自觉的认知和实践活动，本身具有多元、综合的内涵，从多学科视角进行创新培养和评价是创新的本质要求。针对目前对创新能力培养的不足，遵循大学生知识和能力成长规律，设计了“12222”的多学科协同教育教学机制，强化基础理论课程核心地位，分阶段加强创新意识和创新思维训练，专业内、跨专业进行多学科的课程整合，突出创新类课程中心地位。建立不同层次的、递进式发展的创新实践平台和学术交流平台，扩大学生学术视野。构建多维度的学生自我评学和创新能力的评价体系，提升学习和创新活动的主动性。完善相应的保障机制，确保学生创新能力的实际提升。由此，希望该工作对促进学生创新能力的提高起到积极作用。

关键词：创新意识；创新思维；创新能力；创新评价；人才培养

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）24-0087-04

Abstract： The improvement of innovative consciousness， thinking and ability is an important requirement to promote the comprehensive quality of college students， and it is also the demand of the current national social， economic and technological development. Innovation is the subjective cognitive and practical activity， which has diverse and comprehensive connotations. It is the essential requirement of innovation to train and evaluate innovation from the perspective of multi-discipline. Now， based on the deficiency of cultivating innovative ability， the "12222" multi-disciplinary collaborative education and teaching mechanism is designed， according on the law of knowledge and ability growth of college students， and the core position of basic theory courses is strengthened， and the training of innovative consciousness and innovative thinking is promoted by stages， and the integration of multidisciplinary courses within and across majors is carried out， too， and the center position of innovative courses is highlighted. The innovative practice platforms and academic exchange platforms of different levels and progressive development are established to expand students' academic horizons. A multi-dimensional evaluation system of students' self-evaluation and innovation ability is constructed to enhance their initiative in learning and innovation activities. The corresponding guarantee mechanism is improved to ensure the actual improvement of students' innovation ability. Therefore， it is hoped that this work will play a positive role in promoting students' innovative thinking ability.

Keywords： innovative consciousness; innovative thinking; innovative ability; innovative evaluation; talent training

当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，特别是大数据、人工智能等新热点技术迅速发展，而新兴经济产业的快速增长离不开工程教育提供巨大的人才保障。因此，这些新技术的发展对工程领域的人才培养目标提出了更高要求。2019年是中国高等农林教育改革的“大年”，从“安吉共识”到“北大仓行动”，再到12月5日最新发布的“北京指南”，新农科建设“三部曲”层层递进、环环相扣，共同构成了新农科建设体系。新农科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人才，因此，如何加强农科大学生工程实践能力和创新创业能力的培养，对于新农科建设的具体实施有着重要的意义。在新农科发展需求背景下，进行以提升创新能力为目标的人才培养教学模式和方法研究是当前农科院校的一项重要任务。

一 多学科融合的教育教学是科技发展创新的要求

（一） 从创新本义上，有必要进行多学科协作教育教学

创新只有在人类社会中才具有的一种活动，辛辛那提大学（University of Cincinnati）的克雷格·沃格尔（Craig Vogel）教授的话令人印象深刻：学生在学校里的目的，不是找工作，而是寻找成立公司的机会。因此，除掌握必备的专业知识和技能外，还要学习管理、设计、心理学和工程制造等知识，具备迎接各种挑战的能力。可见，通过融合多学科的教育教学以及实践训练，可以赋予学生这方面的能力，进行多学科协作的教育教学，更有利于学生创新意识和创新能力的培养。

（二） 从国家社会、经济和科技发展需求上，有必要进行多学科协作教育教学

随着当前世界科技发展日新月异，多数重大的科技创新均已经不再局限于某一个学科内容，实施多学科交叉融合的教育更有利于学生创新能力的培养。从国家到民众层面，创新已达成共识，而大学生创新能力的培养要遵循掌握知识和能力成长的规律，这是个循序渐进的过程。首先，要培养创新意识，再次，要夯实专业基础理论，增强创新思维，最后，通过实践锻炼和研究经验，形成初步的自主创新能力，并应用到实际工作中。而解决这种需求和创新之间矛盾的最好方法就是在培养中提倡多学科交叉融合，在应用需求中实现创新与突破[1-3]。

二 多学科协作的教育教学是培养大学生创新思维能力的一个重要途径

目前，国内部分高校对创新创业教育也进行了有益尝试，各高校普遍设立“创新理论”“创新设计”“创新思维”等方面的课程[4-9]。中南大学成立了设计学院，采用开设实验班的形式，进行创新教育[4]；华东理工大学商学院构建了“134”多层次的教学模式，提升本科生创新创业能力[5]。北京科技大学机械工程学院，突出多学科交叉创新实践能力的培养，其中学校成立的智能车队团队，在创新实践、团队协作方面取得了一系列成果[9]；江西理工大学材料类专业紧紧围绕培养高素质创新型人才的培养目标，对课程体系构建、师资队伍建设、国际化教育实施、创新创业教育拓展以及深化产教融合和校企协同育人等方面进行了探讨和改革，为探索高素质创新型材料类人才培养提供了思路[7]；甘肃农业大学农业水利工程专业，在课程设置、团队建设、科教平台搭建等方面，突出专业协作和联合培养的特色，加强农科与工科的交叉融合[8]；桂林理工大学水文与水资源工程专业，在大力推进创新创业人才培养的过程中，与OBE理念相结合，提升该专业学生的创新创业综合水平，将理论与实践相结合，多学科多专业相互促进相互渗透，构建了基于成果的培养体系，提出以学生为主体、情景化教学的教学思路[6]。

可见，国内诸多高校都在积极探索创新型人才的培养，但是，仍普遍存在一些不足：国内高校各学科之间教学上缺乏有效的交叉与融合，大多还是以单一学科教育教学为主，对学生的基础理论重视不够，尤其是创新意识和创新方法培养上偏弱。另外，创新能力评价方面不够全面，不能很好体现学生综合素质和创新能力逐步发展的过程。再者，跨学科教学多数强调以课题或项目为中心的各学科功能的整合，而社会发展中会不断碰到新问题，本科生的创新思维能力又跟不上社会需求。

三 多学科融合教育教学的实施

（一） 实施对象

主要针对农学类（自然保护与环境生态类专业）、化工与制药类（资源循环科学与工程专业）以及食品科学与工程类（食品科学与工程专业）等专业的本科学生。在学校层面，谋求共性问题，坚持协同发展。

（二） 基本方案与思路

以思政引领、创新意识培养为切入点，多学科协作强化基础理论、构筑核心基础课程和创新类课程体系、着重应用能力培养、建设多层次创新实践平台和构建多维度创新评价体系。

（三） 研究方法与实施步骤

主要采用文献调研和实验调查相结合的方法进行课题的设计。

1 多学科协作有效整合课程体系

首先，进行专业内和跨专业的课程整合，按照少而精的原则设置基础理论课程，精简主要理论，使得学生掌握必备的基础理论；其次，适度扩大选修课比重，扩大学生学科知识体系[10]。

专业内多学科课程整合，突出创新类课程核心地位。课程中引入相联系的学科的知识。例如，在资源循环科学与工程专业的本科教学中，除了专业基础课程之外，增加社会学、环境心理学、金融学、经济管理以及自动化控制等知识点。

跨专业多学科课程整合。学生可自主选择其他学院、学校的有关专业课程，这种高层次的选修课程，有利于扩展学科的知识广度和深度，强化相关专业的结合。这种模式可为知识交叉创造机会，这可以帮助学生为进入社会时成为“多面手”做准备。

2 组建团队和构筑各层次创新实践平台，锻炼学生的实际应用能力

成立多学科的教师和学生团队。将不同专业或学院里具有企业管理或创业背景的师资，以及不同知识背景的学生进行组队，并聘请企业导师，通过实际的企业项目和课题，锻炼和发展与实际项目相关的知识与技能，培养学生研发项目的创新思维和实际应用能力。

建设多层次的创新实践平台和学术交流平台，如图1所示。建设基础实验、专业实践、综合实践和科学创新实践等不同层次的、递进式发展的创新实践平台，逐步提升学生的创新实践能力，让学生有充分的发展空间和足够的锻炼平台，同时结合企业项目和课题，使学生充分参与到产品研发和市场拓展的全过程，得到应用锻炼和实战经验。通过各种学术交流平台，扩展知识视野和提升发展潜力。

图1 平台构建

3 学生创新能力评价

基于创新的“多元、综合”的特质，对创新能力实施定性和定量考核，依据不同学科对创新评价的视域，考核学生五育发展，并对创新潜力进行实时评估，并通过“学生评教、同行评教、督导评教”的管理机制，实现各种渠道反馈教学和创新指导情况，并及时改进以适应学生的需求。

构建多维度的学生自我评学的评价体系，如图2所示。学生根据自身的特点和目标定位，通过自我测试和阶段达成度考核，完善自身的学习进度和计划，不断提升学习主动性，激发对基础理论学习和创新思考的积极性。

图2 学生自评体系

建立实际应用能力的评价体系，如图3所示。以竞赛、农业工程训练、创新创业项目、企业项目课题等为主，考核学生创新能力和应用能力。通过“以赛促学，以赛促教”作为培养的抓手，针对不同年级达成不同能力的要求不同，采用灵活而合理的评价机制，达成度计算要进行合理分配权重，这不仅激发学生的学习热情，也能显著提升学习效果，增强学生学好基础理论课程的信心，同时，提升创新、应用知识水平的能力。

图3 创新能力评价体系

（四） 方案的可行性

1 创新能力培养的可行性

提出“12222”实施方案，1就是“1个强化”：夯实基础理论；4个2分别是“2个整合”：专业内和跨专业课程整合；“2个组建”：组建指导教师和学生团队；“2个平台”：实践平台和学术交流平台；“2个评价”：自我评价和创新评价。通过多学科交叉融合，首先奠定学生牢固的理论基础，借助参与科研项目研究，加深理论知识对技术开发重要性的认识，让学生学会多学科交叉思维，养成良好思维习惯，因此，提出“12222”实施方案理论上可行。

2 实践上的可行性

遵循培养创新能力科学规律，实践中培养学生创新能力，实践教学是检验理论的重要方法，也是培养人才的根本途径，使学生掌握科学方法的举措。对实践平台的建设，通过4个层次、8个模块，有分别地、循序渐进地逐步提高创新能力，在各个环节中始终把创新培养列为核心地位，从创新素养、创业指导到创新团队建设，进行了合理规划，充分考虑了创新思维的发展规律，按照创新意识培养、思维方法培养进行组织教学，侧重让学生参与实际科研和应用项目的开发研究，加深对理论知识和实践融合的认识，通过让学生获取实际经验，提升创新能力，开发创新思维。

（五） 人员保障

1 教师指导团队

山东农业工程学院十分重视“双师型”师资建设，比例逐年增加，接近40%，组织有工程实践经验的教师成立教师指导团队，依赖产业需求，借助企业项目，设计工程实际问题，通过技术研究和攻关，解决问题作为学生的实训目标，形成经典案例，促进学生能解决复杂工程问题，提高应用技术的能力。

2 学生创新团队

成员由不同专业的学生组成，其共同的特点是对实践活动热情，有毅力，动手能力强。通过在不同年级的课程设置，根据创新类课程的递进思路，设置不同类型的项目，实践要起到在每个阶段的锻炼目标任务要求。成员选拔包括简历、笔试、面试等阶段选拔，力争选拔出优秀的学生，且能坚持，具有创新意识和实践能力。每个阶段的考核目标和方式不同：一年级，学习基础理论和技能，笔试考核；二年级，面试考核；三年级，通过参赛考核；四年级，参加企业实训和具体项目研发锻炼，最终目的提高创新力。

（六） 学术交流平台

举办定期学术讲座：每学期至少1次邀请专家进行讲座授课，目的拓展学生学术视野。

举办定期读书会：每月至少1次学术读书会。同学可自拟主题，通过文献收集分析，或者对前段时间的实验总结，制作PPT，轮流讲解自己的收获和心得，起到锻炼口头表达能力、分析问题的能力、查阅文献的能力等等，也能起到团结帮助的效果，鼓励提出自己的观点，锻炼思维能力。

举办研讨会：此类型的交流会，以项目为主，主要目的围绕项目难点和问题展开，提升分析问题的能力，集思广益克服困难，锻炼同学们的创新思维和合作意识。

（七） 组织保障

山东农业工程学院致力于建设高水平应用型大学，设有二级单位——创新创业学院，有完善的配套管理制度，对大学生的创新创业有系统的指导，每年组织学生参加“互联网+”“挑战杯”等各种赛事。学校对大学生科技创新一直以来非常重视，各种奖励措施规范化和制度化，有稳定的经费投入，确保了大学生的创新创业各种活动的正常进行。

四 结束语

基于新农科发展所需，以提升农科类大学生创新能力为目标，将创新创业教育系统化、分阶段地融入大学四年中，每学年设置一定的创新类课程，逐步加大创新能力要求，深化与企业合作深度，将毕业设计环节融入企业课题和项目中，合理分配基础课程、专业课程和创新类课程学时，并从多学科视角建立对创新能力评价的指标体系。旨在提高本科生社会适应力和创新创业能力，谋求共性问题，坚持协同发展，为新农科发展培养适应新时代要求、新技术发展的现代化工程创新人才，这对社会经济发展具有重要的意义。

参考文献：

[1] BENDAK S， ALHAMMADI A A. A multi-criteria decision-making approach to minimising fire risk in detached house designs[J]. Journal of Engineering， Design and Technology， 2019，17（6）：1146-1160.

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[3] 胡洁，陈斌.创新设计中的源泉、机制和评价问题研究综述[J].包装工程，2020，41（18）：60-70.

[4] 宋晓岚，金胜明，刘琨，等.多学科交叉视角下的创新人才培养新模式探索与实践——以中南大学无机非金属材料工程专业为例[J].创新创业教育，2017，8（2）：52-56.

[5] 李云芳，朱涛，盛宝莲，等.构建本科“多层次、多学科融合”的创新创业人才培养模式研究——以华东理工大学商学院为例[J].化工高等教育，2017（3）：1-7.

[6] 汤珊珊，张帅普，白凯华，等.基于OBE理念的学生创新创业能力培养模式探索——以桂林理工大学水文与水资源工程专业为例[J].科教热点，2021（21）：10-13.

[7] 张雪辉，梁彤祥，杨牧南.新工科背景下多学科交叉融合的材料类创新型人才培养模式初探——以江西理工大学材料类专业为例[J].萍乡学院学报，2020，37（3）：85-89.

[8] 黄彩霞，张恒嘉，赵霞，等.新工科背景下多学科交叉融合的水利类人才培养模式创新——以甘肃农业大学农业水利工程专业为例[J].甘肃高师学报，2021，26（2）：99-104.

[9] 康翌婷，马飞，赵鑫鑫，等.竞赛驱动的多学科交叉创新能力培养模式探索与实践——以北京科技大学智能车队为例[J]，北京教育·高教，2022（1）：93-96.

[10] JIN T， KONG F， WU Z， et al. Phenomenology of the entropy of mixing of polymer solutions[J].Journal of Materials Education 2020，42（1-2）：119-129.

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.24.020

基金项目：山东教育科学规划创新素养专项课题“新农科背景下多学科协同培养创新型人才路径研究”（2022CZD025）；山东农业工程学院博士基金“石墨烯基多孔吸附材料的制备”（sgybsjj2021-01）

第一作者简介：靳涛（1972-），男，汉族，山东曲阜人，博士，教授。研究方向为本科专业建设和教改。