新工科背景下以學(xué)科競賽為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)院校工科學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的研究

謝哲東 郭洪宇

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，吉林長春130118)

前言

我國工科專業(yè)教育最初以機(jī)械類、電子類為主，20世紀(jì)90年代多數(shù)工科類高校完成了工科相關(guān)專業(yè)設(shè)置，形成了較為完善的工科專業(yè)教學(xué)體系，目前很多農(nóng)業(yè)院校也逐步發(fā)展為涵蓋多個工科專業(yè)的多學(xué)科綜合性大學(xué)。我國處于重要的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期，李克強(qiáng)總理在2015年政府工作報告中提出 “大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”，大力推動科技創(chuàng)新已經(jīng)成為國策，因此高校中創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，而新工科概念的提出對工程人才的創(chuàng)新能力提出了更高要求。

新工科的內(nèi)涵定義為以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[1]。可見，多元、創(chuàng)新成為了培養(yǎng)工科學(xué)生的關(guān)鍵詞。各種工科專業(yè)的學(xué)科競賽是為了鼓勵和吸引學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識和實(shí)踐能力相結(jié)合、激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣，而建立起來的專業(yè)性高水平比賽，依托學(xué)科競賽可以為農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有效途徑和著力點(diǎn)。

德國、日本、美國、以色列等國都以技術(shù)創(chuàng)新作為社會發(fā)展的核心驅(qū)動力，對創(chuàng)新活動和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的投入較高。德國和美國已將創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育思想貫穿于整個教學(xué)過程中，十分重視創(chuàng)新性實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，這種教育理念和教學(xué)模式對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作用明顯。在新工科理念的指引下，農(nóng)業(yè)院校中工科類專業(yè)涉農(nóng)特色明顯，也是其發(fā)展的一大優(yōu)勢，有很大的發(fā)展?jié)摿εc創(chuàng)新空間，因此依托專業(yè)學(xué)科競賽培養(yǎng)創(chuàng)新性強(qiáng)、能夠適應(yīng)社會發(fā)展需求的工科人才，是農(nóng)業(yè)院校必須重視和解決的問題。

1 農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)創(chuàng)新培養(yǎng)存在的問題

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，創(chuàng)新型人才的需求也不斷加大。我國農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)與工科院校相關(guān)專業(yè)相比，發(fā)展時間相對較短，前沿性科研水平相對較低。目前農(nóng)業(yè)院校工科學(xué)生在創(chuàng)新教育與能力培養(yǎng)方面存在著諸多問題，如學(xué)校創(chuàng)新氛圍不夠濃厚；教師創(chuàng)新意識相對薄弱；學(xué)生創(chuàng)新的主動性不強(qiáng)等。農(nóng)業(yè)院校一般以農(nóng)科為優(yōu)勢，涉農(nóng)相關(guān)專業(yè)屬于優(yōu)先發(fā)展和支持的學(xué)科，有限的教學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)會向這些專業(yè)優(yōu)先考慮，工科專業(yè)與學(xué)校其它涉農(nóng)專業(yè)在傳統(tǒng)認(rèn)識上契合點(diǎn)很少，綜合學(xué)校各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者對于工科專業(yè)的相關(guān)教育存在重視程度不高，支持力度不夠等現(xiàn)狀，導(dǎo)致工科類專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)很薄弱、發(fā)展緩慢[2]。有限的教學(xué)資源使廣大工科專業(yè)教師對學(xué)科及建設(shè)存在度與投入度不高，只是專注于傳統(tǒng)理論課的教學(xué)，對于綜合培養(yǎng)學(xué)生的多方面運(yùn)用知識、創(chuàng)新運(yùn)用知識的能力更是存在著 “無想法、怕麻煩、無回報、耽誤科研”的消極想法。這種單純以課堂教學(xué)為中心，輔助設(shè)置傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)體系和人才培養(yǎng)模式將不再符合新工科對新型工科人才的要求，也不符合當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會對于創(chuàng)新型人才的需求。

作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主體和獲得者的農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)學(xué)生對于自己的人生規(guī)劃沒有認(rèn)真思考和統(tǒng)籌安排過，對于自身創(chuàng)新能力的培養(yǎng)缺乏主動性和積極性[3]。學(xué)生認(rèn)為理論課的學(xué)習(xí)成績是其大學(xué)學(xué)習(xí)中全部需要完成的內(nèi)容，對于其他能力的培養(yǎng)未認(rèn)真思考過，機(jī)械地應(yīng)付考試，機(jī)械地應(yīng)付大學(xué)生活的學(xué)生占很大比例。一部分有想法、有能力、有愿望的同學(xué)卻不知道通過何種途徑與方式參與到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及其他綜合能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中來，缺少必要的引導(dǎo)和抓手。

農(nóng)業(yè)院校工科專業(yè)設(shè)置一般以工程類為主，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工科專業(yè)以農(nóng)業(yè)工程學(xué)科等為依托，設(shè)有機(jī)械、農(nóng)機(jī)、自動化等專業(yè)。如何體現(xiàn)各專業(yè)特點(diǎn)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是教學(xué)研究的主要內(nèi)容。由于受思想觀念、教學(xué)條件等因素的影響，目前存在著重理論教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)薄弱等問題。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)院校工科學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，需要從教學(xué)理念、教學(xué)方式、課程體系、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐。學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培育，需要正確的引導(dǎo)和不斷的積累。目前各類科技競賽和多級別的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃都具有明確的導(dǎo)向作用和支持力度，對于開展創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要的價值和實(shí)際意義。

2 創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的改革措施

2.1 明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，更新人才培養(yǎng)方案

農(nóng)業(yè)院校工科各專業(yè)基本以應(yīng)用型和復(fù)合型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，專業(yè)學(xué)習(xí)方向清楚，創(chuàng)新能力培養(yǎng)體現(xiàn)不夠。人才培養(yǎng)目標(biāo)中要明確表達(dá)創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求，并具體體現(xiàn)在人才培養(yǎng)方案中。

人才培養(yǎng)方案中除設(shè)立公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、素質(zhì)拓展課，以及傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)外，根據(jù)專業(yè)知識更新、素質(zhì)能力新要求、本學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)新發(fā)展，構(gòu)建厚基礎(chǔ)、強(qiáng)技能、多領(lǐng)域，注重創(chuàng)新實(shí)踐的課程體系，將理論與實(shí)踐相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用相結(jié)合、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合。增加創(chuàng)新性課程和工程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并以此調(diào)整制定新的人才培養(yǎng)方案，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐技能和動手能力，使學(xué)生在掌握基本原理、分析方法和設(shè)計手段的同時，著重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高學(xué)生的應(yīng)用能力，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體包括：增設(shè)創(chuàng)新設(shè)計等相關(guān)課程；增加實(shí)踐教學(xué)所占比重；通過增加學(xué)分鼓勵學(xué)生參加科技競賽和大創(chuàng)項(xiàng)目等。

2.2 改革教學(xué)模式，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練納入中心建設(shè)規(guī)劃，融入人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃。將課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、素質(zhì)教育等多層面的教學(xué)改革相結(jié)合，更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化培養(yǎng)過程，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需的基本知識、實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。整合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、學(xué)科專業(yè)競賽團(tuán)隊(duì)、學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園和大學(xué)生科技文化社團(tuán)資源，充分利用場地資源、儀器設(shè)備資源和師資力量開展工程創(chuàng)新研究與實(shí)踐活動。

以工科各專業(yè)系統(tǒng)知識學(xué)習(xí)為主，加強(qiáng)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)課內(nèi)必修課與課外選修課相結(jié)合；注重基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，加大綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的比例，增加創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將實(shí)踐環(huán)節(jié)與科學(xué)研究相結(jié)合，進(jìn)而提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐動手能力。

2.3 以科技競賽為導(dǎo)向構(gòu)建創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

根據(jù)不同工科專業(yè)的特點(diǎn)，針對不同學(xué)生的愛好特長，開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作。用參加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的方式培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理念、工程認(rèn)識和創(chuàng)新思想，讓學(xué)生從入學(xué)初就開始接觸工程實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣，目的明確地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，從而使學(xué)生建立起清晰的工程概念和專業(yè)知識體系。

大學(xué)一年級學(xué)生開始，說明及強(qiáng)調(diào)本科學(xué)習(xí)期間其所屬學(xué)科專業(yè)的科技競賽的類別和要求，鼓勵學(xué)生參加或建立研究團(tuán)隊(duì)；組織高年級學(xué)生參加科技競賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項(xiàng)目的學(xué)生與低年級學(xué)生進(jìn)行聯(lián)系互動，發(fā)揮 “傳幫帶”的作用；對于參加過科技比賽和大創(chuàng)計劃的高年級學(xué)生，鼓勵并引導(dǎo)其加入到科研項(xiàng)目當(dāng)中，有重點(diǎn)地培養(yǎng)研究型人才。

開展專業(yè)內(nèi)和跨專業(yè)的科技競賽項(xiàng)目訓(xùn)練，以參加大學(xué)生科技作品競賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項(xiàng)目為目的，進(jìn)行有針對性的工程實(shí)踐訓(xùn)練。通過實(shí)訓(xùn)和比賽將使學(xué)生得到充分鍛煉，實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力得到較大的提高。具體包括：要求學(xué)生參加實(shí)踐活動；設(shè)立科技創(chuàng)新基金；建立競賽與項(xiàng)目參與機(jī)制。通過探索和實(shí)踐，構(gòu)建出完整的工科學(xué)生創(chuàng)新能力培育教學(xué)體系。

2.4 創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究方案

對學(xué)校工科專業(yè)不同年級的學(xué)生，相應(yīng)地實(shí)施創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案。分別從2015級、2016級、2017級“機(jī)械制造及其自動化”、“農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化”、“自動化”和 “農(nóng)業(yè)建筑”等專業(yè)中選取不少于20名學(xué)生開展有針對性的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，要求其選擇參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽、工程訓(xùn)練綜合能力競賽以及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項(xiàng)目等創(chuàng)新活動中的一個或多個，從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，在探索中解決問題。

從2018級學(xué)生開始更新人才培養(yǎng)方案，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)施本校工科學(xué)生以科技競賽大創(chuàng)計劃為導(dǎo)向的創(chuàng)新能力培養(yǎng)教學(xué)體系。通過教與學(xué)的結(jié)合，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識的能力；通過理論與實(shí)踐結(jié)合，提高學(xué)生運(yùn)用知識解決工程實(shí)際問題的能力；通過科技競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的研究與實(shí)踐，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力；選擇參加過科技比賽和大創(chuàng)計劃的優(yōu)秀學(xué)生，引領(lǐng)其進(jìn)入科研領(lǐng)域，提高其科研素質(zhì)，培養(yǎng)其成為科研人才。