新工科背景下工科院校學生創新能力培養探究

王紅強 李向陽

高等教育發展水平是一個國家發展水平和發展潛力的重要標志。習近平總書記指出，“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈”。為推動工程教育改革創新，主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。

新工科是我國政府繼“雙一流”之后，在高等工程教育領域開展的又一重大的、專項的和前瞻性的“國家行動計劃”，它是基于國家戰略發展新需求、適應國際競爭新形勢以及新經濟、新技術、新產業、新業態、新模式為突出特征的第四次工業革命的迅猛發展要求未來工程技術人才具備更高的創新創業能力和跨界整合能力的緊迫需要，是應對復雜多變莫測未來的未雨綢繆（陸興發，2018）。“新工科”建設將成為我國高等工程教育繼“卓越工程師教育培養計劃”的實施及成為《華盛頓協議》正式成員國后的又一重要里程碑（吳濤等，2018）。因此，“新工科”建設是對我國工程人才培養提出的新指向與要求。筆者以為，為了適應新工科建設需要，應注重以下幾個方面能力的培養：

1.優化人才培養方案，注重工程能力和創新能力培養

在“新工科”背景下，工科院校應以此為發展契機，突破原有實踐教學模式的束縛，充分認識實踐教學對培養面向未來的創新人才的極端重要性。優化人才培養方案，進行實踐教學環節的創新和升級，建立完善的實踐教學體系，使實踐教學與課堂教學比肩同行，才能培養出具備“新素養”、“新視角”、“新能力”、“新思維”工程實踐能力的創新型人才，才能滿足當今社會對工程人才的需求。

鼓勵學生參加課外科技活動和互聯網+等競賽，在老師的指導下，引導學生更深層次的思考問題，培養學生分析問題和解決問題的能力，使學生的創新能力在不斷解決問題和積極主動參與活動的過程中得到鍛煉和提高（史靜等，2018）。

2.構建實習實訓教學平臺，注重工程實踐能力和創新能力培養

工程實踐能力是指在工程人才利用其工程思維對目標指向的工程實體進行整體籌劃，并在其意識形態中形成工程虛體的基礎上，將意識形態中籌劃的工程虛體轉化為工程實體過程中工程人才表現出的設計、實施、調試、維護工程實體等方面的能力（吳濤等，2018）。根據新工科建設與發展的內涵特征，需要培養大批新興工程科技人才，應該在現有大學培養計劃中，強化工程實踐的教學內容，增長工程時間課程的時間，更注重于培養工科大學生的工程能力和創新能力（龔曉嘉，2017）。

李佳洋和范立南（2018）認為學生工程實踐能力培養中應強化工程實踐的教學內容，提供多維度的工程實踐環境，充分利用實習、實訓、實踐課程。同時，轉變思想，立足于培養工科大學生的工程能力和創新能力為人才培養目標，對教學計劃進行創新性修訂，突出以工程教育為特色的教學體系，打造多維度的實踐環境，突破校企藩籬，大力建設一批真正發揮作用、配套完善、機制穩定的大學生校外實踐教育基地，深化實踐教學改革與創新，逐步建立以校外實踐教育基地為平臺的新工科創新型人才培養教學體系。合理利用高校所在地企業的社會資源，建立學校和企業的設備、技術的優勢互補，資源共享的合作模式，建立實訓基地，為學生提供可以實訓實踐的場所，提升學生和教師的技能。龔曉嘉（2017）也提倡校企聯合培養模式，讓學生走出校院，建立校企合作的開放式培養模式，充分利用企業特殊的教育資源和教育環境，為培養學生的工程設計能力、工程實踐能力和工程創新能力提供必要的物質條件。

隨著時代的發展，高校已經意識到實驗室開放對學生創新能力培養的重要性，開始加大實驗室建設經費投入力度。進行實驗室開放能夠給學生提供相對自由的學習和探究平臺，發揮學生主觀能動性，確立學生的主導地位，從而有效引導學生團隊合作精神的樹立，此外，還能夠發揮出實驗室更好的功能和作用（馮玉全，2018；李河山等，2018）。

3.文理滲透、學科交叉，加強工程專業學生人文素養的培養

交叉與融合是工程創新人才培養的著力點。因此，在注重學生創新能力培養的同時還要加強學生人文素養和家國情懷的教育。教育部教育發展研究中心馬陸亭研究員認為，新經濟發展所需要的新工科更加突顯學科交叉與綜合的特點（唐強和潘玲玲，2017）。文理滲透是經濟發展與社會進步對人才培養的客觀要求，也引起了眾多國家高教界的重視，尤其強調在理工科教育中加強人文社會科學教育的重要性（吳遠，1996）。學校可以開設跨專業的必修課和選修課，供學生自由選擇感興趣的課程。教師要探索新型兼顧文理的教學內容和方法，貫穿文理滲透的內容，融合不同學科的知識點，將工科課程與理科的知識和思維方式結合起來，將文科課程與理科研究方法結合起來（唐強和潘玲玲，2017）。陳慧和陳敏（2017）也認為充分發揮基礎學科支撐作用和多學科交叉融合優勢，是綜合性研究型大學新工科教育的關鍵途徑，要以學科為中心轉為以學科為依托、強調學科間的交叉滲透；從以理論為中心轉變到以實踐為中心。

大學生是實現中華民族偉大復興“中國夢”的主力軍，培養他們強烈的家國情懷，是高校重要的歷史使命（唐鋒，2018）。家國情懷在工程教育領域可以理解為具有人文社會科學素養、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任（李德瑩等，2018）。

4.以學生為主體，激發他們的創新思維

以學生為主體，調動學生的積極性，增強學習動力，激發他們的創新性思維和研究潛能，在興趣的驅動與老師的帶領下，在工程實踐教學中發現生產實際問題，通過思考提出解決方案，通過校外專家課程和校外實踐教學平臺，與企業和學校的指導老師共同探討，解決問題（龔曉嘉，2017）。工科院校學生的培養應當貼近地方經濟建設、行業和社會發展需要,培養為地方社會經濟發展服務，具有解決實際問題的綜合能力、實踐能力、創新能力和較強行業背景知識，能夠勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才。

5.總結

為了適應新工科建設需要，工科院校應主動對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求，把握行業人才需求方向，凝練辦學特色，深化工程人才培養改革，深化校企合作、構建實習實訓平臺，增強學生的創新能力、人文素養和家國情懷，培養具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才。