工科院校在大學生科技創新能力培養中的現狀及思考

張新杰

（青島農業大學，山東 青島266109）

工科，作為中國的第一大學科、高校中的常設學科，擁有數量最多的教師、學生和專業，代表性的專業有機械類、建筑類、電子類、化工類等。工科主要是培養從事工程設計、施工、管理，并具有實際工程應用能力的的高級技術人員，培養目標之一是能運用相應學科的專業知識及計算機技術從事工程作品、工程系統的創新設計。國家教育部在2017年下發的6 號文件《關于開展新工科研究與實踐的通知》中也重點強調了新工科的創新性，提出工科教育的新理念、新結構、新模式、新質量、新體系，最終目的是培養適應國家新經濟發展的具有創新能力的高級工程科技人才。因此，創新性作為工科教育的基本要求與培養目標，工科院校制定合適的引導政策，研究創新培養機制，是一項非常迫切的任務，在科技創新人才的培養中具有非常重要的作用[1-3]。

1 工科大學生科技創新能力培養的意義

高校工科專業作為培養科技人才的重要基地，培養大學生科技創新能力是該專業的重要任務，大力培育大學生的創新思維和創新能力，對于大學生個人、學校、國家都有重要的意義。

對于大學生本人而言，具備科技創新能力可以增強學習專業知識的興趣，提高自己的專業能力。在學習工科專業知識的過程中，難免會遇到一些艱澀難懂的理論知識，理解不透，也沒有現成的模型可以借助學習理解，這時候，有些學生就放棄了，這可能會成為一些永遠無法理解的知識。一些具有一定科技創新能力的學生可以借助現有的技術手段，比如計算機模擬、計算機仿真、工程試驗來理解這些理論知識，理論與實踐相結合，從而可以加深對知識的理解，增強學習專業知識的興趣，提高了專業能力。具備科技創新能力的學生在社會上具有更大的競爭力，在全民培養創新能力的社會背景下，創新等同于生產力，創新等同于效益[4-5]，具備創新能力的大學生能為企業帶來更大的利潤，同時也給學生帶來更好的發展前景。

對于學校來說，培養學生的科技創新能力可以提升學校的聲譽，當所培養的大學生憑借著科技創新能力為企業創造利潤，在企業和社會上得到認可，那么培養學校的聲譽也會提升，促使學校投入更多的精力和資金對大學生進行科技創新能力培養，從而促使更多的學生更好地就業，得到社會的認可，提高就業率，提升學校的知名度和影響力，形成良性循環。

對于國家來說，培養學生的科技創新能力是促進國家的科技進步，提高國家的科技水平，增強產業在國際上的競爭力，提升中國綜合國力的需要，也是實現國家科技的自主化和現代化，建設國家現代化的需要。只有培養出具有科技創新能力的高級技術人才，掌握了高技術科技，才能站在科技的前沿，使中國在未來的競爭中掌握主動權，立于不敗之地。

2 工科院校大學生科技創新能力培養的現狀與措施

隨著國家對科技創新的重視，高等院校對大學生的科技創新培養重視程度不斷提高，尤其是工科專業，采取了各種積極有效的措施提升大學生的科技創新能力，并貫穿整個大學學習階段。

在課程設計方面，以機制專業為例，學校在大一開設機制專業重要技術課程“機械原理”“機械設計”，講述各種機械的基礎知識，如機械的組成原理、機構運動學及機器動力學、機構的運動及動力性能、機械的分析與設計方法、機械傳動系統等。在此基礎上，在大二學年又開設了具有創新理論和方法的課程，如“現代設計方法”“機械創新設計”，以期將基礎知識與創新方法相結合系統地培養學生的專業創新能力，用專業的知識、創新的理念與方法進行機械產品的設計。

在實踐學習方面，在大三學年，學校設置了實踐實習環節，主要內容包括現場教學、參觀學習、科研訓練，現場教學和參觀學習安排學生進入工廠現場教學和學習，讓學生對所學的理論知識有直觀的認識，加深對專業理論知識的理解。同時，大三學年學校開設了專業課程設計，也稱為課程實踐，主要是讓學生利用所學的專業知識采用現代設計方法獨立完成一項機械產品的設計，在課程設計成績的評價中，是否具有創新是評價這項課程設計的關鍵因素，通過課程設計，以考察學生的專業知識、創新能力。

在競賽及科技創新項目方面，每年學校都會舉辦一些科技競賽，具有相應專業知識的大一、大二、大三、大四的學生都可以選擇參加，由于大一、大二只進行了少部分專業知識的學習，面向大一、大二學生的競賽和科技創新項目比較少且比較單一，主要有機械CAD 制圖技能大賽、先進成圖技術與產品信息建模創新大賽等，大三、大四經過兩三年的專業知識的學習，已經具備一定的專業知識，面向他們的競賽比較多，專業性比較強，如大學生科技創新大賽、智能技術應用大賽、“虹創杯”大學生創新創業大賽、機械創新設計大賽等。學校每年還會設置一批大學生科技創新項目，大學生獨立申報，獨立完成，每個項目設置一位指導教師，為學生提供指導和幫助。這些項目既檢驗了學生的專業知識，也培養了學生的創新能力[6-7]。

畢業設計，是大學四年的最后學習和實踐環節，包括畢業實習和設計，畢業實習是畢業設計的前述階段，在這個階段中，學生要根據畢業設計研究內容查找資料、進入工廠實習，獨立寫出符合設計要求的開題報告，包括設計方案、技術路線、研究方法、設計步驟，進程計劃，以對后來的畢業設計有總體的規劃。畢業實習完成后，真正進入畢業設計階段，時間大約半年，在這個階段中，學生要獨立完成一項較大且總結性的設計作品，以對學生四年所學的專業知識和技能進行綜合性的檢驗和應用，培養學生綜合利用專業知識和技能進行產品設計及創新的能力。學生只有獨立完成畢業設計，并通過答辯，才能順利畢業，其中創新點及創新能力是評定這項成績的重要依據。

3 大學生科技創新能力培養現狀分析

盡管工科院校和專業在大學生科技創新培養方面采取了各種各樣的措施，在近幾年取得了一定的效果，大學生參與競賽的人數增多了，科技創新項目的申報數量也增加了，但從學生提交的課程設計、競賽作品、畢業設計可以看出，總體上還存在不少的問題，比如原創性作品不多，作品的創新性還存在一定的欠缺等，導致這種情況的原因很多，需要高校和學生共同分析解決。

開設的創新課程并不能激發大學生的科技創新意識和熱情。開設的創新課程大多還是以教師講授為主，學生主要作為聆聽者，不能積極調動大學生的創新思維。學生完成課程內容，取得學分是首要任務，并不是學好課程里面的思維方法，在現實中創造出新的設計與產品。一方面需要學校體制制度的保障，另一方面需要相關專業對課程的考核內容和方法作出相應的調整，從制度和考核上主動激活學生的創新意識和熱情。其次，創新課程內容比較陳舊，不能緊跟形勢和科技的最新發展，導致學生對這種距離自己和現實比較遠的內容缺乏興趣，無法激發他們的創新熱情。

實踐學習中，無論是現場教學，還是參觀實習，基本流程都是由教師或者工廠工程師帶著學生參觀工廠，現場講解工廠的總體布局、基本制度、生產組織、生產管理、生產過程情況，這種實習可以讓學生對工科企業的基本情況、工程技術人員的工作狀況有一個大致的了解，并不能對學生的科技創新打下一個堅實的基礎。這種狀況需要國家和工科院校作出積極的應對，設置充分的時間讓學生進駐工廠，與工廠員工一樣從事相應的工作，提供相應的待遇，從而使學生充分熟悉工廠的相關知識、生產過程、專業基礎知識，從而為學生的科技創新打下堅實的基礎[8]。

在競賽和科技創新項目中，學生的參與意愿總體不高，參加的學生大部分是跟著教師做科研的學生，導致科技創新的受眾是小部分學生，相關專業和競賽組織者應該加大這方面的獎勵和宣傳，鼓勵大部分的工科學生都能自愿自覺加入科技創新的活動和項目中。

畢業設計作為工科學生培養環節中的最后一環，除了考察基本知識外，更重要的是考察學生的科技創新性，為學生走上社會后從事科技創新活動，推動國家科技進步，為國家的科技發展作出貢獻做好堅實的保證。畢業設計可以說是學生走上社會從事科技活動的一個演練、一個模擬，因此作為工科院校來說，設置創新性作為一個畢業設計的重要考核點從思想上提醒了學生在工作中創新的重要性，另一個方面也在整個專業中，包括低年級學生中進行很好的范例和宣傳，讓學生意識到科技創新的重要性，調動學生科技創新的意識，從而促使工科專業形成科技創新的良好風氣和習慣，加強學生科技創新能力的培養。

4 工科大學生科技創新能力培養的思考

工科大學生科技創新能力的培養不是一朝一夕能解決的問題，它是一個循序漸進、由量變到質變的過程，需要學生、教師、學校、國家多方面人員的與參與努力，也需要各級制度的保證。

4.1 尋求各種措施積極培養大學生的科技創新意識

由于中國長期實行應試教育，重點傳授書本知識，對學生的創新能力培養不夠，導致很多學生在創新意識方面較薄弱，雖然他們對新事物也有很強的好奇心，但由于學業繁忙，無法尋求到有效的指導，導致他們缺乏創新的激情和創新的行為。高校應從制度和管理上加強這方面的培養，制定有效的規章制度，鼓勵學生探索和嘗試新鮮事物，使學生產生強烈的創新意識和創新動機，如在學生中樹立科技創新的教育思想，制定科技創新的教育體系。在教學全過程中融入科技創新能力教育，考試時著重考察學生靈活運用知識的能力，體現開放性與時代性，積極培養學生的科技創新意識[9-10]。

4.2 激勵學生和教師積極參與大學生的科技創新與指導

采取過程和成果的形式激勵學生和教師積極參與，在學生參與科技創新過程中加大投入，給學生和教師提供相應的資金支持，在產出成果后，給予獲獎作品的學生以及指導教師激勵，將獲獎成果與學生的學分、教師考評掛鉤，將科技創新培養寫入學生、教師的考核考評體系, 以提高師生參與科技創新的積極性。

4.3 加大與企業的合作

加大與企業的合作，尤其是加大與科技創新性企業的合作，派出學生去企業實習一段時間，既可以為學生提供實踐機會，又可以促使學生更多地參與到企業活動中，接觸科技新產品，熟悉科技創新流程，儲備科技創新知識，在實踐中培養學生的科技創新能力。

4.4 提供必要的從事科技創新的場地和設備

改善學生和教師的科研條件，為每一支科技隊伍和科技創新項目提供合適的實驗室，并建立有效使用和管理制度。對學生科技創新活動中用到的設備提供免費使用，鼓勵學生參與實踐、參與科研。

4.5 對學生的科技創新成果加大推廣和轉化

高校應加強與企業的合作，對學生科技成果加強轉化與推廣，培養學生對成果的商品化和生產力化轉化的意識，引導學生積極進行成果推廣，實現科技成果的經濟價值和社會價值，使學生認識到科技創新對個人和社會的益處，對學生的科技創新形成一個良性循環，鼓勵他們積極投身于科技創新工作中。

創新是國家和社會不斷進步的源泉和動力。工科大學作為科技創新人才培養的重要陣地，必須采取各種行之有效的措施和手段，并結合本校實際和學科特色培養大學生的科技創新能力，不斷探索和求新，構建大學生科技創新體系，提高大學生科技創新能力，實現學生和大學共同發展，提高國家的科技創新能力，為國家的科技進步奠定堅實的基礎。