基于創新能力培養的高職院校工科類專業課程開發與實踐

肖燕子，陳 剛

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲 412001）

0 引言

2019 年，教育部印發《關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見》（教職成〔2019〕13 號），將高職學生的創新精神和創新實踐能力的培養納入人才培養方案，引導高職院校將創新創業能力培養融于人才培養的全過程。中共黨的二十大報告明確提出，到二〇三五年，實現高水平科技自立自強，進入創新型國家前列，加快建設國家戰略人才力量，努力培養造就更多大師、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才，這是國家和黨對高等職業教育創新型人才培養提出的新要求。在創新能力的培養體系中，開發行之有效的課程體系是實施創新能力培養的重要環節。

1 工科類專業創新能力人才培養方案的設計

1.1 工科類專業創新能力培養的基本特點

以高職院校專業為例，這里所說的工科類專業包括裝備制造大類、電子與信息大類、能源動力與材料大類、交通運輸大類、土木建筑大類等專業大類中技術應用類專業，比如機械設計制造類專業、電子信息類專業、電力技術類專業、軌道交通類專業和建筑設備類等，這些專業都是面向企業一線培養技術技能人才，技術應用和實踐能力是其最本質的特征，是現場技術工程師和應用技術創新人才培養的重要來源，是建設創新型國家的人力資源主體之一，也是國家和黨對創新型人才培養的要求所確定的[1]。因此，在工科類專業創新能力培養課程的開發環節，不僅僅要注意創新思維的培養，更要注重實踐應用能力和技術應用開發能力的培養。對于高職院校工科學生來講，定位就是培養具有創新思維和創新能力的技術技能人才，因而培養高職學生良好的創新能力與人才培養方案的設計密切相關。

1.2 工科類專業創新能力人才培養方案的設計

如圖1 所示，創新能力的培養方案應包括：理論教學模塊和實踐教學模塊。創新能力理論教學模塊包括開設創新能力培養的普適性課程、專業技術課程和開展相關的專題培養培訓；創新能力實踐教學模塊包括創新實踐課程、創新創業競賽活動、基于創新能力培養的專業社團和創新創業協會組建及其活動開展等。

一是開發符合高職學生創新意識和創新能力培養的系列課程，包括普適性課程、專業技術類創新能力課程、創新能力實踐拓展課程，并納入人才培養方案，通過設置學分和興趣班等形式積極引導工科類學生參加此類課程。二是改革創新能力培養的評價機制，創新方案的設計、創新產品工作原理和功能設計、創新產品的結構設計和制作，都是創新能力的最好體現，因而需要改變以考試分數來評定學生成績的傳統評價方式，以上述成果的展示來評價學生的成績更為科學，也更能激勵學生，如大學生的創新創業競賽作品、個人發明創造知識產權授權等。

2 創新能力培養的主要要素分析

創新能力培養的主要要素包括獲取知識和資源的能力、邏輯思維和系統分析能力、創新思維意識和思辨能力、批判思維和判斷能力、技術應用和實踐轉化能力、綜合和整合能力[2，3]。

獲取知識和資源的能力，是指通過自身努力獲得理論知識、技術技能和方式方法的能力，包括閱讀能力、信息檢索收集能力、歸類整理總結能力、學習工具使用能力、與外界交流溝通、討論辯論等能力。良好的獲取知識和資源的能力是積累創新思維、理論知識、方法技巧、經驗技能的基礎。

邏輯思維和系統分析能力，是人深刻認識客觀事物或者現象內在本質的本領和技能，能將客觀事物或者現象從構成的每個要素、層次、邏輯中進行考察和研究，搞清楚局部與整體的聯系。良好的邏輯思維和系統分析能力能對所面向的事物或者對象進行從淺到深、由表及里的探究，能很好地分析現象的本質，并能全面考慮，是培養良好創新思維和科學創新力的關鍵。

創新思維意識和思辨能力，是以一定知識和經驗為基礎，通過直覺、形象思考、邏輯推斷、發散分析、質疑或靈感，不會受到現有理論框架、專家觀點、傳統經驗和現實條件的束縛，能將一系列的相關的表征現象融合分析，提出新見解、新思路、新方法和新途徑，就是創新的具體表現。創新思維意識和思辨能力是個人開拓思維、開辟解決問題路徑的重要基礎，是創新能力的培養重要核心內容之一。

批判思維和判斷能力，是基于自身知識與理論積累、技術技能應用積累和經驗總結積累，對現有方式、方法、方案和路徑的批判性的選擇和吸收。批判思維和判斷能力是提出改造、革新和優化替代方案或路徑的基礎。

技術應用和實踐轉化能力，是將理論指導形成的新方法、新工藝、新途徑、新方案、新技術加以應用，比如開發基于新技術的產品樣品，對其性能、功能進行測試，看看能否與理論一致，實踐能力是將理論轉化成實際應用的具體體現，是檢驗創新是否具有經濟價值和社會價值必要轉換。

綜合能力，是上述能力的進一步體現，是將創新相關的要素進行整體分析、綜合考察，從中把握各要素縱向關系和橫向聯系的規律和邏輯，找到綜合應用新方法、新工藝、新技術、新方案的能力。

整合能力，是創新能力培養的落腳點。創新型人才除了需要擁有以上各種能力外，還需要具備在具體創新項目中整合自身能力、外界人力資源、條件資源等方面的能力，發揮各方面的激勵作用，這也是實現創新轉化并實現經濟價值和社會價值的關鍵。

3 工科專業創新能力的培養的課程開發

3.1 創新能力培養的專項課程設計

創新能力培養的專項課程包括普適性課程、專業技術類創新能力課程、創新能力實踐拓展課程。以工科機械類專業為例，按照能力遞進的原則，創新能力專項課程設計可包括：普適性課程“創新思維與創新方法”、專業技術類創新能力課程“機械創新設計”“傳感器測試系統設計”等、創新能力實踐拓展課程“機械產品制作與裝調”“傳感器測試系統應用”，如圖2 所示。

圖2 創新能力培養的專項課程設計

3.2 具體開發流程舉例

以“機械創新設計”課程為例，整個課程的開發流程見圖3。將機械產品的創意思維納入普適性課程中，即機械作品的創意設計、功能定位分析和基本計算說明等，為課程的核心部分開展打好基礎。在機械作品的具體設計階段，就要融合“機械設計基礎”“機電傳動控制技術”“電機與電力拖動”“CAD 機械制圖”等課程的專業知識和技能，包括設計方案和計算說明書撰寫、部件圖和總裝圖設計、零部件圖紙繪制等，充分地提升學生的知識應用能力。在實踐環節與后學課程“機械產品制作與裝調”進行銜接，包括零件加工與零部件采購、部件裝配與調試、說明書和使用手冊等制作，使得學生在學校的整個學習過程中都在圍繞某一個或者某一類作品進行創新和實踐，對提升學生的系統創新思維有積極推進作用。

圖3 創新能力培養的專項課程開發流程

4 以制作專業作品或開展競賽活動作為創新能力培養作為重要方式

4.1 以學生作品作為載體

作品可以是學生的創意類方案、設計的圖紙或三維效果圖、設計說明書或者具體成型的實物。通過具體的作品承載創新能力培養，使得抽象的理論知識有了具體的展示應用，會有明顯的效果[4]。通過具體的創意方案設計培養學生的創新思維能力，通過具體的圖紙設計、三維效果圖和計算說明書能很好地展示學生的知識和技術應用能力，通過具體成型的實物反映出學生對于理論設計和技術應用的轉化能力，因而基于學生作品為載體的創新能力培養更具針對性、適用性和實用性。同時，將系列化基于作品的創新能力培養貫穿于人才培養的整個過程，即基于同一個或者同一類作品，從創意方案構思到圖紙設計和計算說明，到生產工藝卡的設計，再到實物的制作與裝配調試，形成系統化的創新能力培養，使得學生更好地形成整體思維和系統思維，也更容易引導學生遞進式的達成自己的創新目標。

4.2 以競賽活動作為創新能力培養的載體

結合所學專業，引導學生組隊參加相應的競賽活動，是激發學生創新興趣和培養學生創新能力的有效途徑[5，6]。（1）參考省市、國家大學生互聯網+創新創業大賽等相關的創新創業比賽項目，在校內舉辦相應的創新比賽活動文化節，通過激勵機制引導教師團隊帶領學生團隊參加此類活動，形成良好的創新創業氛圍，并推優進行重點培育參加省市或國家級相關比賽。（2）結合專業實際，舉辦相應的基于作品的競賽活動，比如在汽車專業，可以舉辦巴哈汽車制作大賽，將巴哈汽車的創意設計、加工制作和組裝調試融為一體，實現專業知識、技術操作和技術應用有機融合，對專業性的創新能力培養更有幫助，成效更為明顯。

5 創新能力培養課程開發的保障條件

（1）將創新能力課程開發納入學校精品課程開發序列，設立專項開發經費。（2）成立創新能力課程開發團隊，團隊建議與創新創業活動指導團隊為同一團隊，以便更好地實現理論與實踐相融合。（3）建立激勵機制，對于通過創新能力課程開發而指導學生獲得各個層級的創新創業競賽獲獎，可以通過計算課時、發放獎金、職稱評定加分等形式給予教師團隊獎勵，通過計算學分、評先評優和發放獎金等形式給予學生團隊獎勵，讓更多教師和學生有興趣參與創新創業教育和創新創業活動；（4）發起創新創業項目申報活動，將相關項目納入課程體系開發，有計劃地推進創新創業項目或作品落地。

6 課程改革實施效果

近5 年來，湖南汽車工程職業學院迎新人才培養模式，積極推進創新創業教育改革，通過開發“創意與創新思維”等普適性課程和開設“機械創新設計”“傳感器測試系統設計”等專業課程，組建創新創業社團、專業特長隊和實施系列的創新活動，促進學生創新能力的培養，成效明顯。學生先后獲得中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國黃炎培職業教育獎創業規劃大賽、“創青春”中國青年創新創業大賽等全國創新創業類大賽獎項15 個，省級創新創業大賽獲獎近50 項，“車路云互聯視域下的智能行車誘導系統”“AI+ 智慧交通——城市智慧交通解決方案”等多項創新產品獲得相關企業肯定和業務洽談，學生的創新綜合素養明顯提升。

7 結語

創新能力培養最終是服務于學生的就業能力、就業品質和成長發展，因而創新能力的培養需要融合到人才培養的整體過程，開發面向能力的課程體系是創新能力培養的重要基礎。對于工科類專業學生來講，創新能力的培養課程開設需要結合專業本身的培養特點和實際需要，將普適性課程、專業創新能力課程、創新能力實踐等三個環節納入人才培養方案，將學生作品作為創新能力培養的載體，將競賽活動作為創新能力培養的依托，與專業課程有機融合才能更好地培養學生的創新意識和創新能力。