基于新工科與創新能力融合的教學實踐*

寇元哲 鄭耐琴

隴東學院 甘肅慶陽 745000

0 引言

到“十四五”規劃的收官之年2025年，新一代信息技術人才缺口、電力裝備人才缺口分別將達到950萬人和900萬人，新材料領域人才缺口將達到400萬人[1]。要實現制造業升級，突破卡脖子點，就必須滿足各行業發展的人才需求。隨著大數據產業的發展，人工智能、云計算等新時代科技革命與產業變革帶來了人才需求問題。2021年，教育部高教司司長吳巖在北大新工科國際論壇（2021）開幕時指出，新工科是中國高等工程教育對世界高等工程教育給出的中國方案。新工科建設復旦共識中提出工科專業應以“支撐經濟與產業轉型升級”為目標，培養復合創新型人才[2]。

現階段一些地方高校的本科教育畢業學生還未達到復合型創新人才的要求，不能腳踏實地地服務地方經濟發展。打破以前的思維，設立創新型專業技術人才開發工程，突破各專業限制，注重思維和能力的培養是“新工科”人才培養的關鍵點，創新創業教育是實現人才培養目標改革的重要內容和手段[3]。《關于提升大眾創業萬眾創新示范基地帶動作用進一步促改革穩就業強動能的實施意見》[4]中提到“提升高校學生創新創業能力”“夯實國家創新能力基礎”[5]。隴東學院作為地方院校，立足隴東地方經濟與產業發展的前沿地帶和核心需求，服務和助力當地區域經濟發展和產業轉型升級，培養高素質的創新創業人才。

1 新工科背景下創新人才的基本素養

1.1 有深厚的理論基礎、前沿的專業知識、嚴密的思維邏輯

作為一名服務未來經濟的新工科人，既要有厚實的數學基礎、大數據挖掘及程序功底，化學化工工藝、先進材料物理等理工基礎，又要追蹤前沿、涉獵廣泛學科領域，多角度全方位地看待問題，有解決問題的創新思路。

1.2 積極主動進取、善于獨立思考、勤于終身學習、富于實踐創新

新經濟發展背景下，知識更新的速度呈飛躍式加快，現有技術不斷迭代更新，學生僅僅通過學校課堂獲取知識已遠遠不能滿足電氣自動化的發展需要，必須具備較強自主學習能力，借助互聯網平臺，不受時間和空間的約束，更加便捷、靈活、有效地進行學習。

1.3 有家國情懷和社會責任感，遵守法律制度規范、接受倫理道德約束

扎根中國大地辦學，要始終思考培養什么樣的人的問題，堅守以人民為重的原則，樹立正確科學的倫理價值觀。學校培養的創新型人才對自己國家和人民要有深情大愛。在專業知識學習的同時，展示創業典型人物等榜樣，讓他們的創業精神更加形象具體，傳播創業文化，用“四個意識”作為導向，構成反饋控制創新創業系統，用“四個自信”強基，幫助學生養成健康、合理的創業心理。

2 新工科背景下創新創業能力協同培養機制

2.1 創新創業教學團隊的構建

創新教育要貫穿新工科人才培養的全過程，以人才的市場需求為導向，學生創新創業能力的培養必須滲透在專業教育中，融入課堂這個主陣地。新工科建設中，在以學生為中心的新視角下，教師仍是具體執行者，是構建教學過程的中堅力量。面對復雜的教學環境，教師在前期教學設計，構建課堂中應增加創新觀念，穿插創業案例，對有創業想法的學生積極引導，將當前學生的學習與職業生涯規劃連接起來，增強學生的創業意識。

要培養適應創新發展需求的人才，要構建一流的教師隊伍，只有打造出高水平結構化的師資隊伍，才能為社會輸出綜合能力強的復合型、高素質的人才。為服務地方特色產業，培養大學生的創業意識，學校樹立了“校企合作、工學結合”的辦學思路。為加強師資隊伍建設，學校開展了教學團隊成員創新方法培訓，并研究課程教學和學科競賽等項目，號召教學團隊成員定期去企業實踐，采集數據，將企業實例搬進課堂，引入企業新技術、新規范、新工藝等，依托國網慶陽供電公司，緊跟行業發展，將團隊建設成為全省自動化類創新創業優秀團隊。另外，實行雙導師制，選擇有豐富教學和實踐經驗的教師作為教學及創業工作導師，在創新創業相關政策保障和激勵下教學團隊通過指導創新創業項目，技能得到全面提升。

2.2 “教—賽—研”協同模式下學生創新創業能力的培養

學科競賽、創新創業競賽與技能競賽的理念與方法很好地契合了“新工科”人才培養要求。為充分激發學生實踐創新能力，結合學校軟硬件資源，建立自動化專業“教—賽—研”體系，學科競賽是連接教學和科研的紐帶，通過“教—賽—研”教師不僅協調好了科研和教學的矛盾，而且激發和培養了學生的創新力。因為學科競賽和教學活動的主體是學生，學生從“要我學”轉變成“我要學”，而主導是教師，這樣教師可以隨時關注學生，師生互動加強，實現全過程育人。

以賽促教，促進創新創業和專業教育教學相融合，學校結合創新創業大賽以及學科競賽不斷完善專業人才培養體系，優化課程結構，加強對學生創新創業能力的培養。

為激發學生創新興趣，使學生感受自己所學習的理論和實踐能夠得到社會的承認，學校為學生提供了創新創業平臺，通過教師與企業、科研機構的具體科研項目，強化學生自學能力和發展能力，拓寬學生知識面。最終科研成果可以充實實踐教學內容，實踐教學反過來又可促進科研工作的開展和培養科研人才。

2.3 全新的科研教學創新評價考核體系

為保障開展“教—賽—研”教學模式，做出以下改進。

1）改革現行的課程考核體系。為凸顯應用能力和實踐能力的考核，需要對現有的單一考核模式進行改革。考核內容重知識更重能力，例如，自動化專業在考查學生的理論知識水平的同時重點考查其理解能力、自動控制系統設計能力、專業軟件應用能力、電氣電子電路創新設計能力，以及人際關系處理、團隊精神等各方面的能力與素質，所以課程的考核由之前考試內容為大量客觀題，轉變為小型調研報告、技能訓練、實驗測試，同時增加過程考核比重。

2）建立學科競賽機制。學科競賽可培養大學生創新實踐能力，為提高師生參加各類競賽的積極性和主動性，設置了競賽專門學分（表1為自動化專業競賽學分），建立了學生參加學科競賽、獲得行業資格證書的新激勵機制。學校在師資支持、經費支持和心理支持等方面有了全面提升。

表1 自動化專業學生競賽學分

2.4 校企合作和實踐教學中強化學生創新創業能力

就業創業實踐整合校企資源，以培養滿足市場需求的學生為目標，產學研用緊密融合，在畢業設計過程中貫穿市場人才技能需求，畢業設計內容要針對行業、產業亟須解決的問題，采用“真題真做”模式，構建良性互動畢業設計與產業需求的閉環系統。同時與甘肅電器科學研究院建立校企合作關系并簽訂戰略合作協議，為學生提供優質的一線專業知識和現代化的實訓課堂，以期為地方社會經濟發展培養出更多更好的應用型人才。安排學生赴國家電網許繼集團、崇信電廠、西峰330變電所等企業開展專業實習活動，將所學專業理論知識與生產實踐相結合，為就業奠定堅實基礎。

近幾年學校取得了“基于示教再現與主動跟隨家庭助手機器人設計與實現”等國家級創新創業項目4項，省級創新創業項目“基于自動化專業的職業信息與行業需求的數據挖掘與動態數據庫建設”等8項，指導學生完成校級創新創業項目若干項，先后完成“四旋翼飛行器”“六自由度雙機械臂辦公機器人”“330 kV變電站室內巡檢機器人”“800 kW燃燒機”“室內自主巡檢消防機器人”“花椒收采烘干整套設備”“三軸建筑機器人”等原型機研制。

2.5 優化思政教育內容，提升雙創教育質量

創業是一個艱辛的過程，需要有風向標和指路燈，為解決學生在創新創業中遇到的心理壓力、極端思想問題、現實人際關系問題，需要做好思政教育。在創新能力培養過程中，采用雙閉環教學模式，外環將學生創新能力培養置于教學全過程，通過學生對專業知識掌握情況的積極反饋，感知學生的專業知識掌握情況，積極調節專業知識點的講授深度與速度，實現良好的教學效果；內環思政隱性教育，結合國家政治和時代內涵的發展需求，緊扣時代的主題，將革命紅色故事、社會實時新聞、國際經濟發展及對我國的制裁等融入理論教學的過程。創新教育要貫穿新工科人才培養的全過程，學生創新創業能力的培養必須滲透專業教育，教師的教學思想中應增加創新觀念。培養的大學生不能只是一個知識載體，還應該是人格健全、品行端正的社會主義事業建設者和接班人。

3 結束語

結合新工科戰略，以培養學生“敢闖會創”的精神和素養為核心，本著“地方高校”服務“地方經濟”的理念，緊密結合服務區域經濟社會發展智庫項目，圍繞新工科建設要求，探討學校創新人才自主培養之路。2019—2020學年，電氣自動化專業16項創新創業作品參加國家級省級創新創業競賽，其中1項獲國家級創新創業項目，9項省教育廳立項的“大學生創新創業訓練計劃”完成結項工作。組織參加全國大學生電子設計競賽及首屆“甘青寧”高校創新創業大賽，分別獲得省級一等獎2項、二等獎4項和三等獎2項，組織培訓150多人次參與學科競賽，獲省級獎勵15項，學生參與率很高。同時，在摸索和實踐中也為學校其他工科專業的人才培養及教學改革提供應用示范，希望通過創新能力提升路徑研究，為建設好隴東地區高水平應用型大學作出應有的貢獻。