姚建濤，劉曉飛，唐艷華，史艷國，趙永生

(燕山大學 機械工程學院，河北 秦皇島066004)

培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，實現(xiàn)“強化創(chuàng)新驅動”目標，是落實黨的十八以來關于實現(xiàn)深化改革發(fā)展，促進高等教育教學改革，提升人才培育教學質量的重要舉措之一。國外許多高等院校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基礎課程也已發(fā)展成為高校的必修、輔修或重點課程，美國近400所大學開設了至少一門創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程[1]。國外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程大都通過創(chuàng)新性課程教學、外延拓展計劃支撐整個教學體系，課程體系根據(jù)大一到大四學生知識掌握能力的不同來設計不同的認知課程，甚至引導學生以團隊形式啟動一家公司，將所學知識真正融入到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中[2-3]。我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以創(chuàng)新為根本基礎和發(fā)展核心[4]，并提出了融合創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育概念[5]。我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式較為單一，大多以專題講座和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐競賽為主[6]，培養(yǎng)教學體系不夠健全完善[7]，對學生“創(chuàng)新”和“創(chuàng)業(yè)”綜合能力培養(yǎng)不夠全面。

新工科是我國于2016年率先提出的嶄新概念，是在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的形式下，我國為高等工程教育改革所提供的“中國方案”。新工科面向新興理論、新興技術、新興產(chǎn)業(yè)，以新手段、新模式實現(xiàn)新目標，通過新的交叉融合的方式解決新的實踐問題[8]。新工科是在新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟背景下，我國工程教育發(fā)展的新思維、新方式[9]。新工科建設面向的是新經(jīng)濟、新技術、新產(chǎn)業(yè)對跨領域、跨行業(yè)的新要求，通過將傳統(tǒng)學科推陳出新、打破隔閡、融合創(chuàng)新，進而培養(yǎng)出具有跨界整合能力的新型工科專業(yè)人才[10-12]。新工科建設背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應該有效銜接新工科人才培養(yǎng)，共同服務于國家發(fā)展戰(zhàn)略需求。

2016年6月，燕山大學作為教育部委派的全國兩所考察院校之一，助力中國通過國際工程教育專業(yè)認證考核并正式加入《華盛頓協(xié)議》組織。如何有效整合國際工程教育的“以學生為中心”“目標導向”和“持續(xù)改進”先進理念，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內(nèi)涵式發(fā)展，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系必須要考慮的問題[13-14]。

本教學團隊在國際工程教育專業(yè)認證體系的基礎上，有效融合新工科建設重要思想，對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力進行了解析，并在此基礎上，借鑒國內(nèi)外高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革經(jīng)驗，有效整合各種教學資源，構建了覆蓋大一學年到大四學年的分層遞進多元融合一體化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺與體系，并以項目為途徑，構建出了面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系。

一、新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)

培養(yǎng)新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，需要教師轉變傳統(tǒng)教育教學觀念，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有效整合于人才培養(yǎng)的全過程中，融合多學科交叉課程，系統(tǒng)地構建面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的教育教學體系。

(一)新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力解析

新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，是知識、技能和素質一體化教育的深化和具體化。新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力包含畢業(yè)要求基礎能力和創(chuàng)業(yè)綜合素養(yǎng)(如圖1所示)，其中畢業(yè)要求基礎能力根據(jù)國際工程教育專業(yè)認證體系中畢業(yè)要求所對應的12條能力進行制定，創(chuàng)業(yè)綜合素養(yǎng)則包含新工科人才所必需的冒險精神、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)素質。

圖1 新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力解析

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力解析中的畢業(yè)要求基礎能力和創(chuàng)業(yè)綜合素養(yǎng)，分別體現(xiàn)了新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)不同方面的新內(nèi)涵。在12條畢業(yè)要求基礎能力中，工程知識、問題分析能力、設計開發(fā)解決方案、研究能力、使用現(xiàn)代工具能力、工程與社會這6條能力突出體現(xiàn)了新工科下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要面向新技術、面向多學科和面向新方法，而環(huán)境與持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習這6條能力突出體現(xiàn)了新工科背景下在進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中要引入價值感、使命感、系統(tǒng)觀和大工程觀等新元素。創(chuàng)業(yè)綜合素養(yǎng)中的冒險精神、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)素質，分別是指新工科人才的敢闖敢試和獨到眼光、求是求新精神、艱苦創(chuàng)業(yè)和持之以恒的意志、社會擔當與憂患意識以及人文素養(yǎng)，這些則突出體現(xiàn)了新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合新素養(yǎng)。

(二)新工科背景下如何實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)

1.轉變現(xiàn)有觀念認識，融合新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念。要實現(xiàn)融合新工科思想的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，教師必須轉變教育觀念，在原有框架上突破，在教學中自覺地融入新工科建設理念與創(chuàng)業(yè)意識教育，要有敢為人先的觀念；學生必須轉變就業(yè)觀念，樹立與新經(jīng)濟相適應的現(xiàn)代就業(yè)觀，要有主動選擇崗位的就業(yè)意識以及不斷創(chuàng)新的職業(yè)意識。

2.整合教學資源，構建面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的實踐教學平臺及體系。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育離不開實踐教學，而落實實踐教學則需要充分整合教學資源，有效梳理整合學生科技創(chuàng)新學習平臺、科技創(chuàng)新競賽平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目自選平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作指導平臺、創(chuàng)新基地實踐平臺、網(wǎng)絡資源共享平臺以及面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學平臺等，構建面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的實踐教學平臺體系。

二、分層遞進多元融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺與體系的構建

(一)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系構建的根本宗旨

新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系，其根本宗旨在于全面提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過有機融合“專業(yè)教育”與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”、“校內(nèi)創(chuàng)新活動”與“校外科技競賽”，將學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)融合在整個教學體系構建過程中，使學生形成善于批判繼承的思想，與善于反思、質疑、發(fā)現(xiàn)問題的探索精神。

“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識”的培養(yǎng)，注重在基礎知識學習和綜合能力培養(yǎng)過程中，不斷拓展學生的創(chuàng)造動機、創(chuàng)造情感、創(chuàng)造意志；“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神”的培養(yǎng)，注重拓展學生勇于創(chuàng)新、敢擔風險、團結合作、堅持不懈的精神；“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”的培養(yǎng)，以“創(chuàng)新”引導“創(chuàng)業(yè)”，注重全面提升學生的領導力、合作力、學習力、決策力、執(zhí)行力等。

此次演習由佛山市水上交通（溢油）應急指揮中心主辦，佛山海事局承辦，順德區(qū)水上交通（溢油）應急指揮分中心協(xié)辦，佛山海事局，佛山市交通運輸局、環(huán)境保護局、衛(wèi)生計生局、水務局，佛山航道事務中心，佛山藍天救援隊、三水港清公司、順德昌力清污公司、容奇水運公司、順德輝騰水運公司等11家單位代表共170余人，27艘應急救援船艇參與，陣容龐大。

(二)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺體系構建的基本途徑

新工科背景下創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺的構建，在于以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為主線，以競賽為依托，以項目為途徑。通過有效融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)師資隊伍與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學生團隊等人才資源，將“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作指導平臺”“學生科技創(chuàng)新學習平臺”“科技創(chuàng)新競賽平臺”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目自選平臺”“創(chuàng)新基地實踐平臺”“面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學平臺”以及“網(wǎng)絡資源共享平臺”等與專業(yè)相融合，構建覆蓋大一學年到大四學年的分層遞進多元融合一體化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺體系，逐步培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力(圖2)。

圖2 分層遞進多元融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺體系

以“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導平臺+創(chuàng)新基礎實踐平臺+網(wǎng)絡資源共享平臺”為基礎，構建了分層遞進多元融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺體系?！皠?chuàng)新基地實踐平臺”為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了必要的基礎設施，鍛煉了學生們的動手能力，并通過組織各類課外科研立項與科技創(chuàng)新競賽，激發(fā)了學生的科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)激情，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神?！熬W(wǎng)絡資源共享平臺”為通知發(fā)放、資源共享、參賽報名、成果展示等提供了很好的線上平臺，為學生了解競賽活動、獲取學習資源、了解優(yōu)秀作品、實現(xiàn)線上科技交流等提供便利，同時也為學生跟進科技前沿、學習創(chuàng)新理念、展示創(chuàng)新作品搭建平臺。

三、面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系實施

開展以實際項目為途徑的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教育，通過設計具有一定基礎、難度適宜的獨立課程項目，并根據(jù)課程特點開展多門課程聯(lián)合進行項目，可以在專業(yè)教育過程中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念，進一步提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。學生完成自主選題、查閱分析、市場調查等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生洞察力、自主分析能力和團隊合作能力。

(一)面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學體系整體構建

面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學平臺圍繞“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”理論開展，從討論課開始，經(jīng)課程研究三級項目、課程設計二級項目，延續(xù)到綜合訓練，優(yōu)秀創(chuàng)意理念將繼續(xù)延伸到畢業(yè)設計一級項目(如圖3所示)；采用多課程聯(lián)合項目、團隊競賽和協(xié)調表演的實踐方式，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識、理念、精神，發(fā)揮學生的專業(yè)技能、社交技能、個人創(chuàng)造力，增強團隊管理技能、協(xié)同精神(如圖4所示)。

圖3 分層遞進項目體系

圖4 多課程聯(lián)合項目體系

面向課程的分層遞進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為主線，多門課程聯(lián)合開展討論課、三級項目，學生自主選題、實施效果較好，實施過程中難度相當，大部分同學掌握了良好的基礎，三級項目和二級項目相互聯(lián)系；明確具體實施步驟和方案，難度逐步升級，學生步步升高，大部分學生可順利完成；通過對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，以開放性思維，引入自由發(fā)揮，進行團隊競賽和表演的實踐方式，充分展現(xiàn)了學生的創(chuàng)業(yè)能力，發(fā)揮了學生的創(chuàng)新精神，又增強了學生們的團隊合作精神和團隊協(xié)同精神。

(二)面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學體系方案實施

1.以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為主題的開放式討論課。將傳統(tǒng)以文獻檢索、資料查詢、調研等為主要內(nèi)容的開放式討論課內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)相結合，進一步擴展為大學生虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)討論課。學生查閱國內(nèi)外前沿機器人發(fā)展現(xiàn)狀，結合市場需求分析現(xiàn)有機器人存在的缺陷與不足，并概念性地設計一款新型機器人，或對現(xiàn)有機器人進行改進，然后以此為產(chǎn)品，虛擬創(chuàng)建一個科技公司，規(guī)劃公司的市場定位、團隊管理、營銷策略，并評估可能遇到的風險以及應對風險的措施。以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為主題的開放式討論課，讓學生主動調研分析、了解市場前沿需求、跟進科技前沿走向，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神。

2.與開放式討論課有效結合的課程研究三級項目。將以虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為主題的開放式討論課與分層遞進式課程研究項目相結合，學生結合市場調研分析而進行方案設計的智能機器人系統(tǒng)，在課程研究項目階段進行具體的設計制作與調試，包括機器人系統(tǒng)的機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。通過小班討論的形式，指導教師對各組學生的智能機器人系統(tǒng)方案進行進度跟蹤與指導，確保學生所設計方案的可實現(xiàn)性。學生結合設計調研分析所創(chuàng)新設計的智能機器人系統(tǒng)更具創(chuàng)新性，且具有更好的市場應用前景。

課程設計二級項目與綜合訓練相結合，進一步加深學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念：以學生為主體進行組織與管理，充分鍛煉學生自主學習能力；加強各類資源相互融合，提高學生的專業(yè)系統(tǒng)設計能力；開放式的交流合作環(huán)節(jié)，提高學生溝通協(xié)作能力；注重聯(lián)系工程實踐，充分激發(fā)學生的創(chuàng)新實踐能力。

4.持續(xù)推進發(fā)展的畢業(yè)設計一級項目。畢業(yè)設計(一級項目)在教師指定研究方向的同時，也倡導學生自主選題，使學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力得到進一步發(fā)揮，為學生的創(chuàng)業(yè)想法搭平臺、開綠燈。畢業(yè)設計題目或為教師科研領域中的前沿子課題項目，或為面向實際應用中的復雜工程項目問題，或為學生經(jīng)過市場調研分析后自選的創(chuàng)新型智能機器人系統(tǒng)，從調研、構想、建模，到分析、優(yōu)化、裝配調試的整個創(chuàng)新設計過程中，學生做主體，教師做輔導，充分發(fā)揮和培養(yǎng)學生洞察力、自主分析能力與實踐動手能力，充分鍛煉學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

學生在畢業(yè)設計一級項目中完成的課題，經(jīng)過適當轉換，用于指導下一屆學生的課程研究三級項目與課程設計二級項目的實施，有效做到項目實踐教學體系的可持續(xù)進行。

(三)面向多學科交叉融合的智能機器人工程人才培養(yǎng)實踐教學體系

圍繞智能機器人創(chuàng)新設計與復雜工程問題解決所需的知識和技能，針對新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟體制下社會發(fā)展對于綜合型人才綜合素質的要求，充分借鑒CDIO和OBE等工程教育人才培養(yǎng)模式的改革經(jīng)驗，融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，開展機械電子工程專業(yè)、軟件工程專業(yè)、車輛工程專業(yè)等學生共同聯(lián)合進行、多學科交叉融合的課程二級項目實踐實訓活動，注重學生對機器人結構創(chuàng)新設計、智能傳感與感知、網(wǎng)絡系統(tǒng)控制等跨學科知識和技能的訓練，培養(yǎng)學生專業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新探索能力，培養(yǎng)學生溝通交流能力與多學科協(xié)作能力，使學生更好地適應行業(yè)的發(fā)展(圖5)。

圖5 多學科交叉融合實踐教學體系

四、實施效果與思考

本創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系在燕山大學機械學院所有專業(yè)實施，受益學生2 362人，學生的雙創(chuàng)能力及綜合工程素養(yǎng)顯著提升。近年來，獲批國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃項目21項，共完成創(chuàng)新設計課題300多個，研制多功能機器人100多套，其中近8成的學生參加了課內(nèi)/外科技競賽活動，獲國家級獎項46項，省級獎項107項，獲國家專利授權20余項。近3年，學生就業(yè)率都在95%以上，行業(yè)骨干企業(yè)及外資企業(yè)就業(yè)率達到75%以上。

教學團隊組織學術研討會20多場次，受邀做教改匯報30余次，接待國內(nèi)外教育單位訪問學習50多次，教學成果輻射到40余所省內(nèi)外地方高校，并入選高教學會校企合作分會“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”特色主題案例，全國地方高校卓越工程教育校企聯(lián)盟新工科建設特色案例，和中國高等教學會工程教育專業(yè)委員會地方高校組“新工科研究與實踐項目”優(yōu)秀案例。

結合本創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學實踐和實施效果，我們認為，新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系的構建，核心要素在于平臺、課程、師資等教育資源，新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應以平臺、課程、師資等教育資源為基礎，而不應該只關注于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，應該做到以賽促教，而非以賽代教；新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是包括專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在內(nèi)的多維度教育，其教學內(nèi)容要與各學科相互結合、相互滲透；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應該更加注重對學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生的社會擔當、憂患意識和人文素養(yǎng)，而不是讓每個學生都去開公司；新工科背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育離不開實踐環(huán)節(jié)，但也不能盲目鼓勵學生脫離學校而躋身商海，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的本質在于通過專業(yè)教育和實踐教育，將學生的創(chuàng)業(yè)沖動和創(chuàng)新潛力轉化為真實的能力。

五、結語

新工科的出現(xiàn)是建立在新經(jīng)濟、新興產(chǎn)業(yè)基礎之上的。隨著經(jīng)濟發(fā)展，新職業(yè)對人才需求不斷發(fā)生變化，學科作為人才培養(yǎng)和科技發(fā)展載體，必須順應發(fā)展，進行創(chuàng)新改革，主動布局人才培養(yǎng)體系，才能滿足社會對人才的需求。

本文分析論述了燕山大學機械電子工程專業(yè)面向國家科技與經(jīng)濟發(fā)展對人才的需求，融合國際工程教育專業(yè)認證體系，以全面提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為宗旨，有效整合平臺、課程、師資等各種教學資源，構建了覆蓋大一學年到大四學年的分層遞進多元融合一體化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學平臺與體系，并以項目為途徑，以行業(yè)需求為導向，構建出了面向課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學體系。實施效果顯示，本文所論述的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育體系，通過有效融合專業(yè)教育和實踐教育，切實培養(yǎng)和提高了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，取得了良好效果。本研究成果對于促進我國高校工程學科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革發(fā)展具有較高的教學借鑒意義。