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數(shù)字時代地方院校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系構建研究

2024-06-25 07:16:13王超遲耀丹楊佳王立光
高教學刊 2024年19期
關鍵詞:創(chuàng)新型工科專業(yè)課程

王超 遲耀丹 楊佳 王立光

基金項目:吉林省教育科學“十四五”規(guī)劃課題2023年度課題“構建數(shù)字時代地方院校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的研究”(GH23102);吉林省高等教育教學改革研究課題“新工科背景下‘智慧城市科學與工程新興交叉學科人才培養(yǎng)研究與實踐”(20224BR78M300G6);吉林省教育科學“十四五”規(guī)劃課題2023年度重點課題“‘新工科背景下電氣類專業(yè)學生‘解決復雜工程問題能力培養(yǎng)的途徑研究”(ZD23060)

第一作者簡介:王超(1981-),女,漢族,吉林長春人,博士,教授,碩士研究生導師。研究方向為電子信息類專業(yè)教育教學。

*通信作者:遲耀丹(1974-),女,漢族,遼寧蓋州人,博士,教授。研究方向為智能系統(tǒng)集成與節(jié)能技術。

DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.19.015

摘? 要:創(chuàng)新素養(yǎng)是現(xiàn)代人才應具備的綜合素養(yǎng)之一,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)就是新時代地方院校工科專業(yè)的培養(yǎng)目標之一,如何落實這一目標,是廣大高校以及相關工科專業(yè)需要認真思考的問題。該文即對此展開綜合研究,在參考相關文獻資料的基礎上,圍繞校園創(chuàng)新文化建設、專創(chuàng)融合教育、推進課程改革、創(chuàng)新賽會活動和產教融合助力等方面來構建工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的體系,以期能夠提供一定的參考價值。全文將從三個部分展開說明,首先對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的必要性進行分析,其次對地方院校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀進行剖析,最后詳細探究培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的策略與方法。

關鍵詞:數(shù)字時代;地方院校;工科專業(yè);創(chuàng)新型人才培養(yǎng);培養(yǎng)體系

中圖分類號:C961? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2024)19-0058-04

Abstract: Innovative literacy is one of the comprehensive qualities that modern talents should have. The training of innovative talents is one of the training goals of engineering majors in local colleges and universities in the new era. How to implement this goal is the problem that many universities and related engineering majors need to consider seriously. This paper is a comprehensive research, on the basis of reference to relevant literature and materials, around the construction of campus innovative culture construction, special creation and integration education, promote curriculum reform, innovation competition activities, integration of industry and education and other aspects, in order to provide a certain reference value. The full text is explained from three parts. Firstly, the necessity of cultivating innovative talents is analyzed, the current situation of the cultivation of innovative talents in local universities is analyzed, and the strategies and methods of cultivating innovative talents will be explored in detail.

Keywords: digital age; local colleges; engineering majors; innovative talents training; training system

“創(chuàng)新始終是推動一個國家、一個民族向前發(fā)展的重要力量”,國家與社會需要大量的高素質、創(chuàng)新型人才來支持,而地方院校作為為黨育人、為國育才的重要場所,致力于培養(yǎng)工科創(chuàng)新型人才無疑是一個非常重要的教育目標。但在實際育人環(huán)節(jié)中卻仍存在著各式各樣的問題,比如課程體系不完善、實踐育人環(huán)節(jié)薄弱、缺少創(chuàng)新型教育等問題。地方院校工科專業(yè)應當正視這些問題,要從根本上改革這些問題,優(yōu)化課程體系,并從多個方面、多個維度建章立制,拓展創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的途徑,多措并舉,全面加快推進新工科建設,深化我國高等教育改革步伐。

一? 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的必要性

創(chuàng)新型人才,指的是人才在現(xiàn)有的思維模式下,能夠提出有別于常規(guī)或常人思路的見解,利用現(xiàn)有的知識和物質,改進或創(chuàng)造新的事物(包括產品、方法、元素、路徑和環(huán)境),并具有正向作用,從而創(chuàng)造出更大的個人價值與社會價值。歷代科技史都證明了,創(chuàng)新型人才是推動科技創(chuàng)新的基礎,誰擁有了創(chuàng)新型人才、擁有了創(chuàng)新型科學家,誰就能夠在時代發(fā)展以及科技創(chuàng)新中占據(jù)頭籌。在當下數(shù)字時代中,更需要創(chuàng)新型人才來推動數(shù)字科技不斷發(fā)展,或者以數(shù)字技術賦能工科領域。

創(chuàng)新型人才對于學生個人未來的發(fā)展以及國家的發(fā)展均有著非常重要的意義,而地方院校作為為黨育人、為國育才的重要場所,自然要以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為育人目標之一。尤其是對于工科專業(yè)來說,其包括材料、電子、機械、通信和計算機等多學科,為支持新一輪科技革命與產業(yè)變革,支撐服務創(chuàng)新驅動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略,教育部發(fā)布《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》等,正在全力探索全球工程教育領跑之路,高校要加快建設和發(fā)展新工科,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是支持新工科建設的必要基礎之一。

在具體的教育與學習情境中,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的過程,也必然將調動學生的學習熱情,提高學生在工科專業(yè)課程學習中的積極性、主動性和創(chuàng)造性,讓學生開動腦筋,通過觀察、抽象、分析、總結和辯證等一系列過程去研究工程技術,讓學生在研究工程技術的過程中敢于提出新的觀點、樂于改進或創(chuàng)造新的產品等,工科專業(yè)課程的教學質量勢必會更上一層樓[1]。

二? 地方院校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)一直是地方院校的育人目標之一,國家屢次發(fā)布《高等學?!案邔哟蝿?chuàng)造性人才計劃”實施方案》《“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”實施辦法》《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》等綱領性文件,設置“國家高層次人才特殊支持計劃”(國家“萬人計劃”)、“中國青年科技獎”等政策方針,在多層面推動創(chuàng)新型人才培養(yǎng)計劃。在國家引導下,地方院校亦明確了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性,將創(chuàng)新型人才培養(yǎng)視為高校育人工作質量提升的改革之一,因此取得了非常不錯的成果。

但在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的過程中,仍然出現(xiàn)不少問題,距離最終目標還有一定距離。問題可以從四個方面來看。第一,地方院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的頂層設計還有待加強。一些情況下,院校對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的導向、管理和督促比較松散,對創(chuàng)新型人才這一目標紀律不嚴,因此,創(chuàng)新型人才目標時常被落下,成了“喊起來重要、做起來次要、忙起來不要”的事情。第二,地方院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑不夠多元。當下也存在著創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑不夠多元的問題,事實上,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新型素養(yǎng),不僅可以與專業(yè)基礎知識學習、專業(yè)技能鍛煉相結合,也可以通過一些創(chuàng)新型的賽會活動、產教融合育人、優(yōu)秀成果產出等相銜接,不僅要體現(xiàn)在工科專業(yè)課程之中,同時也要體現(xiàn)在課程之外。第三,工科專業(yè)課程體系不完善。工科專業(yè)課程體系不完善主要體現(xiàn)在教學內容較為老舊,教學方法也比較制式化,創(chuàng)新型人才目標無法體現(xiàn)在工科專業(yè)課程教學環(huán)節(jié)中,學生參與課程學習,沒有體驗性,也沒有參與感,陷入了死記硬背的不良循環(huán)中,學生的創(chuàng)新素養(yǎng)自然難以得到培養(yǎng)。第四,實踐育人環(huán)節(jié)弱化,創(chuàng)新機會較少。不少地方院校的實踐育人環(huán)節(jié)薄弱,學校的實驗基地小,實驗設備不足,難以給學生提供完善的實踐研究機會,這導致學生無法將理論內化于心,也無法在實踐過程中激發(fā)創(chuàng)新靈感。此外,工科專業(yè)課程在科研項目、綜合實踐項目、創(chuàng)新創(chuàng)客項目等方面呈現(xiàn)碎片化,限制了學生在實踐研究過程中提升自身創(chuàng)新能力和解決復雜問題的能力[2]。

三? 工科專業(yè)創(chuàng)新型人才的體系構建

(一)? 著眼于校園之內,打造創(chuàng)新型校園文化氛圍

從院校的角度來說,需持續(xù)打造創(chuàng)新型校園文化氛圍,將創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為校風、學風的重要組成部分,再通過物質文化建設、制度文化建設、校園文化宣傳和校園文化活動等多個維度,來提升學生的創(chuàng)新意識,讓校園成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一片沃土。

1? 打造創(chuàng)新型校園物質文化

就校園物質文化來說,校園物質文化的每一個實體,都彰顯了某種教育價值觀,因此,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,在校園物質文化方面,院校需著重凸顯創(chuàng)新型文化。創(chuàng)新型校園物質文化主要體現(xiàn)在科技設施、數(shù)字媒體室以及實驗基地的投入方面,地方院校應打造“大實驗室”觀念,“大實驗室”的基礎是根據(jù)各個工科專業(yè)課程教學需要所設計的專業(yè)課程實驗室,比如根據(jù)能源化工課程需要,設計化學類實驗室,在此基礎上,院校打造工科特色實驗室,比如太陽能、風能、生物質能等清潔能源類實驗室、機械加工實驗室、智能機器人實驗室、無人機制造實驗室和科技科普展廳等。院校打造創(chuàng)新型“大實驗室”,加大資金投入,充實實驗室以及各類工科實踐與創(chuàng)新材料,配置專業(yè)的實驗室導師,“大實驗室”全程對學生開放,鼓勵和引導有需求的學生在課外時間持續(xù)依托“大實驗室”研究課內知識與技能,以此來加強學生的學習成果,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識[3]。

2? 打造創(chuàng)新型校園制度文化

在校園制度文化方面,也要凸顯創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標。地方院校需完善頂層設計,加強對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的制度導向、教學約束以及成果考核。比如在教師的課程教學改革方面,對教師在專業(yè)教學的方式方法進行明確,開展能夠促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學方法,加強教學檢查,避免創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標成為“喊起來重要、做起來次要、忙起來不要”的事情。比如在學生的創(chuàng)新引導方面,對學生的科技成果轉化、創(chuàng)新比賽成果等進行學分獎勵。比如在學生綜合素質考核中,明確將創(chuàng)新型素質作為綜合考核目標之一,以此來檢查學生創(chuàng)新型素養(yǎng)的培養(yǎng)成果。總之,堅持以創(chuàng)新為校園制度與學風的標桿,進一步優(yōu)化校園的制度文化。

3? 打造創(chuàng)新型校園宣傳文化

地方院校加強對創(chuàng)新素養(yǎng)的宣傳,讓學生能夠認識到創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的必要性,潛移默化地對學生產生正向影響。學??梢栽陲@眼地方,如櫥窗報、走廊畫報、宿舍側墻后墻及科技館等位置,設計相應的創(chuàng)新標語,或者利用校園廣播,宣傳創(chuàng)新思想,啟蒙以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。除此之外,學校可以基于入學教育、主題班會、科研教導、科技展覽、學術沙龍、社團活動、學術報告、畢業(yè)設計以及其他校園宣傳中,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,鼓勵和促使學生敢于創(chuàng)新、樂于創(chuàng)新[4]。例如,設置“科技展覽角”,科技展覽角陳列技創(chuàng)新產品、優(yōu)秀科技創(chuàng)新人物以及他們的事跡等,以此來優(yōu)化校園文化,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)。比如上海交通大學的錢學森圖書館,其中常設“中國航天事業(yè)奠基人”“科學技術前沿的開拓者”“人民科學家風范”和“戰(zhàn)略科學家的成功之道”四個部分展廳,融合錢學森的一生經歷與高尚精神,向學生展示錢學森身上包含創(chuàng)新精神在內的高尚品德,無疑能夠激勵學生成長。

4? 打造創(chuàng)新型校園活動文化

從學校的角度來看,還可開展各類的創(chuàng)新型校園活動,以此來讓校園創(chuàng)新型文化氛圍更加濃厚,潛移默化地培養(yǎng)工科學生的創(chuàng)新素養(yǎng),達成為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。校園創(chuàng)新型活動與工科專業(yè)課程教學相對應,實現(xiàn)課內育人與課外育人的相呼應。一方面,地方院校鼓勵學生參與到創(chuàng)新型社團活動中,以社團為載體,將包括創(chuàng)新教育在內的育人目標融入其中,告誡學生創(chuàng)新的重要性,引導學生樹立完善的創(chuàng)新意識,養(yǎng)成健全的創(chuàng)新能力。為了更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,院校對表現(xiàn)優(yōu)異的社團提供經費激勵、名譽激勵及學分激勵等,以此來優(yōu)化校園內的創(chuàng)新文化氛圍;另一方面,地方院校常態(tài)化地組織創(chuàng)新技能比賽活動,在工科專業(yè)課程內,教師可以組織工科專業(yè)課程技能比賽,教師鼓勵學生參加到比賽中,為比賽做好準備,熟悉并精進各項技能,在比賽中獲取一個好的名次。在此基礎上,則以專業(yè)、學校為單位,乃至于校際之間,開展各類工科技術實踐比賽、創(chuàng)新比賽、創(chuàng)業(yè)大賽、數(shù)模競賽、創(chuàng)意作品大賽和科技競賽等,例如可開展機械創(chuàng)新類比賽、電子創(chuàng)新設計類比賽、智能機器人制造類比賽、3D打印創(chuàng)新設計大賽和智能技術應用比賽等各類科技創(chuàng)新比賽等。學校和教師鼓勵學生積極參加,在各類創(chuàng)新型比賽中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力[5]。

(二)? 聚焦于課程教學,打造創(chuàng)新型工科專業(yè)課程教學

工科專業(yè)課程是育人的核心所在,為進一步實現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標,工科專業(yè)課程教師應及時對課程教學體系進行改革,對課程教學中存在的一系列問題進行改進,全面提升工科專業(yè)課程的育人效果。

1? 創(chuàng)新工科專業(yè)課程育人內容

院校和相關工科專業(yè)需分析新時代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標,以及社會崗位對人才的技能要求與創(chuàng)新素養(yǎng)要求,根據(jù)人才需求來調整優(yōu)化課程體系,使得各個教學階段培養(yǎng)的人才都能滿足社會對高素質、創(chuàng)新型人才的要求。以材料類專業(yè)課程為例,可積極探索新能源材料領域的知識教育,對接社會新能源、新材料、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保和高端裝備制造領域,比如4D打印材料、鋰空氣電池、柔性電極材料、碳納米管、超導材料、半導體材料、功能薄膜、智能材料、生物材料、特種玻璃、高性能纖維及復合材料、金屬基復合材料和陶瓷基復合材料等,讓專業(yè)課程能夠更好地對接社會發(fā)展趨勢以及人才需求現(xiàn)狀。總之,工科專業(yè)需做好市場調研,不斷挖掘自身的特色,依托各地域和各領域的資源稟賦,形成特色鮮明的工科專業(yè)育人內容[6]。

2? 創(chuàng)新工科專業(yè)課程育人模式

在工科專業(yè)課程育人模式中,核心就是要加強實踐教學,打造理實一體化教學模式。工科專業(yè)常常需要學生經過大量實踐才能將理論內化于心,才能提升技能實操能力以及創(chuàng)新研究素養(yǎng)。因此,高校應打造“理實一體化”教學模式,結合上文提到的“大實驗室”配置,以實驗、實踐、創(chuàng)新項目等來增強學生的學習驅動力,激發(fā)學生的創(chuàng)新精神[7]。

3? 創(chuàng)新工科專業(yè)課程育人方法

在工科專業(yè)課程教學方法方面,工科專業(yè)課程教師首先要明確地將創(chuàng)新型人才培養(yǎng)嵌入課程教學之中,在課程講解以及專業(yè)活動之中,結合專業(yè)課程內容,以具體的科技創(chuàng)新、技術研發(fā)案例來展現(xiàn)創(chuàng)新的重要性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。此外,教師不僅教導學生完善的知識與技能,同時促使學生去進行創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造,解決知識學習中遇到的難題,創(chuàng)造出具有創(chuàng)意的產品,采用一些具有創(chuàng)造性、實踐性的教學方法,比如開展項目式學習、科學發(fā)明比賽、專業(yè)創(chuàng)新手工作業(yè)等教法。以項目式學習為例,即教師給學生布置一個實踐性的主題任務,讓學生去制定好計劃,然后相對獨立地去完成,更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。讓學生參與到實踐性的、專業(yè)性的科技鍛煉中,學生每一次創(chuàng)新技術、產品研發(fā)、科技發(fā)明的過程,都是主動創(chuàng)新、創(chuàng)造的過程,也是不斷發(fā)現(xiàn)錯誤、糾錯、優(yōu)化的過程,以此有效提升學生的創(chuàng)新能力、實際動手能力等素養(yǎng)[8]。

4? 創(chuàng)新工科專業(yè)教師資源配置

工科專業(yè)教師的專業(yè)素養(yǎng)決定了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的成效,學校有必要加強工科專業(yè)教師建設,或者根據(jù)學生實踐學習的需要,配置專業(yè)化的實驗導師,做好對學生的講解者、引領者、輔導者和管理者等角色。不管是專業(yè)課程教師,還是實踐導師,都需要做好對學生的教育與指導工作,與學生交流課程學習、創(chuàng)意產品、科技發(fā)明的細節(jié),對學生做出指導,引導、幫助學生解決在專業(yè)知識領域或技術創(chuàng)新設計中的困惑和問題。

5? 創(chuàng)新工科專業(yè)學生評價方法

工科專業(yè)課程教師需進一步完善對工科專業(yè)學生的考核評價體系,應當以各學段為單元構建工作系統(tǒng),并注重不同學段的考核與質量監(jiān)控。課程考核評價中要體現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的育人目標,不能實施“一考定終身”的模式,而是采集學生在日常作業(yè)、項目小組作業(yè)、階段性測試結果和課堂觀察等方面的表現(xiàn),分別賦分。對學生在科技比賽、技術創(chuàng)新、創(chuàng)客產品中表現(xiàn)優(yōu)秀的情況,可考慮獎勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分或課程績點,以此來激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情[9]。

(三)? 落實產教融合,以產教融合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

產教融合是應用型本科的一個突破方向,相關教育文件指示,要改變本科教育過于偏向理論研究、人才培養(yǎng)供給側和產業(yè)需求側“兩張皮”等問題。其本質上,讓教育側的科研、教育向著產業(yè)側靠攏,實現(xiàn)功能與資源的集成與協(xié)同,持續(xù)推動和優(yōu)化應用型高校建設和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。具體來說,地方院校和相關的產業(yè)企業(yè)建立合作關系,共同開展人才輸送、技術攻關、產品研發(fā)、成果轉化和項目孵化等研究項目。

其對于地方院校工科專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)有著必然的促進作用。第一,地方院校以及相關企業(yè)可以形成合力,學校、專業(yè)教師和企業(yè)優(yōu)秀工程師共同研究教材,對現(xiàn)有教材進行二次開發(fā),打造更加適合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學環(huán)境。第二,通過建立產教融合實訓基地,可接受產業(yè)訂單,在實訓基地內完成產業(yè)訂單;讓高校學生有機會進入企業(yè)進行參觀或者頂崗實習,參與到真實的工作環(huán)境中,引導學生在頂崗實習過程中感受技術、觀察企業(yè)、創(chuàng)新技術,去思考創(chuàng)新工作程序、創(chuàng)新工作產品等,在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)[10]。

四? 結束語

綜上所述,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是數(shù)字時代地方院校工科專業(yè)的育人核心目標之一,高校需明確創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標,強化頂層設計,探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方式方法。具體來說,從學校角度來看,需優(yōu)化校園創(chuàng)新型文化氛圍,通過物質文化建設、制度文化建設、校園文化宣傳、校園文化活動等多個維度,打造“大實驗室”,完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)制度,做好新型人才培養(yǎng)宣傳,搭建有利于新型人才培養(yǎng)的各類賽會活動等。從專業(yè)課程角度來看,則需要工科專業(yè)在課程育人內容、課程育人模式、課程育人方法、教師資源配置和學生素質評價等方面進行創(chuàng)新,讓專業(yè)課程教學成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的沃土,實打實提升工科專業(yè)的育人能力。從產教融合的角度來看,則可依托于產教融合育人平臺,開展訂單實踐、企業(yè)參觀或者頂崗實習等教法,讓學生在其中提升創(chuàng)新型素養(yǎng)。

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