新工科視域下的工科專業人才創新創業能力培養模式研究與實踐

胡軍 劉燕德 梁康玉

【摘要】隨著科技的發展，新工科在傳統工科的基礎上應運而生，在社會上發揮著越來越大的作用，應對新工科，我國傳統的工科人才培養模式也要發生相應的變化。本文以新工科為視角，分析了在新工科視域下我國工科專業人才創新創業能力的培養模式，介紹了從課堂到實踐兩個大方面的人才培養方案，以進一步豐富和深化該專業的人才培養研究成果，使工科專業的人才符合時代發展的需求。

【關鍵詞】新工科? 工科專業人才? 創新創業能力培養

【基金項目】本文系江西省高等學校教學改革項目：“工程教育專業認證課程體系優化研究——以測控技術與儀器專業為例”的成果，項目編號：JXJG-19-5-20。

【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）39-0196-03

一、引言

近年來我國大力發展生產力與生產技術，各大高校工科專業人才的培養也應做到相應的改變，學生創新創業能力也應該提升到一個新的層面。各大高校在相應的學科建設上也應做出改變與提升，為高校工科建設開創了全新的視角，使理論與創新創業實踐的融合作為主要培養任務。

工科專業人才培養在我國尤為重要，但近年來隨著科技的發展，一方面該專業的人才培養一定程度上與時代脫節，學生缺乏自主創新意識。另一方面，工科的學生培養應著重加強創新能力，而現在的大學生普遍缺乏該能力，使得無法將所學知識運用到實際問題當中。因此，依照新工科背景下社會對工科專業人才的需要，本文對工科專業人才創新創業能力培育形式進行深入的探究。

二、工科專業人才的傳統培養方法及其局限性

1.工科專業人才的傳統培養方法

在現有的培養方法中，加強專業素質教育、培養工程實踐能力是研究者常常采用的方法。在突出專業素質教育中，部分院校在保證專業內容方面教學的同時，加強培養學生的團隊協作意識、社會責任意識、發明創新意識，以及培養學生在工程設計時考慮環境和社會所存在的制約因素，使工程設計更好地融入時代發展。此方法考慮了人文因素對于專業教育的影響，使該專業學生在發展中更好地契合社會需要，但是學生對于該學科在新時代的最新發展動向不夠明確，只是單方面認為符合社會的發展需要，但實際上可能與社會發展的最新動向脫軌，導致專業知識無法充分發揮價值。

隨著社會的發展，對工程建設的標準越來越高，不止要求工科學生領會理論知識，也更注重工程實踐能力。一些高等院校設立了實踐教學平臺，將實踐教學與基礎課教學相結合，設置測控技術實驗室、機器人實驗室、儀器控制實驗室，以及對于第二課堂實踐教學設立相應的學分來激發學生的積極性，培養學生的動手實踐能力，但大部分學校在設備方面存在一定欠缺。

2.工科專業人才傳統培養方法的局限性

盡管通過加強專業素質教育、培養工程實踐能力在培養工科專業人才方面取得了一定的成果，但是傳統的培養方法也具有其自身的一些局限性：首先，在教學理念方面還是過于單一化，目前高校幾乎每個專業都在重點強調學生的專業素質教育，學校也開展了相應的德育課程來加強學生在該方面的思想教育。因此本專業的獨特性沒有體現出來，學生對當今時代發展下本專業的定位不夠清晰，所學的知識對社會的貢獻難以最大化，由于主觀因素的存在，有的甚至會錯誤理解本專業的發展動向，誤入歧途。其次，在培養學生工程實踐能力方面，傳統的教學模式沒有體現與時俱進，與時代先進性相結合的特點。隨著時代的發展，一些技術已經被人工智能所取代，漸漸淡出專業的培養范圍，打造一些過時的專業實踐平臺浪費人力與財力，如果只是一味強調培養學生工程實踐能力而不融入最新的科技，結果只會是浪費更多的資源。

由于時代的發展以及技術的推陳出新，人才培養模式絕不是一成不變的，這就需要研究者在傳統人才培養方法的基礎上適當采用新的技術和方法打造專業人才。

三、新工科視域下基于學科創新的工科人才創新創業能力培育方式探究

在所有的學科里，研究方法和技術手段都是推動該領域研究進步和發展的重要中介環節，它在人們長期從事科學研究的活動過程中形成，又在動態發展的過程中不斷完善。研究方法和技術手段的更新常常會使研究結果的描述變得更加清晰、準確，有時對研究的意識和觀念還會形成強有力的沖擊，促使研究的內容和問題更加廣泛、更有深度。

新工科視域下智能制造戰略的提出，對于各大高校工科專業的學生提出了明確的要求，要將學過的知識與技術與時代前沿科技緊密結合，應對國家所提出的智能制造相關戰略。但是目前許多高校對于工科專業人才的培養還是趨向于傳統的人才培養要求，沒有跟隨時代的變化，當下新工科的背景對于高校工科專業人才的創新創業能力培養提出了從課堂到實踐兩個大方面的改革。

1.專業知識體系革新

應對當下流行的新工科背景，學校的首要任務就是將原有的課程體系進行革新，將與新工科有關的課程進行相關整合，從而擴充專業知識體系，使之符合工科專業人才在新工科背景下的培養需求，在教授專業知識的同時融入創新創業的元素，使創新創業逐步融進常規的教學課堂，造就學生創新創業的思維，使學過的知識可以靈活運用，提升工科學生的基本素養與能力。

2.學科交叉融入課堂教育

地區的轉型發展與專業人才的創新能力密不可分，新工科的發展要求傳統工科知識與當下前沿科技相結合，因此地區想要轉型發展將會越來越多地依靠具有創新意識的工程人才。而目前，我國工程教育本科環節學科壁壘重重，工程人才學科領域單一，窄化了人才的知識體系，無法適應新經濟、新產業的發展。因此，學校應抓牢掌握基礎課程，與人才培養目標緊密結合，開展創新課程，搭建專業建設融合平臺，將工科專業與新工科背景下需要學習的大數據、人工智能等相關專業的知識有機結合，將這些課程列為必修課程，并計入相應的學分，這樣做可以提高學生的積極性，擴展學生的專業視野，間接培養了其創新創業能力。

3.重點打造“雙創型”人才

工科學生普遍缺少創新創業能力，但創新與創業對于大學生自身的發展以及推動社會的進步有著重要的作用，國家一直以來也很重視大學生創新創業。2010年5月教育部發布的文件明確提出創新創業教育是適應經濟社會和國家發展戰略需要而產生的一種全新的教學理念與模式。培養“雙創型”人才可以幫助學生更好地應對當下迎來的新工科時代，培養的措施具體如下：

（1）加強學生的通識教育，打好專業基礎的同時拓寬專業口徑從而增強專業適應性，使所學的專業知識能更好地融入創新和創業。培養“雙創型“人才需要教學方式的全面創新。傳統的以教師為中心的知識傳授方式必須向實踐與創新相結合，增強師生互動以激發學生的創新能力與創造能力。

（2）學校與導師應鼓勵學生主動踴躍參加“互聯網+”、“挑戰杯”等大學生創新創業大賽以及全國大學生數學建模競賽、程序設計和電工電子等各類學科基礎競賽活動，使得學生在運用自己所學的理論及實踐基礎的同時又可以培育創新能力與發明能力，進而促使學生對學習充滿熱情。

（3）引進其他學?；虬l達國家的優秀課程與案例，一方面拓寬學生的專業視野，使之緊隨學科的前沿發展;另一方面可以完善學校的創新創業教學體系，強化實踐教學，打造多元化人才培養模式。

（4）開設創新創業學分。創新是引領發展的第一動力，新工科背景下儀器的智能化、國際化都需要通過創新來體現。為鼓勵學生參加創新創業，高?？梢宰寣W生通過參加開放性實驗項目、學科競賽、大學生創新創業訓練項目等方式獲取創新學分，進一步提升學生的創新精神和創新能力。

4.促進教師專業發展

某些高校的教師安于現狀，在做好日常的教學工作后，不愿意去學習新知識、新技術，導致無法跟上專業的前沿發展，所教授的知識無法滿足社會對該專業的人才要求。但從當下形勢來看，我國高校的智能制造專業領域需要朝著內涵化方向發展，這就要求高校教師推陳出新，汲取新知識并且對自身專業能力精雕細琢，因此促進教師專業發展顯得十分有必要，針對此問題，高校應提升專業導師的學科素質，具體措施如下：

（1）健全政策與獎勵機制

學校應制定教師個人發展規劃，要讓教師在發展中認識到自己的優勢與不足，認識到自己的專業素質與當下時代發展所要求的差距，盡快提升自己的專業素養。另一方面，制定有利于教師發展的激勵措施，對有突出貢獻的教師給予物質和精神獎勵，一定程度上可以激勵教師學習與創新。

（2）健全教師考核機制

目前高校傳統工科專業的教師大多只了解與本專業相關的傳統知識，而缺乏與時俱進的學科知識。智能制造背景下，學校應重點培養教師在該方面的技術與素養。學校應加強教師對智能機器的學習和使用并定期派送一些表現優秀的教師跨校或出國與相應的學者或企業進行合作與交流，使最前沿的思想與技術融入學校，并對其業績進行定期考核，進一步提升其專業技術水平和專業影響力。

（3）教師教學觀念改革

要培養出順應當下智能化時代的專業人才，教師在自身的教學過程中要進行變革，即從固有的理論教學模式轉變為理論與實踐相交融的教學模式，使得學生今后步入社會可以將自己所學的知識靈活運用，解決當下時代發展所面臨的生產問題，尤其是在智能制造專業群的教學中，由于學生畢業之后多數會進入到高新技術產業工作，因此，教師只有主動轉變自己的教育觀念，才能真正滿足實際的教學需要，確保學生能夠實現更好的發展。

5.打造專業實踐教學平臺

在新工科背景下的工科人才培養中，實踐教學體系應在傳統的實踐體系中增加工業4.0全生命周期管理、產品項目競賽驅動、對外合作交流等先進理念。完善專業實踐教學平臺，具體措施如下：

（1）打造校內實踐教學平臺

專業實踐平臺要體現專業基礎課的學習效果，對平日的基礎課包括自動控制原理、單片機設計、模擬電子技術等有所涉及與考查，使得學生的專業基本實踐能力有所保障。工科專業的專業課程實驗平臺應設置測控技術實驗室、機器人實驗室、儀器控制實驗室，專業實驗室配備智能機器人以及Multisim、Matlab、SimuWorks 等多種仿真軟件，培育學生與機器人協作配合的能力，以及實現機器人擴張、延展和局部地代替人類行家在制作流程中的腦力工作的能力，達到人機一體化，符合目前智能制造的人才培養標準。

（2）堅持校企聯合培養

新工科背景下對于工科專業的人才具有較高的要求，對該人才具備人機一體化仿真協作、設備運作管理以及智能體系研發、維護、管理、推廣等技能提出了明確的要求。由于高校實驗設備與生產研發經驗有限，要達到上述要求需要采取校企聯合培養的措施，建立與智能制造企業的深度合作，從而打造專業校外實踐教學平臺。當高等院校有一定的資源底蘊時，可以把企業引進學校，把課堂搬入工廠，企業的技術骨干參與人才培養全過程，師生共同參與企業生產全過程，將對學生的科研素質培養融于產品生產研發當中，專業教學活動與企業產品生產相對接，充分發揮校方和企業的科研長處，校企共建“智能制造工程師”人才培養基地，整合院校和企業資源，促進校企互動，實現互惠互利。

（3）面向智能制造領域構建“專業+”和創新實訓平臺

為了更好地將實習、實訓、社會服務與智能產業后臺下的專業發展相銜接，學校需建立“專業+”實訓平臺，實現學生將專業理論知識與智能制造相關模塊相結合，滿足該專業對于實踐教學活動的要求。學校應以工業4.0的要求為基礎，并在此基礎上開發創新實訓教學項目，優化實訓課程體系。

四、新工科視域下工科專業人才創新創業能力培育的展望

目前，我國工科專業人才培養存在的核心問題就是學生缺乏創新意識，并且對當下最新科技發展動向關注度不夠，這就需要教育工作者明確當下大學生的學習狀況與學習動向，針對工科專業而言明確學生的學習情況以及對該專業的認知程度，以學生為本，為了更有效地培養本專業的技術人才，在新工科背景下，教育者可以從以下幾個方面入手：

第一，教育者應隨時了解學生的學習動態，利用學生提交的學習資料及課下師生交流的機會，如答疑、作業、報告或測驗成績等，對大學生課堂外學習的積極性與主動性等學習狀態進行測評，從另一個側面了解大學生的學習動態。

第二，教育者可以借助新工科視域下新技術本身的特點，激發學生對此的學習興趣。教育者每節課可以抽一定的時間為學生展示當下流行技術的研究成果或該技術在工科專業領域的應用成果，引導學生在專業領域與時代發展領域尋求結合點，一方面讓學生了解了當下社會科技的發展動向，不至于與社會脫節，另一方面對新的技術有所了解，今后在專業學習方面可以盡可能多地向其靠攏。

因此，新工科對于工科專業的學生創新創業能力的發展來說是一個機遇與挑戰，也是該專業人才培養的一個契機，為了讓學生更好地融入新工科這個時代背景當中，教育者在平時還需對學生的學習動向進行密切關注以及引導。

五、結論

新工科是國家工科教育未來的發展方向，展現了一個國家的科技實力，工科專業人才創新創業能力的培養代表了一個國家未來的科技之路能走多遠，因此工科專業人才創新創業能力顯得尤為重要，本文分析了新工科視域下工科專業的發展現狀，根據發展所面對的問題以課堂教學和實踐教學為出發點對工科專業人才的培養展開研究，所提出的方法對于新工科視域下工科專業人才創新創業能力的發展存在不可忽視的借鑒意義。

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作者簡介：

胡軍（1992年-），男，漢族，湖北孝感人，博士，講師，研究方向：光電檢測技術。