全員覆蓋的大學生創新能力培養模式構建探索
——以南京航空航天大學土木工程專業為例

張麗芳 趙 杏 吳 瑾

南京航空航天大學民航學院土木與機場工程系，江蘇 南京 211106

一、研究背景

培養人才是高校的核心任務，培養創新人才是一流高校的不懈追求。教育部吳巖司長在2018—2022 年教育部創新創業教育指導委員會第一次全體委員會議上指出，創新是高等教育與生俱來的DNA。2015 年5 月，國務院辦公廳印發了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，全面部署深化高校創新創業教育改革工作。近年來，教育部在教育創新發展方面推出了多項舉措，如：深化“四新”建設，實施卓越人才培養教育計劃2.0，實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0，推進中西部高等教育振興，實施數字化戰略，建設智慧高教平臺等。創新教育理念也逐步被深化和落實，從研究型高校到應用型高校再到高職院校，都在探索實踐中摸索前行。各大高校在持續不斷的改革中開展了各有特色的創新人才培養，如山東大學通過基礎學科拔尖人才培養及應用學科卓越人才培養等方式構建拔尖創新人才培養體系；西安交通大學提出“品行養成、知識傳授、能力培養和思維創新”的四位一體創新人才培養模式，實施了8項人才培養專項工程；哈爾濱工業大學提出新工科“π型”方案等。

目前大學本科創新人才的培養主要分為3 個層次：一是從學校層面開展的拔尖創新人才培養。一般以實驗班或其他名稱的人才培養班的方式選拔優秀人才，開展有別于普通班的培養，為“特區模式”，表現為課程難度加大、創新活動增加、師資力量傾斜等方面。此類案例很多，成果豐碩，如中國科學技術大學開辦的少年班、北京大學的元培學院、南京大學的匡亞明學院等。二是從專業層面開展的創新人才培養。一般以專業采取一些創新培養措施及構建人才培養體系為主。如吉林建筑大學交通工程專業采用了協同育人、依托實踐平臺、加強人文教育等方式。目前這方面的改革創新正在積極開展，但以試點班為主。三是從教學層面開展的創新人才培養，表現為教師運用小組研討或其他研究型教學方法，促進學生創新意識的形成，如重視教學設計、重構教學載體、鼓勵學生自學等。

以上3個層次的創新人才培養模式中，第一、第二種方式主要以試驗班、試點班方式開展，面向部分學生；第三種方式則依托授課教師，其成效和受益面有較大程度的不確定性。對于專業而言，如何將創新能力培養覆蓋到本專業全體學生，是值得探索的重要問題。為了深入了解學生能力培養的成效，南京航空航天大學土木工程專業（以下簡稱“本專業”）以工程教育專業認證為契機，對學生能力展開調研，并結合學校定位，開展全員覆蓋的大學生創新能力培養模式改革。

二、學生能力調研及分析

結合工程教育專業認證要求，本專業提煉了10項能力、素養指標，于2017 年對2013～2017 屆畢業生展開能力評價調查，收回有效問卷121 份；2018 年、2019 年對畢業生展開調查，共收回有效問卷101 份。評價標準分為優、良、中、合格、不合格共5 個級別。學生優、良的評價占絕大多數，中和合格的評價較少。

本專業畢業生自評為優和良的比例較高，基本上達到40%～50%甚至更高，表明畢業生對自身達到畢業要求的認可度高，也體現出畢業生對大學4 年自身能力提升的積極肯定。從2017 年到2019 年學生評價的縱向對比看，學生對各項能力的評優比例有所上升，評價變得更加自信。對比2017屆之前及之后的數據，可以發現畢業生對研究能力的合格等級評價有明顯下降的趨勢，而評價優秀的比例明顯上升，表明畢業生對自身研究能力的認可度提升；而對溝通與團隊合作能力的合格等級評價則有明顯上升趨勢，評價優秀的比例降低表明畢業生對這一指標的滿意度下降，也可能與畢業生的自我及個性強化有關。以上分析結果表明近年來本專業學生的創新能力培養質量有所提升。以下將結合本專業近些年在學生創新能力培養方面開展的改革及規劃進行介紹，以期與同行交流，共同進步。

三、提升學生創新能力的培養模式構建

結合“一流本科專業”建設要求及社會對創新人才的需求來提升學生創新能力是研究型大學人才培養的重要目標之一。南京航空航天大學于2017 年進入國家“雙一流”建設序列。“雙一流”不僅體現為一流大學、一流學科，其內核是“落實立德樹人根本任務，培養一流的拔尖創新人才”。學校持續推進一流大學、一流學科及一流專業建設，本專業于2019 年獲批一流專業建設點，其專業特色在于將思政教育與學業指導相融合、具有機場工程特色，而一流學科平臺優勢資源及卓越的實踐創新發展模式則是本專業的突出優勢。

教育部原部長陳寶生在2017 屆全國普通高校畢業生就業創業工作網絡視頻會議上的講話中強調，要切實將創新精神、創業意識和創新創業能力的培養融入人才培養全過程，在培養方案、課程體系、教學方法、實訓實踐等教學關鍵環節改革上取得進展。本專業在以上各環節均針對學生創新能力培養開展了一些工作。

（一）修訂培養方案及課程體系，加強學生科研素養提升訓練

國內外高水平大學的學生創新能力培養實踐表明，將現代科技的最新成果有機融入教學，引導大學生參加科研訓練，推進國內外學術交流，是培養創新人才的重要途徑。有研究表明自主學習、導師指導和學校的科研支持均對大學生科研創新能力具有顯著正向影響。許多大學為了提升本科生的科研能力，推行本科生導師制，也取得了喜人的成果。本科生導師制是開展覆蓋全專業學生（以下簡稱“全員覆蓋”）創新能力培養的基石。

本專業實行本科生導師制已有多年，但一直缺乏對導師工作進行量化要求和考核，學生在這一制度中的受益程度取決于導師個人的態度、管理方式及學生的積極主動性。而事實表明，絕大部分學生的積極主動性比較缺乏，不會主動與導師研討、開展創新活動。部分畢業生在座談會中也反映出其本科生導師制的作用與期望值有較大偏差。與此同時，學生近年考研的意向增強、升學比例加大，本專業近2 年的應屆生升學讀研比例均達到50%以上，這為開展全員科研素養訓練奠定了受眾基礎。

基于這一狀況，本專業修訂了培養方案及課程體系，新增“科研素養訓練”實踐課程及“結構模型創新設計與制作”理論加實驗課程，前者與導師制對接，后者與學科競賽對接。科研素養訓練主要是通過導師指導學生申報并開展創新項目，安排或指導學生開展科研課題或其他專項訓練，培養學生發現問題、分析問題、解決問題及開展科學研究的能力，使學生在專業文獻綜述撰寫、文獻閱讀、研究方法、數據處理、綜合分析及科技論文撰寫等方面得到系統的學習和訓練，從而提升學生科研素養。其具體內容包括數個專題講座及導師的研究報告類講座，專題講座主要涉及中英文文獻檢索及閱讀翻譯、文獻綜述撰寫、科技論文撰寫等。此外，鼓勵學生參加科研交流活動等，并把導師引導學生參與科研實驗以及數值模擬、分析等系列科研活動作為科研反哺教學的一種方式。這些內容均由導師安排本科生在大學四年中有序完成，由課程組組織考核。這一課程的實施，使本科生導師制的工作內容具體化，以便于落實；導師也可以將不同年級的學生進行集中管理，以便于學生相互溝通；同時作為課程實施，也使學生的科研訓練有學分要求，有助于實現科研訓練全員化。

（二）加強實訓實踐環節，以科技競賽、大學生創新訓練項目帶動學生創新能力發展

近幾年，隨著國家對大學生創新創業支持力度的加大，學生的創新能力訓練機會增加。目前學生可以申請國家級、省級、校級等各類大學生創新項目以及自由探索項目，因此，學生的參與比例很高。比如本專業參與大學生創新項目的學生比例已超過50%，對學生的科研能力起到了良好的訓練作用。但大學生創新項目的實施也存在一些問題，如不少學生“重申請輕實施”，有些大學生創新項目無疾而終。究其原因，一是申請的課題由教師提供而非學生自行提出，且缺少長期的推進機制，因此學生的主觀能動性不足；二是部分課題難度過大，學生嘗試以后因產生畏難情緒而放棄；三是學生及指導教師均缺少項目實施與結題的壓力和動力。

針對以上問題，在大學生創新項目管理方面，本專業每年通過土木工程系科協組織師生對接大學生創新訓練項目申報，近年來學生每年新增創新項目都在10項以上。由于本專業在培養方案和課程體系中增設了“科研素養訓練”課程，將大學生創新項目結題作為該必修課的考核選項之一，學生必須完成一項大學生創新項目或者參與導師的其他科研項目方可達到該課程的考核要求。為了促進大學生創新項目立項后得到有效開展而組織中期檢查，由科協推動問題的解決，爭取提高立項項目的完成率。同時還加強了對指導教師的考核，將結題的項目計入教師的工作量，對于多次指導項目未能結題的教師則限制申報。以上措施的執行，使得學生在大學生創新項目的推進及結題方面取得明顯成效。

科技競賽也是培養學生創新能力、鍛煉學生實踐能力的有效手段。目前科技競賽項目多，有涉及學科專業的，也有涉及學生素養能力的，還有涉及綜合能力、創新創業能力的，因此，學生的實踐鍛煉機會也比較多。但參加競賽會占用學生大量的時間，甚至可能影響其學業，因此，需要權衡其利弊。各專業宜結合本專業的特點，有針對性地引導學生參加一些高階性、有挑戰度的競賽，并通過不同年級學生的組隊與交流，使得競賽的經驗教訓得到交流，不斷提高學生的專業實踐水平。

本專業結合自身專業的特點，將中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生結構設計大賽、全國大學生交通運輸科技大賽、全國混凝土設計大賽及全國BIM 技術大賽等幾類競賽作為學生的主要學科競賽，每項競賽均安排專門的教師負責發布信息、指導學生。從校賽到國賽，學生對這幾大項競賽的參與率達到90%以上，并反映參與這些競賽對自身專業能力提升有很大的促進作用。以全國大學生結構設計大賽為例，本專業在課程體系中增設了“結構模型創新設計與制作”選修課，課程有理論學時及大量的實驗學時，學生非常感興趣，每年的選課比例（即當年選擇該課程的學生占該年級學生的比例）幾乎達到100%，任課教師亦為競賽的指導教師，從授課到實驗開展，教師既能考查選拔參賽學生，又能從競賽角度對全體學生開展專業創新訓練。

（三）開展教學方法改革，不斷增強學生創新意識

創新意識是人們主動開展創新活動的觀念和意識，是對創新活動的追求、興趣和欲望，因此，具有創新意識是開展創新活動的起點。創新意識作為思想層面的一種素養，其培養和考核均有很大難度。因此，大學教師要改變觀念，不僅僅傳授知識，更要從立德樹人角度出發，積極開展教學創新，提升育人效果。

本專業積極推動教學方法改革，一方面推進“三全育人”，為每位本科生配備導師，從學生的入學教育、理論學習、實踐實訓、學術預研、人文和職業素養提升等方面，加強學生學習的全過程管理和指導，促進學生全面優質發展；通過學生黨支部與教工黨支部共建以及本科生導師制實施，構建了專業教師、班主任、輔導員協同育人機制。

同時擴大思政教育范圍，在全部專業課中開展課程思政教育。建立基層教學組織即課程組，通過課程組內的研討交流活動，積極推進教學創新。目前各專業普遍在大一階段開設導論課程及新生研討課程，以引導學生盡早樹立專業思想，激發專業興趣。在導論課中引入更多創新元素，而不單單是對基本知識的介紹，也能使學生更早樹立創新意識。

本專業面向大一學生開設有土木工程概論、土木工程新進展這2門專業導論及研討課，并從2019年開始在這2 門課中貫徹課程思政理念，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，鼓勵其在實現自我價值的同時展現家國情懷，服務國家和社會，同時認識到具有社會責任感能在一定程度上決定其創新研究成果的實用性和前瞻性。實踐表明，經過大一一年的引導，學生普遍表現出良好的創新精神，大二時對創新項目申報及學科競賽的參與熱情很高。

四、結語

對于研究型高校來講，學生創新能力培養是重點也往往是較弱的項，南京航空航天大學土木工程專業學生在能力自評調研中也認為自己的研究能力偏弱，但近幾年逐步有所好轉，表明部分改進措施起到了促進作用。本文基于筆者現有工作總結及未來工作構思，從3 個層面提出構建全員覆蓋的大學生創新能力培養體系：通過修訂培養方案和課程體系，加強學生科研素養訓練，將創新訓練及導師制全面落到實處；通過競賽及大學生創新項目，促進學生創新能力的發展；通過課程思政引導，激發學生創新意識。