新工科背景下高等林業院校全員大學生創新能力培養機制構建與實踐

高振華 朱曉冬 韋雙穎 宋永明 陳志俊 韓世巖 陳百靈

摘? 要：新工科建設背景下高等林業院校大學生創新能力的培養機制亟需轉變，以滿足林業相關行業對專業人才的迫切需求。以東北林業大學材料科學與工程學院為例，面向新工科的人才培養目標，構建由課程實驗課、課程實習、創新項目訓練、專業技能實訓、學科競賽、畢業實習和畢業論文多個模塊組成的綜合實踐創新教育體系。依據實踐創新教育體系，以產業需求為出發點，設置相應的實踐課程、進行通識教育、技術教育和一線行業的實踐教育，實行校企合作帶薪實習，在實際工作環境中培養全員大學生的綜合創新能力，并總結東北林業大學材料科學與工程學院全員大學生創新能力培養效果，為高等林業院校全員大學生創新實踐能力的培養和提升提供幫助。

關鍵詞：新工科；創新能力；培養機制；林業院校；人才培養

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）25-0005-04

Abstract： Under the background of new engineering construction， the cultivation mechanism of innovation ability in forestry universities needs to change to meet the needs of forestry related industries for professional talents. Taking the School of Materials Science and Engineering of Northeast Forestry University as an example， facing the talent training goal of new engineering， a comprehensive practical and innovative education system consisting of multiple modules， such as curriculum experiment， curriculum practice， innovative project training， professional skills training， discipline competition， graduation practice and graduation thesis， has been constructed. According to the practice and innovation education system and taking the industrial demand as the starting point， we set up corresponding practice courses， carried out general education， technical education and practical education in the front-line industries， implemented school enterprise cooperation and paid practice， and cultivated the comprehensive innovation ability of all college students in the actual working environment. We also summarized the training effect of the innovation ability of all college students in the School of Materials Science and Engineering of Northeast Forestry University. The study provides help for the cultivation and promotion of innovation and practice ability of all college students in forestry colleges and universities.

Keywords： new engineering; innovation ability; cultivation mechanism; forestry colleges and universities; personnel training

在當今世界的發展與競爭格局中，創新型人才培養質量和能力對于國家的發展起著至關重要的影響[1-2]。黨的十九屆六中全會提出：創新是一個國家、一個民族發展進步的不竭動力。當前世界范圍內新一輪科技革命和產業變革加速進行，造就了當今世界發展與競爭的格局，無論是國家還是林業行業的競爭，其核心都是人才的競爭，尤其是創新型人才的競爭。因此，人才的培養尤為重要，創新型人才的培養質量和能力已成為我國提高綜合國力和國際競爭力的重要影響因素。2020年9月11日習近平總書記在科學家座談會上強調：“我國經濟社會發展和民生改善比過去任何時候都更加需要科學技術解決方案，都更加需要增強創新這個第一動力。”我國林業建設正處于重要的發展時期，林業行業的持續健康發展和國際競爭力的提升急需大量創新型人才[3]。高等林業院校如何培養具有濃厚家國情懷的高素質創新型優秀人才，使之成為我國林業領域建設與持續發展的主力軍和接班人，已經成為擺在林業院校面前的重要課題。大學生的創新能力培養需要在創新意識、創新思維、實踐動手、終身學習和思想品質等方面，對全體在校學生進行系統培養[4-5]。這就要求各高等林業院校創新機制，從人才培養方案、課程體系、教學方法、實踐體系、評價機制及課程思政等方面出發，構建科學有效的創新能力培養機制，使創新能力培養貫穿專業教育的全過程，是未來高等林業院校建設的一項重要內容[6]。

一? 高等林業院校全員大學生創新能力存在的問題

大學生創新能力培養是很多高校人才培養的薄弱環節，創新能力培養主要面向少數優秀或具有特長興趣的學生，屬于小灶模式，并未面向全體學生，這既有悖教育公平原則，也無法滿足國家和行業進一步發展對創新型高端人才的需求[7-8]。高等林業院校作為林業行業的重要創新型人才培養基地，應積極進行創新型人才培養模式改革，努力培養服務林業發展的創新型高端人才[9]。但是，目前一些高等林業院校在大學生實踐創新能力的培養過程中還存在以下問題：①實踐類創新課程設置不合理、實習實訓安排不充分、體制機制不完善及雇主反饋不及時等關鍵問題；②傳統的實踐教學考核評價模式不能真實、客觀地反映學生的學習態度、實踐能力和創新水平。③校企合作不穩定、實踐教學投入不足、企業參與深度不充分等問題。相關學者從學校、院系和個體層面考察大學生創新能力的影響機制，研究結果表明不同層級高校或學科分類在大學生創新能力培養上沒有表現出顯著差異;教學活動各環節對創新人格和創新思維的影響有限，但課程內容的前沿性以及師生互動對大學生創新能力的培養有積極效果;高質量的科研實踐和社會實踐對創新人格和創新思維的培養具有一定作用。因此，高校只有在人才培養改革過程中充分認識創新人才的成長規律，進行相應的人才培養模式創新，才能有效提升大學生的創新能力[10]。

二? 高等林業院校全員大學生創新能力培養機制構建

高等林業院校工科大學生實踐創新能力是國家需求，構建科學有效的培養機制是保障，這是提高高校辦學質量、推動高校自身不斷發展的必然選擇。創新能力是一種技能，不僅需要理論知識指導，更需要通過具有實際價值的實踐創新綜合訓練才能達成。只有樹立實踐教育理念，才能做到理論與實踐結合。要為大學生創造實踐環境[11]。如何能進一步提升大學生的綜合實踐創新能力，國內各高校在人才培養方案、專業課程體系和實踐創新管理模式等方面都面臨挑戰[12-13]。東北林業大學材料科學與工程學院主要從以下幾個方面構建全員大學生創新能力的培養機制。

（一）? 基于產業需求建平臺

為更好地進行林業工程拔尖人才工程實踐能力的培養，面向畢業生和30余家用人單位開展了畢業生實踐能力考核意見的問卷調查。總結了在實踐教學改革的過程中應注意的問題，基于林業工程產業需求創新了實踐教學方法。

（二）? 基于技術發展改內容

1）林業工程本科專業實踐教學課程占總學分的比例由23%增至30%，通過增加實踐教學的比重，進而提高學生的實踐動手能力。

2）根據專業發展的需求和行業發展現狀，與企業密切合作，引進具有豐富經驗的企業高級技術人員為兼職教師，把社會上的行業專家引進學校課堂，提高實踐教學質量。

3）充分利用校外實踐基地，使教師和學生與各相關企業單位之間建立聯系，加強交流，積極培養“雙師型”教師。

4）嘗試并建立多種形式的實踐教育培養模式，拓寬本科專業畢業生就業渠道，實現畢業生和用人單位的零距離接觸。

（三）? 基于學生志趣變方法

林業工程類專業重構后的實踐教學環節包括：企業綜合實踐、專業技能綜合訓練、大學生創新創業項目、國內外創新創業比賽、專業考察、專業認識實習、課程設計和畢業設計。創新型拔尖人才的培養應注重實踐教學的連續性和相關性，并與創新創業項目、創業比賽相結合，采用科研反哺教學的模式，加強在實踐中對專業基礎理論知識的理解和提升。

（四）? 基于帶薪實習創條件

1）在已有的兩個國家級工程實踐教育中心基礎上，繼續建設一批工程教育實踐平臺教學科研實習基地，安排大學生到實踐教學基地進行為期18～20周的帶薪實習，提升學生的創新能力和實踐能力。

2）拓展實習基地數量。確定了多家企業參與東北林業大學新工科研究與實踐項目建設，共同建設國家級工程實踐教育中心。

3）實行工程實踐教育導師制。讓學生的課程設計和畢業設計與企業實踐緊密結合。校內導師與實習單位共同指導、管理學生，實行“雙導師制”，實現校企合作零距離。讓學生通過實踐創新，明確職業規劃，為實現精準就業提供良好的橋梁作用。

（五）? 基于國際前沿立標準

積極參加了國際木材科學與技術學會組織的國際認證，以國際認證標準進行林業工程實踐教育效果評價方式改革。建立基于林業工程新工科拔尖人才勝任能力模型的評價系統。根據用人單位的學生實習鑒定表、學生本人的實習周記和實習總結報告綜合評分，通過三方的綜合評價可以真實、客觀地反映學生對基礎知識、實踐能力、創新能力的掌握程度，更好地幫助學生改善個人能力素養，有效規劃設計個人的職業生涯。

三? 高等林業院校全員大學生創新能力培養機制改革的成效

東北林業大學材料科學與工程學院作為東北林業大學國家“雙一流”學科建設的主建學院，擁有高分子材料與工程、木材科學與工程、林產化工、輕化工程、材料化學和家具設計與工程6個材料類和化工類工科專業。根據國家教育改革的指導思想和總體部署，在2012年啟動國家卓越工程師教育培養計劃、在2017年啟動新工科建設計劃、在2019年啟動一流本科教育行動計劃，旨在培養多元創新型人才，服務國家和行業的創新驅動發展。本學院以林業工程產業需求為導向，以學生志趣為出發點，總結分析實踐教育培養過程中存在的主要問題，積極開展新工科實踐教育體系改革，聯合相關企業共同參與制定了新工科人才培養方案，進一步優化創新實踐教學課程體系，結合企業實際需求完善創新實踐教學內容，結合畢業生和在校生的調查問卷反饋結果提升實踐教學環節和組織形式。推進帶薪實習，探索建立了林業工科實踐教學新范式，主要創新點如下所述。

（一）? 實踐創新課程體系創新

依據教育部新工科實踐教育體系，結合林業高校的人才培養目標，以林業產業需求為出發點，構建了由課程實驗課、課程實習、創新項目訓練、專業技能實訓、學科競賽、畢業實習和畢業（設計）論文多個模塊組成的“產業需求+專業方向+帶薪實習”的實踐教育體系。通過設置相應的實踐課程、進行通識教育、技術教育和一線行業的實踐教育，實行校企合作帶薪實習，在實際工作環境中培養全員大學生的綜合實踐能力。為了進一步加強學生綜合運用知識解決復雜工程問題的實踐能力，在人才培養方案中新設置了材料性能綜合評價類實踐課程，重點訓練學生綜合運用材料科學與工程基礎和材料力學的相關原理與技術，解決林業工程領域具體復雜工程問題的能力。增設專業認知實踐，以實踐形式使學生更為直觀和細致地了解專業的內容內涵，促進對專業的興趣和熱情。為了更為有效地指導學生完成創新項目訓練，促進學生分析能力、創新能力、項目管理能力和團隊協作能力的綜合培養，將大學生創新項目訓練設置成必修實踐環節的創新創業實踐，以課程的方式對學生進行科學、系統地指導。確保學生綜合運用知識，分析和解決復雜工程問題能力及創新能力得以有效訓練。特別是在高分子材料與工程、材料化學和木材科學與工程三個重點專業實行了“全員大創”的試點實驗，這三個專業的所有本科生在本科期間都主持或者參與過大學生創新創業項目，通過創新項目的實踐實現了科研反哺教學，進一步促進了大學生創新能力的提升。

（二）? 校企合作模式創新

基于校企之間密切合作，依托國家一流學科，構建產教融合的新工科工程實踐平臺，提升新工科專業學生工程實踐能力。以東北林業大學“木質新型材料教育部工程研究中心”為主，國內林業工程行業相關企業為輔，共同成立“東北林業大學材料科學與工程學院大學生創新實訓基地”“黑龍江省生物質復合材料工程技術研究中心”和“黑龍江省中國古家具工程技術研究中心”校內實習實訓基地。按照企業裝備布局和生產加工流程開展課程設計、綜合訓練和畢業實習等實踐教學活動。同時，以林業工程領域國內知名企業為主，建立“工程教育實踐平臺”和“教學科研實習基地”，形成專業與行業產學研的密切合作，為全員大學生創新能力培養模式和場所提供了有力的保障。

（三）? 培養模式創新

根據國家新工科教育改革的指導思想，結合林業工程相關專業發展需要，邀請國內相關高校和企業代表共同參與制定實踐教育人才培養方案和課程體系，實踐教學內容、實踐教學環節和實踐教學組織形式，材料科學與工程學院相關專業進行了推廣應用。并采用企業定向培養等多種形式，校企聯合組織實施了企業綜合實訓、帶薪實習、雙導師制等實踐實習活動，重點建設了10個工程教育實踐平臺教學科研實習基地。基于校企合作培養和雙導師制，構建由基本專業知識、實踐動手能力、科研創新能力遞進層次組成的林業行業新工科實踐教學創新體系。結合校企合作的優勢，相繼開展了黑龍江省智能家居環境設計大賽和東北林業大學創新創業大賽等本科生社會實踐活動，取得了較好的效果。

十余年來，學院分別從人才培養方案、創新創業教育課程體系、教學方法與考核方法改革、創新實踐體系和課程思政教育等方面入手，持續探索與實踐全員本科生創新能力的培養新機制與途徑，產生良好的培養效果：6個材料與化工類專業中，國家一流專業建設點3個、黑龍江省一流專業建設點2個、通過教育部工程教育認證專業1個、國家卓越工程師教育培養計劃試點專業1個、卓越農林拔尖人才培養計劃試點專業1個、國家新工科建設試點專業1個及國家新農科建設試點專業1個。與此同時，本項目在實踐教學體系，帶薪實習管理辦法和實踐考核方法等方面取得的研究成果也成功應用到北京林業大學、南京林業大學、中南林業科技大學和浙江農林大學等林業工程相關學科，助力了全國林業工程學科新工科發展和工程實踐教育體系建設。根據林業工程相關院校的應用情況和每年畢業生、企業反饋信息，項目組進行了新工科建設的持續改進工作，進一步將本項目研究成果應用推廣到更多的高校和林業工程相關企業。對畢業五年左右的往屆本科畢業生進行了問卷調查，結果表明學生對各項能力和素質的培養情況給予了較高的評價，就業后可以很好地適應工作單位對于能力素質的要求，達到了培養目標。從統計情況來看，畢業生對“專業基礎和技能”以及“主動學習和研究的能力”認可度最高。針對畢業生就業企業進行了問卷調查，結果表明企業對學生所具有的各項能力和素質給予了較高的評價，各項評價內容均在良好以上，基本能夠滿足工作崗位對于學生能力的要求。“協作能力”評價項與前兩年相比，盡管持續提高，但在所有評價項中仍處于落后層次，也需要專業在今后的人才培養中予以關注。

四? 結束語

通過開展廣泛的社會調研，全面了解林業工程類工科學生在工程實踐能力培養、課程設置、實習實訓安排、經費投入、體制機制及雇主反饋等關鍵環節存在的問題。在人才培養的教育理念和實踐環節等方面，開展了一系列工程實踐教育體系的綜合改革與創新，努力形成有利于提高新工科工程實踐能力的培養體系。高等林業院校全員大學生創新能力的培養工作要在緊密結合教育部新工科建設內涵，圍繞高等林業學校的教學工作和人才培養特點，不斷開展人才培養模式、實踐教學環節的改革，為國家林業行業發展培養出具有前沿科研創新能力、扎實專業基礎理論知識、優秀實踐動手能力的高素質創新型林業專業人才。在此基礎上，建議林業工程實踐教育要從經費投入、學校體制機制、企業深度參與等方面加強建設。

（一）? 加大工程實踐教育經費投入

工程實踐教育經費投入不足造成林業工程學生進行實踐教育時教學條件不能滿足林業工程類人才培養的需求，并且較差的工程實踐條件容易對學生的專業選擇和就業指導造成不利的影響。學生面對較差的工程實踐教育環境，容易產生對專業的抵觸心理，這樣的工程實踐教育效果較差。

（二）? 增加林業工程教師隊伍的工程實踐經歷

目前全國的林業高校中新入職林業工程教師隊伍大多數為博士研究生學歷。他們的職業特點是科研能力較強，但是對目前本行業的發展現狀和企業運行情況缺乏一定的了解。工程實踐經歷短缺，在實踐教育過程中，不能很好地引導學生進行企業實踐，并且缺乏對實際生產的了解，不能起到預期的效果。

（三）? 豐富校企合作模式

校企合作應該貫穿工程人才培養的各個環節，包括培養目標和培養標準的制定，課程體系和實踐教學內容，實踐教學體系和實踐教學方法等。目前，林業工程實踐教育的校企合作大多數還是停留在提供工程實踐場地和企業簡單介紹，不能滿足學生的需求，達不到工程實踐教育的目標。

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