數字時代地方院校工科專業創新型人才培養體系構建研究

王超 遲耀丹 楊佳 王立光

基金項目：吉林省教育科學“十四五”規劃課題2023年度課題“構建數字時代地方院校工科專業創新型人才培養體系的研究”（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研究與實踐”（20224BR78M300G6）；吉林省教育科學“十四五”規劃課題2023年度重點課題“‘新工科背景下電氣類專業學生‘解決復雜工程問題能力培養的途徑研究”（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集成與節能技術。

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

摘? 要：創新素養是現代人才應具備的綜合素養之一，創新型人才培養就是新時代地方院校工科專業的培養目標之一，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，圍繞校園創新文化建設、專創融合教育、推進課程改革、創新賽會活動和產教融合助力等方面來構建工科專業創新型人才培養的體系，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，首先對創新型人才培養的必要性進行分析，其次對地方院校工科專業創新型人才培養的現狀進行剖析，最后詳細探究培養創新型人才的策略與方法。

關鍵詞：數字時代；地方院校；工科專業；創新型人才培養；培養體系

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

“創新始終是推動一個國家、一個民族向前發展的重要力量”，國家與社會需要大量的高素質、創新型人才來支持，而地方院校作為為黨育人、為國育才的重要場所，致力于培養工科創新型人才無疑是一個非常重要的教育目標。但在實際育人環節中卻仍存在著各式各樣的問題，比如課程體系不完善、實踐育人環節薄弱、缺少創新型教育等問題。地方院校工科專業應當正視這些問題，要從根本上改革這些問題，優化課程體系，并從多個方面、多個維度建章立制，拓展創新型人才培養的途徑，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? 創新型人才培養的必要性

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

創新型人才對于學生個人未來的發展以及國家的發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，自然要以培養創新型人才為育人目標之一。尤其是對于工科專業來說，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變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，教育部發布《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展新工科，培養創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，培養創新型人才的過程，也必然將調動學生的學習熱情，提高學生在工科專業課程學習中的積極性、主動性和創造性，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、樂于改進或創造新的產品等，工科專業課程的教學質量勢必會更上一層樓[1]。

二? 地方院校工科專業創新型人才培養現狀

創新型人才培養一直是地方院校的育人目標之一，國家屢次發布《高等學校“高層次創造性人才計劃”實施方案》《“新世紀優秀人才支持計劃”實施辦法》《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（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，在多層面推動創新型人才培養計劃。在國家引導下，地方院校亦明確了創新型人才培養的重要性，將創新型人才培養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。

但在創新型人才培養的過程中，仍然出現不少問題，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，地方院校創新型人才培養的頂層設計還有待加強。一些情況下，院校對創新型人才培養目標的導向、管理和督促比較松散，對創新型人才這一目標紀律不嚴，因此，創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，地方院校創新型人才培養途徑不夠多元。當下也存在著創新型人才培養途徑不夠多元的問題，事實上，培養學生的創新型素養，不僅可以與專業基礎知識學習、專業技能鍛煉相結合，也可以通過一些創新型的賽會活動、產教融合育人、優秀成果產出等相銜接，不僅要體現在工科專業課程之中，同時也要體現在課程之外。第三，工科專業課程體系不完善。工科專業課程體系不完善主要體現在教學內容較為老舊，教學方法也比較制式化，創新型人才目標無法體現在工科專業課程教學環節中，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中，學生的創新素養自然難以得到培養。第四，實踐育人環節弱化，創新機會較少。不少地方院校的實踐育人環節薄弱，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創新靈感。此外，工科專業課程在科研項目、綜合實踐項目、創新創客項目等方面呈現碎片化，限制了學生在實踐研究過程中提升自身創新能力和解決復雜問題的能力[2]。

三? 工科專業創新型人才的體系構建

（一）? 著眼于校園之內，打造創新型校園文化氛圍

從院校的角度來說，需持續打造創新型校園文化氛圍，將創新型人才培養作為校風、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，來提升學生的創新意識，讓校園成為培養創新型人才的一片沃土。

1? 打造創新型校園物質文化

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，為培養創新型人才，在校園物質文化方面，院校需著重凸顯創新型文化。創新型校園物質文化主要體現在科技設施、數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”的基礎是根據各個工科專業課程教學需要所設計的專業課程實驗室，比如根據能源化工課程需要，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新材料，配置專業的實驗室導師，“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，培養學生的創新意識[3]。

2? 打造創新型校園制度文化

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

3? 打造創新型校園宣傳文化

地方院校加強對創新素養的宣傳，讓學生能夠認識到創新素養培養的必要性，潛移默化地對學生產生正向影響。學校可以在顯眼地方，如櫥窗報、走廊畫報、宿舍側墻后墻及科技館等位置，設計相應的創新標語，或者利用校園廣播，宣傳創新思想，啟蒙以及培養學生的創新意識。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、畢業設計以及其他校園宣傳中，培養學生的創新意識，鼓勵和促使學生敢于創新、樂于創新[4]。例如，設置“科技展覽角”，科技展覽角陳列技創新產品、優秀科技創新人物以及他們的事跡等，以此來優化校園文化，培養學生的創新素養。比如上海交通大學的錢學森圖書館，其中常設“中國航天事業奠基人”“科學技術前沿的開拓者”“人民科學家風范”和“戰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新精神在內的高尚品德，無疑能夠激勵學生成長。

4? 打造創新型校園活動文化

從學校的角度來看，還可開展各類的創新型校園活動，以此來讓校園創新型文化氛圍更加濃厚，潛移默化地培養工科學生的創新素養，達成為社會培養創新型人才的目的。校園創新型活動與工科專業課程教學相對應，實現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新型社團活動中，以社團為載體，將包括創新教育在內的育人目標融入其中，告誡學生創新的重要性，引導學生樹立完善的創新意識，養成健全的創新能力。為了更好地培養學生的創新意識與創新能力，院校對表現優異的社團提供經費激勵、名譽激勵及學分激勵等，以此來優化校園內的創新文化氛圍；另一方面，地方院校常態化地組織創新技能比賽活動，在工科專業課程內，教師可以組織工科專業課程技能比賽，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、學校為單位，乃至于校際之間，開展各類工科技術實踐比賽、創新比賽、創業大賽、數模競賽、創意作品大賽和科技競賽等，例如可開展機械創新類比賽、電子創新設計類比賽、智能機器人制造類比賽、3D打印創新設計大賽和智能技術應用比賽等各類科技創新比賽等。學校和教師鼓勵學生積極參加，在各類創新型比賽中培養學生的創新意識與創新能力[5]。

（二）? 聚焦于課程教學，打造創新型工科專業課程教學

工科專業課程是育人的核心所在，為進一步實現創新型人才的培養目標，工科專業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，全面提升工科專業課程的育人效果。

1? 創新工科專業課程育人內容

院校和相關工科專業需分析新時代創新型人才培養的目標，以及社會崗位對人才的技能要求與創新素養要求，根據人才需求來調整優化課程體系，使得各個教學階段培養的人才都能滿足社會對高素質、創新型人才的要求。以材料類專業課程為例，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、節能環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，讓專業課程能夠更好地對接社會發展趨勢以及人才需求現狀。總之，工科專業需做好市場調研，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育人內容[6]。

2? 創新工科專業課程育人模式

在工科專業課程育人模式中，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新研究素養。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、創新項目等來增強學生的學習驅動力，激發學生的創新精神[7]。

3? 創新工科專業課程育人方法

在工科專業課程教學方法方面，工科專業課程教師首先要明確地將創新型人才培養嵌入課程教學之中，在課程講解以及專業活動之中，結合專業課程內容，以具體的科技創新、技術研發案例來展現創新的重要性，培養學生的創新意識。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新、創意、創造，解決知識學習中遇到的難題，創造出具有創意的產品，采用一些具有創造性、實踐性的教學方法，比如開展項目式學習、科學發明比賽、專業創新手工作業等教法。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，更好地培養學生的創新意識與創新能力。讓學生參與到實踐性的、專業性的科技鍛煉中，學生每一次創新技術、產品研發、科技發明的過程，都是主動創新、創造的過程，也是不斷發現錯誤、糾錯、優化的過程，以此有效提升學生的創新能力、實際動手能力等素養[8]。

4? 創新工科專業教師資源配置

工科專業教師的專業素養決定了創新型人才培養的成效，學校有必要加強工科專業教師建設，或者根據學生實踐學習的需要，配置專業化的實驗導師，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、創意產品、科技發明的細節，對學生做出指導，引導、幫助學生解決在專業知識領域或技術創新設計中的困惑和問題。

5? 創新工科專業學生評價方法

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

（三）? 落實產教融合，以產教融合培養創新型人才

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、人才培養供給側和產業需求側“兩張皮”等問題。其本質上，讓教育側的科研、教育向著產業側靠攏，實現功能與資源的集成與協同，持續推動和優化應用型高校建設和創新型人才培養。具體來說，地方院校和相關的產業企業建立合作關系，共同開展人才輸送、技術攻關、產品研發、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創新型人才培養有著必然的促進作用。第一，地方院校以及相關企業可以形成合力，學校、專業教師和企業優秀工程師共同研究教材，對現有教材進行二次開發，打造更加適合創新型人才培養的教學環境。第二，通過建立產教融合實訓基地，可接受產業訂單，在實訓基地內完成產業訂單；讓高校學生有機會進入企業進行參觀或者頂崗實習，參與到真實的工作環境中，引導學生在頂崗實習過程中感受技術、觀察企業、創新技術，去思考創新工作程序、創新工作產品等，在實踐中培養學生的創新素養[10]。

四? 結束語

綜上所述，創新型人才培養是數字時代地方院校工科專業的育人核心目標之一，高校需明確創新型人才培養目標，強化頂層設計，探索創新型人才培養的方式方法。具體來說，從學校角度來看，需優化校園創新型文化氛圍，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”，完善創新型人才培養制度，做好新型人才培養宣傳，搭建有利于新型人才培養的各類賽會活動等。從專業課程角度來看，則需要工科專業在課程育人內容、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新，讓專業課程教學成為創新型人才培養的沃土，實打實提升工科專業的育人能力。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、企業參觀或者頂崗實習等教法，讓學生在其中提升創新型素養。

參考文獻：

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