科技創新訓練課程建設探索

摘 要 圍繞哈爾濱工程大學工程訓練國家級實驗教學示范中心科技創新訓練課程，基于“兩性一度”，開展創新實踐教學，打造社會實踐類金課。凝練符合新時代人才培養需求的教學理念，圍繞高水平學科競賽項目開展教學設計，突出課程高階性；開發組合書單式教學模塊，建設創新社區，共建校企聯合實驗室，采用積分式考核評價，突出課程創新性；增設體現產業前沿和工程實際的科研訓練項目，加大創新成果的積分評價權重，突出課程挑戰度。將科技創新訓練課程建設成為“課—賽—研”一體化的創新創業實踐平臺，為社會實踐類“金課”建設提供借鑒。

關鍵詞 創新實踐；金課；課程建設；科技創新訓練

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）20-0-05

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.20.164

0 引言

2018年出臺的《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》中提出“把一流本科教育建設作為‘雙一流’建設的基本任務”[1]。《教育部關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》中提出：“各高校要全面梳理各門課程的教學內容，淘汰‘水課’、打造‘金課’，合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質量[2]”。時任教育部高等教育司司長吳巖[3]指出：“什么是‘金課’？可以歸結為‘兩性一度’：高階性、創新性和挑戰度。”2019年出臺的《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》提出一流本科課程建設的基本原則是堅持分類建設、堅持扶強扶特、提升高階性、突出創新性、增加挑戰度，并提出認定萬門左右國家級一流本科課程，其中包括完成1000門左右國家級社會實踐一流課程認定工作。社會實踐一流課程以培養學生綜合能力為目標，推動思想政治教育、專業教育與社會服務緊密結合，全面培養學生認識社會、研究社會、理解社會、服務社會的意識和能力[4-6]。社會實踐課程中的創新實踐課程是創新人才培養的重要載體，打造創新實踐金課是提高人才培養質量的重要支撐[7-8]。

目前，社會實踐課程普遍存在教學內容滯后、學生參與度不夠、課程考核方式單一、 創新教育形式化等問題；創新創業類課程存在創業內容較多、創新實踐內容較少，基礎實踐環節與創新創業環節聯系不夠緊密，項目研發體驗感不強，學生創新創業積極性不足等問題[9-10]。本文以哈爾濱工程大學“十四五”規劃中的任務“依托工程訓練國家級實驗教學示范中心建設創新創業共享型課程中心和實踐平臺”為契機，圍繞創新實踐類通識教育選修課科技創新訓練開展教育教學改革探索，打造創新實踐金課。

1 科技創新訓練金課建設面臨的挑戰

科技創新訓練課程的前身是國家級精品課程工程訓練的骨干課程——工程綜合，該課程始建于2004年，是面向高年級本科生開設的必修課程，以機電一體化綜合性實踐項目為載體，成為學生科技創新活動的訓練平臺。2007年秋季學期，課程更名為科技創新訓練，是學校首批重點建設、以實踐教學為主的創新類通選課。經過2009、2014、2019三版人才培養方案修訂，課程內涵更豐富、教學內容更綜合、學生覆蓋更廣泛。但按照金課標準，課程仍存在三個主要問題。

1.1 傳統教學理念與新時代黨的教育方針銜接不夠緊密

創新實踐金課必須堅持立德樹人根本任務，在開展知識技能育人的同時，也要兼顧育人的價值引領，實現知識、能力和價值三位一體的有機融合。傳統教學理念由于缺乏對學生理想信念、價值追求、創新精神的系統化支撐，不能緊密銜接新時代黨的教育方針，需要進行教育教學深入探究，凝練符合新時代的教學理念。

1.2 傳統教學內容和模式與國家戰略、產業發展脫節

傳統教學內容缺乏產品開發全過程的系統觀，不適應數字化、網絡化、智能化制造技術發展趨勢的新要求，與國家戰略、產業發展相脫節。教學內容應緊扣黨和國家的發展規劃，把握國家發展重點行業和前沿技術需求，注重學科前沿動態和關注社會發展動態，立足地方社會文化經濟發展的具體

需要。

1.3 傳統考核評價方式單一，考核要素不夠全面

教學評價是判別金課的重要標準，傳統考核評價方式過于單一，對學生的創新能力、工程素養、行為規范等考核要素體現得不夠全面、客觀。金課需要對學生實施多元化、全過程的考評方式，包括項目選題要科學、前沿，調研要扎實深入，報告撰寫要規范流暢，發現問題、解決問題思路要清晰，等等，都是多元評價的考評點，項目實踐成果、參與學科競賽或發表文章也都可以作為成績的評判

依據。

2 科技創新訓練實踐育人模式

針對課程存在的上述問題，在充分調研論證的基礎上，提出“三注重、三融合、三結合”的實踐育人模式，為金課建設奠定基礎。

2.1 “三注重”的課程教學理念

圍繞新時代黨的教育方針和國家戰略，遵循教育規律，凝練“注重創新能力培養，注重社會志愿服務，注重家國情懷傳承”的“三注重”教學理念，構建“實現價值—服務社會—報效國家”的思政教育主線。教學內容有機融入“思政、倫理、創新、勞育、美育”的育人要素，拓展課程內涵，為培養新時代工程科技人才奠定堅實的基礎。學生通過課程學習和社會實踐，認識社會價值；通過參加形式多樣的志愿服務，理解社會責任；通過校友創新創業榜樣教育，激發愛國熱情，實現“在親身體驗中增強創新實踐能力、樹立家國情懷”的課程思政

目標。

2.2 “三融合”的課程運行模式

構建“課—賽—研”三融合的運行模式，將課內實踐教學與課外科創競賽、科學項目研究有機融合，使學生體驗科創活動和科學研究的真實場景，經歷產品研發的全周期訓練，提升課程的高階性，突出創新性，增加挑戰度。通過課程培訓實現理論知識與實踐能力的培養，通過科創競賽實現創新意識和創新品質的加強，通過項目研究實現創新思維和創新能力的提升。針對多學科交叉融合的知識體系，開發組合書單式教學模塊，依據工程訓練課程標準，進行“五要素、六環節”的標準化教學設計，形成持續改進的質量控制方案。

2.3 “三結合”的課程育人模式

2.3.1 創新研發與創業指導相結合

依托校級工程創客虛擬教研室、產教融合團隊豐富的創新創業經驗，幫助學生通過工程案例體驗企業運營。

2.3.2 課內教學與課外活動相結合

依托校企共建平臺，擴展學生學習的時間和空間，引導學生通過團隊協作實踐，全面融入創新創業和社會服務活動。打造校企共建實踐基地、聯合實驗室、科技創新社區、科技創新協會等圍繞學生創新創業活動的實踐平臺，建立校企協同育人和科創服務長效機制，為學生提供實踐、探究的空間和深度了解行業技術前沿與社會需求的平臺。

2.3.3 積分管理與課程考核相結合

利用積分管理服務系統進行全方位多元化過程式考核，引導學生深入了解技術前沿和社會需求，使學生沉浸在創新社區中體驗社會價值實現的

過程。

3 科技創新訓練金課建設

哈爾濱工程大學是我國船舶工業、海軍裝備、海洋開發、核能應用領域主要的人才培養基地，多年來向國家輸送了大批信念堅定、人格健全、樂于探索、務實篤行的一流工程師、行業領軍人才和科學家。科技創新訓練是支撐學校人才培養目標的創新類通選課，為學生提供“敢闖會創”的探索空間，使學生在親身實踐中認識社會需求、理解社會責任。課程目標包括知識探索、能力提升、價值塑造三方面，具體為：圍繞社會需求，以機械、電子、控制、信息等多學科交叉項目為載體，系統地掌握創新作品設計、制造、調試、推廣、應用的相關概念、原理、方法及新工藝、新技術、新裝備等前沿知識；具備綜合運用多學科知識、技能、工具解決復雜工程問題的創造性勞動能力和團隊協作能力；樹立報效國家的民族情懷，開拓創新創業的進取思維，提升愛崗敬業的工匠精神，堅持誠信為本的職業操守，強化遵紀守法的安全意識，建立工程師的社會責任感。

以課程目標為導向，遵循金課的建設標準，確保課程高階性的持續提升，體現課程創新性的重點特色，把握課程挑戰度的科學合理，對課程的運行模式、教學內容、考核體系、教學資源進行重構。

3.1 構建“課—賽—研”一體化沉浸體驗式課程運行模式

以創新能力培養為牽引，以創新作品制作為主體，以科創競賽、項目研發、志愿服務為延伸，采用“課—賽—研”一體化沉浸體驗式運行模式，為學生提供全流程的創新實踐訓練。課程以立德樹人為價值引領，在培養學生創新意識、創新思維和創新能力的同時，潛移默化地在教育教學中對學生開展實現價值、服務社會、報效國家的思想政治教育。學生在實踐課程中創作的優秀作品，可以直接參加各類高水平競賽，如“互聯網+”大學生創新創業大賽、挑戰杯、工程實踐與創新能力大賽、機械創新設計大賽等。通過進一步拓展研究，可以申報引導性項目、企業命題項目、課題組命題項目、大學生創新創業訓練計劃項目等，從而達到“課—賽—研”一體的課程運行模式。

3.2 開發組合書單式教學模塊

金課教學內容要與時俱進，及時體現學科與專業的前沿性和時代性，讓學生及時了解掌握相關專業技術的最新發展及其應用現狀。課程采用項目制進行講授，針對教學載體庫中的教學項目開發組合書單式教學模塊，對專業技術知識點進行分解，設計“必修+輔修”教學內容，并應用工程訓練課程標準進行教學設計。將教學項目載體涉及的機械、電控相關專業知識以專題講座的形式進行設計，授課教師可以針對教學項目載體和專業知識的更新，調整設計每個專題的教學內容。

科技創新訓練課程具體教學內容（圖1）包含前導課、機械結構設計專題技術講座、現代加工技術培訓、嵌入式系統開發專題技術講座、創新作品制作五部分，涵蓋制造領域的工藝理論與方法、工藝技術與裝備、創新理論及方法等知識和技能，并有機融入工程文化、工程倫理、課程思政案例及勞育、美育等要素，使學生深度體驗創新作品制作全過程，達到樹德、增智、強體、育美的學習目標。

3.3 構建多元化過程式考核評價體系

圍繞工程教育認證提出的畢業標準和課程教學目標，通過引入社區積分管理服務系統，構建多元化過程式課程考核評價體系。教師利用社區積分管理服務系統，從創新能力、知識掌握、素質規范、誠信意識、成本控制、團隊協作六方面，對學生的知識學習與社會實踐進行全面的過程式考核評價，積分通過公式換算為相應的成績分數。用積分記錄學生在理論學習和社會實踐過程中的具體表現，更加客觀、全面地評價學生的學習成效。積分可以兌換相應的科創物資，可以對科創精英實施精準資助，幫助其快速成長。

3.4 建設數字化課程資源

教學團隊從高水平科創競賽和立項中遴選功能擴展性強且涵蓋主流技術的作品進行套件化，形成教學載體庫。學生可以自主命題進行創新作品制作，也可以選擇課程提供的教學載體。課程建設各專題多媒體課件20個、微課視頻20個、授課案例30余個。在此基礎上，緊跟產業發展新業態，不斷豐富新型教學載體，形成體系推進、持續改進的質量控制方案。建設優質線上教學資源——“工程數字圖書館”，涵蓋工程歷史、工程思維、工程倫理、工程實踐、工程創新、工程文明與工程未來等欄目，為學生提供海量“輔修”資源。

4 科技創新訓練課程具體實施過程與成效

科技創新訓練課程的社會實踐內容主要包括課內的創新作品制作和課外延伸的高水平學科競賽、進階性項目研究等科創活動，理論教學圍繞組合式書單模塊開展創新技能培訓，幫助學生掃清社會實踐中的技能盲點。學生以創新作品制作為主進行實踐動手訓練，體驗作品立項、研發、推廣、應用的全過程，包括線上線下調研、項目申報答辯、儀器設備使用、作品制作調試、成果梳理展示和社區志愿服務等。學生在實踐中不斷學習、體驗、反思、糾錯，獲得的經驗、解決的問題可以不斷轉化為理論教學的知識點。

4.1 課程實施與運行

科技創新實踐課程的具體實施與運行流程如圖2所示。

1）通過前導課注冊創新社區管理系統，記錄學生的課內外表現和社會志愿服務情況。

2）學生通過課內理論學習和實踐，掌握基本的創新知識和技能，進行基礎創新技能培訓。教師線下利用智慧教室并結合雨課堂講授組合書單式課程，包括機械結構設計專題技術講座、現代加工技術培訓、嵌入式系統開發專題技術講座及相關拓展講座；線上利用工程數字圖書館擴展輔修課程。

3）課內社會實踐以項目制作為主線，培養學生解決復雜工程問題的創新能力，項目包括電控重力勢能車、智能物流機器人和自主創新項目。

4）課外社會實踐主要依托科技創新協會，學生組成科創小組進行課外延伸，利用實踐基地提供的師資、場地、資金、設備等資源開展科技競賽、科創立項和志愿服務。

5）對學生在課內外的表現，利用社區積分管理服務系統進行記錄與評價，課程通過結題答辯結合積分確定課程考核成績。

4.2 打造創新實踐金課特色

4.2.1 引入創新社區理念

引入創新社區理念，通過優化布局，將教學環境改造為教學研討區、機電聯調區和加工服務區；利用社區積分管理服務系統記錄并評價學生的知識學習、技術交易、資料分享、物資采購、零件加工、志愿服務等活動；建設工程文化展廳、工程創新長廊等浸潤式育人氛圍，為學生搭建創新創業能力提升的“夢工廠”、開放共享的“實踐區”、技術服務的“加油站”、咨詢指導的“智慧庫”，努力擴大課程的學生受益面。

4.2.2 以產學合作為導向，打造“五位一體”創新實踐課程

通過吸引行業內優秀企業的技術骨干加入校級工程創客虛擬教研室，將先進的工程經驗和行業標準融入組合書單式講座培訓，豐富教學內容，開闊學生的創新視野；通過完善校企合作實驗室激勵機制，鼓勵企業對優秀的學生科創作品進行遴選和孵化，利用企業運營平臺作市場推廣，豐富創業案例，打造課、賽、研、孵、產“五位一體”的創新實踐課程。

4.2.3 結合專業建設，打造院系個性化課程教學內容

積極與校內“三海一核”專業院系、南安普敦學院、未來技術學院等牽引型教學改革示范單位有效對接，結合專業特色和學生特點，定制專屬課程方案，努力打造具有新時代示范引領意義的社會實踐課程，助力學生特色發展和特長發展，支撐學校一流專業建設，為學校創新人才培養提供有力的

支撐。

4.3 課程建設成效

經過多年發展，科技創新訓練已成為校內最受學生歡迎且選課人數最多的實踐類通選課，累計選課人數近6 000人，其中80%的學生參加了課外延伸的科創活動，圍繞社會熱點需求和國家發展戰略，有針對性地研發創新作品，累計獲得國家級、省級高水平科創競賽獎近80項，獲批教育部創新創業訓練計劃項目30余項。該課程獲批省級教改項目、教育部產學合作協同育人項目，校級課程思政示范課，教學團隊獲得省級教學成果二等獎、校級教學成果一等獎、獲評校級創新創業實踐團隊，并涌現出多位實踐教學能手。課程運行模式受到相關企業和專業院系的關注，成立了五個校企合作、院系合作科創實驗室，拓展了學生社會實踐的領域和范

圍；組建了志愿服務隊，圍繞助課、助賽、培訓、科普以及社區勞動開展志愿服務百余次；先后有30余名上課學生獲得保研資格，樹立了良好的課程

品牌。

5 結束語

哈爾濱工程大學科技創新訓練課程以金課為標準進行綜合建設，開發了一整套創新實踐教學資源，包括教學大綱、教學設計、考核體系、多媒體課件、微課視頻、案例視頻等，通過不斷加強課程內涵建設，積極探究創新實踐課程育人新途徑，為培養新時代高素質人才構建新模式。下一步將大力建設數字化教學資源，實現線上線下混合式教學，穩步提升課程教學質量。

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*項目來源：黑龍江省教育科學“十四五”規劃2024年度規劃課題“基于工程創新‘一站式’學生社區的新型勞創融合育人

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數字化教材建設研究”（23GJYBJ024）；2023年教育部產學合作協同育人項目“新工科背景下面向拔尖創新人才培養的進階式

創新實踐課程群建設研究”（230802608254200）；黑龍江省高等教育教學改革項目“新工科背景下基于OBE理念的創新實踐課程教學設計優化研究”（SJGY20220097）。

作者簡介：李鐵磊，博士，正高級實驗師；趙曉麗，通信作者，高級實驗師。