“双创”竞赛引导下的科教融合育人模式探索

作者: 李晓良 张耀中 刘玉玲 郑兴

[摘 要] 随着“互联网+”的到来,国家对当代大学生赋予了更高的标准。为提高大学生的创新思维与实践能力,适应新时代人才培养的需求,以环境工程专业为例,结合当前教与学面临的学生主动性缺乏、专业自信弱、创新实践能力不足,以及师生互动机会少等现实问题,从师生角色转变、自驱型学习模式构建、专业自信强化、“双导师制”协同及科研促教五个方面展开措施并予以实施,提出“互联网+”“双创”竞赛引导下的科教融合育人模式,为环境工程等相关实践教学改革与高质量人才培养提供参考。

[关键词] 互联网+;“双创”竞赛;科教融合;创新人才培养

[基金项目] 2022年度西安理工大学教育教学改革研究项目“‘互联网+’双创竞赛引领下的大学生科技创新思维实践探索——以环境工程专业为例”(xjy2231);2020年度水利水电国家级实验教学示范中心开放课题重点项目“‘新高教40条’引领下团队互动式教学模式探索与实践”(WRHE2002);2020年度教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会教育教学改革项目“集多学科优势,构建一流给排水科学与工程专业人才培养体系”(GPSJZW2020-14)

[作者简介] 李晓良(1988—),男,河北石家庄人,博士,西安理工大学水利水电学院讲师,主要从事电化学水处理与资源化研究;张耀中(1983—),男,陕西宝鸡人,博士,西安理工大学水利水电学院讲师,主要从事膜材料研发与应用研究;郑 兴(1973—),男,四川成都人,博士,西安理工大学水利水电学院教授(通信作者),主要从事污水深度处理与资源化研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)27-0089-04 [收稿日期] 2023-08-04

随着科学技术的发展,“互联网+”概念已经融入当前社会的各行各业,其本质是利用信息和互联网平台与传统行业进行融合,创造新模式,适应当下新发展,推动社会不断革新、进步[1]。新时代下,国家与社会急需大量具有创新和创业能力的人才,而高校是创新创业人才的培养基地,教育是人才培养的主要手段[2]。近些年,西安理工大学加大力度支持大学生科技竞赛,并在“十四五”教育事业发展规划中提到要强化一流本科教育,增强学生创新精神,聚力培养品学兼优、善作善为、敢于创新,富有引领能力和国际视野的复合型高级专门人才。基于此,我国高等教育需适应当前形势,除旧革新,改进人才培养模式,加强大学生创新实践,努力培养出符合国家需求的复合型双创人才。

“互联网+”大学生创新创业大赛自2015年首次举办以来,规模不断扩大,并向国际接轨,已经在各大高校中引起强烈反响,这也是国家发展战略的重要体现[3]。随着后疫情时代的到来,我国经济面临着巨大的挑战,但也蕴含着巨大的机遇和潜力,其中创新思维与实践能力成为国家和企业核心竞争力的关键。当下企业对学生的综合能力要求逐步提高,传统的实践教学体系培养的学生在如今的“互联网+”时代已略显不堪,主要表现为学生前瞻性缺乏,创新意识与实践能力不足,能力储备与企业需求脱节。基于“互联网+”平台的普及以及后疫情时代的持续刺激,以科研促教育,以教育育人才的理念深入人心,科教融合的新教育模式已在全国高校迅速开展,并取得了良好的教学效果[4]。

党的二十大报告指出,尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展[5]。西安理工大学环境工程专业作为首批入选的国家级一流本科专业建设点,秉承“育人为本、知行统一”的办学理念,依托环境科学与工程、水利工程、市政工程等多个学科优势,为我国生态环境保护事业输送了一批优秀专业技术人才。然而,随着新工科建设的推进以及高等教育改革的深入,以教师为中心的传统教学已不能适应时代发展和创新人才培养的需求[6]。为适应新一轮科技革命和产业变革的人才要求,学校需要不断进行教学改革与实践创新,拓展师生眼界,紧跟科技前沿,以培养出适应新时代的高素质人才。

一、环境工程专业学生主要存在的问题

(一)学生在学习过程中普遍存在主动性缺乏的问题

我国众多工科类和综合类高校设有环境工程专业,这个专业的学生既要掌握扎实的理论基础,又要具备一定的创新实践能力。但目前许多高校所采用的教学方法,与二十世纪八九十年代相比,并没有实质性的差异,仍以讲授式、灌输式教学方法为主,即便有启发式、讨论式等教学,其总体教学效果与全面培养学生能力的目标也还有很大差距,致使学生不爱动脑、课堂学习效率低、部分学生学习动力不足、不注重学习新技术和新知识等。

(二)以学生为中心的专业自信有待强化

环境工程专业相比互联网、大数据、云计算、人工智能等专业更偏向于传统学科,专业实践活动接触多为污水厂、净水厂、环保公司等传统行业,加之专业教育引导力度不足以及学生专业认知水平欠缺,导致该专业许多学生自认为所学知识与“创新”“核心竞争力”“互联网+”等时代热点不搭。此外,该专业实践课程配套经费不足的现象普遍存在,学生实际操作能力无法得到有效提高,在科技竞赛、创新实践等方面易产生畏惧心理,参赛热度不高,导致学生专业自信不足。

(三)学生创造力弱,创新能力差

环境工程专业作为我国新工科发展的重要组成部分,涉及化学、生物、材料等多学科内容,是一门交叉性与专业性非常强的专业,所学课程普遍存在多而杂的情况,学生往往盲目沉浸在众多理论课程中,抓不住重点。同时,专业实践教学前沿性与丰富性相对缺乏,学生在实习、工作及毕业设计等实践过程中学习主动性差,遇到一些本专业的领先知识和技术,自己不懂不会,也不愿意主动去探索。加之学生自我思考时间不足,导致专业知识理解不到位,创新、创造及动手能力欠缺。

(四)师生交流机会少,学生无法获得系统创新训练

师生交流互动不足,高校普遍存在学生多、教师少的问题,由于责任教师精力受限,无法根据每名学生的兴趣进行针对性培养,实践交流通常局限于实验、设计或实习过程中。同时,高校考核机制也导致大部分教师重科研、轻教学,导向上造成了教学投入不足,学生的创新训练不具系统性。这与党中央、国务院提出的建设创新型国家的号召极不相称,与党的二十大报告中提出的“建成教育强国、科技强国、人才强国”的目标相去甚远。

二、“互联网+”“双创”竞赛融入教学改革

(一)转变角色定位,激发学生主观能动性

以科技竞赛为切入点,学生团队为单元,突出参赛学生在科技竞赛中的主导地位,引导学生接触本专业实际工程技术问题和前沿科学问题,激发学生的主动性,鼓励团队合作与个性展现。从专业、特长、爱好、个性等多个方面激励竞赛活动开展,鼓励参与者,奖励获奖者,宣传优秀团队及个人典型,营造积极的参与氛围,调动学生自主学习的主观能动性,激发学生的表现欲。开设“科技创新创业专题”课程,积极指导本科生参与大学生创新创业竞赛,锻炼学生创新意识,提高学生创新能力,促进学生创业意识。将环境工程专业的专业教育与创新创业教育有机结合,共同提高学生的主观能动性。

(二)聚焦专业前沿,突出理论应用,构建自驱型学习模式

聚焦前沿问题,引领专业发展,鼓励专业实践活动与行业技术领先企业建立实践平台,深入交流,拓展学生国际化视野,了解当前环境热点与技术前沿,在传统专业理论基础上加强理论更新,深化专业理论知识的应用实践,提高学生对专业关键技能的认知能力。同时,鼓励在专业实习、课程设计、毕业设计等实践环节融入学科竞赛元素,以学生自驱型学习为主导,充分发挥师生互动,形成科技创新设计类作品。在以“互联网+”为代表的“双创”竞赛过程中,积极引导参赛学生接触本行业最前沿的科学问题与技术手段,开拓学生的学术视野,使其将所学到的理论知识应用到解决实际问题的过程中,并在解决问题的过程中,实现对自身知识体系的建构与完善,在竞赛作品产生与完善的过程中,吸收新知识,学习新技术,实现自驱型成长。

(三)强化专业引领,深化校企交流,增强专业自信

从专业、学科、学校多层次加强专业认知引领,如定期举办优秀校友学业领航活动,从专业介绍、学业规划、就业方向、发展前景、经验等方面进行分享,明确学生学业自我规划,并推动“双创型”师资队伍培养,激发学生专业学习兴趣与主动性,强化学生大学生涯中的自信心与荣誉感。同时,强化理论联系实际,深化校企合作,加强资源与需求共享,将实践教学与理论教学并重,并邀请行业一线工作的专业技术人员进行工程案例讲解,线上(模拟仿真)与线下(实践基地)相互结合,开展学生实践创新活动,增强学生专业自信、知识自信与就业自信,培养出适应当下形势的综合型专业技术人才。

(四)融入思政元素,建立“双导师制”,全面保质保量提高学生的能力与素养

思政元素是大学课堂不可或缺的内容。深入挖掘绿色环保的思政元素,将“绿水青山就是金山银山”的生态理念融入环境工程专业课堂,使学生树立经济与环境的可持续发展观,在思想方面增强学生专业自豪感。同时,为进一步提高本科生培养质量,西安理工大学率先以环境工程专业为试点,构建“双导师制”,即班级导师与科研导师协同管理制度。班级导师负责树立全班学生正确的人生观与价值观,关心学生的生活与学习等;科研导师主要由学科有经验的科研教师参与,每名科研导师负责3~5名学生的创新思维培养,以科技竞赛作为载体,从“参与学习—核心谋划—带头负责”展开系统性的创新训练。班级导师与科研导师相互配合、全面协同,共同提高本科生的政治素养、创新能力、科研素养等。

(五)“双创”竞赛结合科研,分级反哺教学,促进良性循环

将“双创”竞赛项目与学术导向以及日常科研工作结合,对科研项目中不同层次的问题逐级分解,基于学生知识储备与能力水平,开展不同层级的研究及技术开发工作。如开办本科生进实验室夏令营活动,在假期参与教师团队的科研活动,接受科研氛围与团队文化熏陶,通过项目依托、问题导向等学习方式构建学生学习团队,将学习内容与科研项目、工程设计任务、科学问题有机结合。通过成立科研小组,吸纳本科生参与,提高研究生协调、引领研究项目的能力,形成对各级学生的阶梯形培养模式,将团队的科研成果融入本科教学讲授过程,将国家所需、社会所需、企业所需反哺于本科教学,形成良性循环的育人模式。

三、科教融合育人效果

以“互联网+”“双创”大赛为代表,多类型科技竞赛为拓展,将其充分融入环境工程专业的科教融合育人模式中,达到了“以赛促改、以赛促教、以赛促学”的目的。以学生兴趣为导向,将科研方向、实践内容等与当前热点完美融合,提升了师生的创新思维与实践能力。不断吸收当前新技术,了解社会和企业所需,在课堂教学环节反馈于学生,并充分融入思政元素,激发了学生学习兴趣,培养了学生团队协作能力,提高了学生对专业关键技术的认知水平,增强了学生的专业自信、创新自信与就业自信。

改革实施期间,西安理工大学环境工程专业学生在中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生市政环境类创新实践能力大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等各类省部级以上竞赛中获奖20余项,申请专利8项,以第一作者或者参与作者身份发表高水平科技论文多篇。近三年,该专业就业率均在90%以上,其中环境工程专业2019级考研成功率达到50%以上,涉及大连理工大学、北京工业大学、河海大学等知名学府。经过不断的实践教学创新改革,西安理工大学环境工程专业已逐渐形成厚理工基础、重工程实践、强素养创新的人才培养特色,为国家培养出了更多高质量的社会需求性人才。

结语

创新思维与实践能力是当代高校人才培养的关键,是实现人力资源强国目标的重要基石。本文以环境工程专业为例,从高校本科人才培养模式改革与创新的角度出发,结合教与学面临的学生主动性缺乏、专业自信弱、创新实践能力不足,以及师生互动机会少等现实问题,从师生角色转变、自驱型学习模式构建、专业自信强化、“双导师制”协同及科研促教五个方面展开措施并予以实施,构建以科技“双创”竞赛创新为纽带,师生协同与校企联合为保障,互补、互助、互利的科教融合育人模式,以期为培养出综合素质高、团队意识强、适应新时代发展的创新创业人才提供指导。本文研究也可为其他类似高校与专业的推广应用提供借鉴。

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