卓越工程师培养背景下高校本科生科技创新能力提升路径

［摘 要］ 培养卓越工程师后备人才已成为新时代高等教育的重要使命，深入实施工程硕博士培养改革专项试点，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍，是我国加快培育卓越工程师队伍的一项重大战略。工程硕博士的综合素质和能力水平，在一定程度上取决于其本科阶段科技创新能力的培养和提升过程。现阶段，在大力培养工程硕博士的新生态下，高校可以通过优化育人体系、强化实践参与、推进产教融合、探索本研贯通等方面进一步培养和提升本科生科技创新能力，建设系统化育人体系，进一步提升卓越工程师的培养质量和水平。

［关键词］ 卓越工程师；本科生；科技创新能力

［基金项目］ 2021年度共青团中央实践育人工作入选课题“新时代背景下高校共青团引导学生投身科技创新的机制研究”（2021SJRX01）；2022年度共青团中央“青少年发展研究”课题“大类培养背景下高校本科生科技创新实践教育的路径优化研究”（22XT089）；2023年度共青团中央实践育人工作立项课题“高校科技创新竞赛组织水平对大学生科技创新能力培养的影响研究”（2023SJLX25）

［作者简介］ 刘 洋（1987—），男，内蒙古赤峰人，博士，北京航空航天大学校团委副研究员，主要从事高校共青团工作和科技创新研究；李思瑶（1994—），女，北京人，硕士，北京航空航天大学物理学院助理研究员（通信作者），主要从事高校思想政治教育和科技创新教育研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）47-0033-04 ［收稿日期］ 2024-01-30

习近平总书记指出，工程师是推动工程科技造福人类、创造未来的重要力量，是国家战略人才力量的重要组成部分［1］。目前卓越工程师培养在理想信念养成、学科专业交叉、知识体系储备、技术创新能力等方面具有明确的培养要求［2］。现阶段卓越工程师所需要的综合素质和创新能力，需要本科阶段的意识养成和能力积累作为支撑［3］。因此，高校可以瞄准工程硕博士培养的前端环节，通过提升本科生的科技创新能力，不断提升卓越工程人才培养质量和水平。

一、卓越工程硕博士培养为本科生科技创新能力提升带来新机遇和新挑战

卓越工程师是影响国家高水平科技自立自强的关键变量，也是国家战略人才力量的重要组成部分。高校包括工程教育在内的人才培养不仅使命和责任越发重要，而且伴随经济社会和基础研究的发展，面临的问题和挑战越发复杂。例如，以ChatGPT为代表的人工智能技术不断迭代更新，面临的道德、法律、意识形态、知识产权等问题，都表现出前所未有的复杂性、交叉性，最终都需要工程技术来支撑解决［4］。

高校在加快教育、科技、人才一体化统筹推进中发挥着引领作用，必须提高政治站位，紧紧抓住工程硕博士培养的重要契机，深刻把握卓越工程人才的基本特质以及培养实施路径。通过广泛调研清华大学、上海交通大学、北京理工大学等第一批建设国家卓越工程师学院的10所高校对工程硕博士培养的目标思路和实施举措［5］，符合国家需求的新时代卓越工程硕博士应具备三个核心特征，即强烈的爱国主义情怀、扎实的理论基础和实践能力、丰富的创新意识。

高校本科生的科技创新能力培养，不仅仅是高校人才培养质量的重要体现，一定程度上也是实现国家高水平科技自立自强的重要保障。而高校工程硕博士的培养，与本科生科技创新能力的培养过程可以说是一脉相承。在培养目标上，都是培养具有深厚的爱国主义情怀、扎实的理论功底、较强的创新能力、善于解决复杂技术难题的新时代科技人才；在培养方式上，都是鼓励和引导学生在学习和实践中主动发现问题、分析问题和解决问题；在培养过程上，都是鼓励学生跨学科合作，拓宽学生的知识视野，使学生能够做出解决实际行业领域问题的项目作品［6］。

作为高校科技创新人才培养的中后端，工程硕博士培养过程中具备的各种资源平台，为本科生科技创新能力培养提供了难得的提升契机。从情怀教育角度来看，实际接触国家重大科学项目能够为学生提供良好的思政教育，在从事科研工作中树立强烈的爱国主义情怀和报国志向；从师资角度来看，企业中具备工程一线指导经验的导师，能够为本科生科技创新活动的开展形式和研究方向提供支持；从教育教学角度来看，能够为部分以工程为主的工科专业本科生科技创新能力培养提供范本，节约学生培养过程的时间成本［7］。总的来说，高校可以进一步借助工程硕博士培养的良好契机，充分利用国家和企业所提供的优势资源，探索出一条高水平本科生科技创新人才培养的新道路。

二、高校本科生科技创新能力培养的现状及不足

一直以来，高校本科生科技创新能力的培养和提升，依然处在没有较为科学的规划、实施方案、过程评价的阶段。大多数高校依然存在对本科生科技创新能力提升的关注度和支持力度持续不足、与教学环节结合的科学性不够、与实际行业产业需求不匹配、激励保障政策不完善等问题。

（一）教学层面——本科专业教育教学模式对科技创新能力培养的支撑不够

本科生科技创新能力培养在高校各专业的培养目标中均有体现。但在实际专业学习中，本科专业在专业设置、课程教学、动手实践等环节，没有为科技创新能力的培养和提升提供基础理论的支撑。通过网络对10余所“双一流”工科为主的高校部分工科专业培养方案进行调研发现：在专业设置方面，高校的大部分专业和学科都是长期固定设置的，围绕工程技术领域的新兴学科、交叉学科的专业设置少且新。在教学内容上，绝大多数专业仍然以基础性和专业性的教育为主。

总的来说，高校对本科生的培养目标为既想要培养科学家又想要培养卓越工程师，然而在实际过程中，高校工程教育的实施对象在本科教育阶段较少或几乎没有接触过工程教育训练［8］，进入硕博士培养阶段普遍出现目标不清、内驱力不足等问题。

（二）协同层面——本科生科技创新的聚焦点与行业产业需求匹配不足

本科生科技创新能力的培养和提升，需要高校在顶层设计、教学模式、实践平台等多方面协同发力。目前高校支持本科生科技创新培养在校内部门联动、校外企业协同方面还存在一定短板。同时高校缺少对于本科生科技创新活动的整体设计和思路引导。例如，对于生命科学、人工智能等新兴技术的涌现，高校缺少面向全校各专业学生的普遍宣传介绍，学生很难自发形成学科交叉的大团队来冲击更具挑战性、创新性和引领性的科创项目。

在校外企业协同方面，一直存在“校热企冷”的现象。一方面，行业企业不参与高校本科生科技创新活动，缺少应有的方向指引、技术支持和平台支撑。另一方面，企业深入参与高校人才培养的动力不足。这导致两种现象：一是本科生的科技创新依然以自主原创为主，与行业产业实际需求无法匹配；二是本科生在进入硕博士阶段学习后，创新意识、创新能力等短期内无法匹配企业的实际需求。

（三）激励层面——师生深度参与科技创新活动的内驱动力不足

充分的激励保障政策，能够有效促进学生科技活动体系的完善和优秀人才项目的产出。在指导教师方面，优秀的本科生科技创新成果的产出离不开专业教师长期的悉心指导。目前现有的对于教师指导本科生科技创新的激励政策只注重最后的成果，对长期的培养过程相对忽视，大部分指导教师未获得相应保障和认定政策。在学生方面，广大本科生对于科技创新活动的希望和期待很高，但往往因缺乏客观的激励机制导致动力不足。参加大型赛事的科技创新作品一般都是学生短时间内突击完成的，致使本科生往往聚焦于短期效应，不注重长期成长收益。这种急功近利的心态也在某种程度上造成了大学生科技创新活动的一个普遍的现象，即科技立项的项目不少，但高水平的成果却不多，能够长时间持续研发的项目更少。例如，北京航空航天大学连续34年举办本科生科技创新竞赛“冯如杯”，本科生参与度超过90%，每届竞赛实物项目作品超过800项，但到了研究生之后继续深度研发的作品比例不到8%。

三、高校本科生科技创新能力提升的实践路径

高校可以尝试以培养未来的卓越工程人才为目标，以提升本科生科技创新能力为核心，从优化育人体系、强化实践参与、推进产教融合、探索本研贯通等方面提升本科生科技创新能力，进一步提升卓越工程师的培养质量和水平。

（一）完善顶层设计，优化本科生科技创新育人体系

高校可以将本科生科技创新能力培养与工程硕博士培养统筹考虑。在本科生培养中进一步建设用好创新创业学院，充分与卓越工程师学院、研究生院协调争取共同利用工程硕博士培养的资源平台，把本科生科技创新工作纳入学校教学科研单位的年度考核。

高校要建立健全大学生科技创新能力培养工作制度。持续推进校企协同、校地协同等创新人才培养模式，构建高校和不同组织的育人联合体。各单位在全员重视的基础上共同探索符合高校自身专业特色和未来工程硕博士培养特点的本科生科技创新能力培养教学方案、发展规划、总体目标、实施路径等，实现科学研究、学科教学、应用转化和工程人才培养共赢。

（二）深化产教融合，推动高校实验室和企业项目面向本科生开放

产教融合是卓越工程师培养的主要路径。高校可以探索将全校非涉密实验室面向本科生开放，聘任有科研任务的教师担任本科生科研导师，每个实验室为学生提供规定学时的科研训练任务［9］，供全校有兴趣的不同专业的学生共同选择，使这些课题成果即成为学校各级各类高水平竞赛的“项目库”。

借助工程硕博士培养合作企业的技术优势和前沿资源，多渠道为本科生科技创新活动提供支撑。高校应根据组织科研的需要，主动整合行业企业的优质创新资源。建实用好卓越工程师教育的科教产教融合平台。探索以人才培养的课题推动高校教师和工程硕博士的企业导师深度合作。

（三）强化实践参与，配套教学实践平台一体化建设

进一步加强智能制造工程、人工智能等交叉学科建设，打破机构壁垒和学科界限。首先，推动完全学分制试点改革，实质性推进跨学科学习；其次，注重拓展专业知识，在现有课程中适当增加当前研究领域的世界热点和行业需求的相关内容；再次，可以适当增加专业课程中的实践教学环节占比，把工业生产中的新技术、新工艺、新知识、新标准纳入专业课程的学习体系中。

在教学成功的基础上，鼓励和引导本科生充分利用科研项目、实验室和企业平台等开展科技创新实践项目的研究设计工作。校内根据高校自身专业特色，可以开展科技创新竞赛。邀请行业企业专家从实际需求角度出题，由学生组队答题，带动学生科技创新团队深度参与行业一线技术攻关。

（四）探索本研贯通，推动师生激励评价体系完善提升

全方位激励保障政策是高校本科生科技创新能力能够稳定提升的长效保障。在教师层面，首先持续提升专业教师指导学生开展科技创新的教育理论及培养方式，构建“本硕博师”一体化的科技创新团队。另外，可以把指导学生进行科技创新作为教师绩效考核、职称晋升、评优评奖的指标之一。探索优秀本科生科技创新指导教师奖励指导工程硕博士名额的方式，从政策上推动科研指导过程的本硕博贯通。

在学生层面，明确本科生参与科技创新活动的学分认定和转换标准。改进现行本科学位论文的评价办法，建立目标导向、问题驱动、成效为重的评价体系。设立本科生科研基金，支持学生开展自主选题的研究项目。探索建立本科生创新能力保障体系，实施全周期过程数据记录、毕业跟踪评价的常态化监测。以科技创新能力提升为切入点，选拔本科阶段体现出卓越科技创新能力的本科生，免试推荐进入工程硕博士培养体系。例如，北京航空航天大学自2023年起，每年选拔30名在国内外高水平科技创新竞赛中获奖的本科生，免试进入卓越工程师工程硕博士培养环节。

综上，在工程硕博士培养的新生态下，高校应充分借此契机，通过四条路径实现新时代本科生科技创新能力的提升：一是充分利用培养体系资源，优化本科生科创育人体系；二是利用项目平台资源，推动本科生深度参与一线科研项目；三是利用前沿技术资源，提升高校本科生教学平台对于科技创新能力提升的协同贡献；四是利用培养机制优势，加大力度推进本研贯通培养，提升师生激励政策。高校在培养卓越工程师“国家队”的同时，要培育和孕育科技创新的“国青队”，在实现高水平科技自立自强上更有作为。