新工科专业教育与创新创业教育融合的研究与实践

作者: 吴光远 周世富 林茂海 李效周 王鑫 葛爱冬

新工科专业教育与创新创业教育融合的研究与实践0

摘  要:深化教育信息化改革,改变教与学的方式,注重培养学生的创新创业和实践能力是当前高校新工科专业建设的核心目标。在新工科人才培养的背景下充分考虑印刷工程自身的特点,依托印刷工程专业课程,以教改促创新,以创新促创业,对印刷工程专业教育与创新创业教育有机融合进行研究与实践,设计“教学引导—问题导向—实际操作—育人为先”的教学流程,在教与学、学与践、践与产、产与培方面分别将创新思维与理论教学、创新能力与实践教学、创业意识与协同育人、创业实践与人才培养之间建立深度融合关系,精准化地提升学生的创新创业能力和专业实践能力。

关键词: 新工科;专业教育;创新创业教育;融合创新;专业实践能力

中图分类号:G642      文献标志码:A         文章编号:2096-000X(2025)01-0076-04

Abstract: Deepening the reform of educational informatization, changing the methods of teaching and learning, and emphasizing the cultivation of students' innovation- entrepreneurship and practical abilities are the core goals of the current construction of new-engineering majors in universities. In the context of cultivating new engineering talents, the characteristics of printing engineering should be fully considered. Relying on the professional courses of printing engineering, innovation should be promoted through educational reform and entrepreneurship should be promoted through innovation. The research and practice of the organic integration of professional education of printing engineering and innovation-entrepreneurship education are carried out, and the teaching process of "teaching guidance-problem orientation-practical operation-educating student first" is designed. In teaching and learning, learning and practice, practice and production, production and training, a deep integration relationship is established between innovative thinking and theoretical teaching, innovative ability and practice teaching, entrepreneurial consciousness and collaborative education, entrepreneurial practicing and talent training, which accurately improves students' innovation and entrepreneurship ability and professional practice ability.

Keywords: new engineering; professional education; innovation-entrepreneurship education; integrating innovation; professional practice ability

随着我国“教育现代化”“教育数字化”“智慧教育”“教育强国”等重大战略的不断推行,以大数据、人工智能、云计算和虚拟仿真等为代表的新兴技术在教育领域高速发展,对新工科专业教育提出了更高层次的要求和挑战,加快新工科教育改革创新与教育信息化的深度融合已在政产学研用各界形成了共识。在教育信息化的背景下,相对于传统工科本科教育,建设育人为本、理念先进、模式创新、体系重建的新工科专业,这是教育领域对人才培养的内在需求[1]。培养具有教育信息化发展要求的高层次人才,建立以能力为先的人才培养理念,需要对教育理念、教育模式、教育体系进行重新梳理。深化教育信息化改革,改变教与学的方式,注重学生创新创业和实践能力的培养是当前高校新工科建设的核心目标[2]。如何在教育信息化新工科人才培养背景下,紧跟学科专业最新发展动态,依托专业课程深度挖掘和扩充创新创业教育资源,构建专业课程+创新创业教育模式,培养学生的创新思维、创新能力、创业意识和创业实践,是工科院校目前亟需解决的关键问题。这也必将引领工科专业教育的发展,也为新工科专业教育改革创新带来新的机遇和挑战。本文以齐鲁工业大学印刷工程专业为例,以此探讨适用于新工科专业教育与创新创业教育深度融合的教学流程和建设体系,以此加快新工科印刷工程专业人才培养的研究与实践。

一  新工科专业教育与创新创业教育融合的意义

印刷工程专业作为一门融合心理学、物理学、计算机科学、媒体技术和材料学等多学科交叉融合的新工科专业,整合了教育信息化所涉及的大数据、3D打印、5G网络、云计算和物联网等新兴技术,正朝着高端化、工业化、智能化、绿色化方向发展[3]。印刷工程专业人才培养借助教育信息化,从教学手段、教学方式、教学体系出发,着手推进专业教育与创新创业教育之间的融合创新,着重培养创新创业精神和实践能力。齐鲁工业大学印刷工程专业在国家一流专业建设过程中,始终以育人为先、提质增效为基础,深度融合专业教育和创新创业教育,推进教育信息化在新工科人才培养中的创新。本专业对接新工科印刷工程专业发展动态,培养学生跨界信息整合和多学科融合的能力,使其能够成为创新创业能力和专业实践能力强的新工科印刷工程高层次专业人才,满足政产学研界对新工科型印刷专业人才的要求。

印刷工程专业涉及多学科领域,能体现出多学科最新发展动态和发展方向,在新工科人才培养方面有着先天优势和试点条件。由于印刷行业的新旧动能转换,印刷工程专业要求学生不仅要深入掌握理论知识和操作技能[3],更要具有较强的创新创业实践能力[4-5],其学科属性的特点决定了其具备开展新工科教育改革创新的前提条件和基础。本文以印刷工程专业为例,在新工科人才培养的背景下充分考虑印刷工程自身的特点,依托印刷工程专业课程,以教改促创新,以创新促创业,对创新创业教育与印刷工程专业教育有机融合进行了研究与实践,建立并完善印刷工程专业建设模式是实现我国从印刷大国转变为印刷强国的发展目标。

二  新工科专业教育与创新创业教育融合的教学流程

结合轻工类国家本科教学质量标准和新工科印刷工程专业人才培养方案,依托印刷行业新技术、新模式、新动态的发展趋势,对接社会与行业对人才培养质量的要求,设计出了新工科专业教育与创新创业教育融合的教学流程。在融合发展过程中,新工科专业教育涉及课程教学体系、实践教学体系、教学运行体系和教学评价体系等,创新创业教育[6]涉及创新创业教学、创新创业指导、创新创业项目和创新创业认定等,真正实现长效联动和有机衔接才能更好地培养学生的创新创业能力和专业实践能力。

新工科专业教育与创新创业教育融合的教学流程采用“教学引导—问题导向—实际操作—育人为先”的教学模式,将教与学、学与践、践与产、产与培四者之间建立深度融合的关系,精准化地提升学生的创新创业能力和专业实践能力,如图1所示。专业课教师首先通过理论讲解和案例设计在理论教学环节中对学生开展教学引导,然后采用问题导向的方式在实践教学环节中进行问题分析和实验验证,接着在协同育人环节中加强创业指导和实习实训使学生能够展开实际操作,最后按照育人为先的教学理念通过专业考核和评价系统对人才培养进行不断改进优化,以此实现新工科专业教育与创新创业教育之间的深度融合。

三  新工科专业教育与创新创业教育融合的建设内容及实施路径

在新工科人才培养的背景下,根据印刷工程自身人才培养的特点,以印刷工程专业课程教学为基础,以教改促创新,以创新促创业,对创新创业教育与印刷工程专业教育深度融合进行了研究与实践。从理论教学、实践教学、协同育人和人才培养四大方面出发,构建了新工科专业教育与创新创业教育融合的建设内容及实施路径,培养学生的创新思维、创新能力、创业意识和创业实践,如图2所示。

(一)  创新思维与理论教学相融合,构建三层次理论教学创新体系

印刷工程专业新工科人才培养目标与定位、核心能力发展等都需要理论教学来进行支撑,构建三层次理论教学创新体系,这样才能拓展学生的创新创业能力。基于理论教学体系,科学合理地安排教学内容,根据实际理论教学内容确定了三个层次:基于课程群的第一层次、基于核心课程的第二层次和基于经典行业案例的第三层次。学习围绕行业案例展开,专业技术和专业能力在行业案例学习中培养,显著提升了学生的创新思维和社会竞争力。

专业理论课程分为专业基础课、专业必修课及专业选修课,印刷工程专业课程教育始终围绕科技发展与学科专业概论和印刷工程导论两门专业基础课展开,通过科技发展与学科专业概论让学生清晰地了解印刷工程最新的发展动态,通过印刷工程导论使学生对印刷工程专业有全面的理解和形象的把握;专业基础课能够丰富印刷的理论知识并拓宽学生知识面,培养学生的创新思维,为专业知识和技术的学习打下坚实基础。根据新工科人才培养要求和印刷工程专业特点,依据专业基础课筛选专业必修课和专业选修课,如作为专业必修课的视觉与色彩学这一门课贯穿整个印刷工艺流程,是印刷工程其他专业课的先导课程。精选经典案例引导学生把印刷工程专业基础理论知识与最新的印刷工程发展动态无缝衔接和有序连接;比如,网购商品颜色失真问题一直以来都是商家与买家产生争议的根源,学生利用视觉与色彩学这门课程学习的知识,学生开发出一个解决网购颜色失真的光谱获取与在线系统,解决了网购的颜色失真问题。借助案例的拓展,实现学生专业知识系统的学习,让学生利用专业知识发现问题、分析问题与解决问题,培养学生创新思维。

(二)  创新能力与实践教学相融合,构建四阶段实践教学创新体系

印刷工程专业是一门理论与实践并重的工程学科,理论教学与实践教学并不是简单相加,而是相辅相成、相互促进、相互作用,其要求从业者不仅要深入理解复杂抽象的工艺原理及流程,还要熟练掌握印刷设备的构造、操作及维修规程。所以,印刷工程专业本科人才培养必须加大课程实验、虚拟仿真实验[7-8]、见习和实习等实践教学课时,从而更好地提升学生的动手操作能力和创新能力。打破以教师灌输为主的传统实践教学,在注重实践教学过程中的“教”的同时也要主要实践教学过程中的主体“学”,形成四种方法:兴趣培养、工程实践、创新设计和立体化实践指导。注重学生的兴趣培养,引导学生从被动学习向主动学习转变;依据行业和专业工程项目案例,对学生进行工程实践,以此促进学生的创新设计,指导老师通过全方位的方式进行实践指导。

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