基础研究助力工科创新型人才培养研究

摘  要：在国家日益重视“基础研究”的背景下，分析现阶段工科专业创新型人才培养存在的问题，探讨通过强化基础研究与工科创新型人才培养的联系，建立以工科专业创新型人才培养理论体系为指引，以创新型师资队伍为保障，结合基础研究成果创新人才培养方式，以基础研究的科学精神营造工科创新型人才的培养氛围，全方位提升工科专业人才主动创新意识和创新思维，多渠道助推工科专业人才的创新实践锻炼，为工科专业创新型人才培养奠定坚实基础。

关键字：基础研究；主动创新；人才培养；工科教育；创新实践

中图分类号：C961      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）10-0145-05

Abstract： Under the background that the country attaches more and more importance to "basic research"， this paper analyzes the problems existing in the training of innovative talents in engineering majors at the present stage， and probes into the connection between strengthening basic research and training innovative talents in engineering majors.Under the guidance of the theoretical system of training innovative talents in engineering majors， with the support of innovative teaching staff， combining with the results of basic research to innovate the training methods of talents， it creats a training atmosphere for innovative talents in engineering with the scientific spirit of basic research，enhances the active innovation consciousness and innovative thinking of engineering professionals in an all-round way， promotes the innovation practice of engineering professionals through multiple channels， and lays a solid foundation for the cultivation of innovative talents in engineering majors.

Keywords： basic research; active innovation; personnel training; engineering education; innovation practice

随着科技信息化和工业智能化的逐步深入，创新成为驱动科技进步和国民经济持续高质量发展的关键引擎。习近平总书记多次强调，“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”“综合国力竞争说到底是创新的竞争”[1，2]。为响应国家创新驱动发展战略需求，突破关键技术，构筑发展优势，迫切需要培养一批工科专业创新型技术人才。高等院校作为科技生产力和人才资源的关键结合点，在国家创新战略中当仁不让肩负起培养创新型人才的重任。当前，我国处于工业大国向工业强国转型的关键时期，特别是《中国制造2025》等落实，新型工业化的推进和科学技术的发展对工科专业人才提出更高要求[3-4]，培养具有创新精神和创新能力的高素质工科专业技术人才是我国工业发展顺利转型的重要保证。

创新型人才是指具有较强的创新意识和创新型思维，能够创造性地完成具体事务，具有较强的创新能力和实践能力的领军人士[5-6]。工科专业创新型人才不仅具有技术革新的意识和能力，更要有发现潜在技术问题和预测技术风险的敏锐洞察力[7-8]。工科创新型人才的培养，创新思维和创新意识是基础，创新能力是关键，只有具有创新意识，才能从实际工作中不断发现问题、解决问题，并开展创新研究形成创新型成果。近年来，国家出台了系列政策支持创新型人才的培养，在教师队伍建设中越来越重视以基础研究为依托的创新型人才队伍建设。但目前基础研究在工科创新型人才培养中的带动作用并未充分发挥，基础研究与创新人才培养脱节明显。在国家日益重视“基础研究”的背景下[9]，通过基础研究与课程教学相结合，以基础研究成果丰富教学内容，推动教师占领学科前缘，把握学科发展动态，帮助学生了解专业领域前沿。通过一定形式吸纳学生参与基础研究，在研究过程中锻炼学生创新思维，并通过多重手段调动学生的主动创新积极性，培养学生的创新能力，具有极其重要的意义。

本文通过对工科创新型人才培养中存在的问题进行剖析，在分析基础研究在创新型人才培养重要引领作用的基础上，从基础研究与工科创新人才有效衔接等方面探讨提升工科创新型人才培养的有效途径。

一  工科创新型人才培养存在的问题剖析

（一）  缺乏完善的工科专业创新型人才培养理论指导体系

新中国成立以来，我国高等教育历经精英化到普及化的发展，在科技强国战略指引下，当前中国进入提质换挡、弯道超车的关键时期，“卡脖子”技术攻关如火如荼，经济社会发展对工科创新型人才的培养提出了更高地要求。与之相应，我国大多数高等院校工科专业本科学生的专业培养方案，从公共基础课到专业基础程再到专业核心课程，普遍缺乏与创新教育相关的课程，学生培养方案中更没有明确指出哪些课程需要培养学生的创新能力及如何培养该能力；专业课教师在设计教学大纲，通常亦忽略学生创新意识和创新能力的培养设计。在国家“双创”推动下，部分高校开始增加部分创新类课程并有一定学分安排，但大多数也是将其作为第二课堂的一部分，设置学分普遍低于2.0，创新教育的实施缺乏完善的理论体系和系统性的指导方案，创新教育并未得到实质性重视。致使现阶段学生参加创新教育或相关创新实践活动全凭借个人兴趣，带有明显的偶然随机性和从众性。只有从培养体系层面加以引导，才能促进学生将个人兴趣激发下的创新实践行为转化为课程引领下的自主创新意识。2017年，我国启动新工科建设后，新工科背景下的创新教育理念和育人模式日趋受到关注[10，4]，但目前总体相应的创新型人才培养理论体系仍不完善，与社会对工科创新型人才的培养要求存在一定差距。

（二）  缺少培养创新型人才所需的一流创新型师资队伍

创新型师资队伍是指思想业务素质好、知识水平高、创新能力强、整体结构优化，既能进行自身知识创新又能培养具有创新能力人才的教师队伍[11]。高校教师是创新型人才培养的直接执行者，教师队伍创新素养的高低直接影响着创新型人才的培养质量。目前，我国高校多数教师习惯于墨守成规式的教学方式，教师自身对新事物新方法的接纳程度尚且有限，部分教师创新意识较为淡薄，创新教育仅仅局限于教学手段和教学方法的创新，并未达到启迪学生创新思维的目的，专业课教师更是不知道如何在课程教学中融合创新教育元素，致使现阶段工科专业整体创新教育效果并不理想。近年来，在国家相关政策支持下，越来越多的高校成立了创新创业实践学院，并配备了创新教育指导教师，但在实际运行中发现，专职创新教育指导教师对于工科专业知识的了解较少，所谓的创新教育仅停留于概念和方式方法上的启迪，缺少与学生专业知识的有机结合。因此，亟需在工科专业教师中开展创新能力和创新思维的培训，启迪工科教学师资队伍将基础研究成果向教学过程转化的思路和意识，实现在专业理论教育和实践教育中多方位融入创新教育元素，从而为整体实现创新型人才培养提供专业型师资保障。

（三）  缺乏构筑工科专业学生主动创新意识的浓烈氛围

培养工科学生创新能力和创新思维过程中，形成一个宽松、开放、多元、竞争的创新氛围尤为重要。随着基础研究的深入推进，科研工作中的创新氛围较为浓烈，但现阶段高等院校教学中普遍存在科研和教学相互独立、相互脱节的现象，优秀的科研成果在促进创新教学的改进和升华中缺乏有效的途径和措施，部分教师更是看重科研创新而忽视教学过程中创新氛围的营造，致使现阶段大部分学生的创新行动变得较为盲目。调查研究表明[12]，在多重因素的作用下，现阶段大部分学生拥有一定的创新热情，能够积极参与大学生创新类项目实践，但主动创新意识和创新能力不足，表现为没有明确的创新目标，对什么是创新、如何进行创新、怎样才能创新并不明确，仅愿意作为创新项目成员参加一定实践工作，准确来说相关活动对学生自身内在创新能力启迪不够；还有部分学生既没有主动创新意识，也缺乏参与创新的热情，求学期间基本不参与任何创新类项目实践；只有极少数学生愿意主动进行创新、懂得如何创新，能够积极主动地负担起创新类项目的研究工作并展现出较为突出的创新能力，并能够取得一定创新型研究成果。归根结底，出现此类现象的原因主要还是由于高校整体创新氛围不够，大部分学生出于从众心理在周围同学的带动下参与创新实践活动，学生内在的创新动能并未在氛围的催化下调动起来。

（四）  缺乏调动学生主动创新积极性的有效激励措施

培养学生的创新能力和创新意识，自身的能动性占据主导位置，外在的合理的激励措施也具有明显的促进作用。近年来，国家出台了鼓励大学生创新能力培养的系列政策性文件，并组织实施了诸如中国“互联网+”大学生创新创业大赛、大学生科技创新大赛、大学生创新创业训练计划项目等激发大学生创新能力各类赛事，鼓励学生参与创新实践并对获奖学生进行奖励，这在一定程度上调动了学生参与创新的积极性。但总体来说，相对于我国庞大的工科学生基数，参赛并能够获奖的学生少之又少。大部分高校对于参赛获奖的学生进行二次奖励，对于那些少数能够积极参与创新的学生当然是一件好事，而对于那些主动性不强、或者对自身创新能力信心不足的学生来讲，若自认为不能够获得奖项，认为参加创新型实践活动不获奖便是一场空，最终便产生彻底放弃参与创新实践的念头。学校应该从校级、院级层面进行适当奖励以鼓励学生参与创新实践的积极性，比方将参加创新实践或创新型比赛的工作纳入实践教学序列并认定有效的实践课程学分，使学生更能积极参与创新实践锻炼。

（五）  缺少促进学生主动创新实践的个性化平台

随着我国经济技术发展逐步进入关键转型期，国家对创新教育越来越重视，创新教育逐渐成为高校人才培养改革的重点方向。越来越多的高校通过加强校内创新实践基地建设，积极开展与专业相关的创新竞赛活动，搭建专业化的创新实践、创新孵化平台，开展各类前沿科技成果展，全方位激发学生的创新思维和创新意识[13]。研究表明，创新思维和创新意识会随着学生实践活动的深入和技术素养的提升而不断发展，立足学生个性特长，为学生搭建个性化的校内外实践活动平台，有助于学生创新思维和个性品质的形成[14-15]。目前，大多数高校的创新实践平台多是基于独立的创新创业学院，依托于国家、省、校级各类创新大赛和学校、学院系列创新开放实验等，创新实践活动平台缺乏有效的个性化组织形式，创新实践项目的推进多采用“一锅烩”式同步推进，缺少精细化的分类管理和组织形式，对于创新实践项目的考核形式也较为单一，多为公开发表成果论文、发明专利等，不能很好达到创新能力培养效果。

二  基础研究在工科创新型人才培养中的重要作用

（一）  基础研究是创新教育的重要支撑

基础研究不仅是科技进步和技术创新的重要源泉，更是创新教育的重要支撑[16]。通过开展系列基础研究，不仅可以培养出优秀出色的高层次科学家，更能为国家、社会持续输送具有解决复杂工程问题和杰出创新能力的优秀技术人才。人类科技发展史表明，没有扎实的基础研究，就不可能培育出高素质特别是创新型人才，更不可能推动科技社会发生质的飞跃。全球范围来看，世界主要科技强国均把支持基础研究作为提升国家科技创新能力和创新型人才培养的战略性举措，美国2021年提出的《确保美国科学技术全球领先法案（2021年）》和《NSF未来法案》均大幅增加联邦机构的基础研究投入；欧盟2021年开始实施为期7年的第九期科研框架计划“地平线欧洲”，总投资额约为1 000亿欧元[17]。《中国基础研究竞争力报告2021》表明，2020年全国共投入研究与试验发展（R&D）经费24 393.1亿元，达到中等发达国家水平，目前我国典型技术创新突破（如，5G、高铁、航空航天、核能、深潜等）90%左右与基础研究直接相关。