新工科背景下材料成型及控制工程专业多维度人才培养模式研究
作者: 薛海涛 陈翠欣 丁俭 李永艳 何珺 付彬国 夏兴川 赵雪勃摘 要:基于新工科背景和创新创业教育理念,以“学生为中心、产出为导向”为核心的工科专业人才培养目标是培养具有创新意识、创造能力、适应时代变革的复合应用型人才,这就对专业结构调整优化和人才培养模式的创新变革提出更高要求。该文针对材料成型及控制工程专业的特点,围绕创新创业与专业教育融合问题,对其融合必要性及存在问题进行分析,探讨新工科及“双创”背景下材料成型专业人才培养的途径。通过教师队伍建设、课程体系重构、教学方法革新、教学方法多元化以及与实践环节的有机结合实现创新创业理念在专业教育中的嵌入和渗透,构建具备专业知识—实践技能—创新创业素养的综合实用创新型工程技术人才的多维度、多层次培养模式。
关键词:新工科;专创融合;创新创业素养;实用创新型人才;多维度培养模式
中图分类号:C961 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)09-0150-05
Abstract: Based on the concept of new engineering discipline and innovation and entrepreneurship education, the "student-centered and outcome based" education goal in engineering is to train high quality professional and practical personnel with innovation thinking and creative ability who can adapt to the change of society. So higher requirement is put forward for the adjustment and optimization of curriculum system and the innovation of personnel training mode. In this paper, according to the characteristics of materials processing and control engineering, focusing on the integration between innovation and entrepreneurship education and professional education, the necessity and existing problems are analyzed, and then the methods of talent training of material processing and control engineering under the background of new engineering and entrepreneurship and innovation education are described in detail. Through teaching staff construction, curriculum system reconstruction, teaching methods innovation, and the organic combination of practice and innovation and entrepreneurship education, the embedding and penetration of the concept of innovation and entrepreneurship in professional education are realized,and a multi-dimensional and multi-level training mode of practical and innovative technical talents with professional knowledge - practical skills - innovation and entrepreneurship ability is constructed.
Keywords: emerging engineering; integration between innovation and entrepreneurship education and professional education; innovation and entrepreneurship ability; practical and innovative talent; multi-dimensional and multi-level training mode
随着国际格局多极化变化,世界各国的科技竞争日趋激烈,深入实施科教兴国、人才强国、创新驱动发展战略对我国“十四五”期间创新型人才培养及高等教育质量提升提出了迫切的要求。对于高等教育发展改革,其关键任务是改革信息时代的教学形态,实现互联网+教学和创新创业+专业教育的深度融合,培养学生创新意识,提升其在世界的竞争力[1]。
开展创新创业教育是推动高等教育教学改革,提升大学生素质的重大战略举措和迫切需求[2]。创新创业教育包括创新创业素养及专业知识两个层面,因此,推进专业教育与创新创业教育相融合成为高校创新创业人才培养的重要方向。2015年,《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》明确提出了专业教育与创新创业教育有机融合的要求[3]。目前各高校均开展了创新创业课程学习模块,但是在专业教育和创新创业有机融合嵌入方面还不太完善,没有建立起相应的培养方案及课程体系,由此造成创新创业教育的连续性、层次性及受众性较差,因此如何将创新创业教育融入人才培养全过程,建立逐步渗透并覆盖到每个学生的多层次、多维度专创融合教育模式还亟待解决,而这些问题对于工程学科及专业而言尤为突出。
材料成型及控制工程专业作为工程应用型专业,是一个涉及材料、机械、控制和计算机等知识的交叉学科,在当今以新型材料为基础的智能制造技术备受关注的时期,受到了越来越高的重视,因此如何培养适应新时代要求、新技术发展的现代化工程创新人才是该专业教育教学的首要任务。在新工科及“双创”背景下,材料成型及控制工程专业必须立足于新工科的发展理念,以“学生为中心、产出导向、持续改进”的质量理念为核心,围绕创新创业教育的精神进行全面改造升级,推动专业结构调整优化和人才培养模式的创新变革。本文将针对材料成型及控制工程专业的特点,对创新创业教育与专业教育相融合的必要性及存在问题进行分析,探讨实现多维度、多元人才培养模式的路径及措施。
一 创新创业教育融入材料成型及控制专业教育的必要性
(一) 新工科对工程类专业人才培养的要求
工程学科对社会的工业发展及科技进步至关重要,新工科教育正是产业和技术变革所产生的工程教育,其核心在于培养具有创新创业实践能力,引领新技术及新生产模式的复合型专业创新工程技术型人才[4],除具备相应专业基础知识和技能外还需具有创新精神、应变能力、团队协作和社会责任感等素养,能够面对当前新一轮科技革命和产业变革带来的新需求以及工程领域的新要求,能够解决工程问题,完成工程创新和创业任务,从而提升工程专业教育内涵,有力推动中国由制造向创造的转变[5-6]。
根据材料成型专业的课程设置特点,将创新创业教育理念嵌入、渗透到整个专业教育中,可以有效地将工程教育与工程情境相联系,在工程情境中逐步培养创新创业的核心素养,随着在不同类型课程中广泛、长时间地实施,可以实现多层次、逐步递进、覆盖到每名学生的培养模式。
(二) 学生自我发展和自我价值实现的需要
创新创业能力素养的培养要始终以学生为中心,培养过程中要激发学生的探究兴趣,引导学生形成创新思维,培养其创新型人格[7]。将创新创业教育和专业教育深入融合,通过工程问题的引入,激发学生发现问题和深入探究的兴趣,引导学生主动探索和解决问题,培养创新性科学思维,激发学生的创造潜能[8]。在整个专业教育的过程中,针对材料成型专业不同类型课程所涉及的多样化、多层次工程问题,学生将经历持续创新创业能力的锻炼,在潜移默化中激发学生的创造潜能,养成主动探索的能力,提升自己的应变能力、工程道德等素养,增强社会竞争力和适应能力。
二 创新创业教育与专业教育相融合存在的问题
材料成型及控制作为工程专业,培养的学生应具有扎实的专业基础知识,同时更重要的是要具备良好的创新创业素质,具有解决具体工程问题的创新能力和应变能力。但是传统的专业教育仍存在着课程体系简单,理论教学与实践环节脱节,创新能力培养机制单一等问题[5]。而且就近些年的毕业生而言,面对复杂多变的国际国内经济形势以及科学技术的迅猛发展,学生在社会中受到多重冲击,普遍存在着创新意识薄弱,实践能力不足等问题。
(一) 创新创业理念未得到深入理解与贯彻
创新创业教育的目标是培养学生的创造性思维,使学生具备创新精神,创业能力和应变能力等关键素养,塑造学生的创新创业人格和价值观[9]。将专业教育与创新创业教育相互融合渗透,将创新和创造理念贯穿整个学生的专业学习阶段,学生可以充分运用所学知识解决实际工程问题。但是专创融合的重点不在于教授某个领域的知识或技能,或锻炼少数同学的创新能力,而在于拓展所有学生的文化视野、训练学生的创新思维,培养学生创业素养并覆盖到每名学生等,这就为专创融合的教育模式提出了更高的要求[3]。
因此在人才培养中应从能力和素养两方面着手,面向全体学生,一方面加强知识的传授和专业能力的培养,使学生运用所学知识技能解决复杂工程问题;另一方面通过专创融合教育逐步养成勇往直前、不畏困难的态度以及积极向上的价值观,提高创新创业教育的普适性。
(二) 创新创业教育与专业教育割裂脱节
《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出,我国创新创业教育在一些高校仍存在着创新创业教育理念滞后,与专业教育结合不紧,与实践脱节;教师开展创新创业教育的意识和能力欠缺,教学方式方法单一,针对性、实效性不强等问题[3]。
目前高校的创新创业教育主要是以单独开设创新创业课以及大学生创新创业项目为主要形式,大部分属于拔尖人才培养以及创新创业技巧的传授,忽视了基础知识和专业知识的学习,因此专业教育与创新创业教育存在“两张皮”现象[10-11]。另外即使将创新创业理念融入到专业教学中,但是由于专业课程教师缺乏系统的创新创业培训,教学课程内容中关于创新创业精神的融入还比较薄弱,尤其是对于工科类专业,还缺乏相应的课程结构及体系支撑,还不能将创新创业精神渗透到每一门课程中和每一名学生身上。而且目前大部分学生通过单独的创业课程或竞赛获得学分,所学内容与其今后所学专业发展的关联性较弱,因此限制了学生创新创业能力的连续性及针对性的发展[12-14]。
(三) 创新创业教育未能贯穿专业教育全过程
近些年来,各高校均开展了形式多样的创新创业教育,但是在培养方案中还未将其纳入专业教育的全过程,创新创业类课程和专业教育独立设置的现象仍然比较普遍,专业教育和创新创业教育融合工作显著滞后,学生专业能力与创新创业素质的培育还不充分。
目前很多高校通过设置创业类课程和第二课堂来完成学生的创新创业教育。创业类课程主要是作为选修课安排在第一和第二学年,但是对于工科类学生的培养方案和课程设置,一、二年级的大学生还不具备相应的专业知识和技能的储备,还不足以去很好地理解及执行创新创业的相关环节。第二课堂主要是通过大学生创新创业项目或学科竞赛来实现,这种方式为学生提供了良好的锻炼机会,是提高学生创新能力、团队合作能力以及解决问题能力行之有效的途径,但是目前由于学生受时间、空间的限制以及专业基础知识的薄弱,大部分项目来自于老师的科研项目以及研究生的数据,创新和创业教育还处于一种被动的、跟从的模式,其创造性思维、探究性能力还得不到充分的开发。除此之外,无论是选修形式的创新创业类课程,还是大学生创新创业类项目和学科竞赛,仅是部分学生参与其中,没有实现学生的全覆盖,培养的实效性和普及性还较差[15]。