新工科视域下的工科专业人才创新创业能力培养模式研究与实践

胡军 刘燕德 梁康玉

【摘要】随着科技的发展，新工科在传统工科的基础上应运而生，在社会上发挥着越来越大的作用，应对新工科，我国传统的工科人才培养模式也要发生相应的变化。本文以新工科为视角，分析了在新工科视域下我国工科专业人才创新创业能力的培养模式，介绍了从课堂到实践两个大方面的人才培养方案，以进一步丰富和深化该专业的人才培养研究成果，使工科专业的人才符合时代发展的需求。

【关键词】新工科  工科专业人才  创新创业能力培养

【基金项目】本文系江西省高等学校教学改革项目：“工程教育专业认证课程体系优化研究——以测控技术与仪器专业为例”的成果，项目编号：JXJG-19-5-20。

【中图分类号】G64   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）39-0196-03

一、引言

近年来我国大力发展生产力与生产技术，各大高校工科专业人才的培养也应做到相应的改变，学生创新创业能力也应该提升到一个新的层面。各大高校在相应的学科建设上也应做出改变与提升，为高校工科建设开创了全新的视角，使理论与创新创业实践的融合作为主要培养任务。

工科专业人才培养在我国尤为重要，但近年来随着科技的发展，一方面该专业的人才培养一定程度上与时代脱节，学生缺乏自主创新意识。另一方面，工科的学生培养应着重加强创新能力，而现在的大学生普遍缺乏该能力，使得无法将所学知识运用到实际问题当中。因此，依照新工科背景下社会对工科专业人才的需要，本文对工科专业人才创新创业能力培育形式进行深入的探究。

二、工科专业人才的传统培养方法及其局限性

1.工科专业人才的传统培养方法

在现有的培养方法中，加强专业素质教育、培养工程实践能力是研究者常常采用的方法。在突出专业素质教育中，部分院校在保证专业内容方面教学的同时，加强培养学生的团队协作意识、社会责任意识、发明创新意识，以及培养学生在工程设计时考虑环境和社会所存在的制约因素，使工程设计更好地融入时代发展。此方法考虑了人文因素对于专业教育的影响，使该专业学生在发展中更好地契合社会需要，但是学生对于该学科在新时代的最新发展动向不够明确，只是单方面认为符合社会的发展需要，但实际上可能与社会发展的最新动向脱轨，导致专业知识无法充分发挥价值。

随着社会的发展，对工程建设的标准越来越高，不止要求工科学生领会理论知识，也更注重工程实践能力。一些高等院校设立了实践教学平台，将实践教学与基础课教学相结合，设置测控技术实验室、机器人实验室、仪器控制实验室，以及对于第二课堂实践教学设立相应的学分来激发学生的积极性，培养学生的动手实践能力，但大部分学校在设备方面存在一定欠缺。

2.工科专业人才传统培养方法的局限性

尽管通过加强专业素质教育、培养工程实践能力在培养工科专业人才方面取得了一定的成果，但是传统的培养方法也具有其自身的一些局限性：首先，在教学理念方面还是过于单一化，目前高校几乎每个专业都在重点强调学生的专业素质教育，学校也开展了相应的德育课程来加强学生在该方面的思想教育。因此本专业的独特性没有体现出来，学生对当今时代发展下本专业的定位不够清晰，所学的知识对社会的贡献难以最大化，由于主观因素的存在，有的甚至会错误理解本专业的发展动向，误入歧途。其次，在培养学生工程实践能力方面，传统的教学模式没有体现与时俱进，与时代先进性相结合的特点。随着时代的发展，一些技术已经被人工智能所取代，渐渐淡出专业的培养范围，打造一些过时的专业实践平台浪费人力与财力，如果只是一味强调培养学生工程实践能力而不融入最新的科技，结果只会是浪费更多的资源。

由于时代的发展以及技术的推陈出新，人才培养模式绝不是一成不变的，这就需要研究者在传统人才培养方法的基础上适当采用新的技术和方法打造专业人才。

三、新工科视域下基于学科创新的工科人才创新创业能力培育方式探究

在所有的学科里，研究方法和技术手段都是推动该领域研究进步和发展的重要中介环节，它在人们长期从事科学研究的活动过程中形成，又在动态发展的过程中不断完善。研究方法和技术手段的更新常常会使研究结果的描述变得更加清晰、准确，有时对研究的意识和观念还会形成强有力的冲击，促使研究的内容和问题更加广泛、更有深度。

新工科视域下智能制造战略的提出，对于各大高校工科专业的学生提出了明确的要求，要将学过的知识与技术与时代前沿科技紧密结合，应对国家所提出的智能制造相关战略。但是目前许多高校对于工科专业人才的培养还是趋向于传统的人才培养要求，没有跟随时代的变化，当下新工科的背景对于高校工科专业人才的创新创业能力培养提出了从课堂到实践两个大方面的改革。

1.专业知识体系革新

应对当下流行的新工科背景，学校的首要任务就是将原有的课程体系进行革新，将与新工科有关的课程进行相关整合，从而扩充专业知识体系，使之符合工科专业人才在新工科背景下的培养需求，在教授专业知识的同时融入创新创业的元素，使创新创业逐步融进常规的教学课堂，造就学生创新创业的思维，使学过的知识可以灵活运用，提升工科学生的基本素养与能力。

2.学科交叉融入课堂教育

地区的转型发展与专业人才的创新能力密不可分，新工科的發展要求传统工科知识与当下前沿科技相结合，因此地区想要转型发展将会越来越多地依靠具有创新意识的工程人才。而目前，我国工程教育本科环节学科壁垒重重，工程人才学科领域单一，窄化了人才的知识体系，无法适应新经济、新产业的发展。因此，学校应抓牢掌握基础课程，与人才培养目标紧密结合，开展创新课程，搭建专业建设融合平台，将工科专业与新工科背景下需要学习的大数据、人工智能等相关专业的知识有机结合，将这些课程列为必修课程，并计入相应的学分，这样做可以提高学生的积极性，扩展学生的专业视野，间接培养了其创新创业能力。

3.重点打造“双创型”人才

工科学生普遍缺少创新创业能力，但创新与创业对于大学生自身的发展以及推动社会的进步有着重要的作用，国家一直以来也很重视大学生创新创业。2010年5月教育部发布的文件明确提出创新创业教育是适应经济社会和国家发展战略需要而产生的一种全新的教学理念与模式。培养“双创型”人才可以帮助学生更好地应对当下迎来的新工科时代，培养的措施具体如下：

（1）加强学生的通识教育，打好专业基础的同时拓宽专业口径从而增强专业适应性，使所学的专业知识能更好地融入创新和创业。培养“双创型“人才需要教学方式的全面创新。传统的以教师为中心的知识传授方式必须向实践与创新相结合，增强师生互动以激发学生的创新能力与创造能力。

（2）学校与导师应鼓励学生主动踊跃参加“互联网+”、“挑战杯”等大学生创新创业大赛以及全国大学生数学建模竞赛、程序设计和电工电子等各类学科基础竞赛活动，使得学生在运用自己所学的理论及实践基础的同时又可以培育创新能力与发明能力，进而促使学生对学习充满热情。

（3）引进其他学校或发达国家的优秀课程与案例，一方面拓宽学生的专业视野，使之紧随学科的前沿发展;另一方面可以完善学校的创新创业教学体系，强化实践教学，打造多元化人才培养模式。

（4）开设创新创业学分。创新是引领发展的第一动力，新工科背景下仪器的智能化、国际化都需要通过创新来体现。为鼓励学生参加创新创业，高校可以让学生通过参加开放性实验项目、学科竞赛、大学生创新创业训练项目等方式获取创新学分，进一步提升学生的创新精神和创新能力。

4.促进教师专业发展

某些高校的教师安于现状，在做好日常的教学工作后，不愿意去学习新知识、新技术，导致无法跟上专业的前沿发展，所教授的知识无法满足社会对该专业的人才要求。但从当下形势来看，我国高校的智能制造专业领域需要朝着内涵化方向发展，这就要求高校教师推陈出新，汲取新知识并且对自身专业能力精雕细琢，因此促进教师专业发展显得十分有必要，针对此问题，高校应提升专业导师的学科素质，具体措施如下：

（1）健全政策与奖励机制

学校应制定教师个人发展规划，要让教师在发展中认识到自己的优势与不足，认识到自己的专业素质与当下时代发展所要求的差距，尽快提升自己的专业素养。另一方面，制定有利于教师发展的激励措施，对有突出贡献的教师给予物质和精神奖励，一定程度上可以激励教师学习与创新。

（2）健全教师考核机制

目前高校传统工科专业的教师大多只了解与本专业相关的传统知识，而缺乏与时俱进的学科知识。智能制造背景下，学校应重点培养教师在该方面的技术与素养。学校应加强教师对智能机器的学习和使用并定期派送一些表现优秀的教师跨校或出国与相应的学者或企业进行合作与交流，使最前沿的思想与技术融入学校，并对其业绩进行定期考核，进一步提升其专业技术水平和专业影响力。

（3）教师教学观念改革

要培养出顺应当下智能化时代的专业人才，教师在自身的教学过程中要进行变革，即从固有的理论教学模式转变为理论与实践相交融的教学模式，使得学生今后步入社会可以将自己所学的知识灵活运用，解决當下时代发展所面临的生产问题，尤其是在智能制造专业群的教学中，由于学生毕业之后多数会进入到高新技术产业工作，因此，教师只有主动转变自己的教育观念，才能真正满足实际的教学需要，确保学生能够实现更好的发展。

5.打造专业实践教学平台

在新工科背景下的工科人才培养中，实践教学体系应在传统的实践体系中增加工业4.0全生命周期管理、产品项目竞赛驱动、对外合作交流等先进理念。完善专业实践教学平台，具体措施如下：

（1）打造校内实践教学平台

专业实践平台要体现专业基础课的学习效果，对平日的基础课包括自动控制原理、单片机设计、模拟电子技术等有所涉及与考查，使得学生的专业基本实践能力有所保障。工科专业的专业课程实验平台应设置测控技术实验室、机器人实验室、仪器控制实验室，专业实验室配备智能机器人以及Multisim、Matlab、SimuWorks 等多种仿真软件，培育学生与机器人协作配合的能力，以及实现机器人扩张、延展和局部地代替人类行家在制作流程中的脑力工作的能力，达到人机一体化，符合目前智能制造的人才培养标准。

（2）坚持校企联合培养

新工科背景下对于工科专业的人才具有较高的要求，对该人才具备人机一体化仿真协作、设备运作管理以及智能体系研发、维护、管理、推广等技能提出了明确的要求。由于高校实验设备与生产研发经验有限，要达到上述要求需要采取校企联合培养的措施，建立与智能制造企业的深度合作，从而打造专业校外实践教学平台。当高等院校有一定的资源底蕴时，可以把企业引进学校，把课堂搬入工厂，企业的技术骨干参与人才培养全过程，师生共同参与企业生产全过程，将对学生的科研素质培养融于产品生产研发当中，专业教学活动与企业产品生产相对接，充分发挥校方和企业的科研长处，校企共建“智能制造工程师”人才培养基地，整合院校和企业资源，促进校企互动，实现互惠互利。

（3）面向智能制造领域构建“专业+”和创新实训平台

为了更好地将实习、实训、社会服务与智能产业后台下的专业发展相衔接，学校需建立“专业+”实训平台，实现学生将专业理论知识与智能制造相关模块相结合，满足该专业对于实践教学活动的要求。学校应以工业4.0的要求为基础，并在此基础上开发创新实训教学项目，优化实训课程体系。

四、新工科视域下工科专业人才创新创业能力培育的展望

目前，我国工科专业人才培养存在的核心问题就是学生缺乏创新意识，并且对当下最新科技发展动向关注度不够，这就需要教育工作者明确当下大学生的学习状况与学习动向，针对工科专业而言明确学生的学习情况以及对该专业的认知程度，以学生为本，为了更有效地培养本专业的技术人才，在新工科背景下，教育者可以从以下几个方面入手：

第一，教育者应随时了解学生的学习动态，利用学生提交的学习资料及课下师生交流的机会，如答疑、作业、报告或测验成绩等，对大学生课堂外学习的积极性与主动性等学习状态进行测评，从另一个侧面了解大学生的学习动态。

第二，教育者可以借助新工科视域下新技术本身的特点，激发学生对此的学习兴趣。教育者每节课可以抽一定的时间为学生展示当下流行技术的研究成果或该技术在工科专业领域的应用成果，引导学生在专业领域与时代发展领域尋求结合点，一方面让学生了解了当下社会科技的发展动向，不至于与社会脱节，另一方面对新的技术有所了解，今后在专业学习方面可以尽可能多地向其靠拢。

因此，新工科对于工科专业的学生创新创业能力的发展来说是一个机遇与挑战，也是该专业人才培养的一个契机，为了让学生更好地融入新工科这个时代背景当中，教育者在平时还需对学生的学习动向进行密切关注以及引导。

五、结论

新工科是国家工科教育未来的发展方向，展现了一个国家的科技实力，工科专业人才创新创业能力的培养代表了一个国家未来的科技之路能走多远，因此工科专业人才创新创业能力显得尤为重要，本文分析了新工科视域下工科专业的发展现状，根据发展所面对的问题以课堂教学和实践教学为出发点对工科专业人才的培养展开研究，所提出的方法对于新工科视域下工科专业人才创新创业能力的发展存在不可忽视的借鉴意义。

参考文献：

[1]陆芳，魏李婷.大数据背景下大学生学习状态研究的方法探析[J].黑龙江高教研究，2019，37（12），143-148.

[2]李飞飞.测控技术与仪器专业人才培养模式研究[J].数码世界，2018，（7）：293.

[3]宋金波，殷海双.测控技术与仪器专业“双创型”人才培养模式研究[J].各界，2019（8）：165.

[4]赵换丽，宋晓燕，王艳.新工科背景下测控技术与仪器专业人才培养方案探讨[J].教育现代化，2018，5（53）：30-32.

[5]李晓宏，于波，李瑶.高职院校智能制造专业群教师团队建设研究[J].科技经济导刊， 2020，28（2）：147.

[6]郑利敏，杨悦梅.浙江智造背景下高职自动化专业人才的培养[J].教育与职业，2020（3）：52-57.

[7]浦毅.高职院校智能制造复合型人才培养模式研究[J].教育与职业，2019（16）：48-52.

[8]王波，王荣秀.课堂外学生学习状态的测评[J].教育教学论坛，2017（48）：227-228.

作者简介：

胡军（1992年-），男，汉族，湖北孝感人，博士，讲师，研究方向：光电检测技术。