林洁如
临沂大学机械与车辆工程学院 山东临沂 276000
新工科是一项具有中国特点、覆盖面广、影响深远的系统工程。这是中国经济发展、产业变革和国际竞争的一项重大举措。但是,从中国高校自身发展的角度来看,我国的工程教育规模较大,实力较弱,在人才培养上还面临着一定的瓶颈。
新工科的“新”包含了新兴、新生的含义,具有引领、创新、融合、发展和跨国界的特征。新的项目必须建立在“新”的基础上,而要想在新的国际领域中成为一个战略性的领导,就必须在关键技术上取得重大突破。教育部于2017年年初提出了“新工科”计划,旨在培养具有跨学科能力和创新能力的新型科技人才,以适应未来10～15年新技术、新业态、新产业发展过程中各工程领域“复杂工程问题”的挑战与需求。新工科背景下大学生应该具有相关的专业理论知识、优秀的研究技巧,以及广阔的创意空间。高校的教育需要转变传统的思维和学习方式,加强学生的科研与创造能力,这是现代化发展的必然趋势,而非单纯的教授专业知识。
创新创业教育是促进大学生成长成才、实现人生价值的需要。大学生不仅要学习和掌握扎实的科学理论知识,还要有创新思维和创业意识,勇于投身社会主义现代化建设事业的伟大实践,在创新中成就事业,在创业中成长成才。创新创业教育是以培养具有创业基本素质和开创型个性的人才为目标,不仅是以培育在校学生的创业意识、创新精神、创新创业能力为主的教育,本质上是一种实用教育。加强创新创业教育,符合大学生成长成才的需要,有利于帮助大学生更新就业思路,转变就业观念,树立创新精神、强化创业意识;有利于帮助大学生掌握创业方法,养成克服困难、承担风险的心理和意志;有利于帮助大学生积累实践经验,增强实践能力,增长实践本领,为成长成才奠定扎实的基础。
1 大学生科技创新能力培养的途径
大学生的科学和技术创新能力必须通过不断学习、积累、推敲和改进来实现。为适应当前经济的发展,我国高校应大力开展科技创新教育,措施有:高校大学生科技创新试点计划、大学生科技创新计划和各种专业技术竞赛。
中国正处于经济发展的新时期,对我国高等教育院校的发展提出了更高的要求,要求我国高等院校必须对教育制度进行改革,抛弃陈旧的观念,采用新的思路,探索新的途径,构建“新工科”下的工程创新能力培养系统,为中国的发展提供新的动力。
1.1 丰富工科教育课程体系
在培养大学生科技创新能力上,高校应该积极推行讨论式教学、案例教学、情景教学、互动教学等教学方式,以促进学生自主学习、独立研究等方面能力的培养。为满足“中国制造2025”对科技创新能力人才的需要[1],高校教育应进一步深化课程体系的改革,对工程专业开展一系列的讲座,涉及经济、法律、环境、安全、计算机、新媒体等与工程实际相匹配的学科。在工程专业教学中,应该强化实践性教学方法。在新工科建设中,要重视培养学生的工程专业技能,培养他们的动手能力和科技创新的能力,以应对复杂的工程问题。在近几年高校完善的基础实验、专业实验、创新实验和实践性研究等领域,逐步形成了一个层次分明的实践性实验教学系统,提升学生的工程实践能力及科技创新能力。
1.2 大学生科技创新计划
高校科技创新计划的一个重要内容就是要落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的精神。科技创新计划可分为:(1)科技创新计划,是指在导师的指导下,大学生独立或团队共同设计、准备和实施的创新性研究计划,并完成研究计划的实施和报告;(2)创业实践项目,是由学生在学校导师和企业导师的共同领导下,通过先前的研究创新计划的成果,向社会提供有市场价值的新产品或服务。这些项目旨在促进高校和企业之间的合作,从而提高大学生的实践能力,促进大学生科技创新能力。
1.3 学科竞赛
大学生参与科技创新,培养创新能力,参与各类专业竞赛,如“全国大学生工程创新设计竞赛”“挑战杯”“全国大学生数学模型竞赛”等。学校和工程系对参加各种比赛的学生给予了积极的支持和积极的安排。通过开展学科竞赛,可以促进学生的创造性思维,增强他们的创新精神和动手能力。通过开展学科竞赛,可以使学生的学习兴趣、好奇心得到充分发挥,使其成为一种重要的教学手段。创新能力是衡量学生学习成绩的重要方法。
2 当前科技创新能力培养存在的不足
大部分的大学生都不知道科学和技术创新的意义,他们缺乏相应的知识。同时,在培养大学生的科技创新能力的过程中,也存在着诸多因素的制约,使其教育质量降低。目前,我国高校大学生的科技创新能力培养存在着兴趣不足、参与度低、激励不足、经费不足、科技创新制度不完善等问题[2]。其成因主要有以下几方面:
2.1 科技创新能力培养体系不完善
在新工科背景中,随着社会的迅速发展,需要更多的高质量的人才。过去的教学模式仅仅是让学生理解和独立地参与到培养过程中,已无法适应当前社会对人才培养的需要[3]。为此,加强大学生的科技创新能力,要加强综合性、创新性的科学实验,积极推行讨论式教学、案例教学,培养学生自主学习、自主探究的意识,以适应新世纪工程技术人才的需要。高校作为新工科人才培养基地,必须主动适应新的教学需求,积极探索新的教学方式。因此,明确工程技术人才的新结构,建立新工科科技创新能力人才培养模式,明确其发展规律,是当前急需解决的重大问题。
2.2 科技创新考核评价机制尚不健全
对大学生科学技术创新培养,也能提高大学生知识、技能、思维的能力。高校承担着许多科研工作,将资源用于教学,可以使高校的教学广度、深度、创造性、实践性得到增强。没有健全的科学评估和实施机制,大部分的学生都不会主动地参与到科学研究中去,这会造成他们的参与意识不足、参与度低、积极性差。
2.3 科技创新文化氛围还未形成
对一些高校而言,高校科技创新能力的缺点是基础薄弱。由于缺乏科技竞赛、科技创新论坛、学术研讨会等活动,高校科技创新活动并未在大学生的日常生活中占有举足轻重的地位,很难形成科技创新文化。高校在实施科技创新教育时,要加强对大学生的科学素养、科学知识、科学理念等的培养。大部分大学生对科技创新的了解较少,除课堂外没有参与过关于科技创新的实践,从而导致他们对科技创新的兴趣不足。
3 提升大学生科技创新能力的举措
3.1 修订科技创新能力培养体系
培养符合学校定位、社会经济发展要求的大学生科技创新能力,是提升大学生科技创新的基础[4]。完善的科技创新教学系统,可以让学生充分发挥自己的学识和天赋,培养他们的创造力。一套完备的科技创新培训系统应包含:以科技项目为基础的理论课程,以培养大学生科技创新能力为核心的实践课程;同时,它还应当具有可实现的学习目标,与科技创新能力人才的发展规律相适应的学习系统。为此,应从学校层面进行改善,以目前的科技创新活动为依托,构建一套完善的科技创新教育系统与组织架构。
3.2 完善相关制度和配套措施
要执行科学和技术创新的教育体系,重点是要通过健全各种激励机制,吸引大学生的注意力,使广大大学生积极投身于科技创新活动。科技创新活动的复杂性按照不同年级、不同学科的学生所开设的理论课程进行分类,并将其归类,使其能够在不同的学习阶段上适应。在此基础上,建立与科技创新分类、等级体系相适应的学习方案,把科技创新学习作为必修课的一部分。作为一门必修课,它能确保学生的广泛参与,激发他们的积极性。将科技创新的培养过程与人才培养计划相结合,使其能够在一定的困难程度和最终的努力下,真正地促进科技创新能力的培养,并造就高质量的人才。构建适合我国高校科技创新能力评估和分类体系的教师和学生的评估和评估机制,对学生和教师的参与进行合理的激励,以最大限度地激发学生和教师的积极性。
3.3 培育以学生为中心的科技创新文化氛围
培育一种文化,以促进学生的创造性。在新工科环境下,高技术人才的科技创新能力的培育,关键在于创新,学生的创造性是创新的源泉。要实现和发展科技创新能力,必须依靠全体学生的共同努力。目前,我国高校开展了多种技术和创新比赛,旨在促进学生将知识应用于实践。以教育体制为依托,大力发展科技创新的各种实践活动,组织多种形式的科技创新组织、大力倡导创新文化、定期开展科技创新和科技创新知识普及等,是促进科技创新文化的重要形式。通过组织各类科学研究活动,拓展大学生的思想,增强他们的知识,提高他们的科学研究兴趣,使他们能够顺利地进行科学研究。而要培育科技创新文化,就必须要在平时的教学和指导下,对学生进行积极的引导。它不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以提高他们的科研精神、研究精神和团队精神。老师的言行在很大程度上影响着学生的观念,这也是为何对学生进行辅导的原因。健全新工科背景下大学教师的教育制度,教师应该明确在培养大学生的科技创新能力时应承担的职责和义务,这对促进大学生的科技创新,营造科学文化具有重要的现实意义。
3.4 科研设计与技能培养
研究设计是从理论研究、建模、计算等方面对研究方法和研究内容进行构思和规划;实验设计是指在科研活动中,通过制订实验方案、采用实验方法进行科研活动的设想和方案[5]。在科学研究项目中,要充分调动学生的积极性和创造性;教学中,我们要把学生放在首位,给予他们解决问题的机会、经历,以及在必要时给予他们指引。目前的工程专业,尽管大学生已经掌握了一些基础的理论知识,但还不能与科学实验相结合,对数据分析和创新等方面的研究也不够深入。虽然已经有了一些基本的计算机基础,比如编程等,但是由于它们与教育科研、实验活动的联系不紧密,大学生普遍缺少使用实验设计软件的能力,这就限制了进一步的发展。在新的工科背景下,对工程技术人员的素质提出了更高的要求,要建立“四得”的环境管理人才,以培养“下得去、留得住、用得好、干得好”为核心的新型科技创新人才。
在学习基础理论的同时,参加科研项目也是一种很好的提高科研能力的方法。在这一阶段,大学生将会积累经验,并提升研究能力(可以分为初步研究、中期研究和后续研究)。研究内容主要是收集研究数据,阅读和汇编文献,分析和综合研究成果,并提出自己的看法,尤其是对科技创新项目建议书的撰写,如何突出项目基础、明确研究目标与内容、完善研究方案。在科技创新项目进行的中期阶段,应该注重明确的实验目标、可行的实验方案、合理的实验设计和先进的实验手段,但是,大部分的学生在制订具体的计划和工作流程、项目的组织和分解上缺少系统性的指导。在科技创新项目的后期,大部分的学生都没有足够的时间去对研究成果进行分析、探讨、归纳、完善、撰写论文以备发表或申请专利。尽管学生参与了许多科研活动,但总体上没有太大的作用,科学研究的成功还需要进一步提高。
3.5 加强创新成果的凝练和转化
工程专业学生的科技创新转化方式主要有发明专利、撰写科技创新论文等。发明专利是实现自身价值和实现成果的一种有效途径;撰写科技创新论文也可以用来验证研究项目的价值与重要性,并通过定性或定量进行分析,得到结果。因为大多数的学生平时的时间主要用于课堂上以及应试科目上,对科技创新项目投入的时间较少。因此,要提高工程专业学生的科技创新能力,大学生需要自主地对科技创新方面的学术报告进行学习。
结语
随着时代、社会的发展,工程专业在新工科背景下迎来了一次难得的发展契机,凸显了大学生科技创新能力和素质培养的重要性。在新工科思想的指引下,开展与新工科相适应的高校教育,是未来高校教育发展的重点。本文认为,应大力培养适应新工科发展需要的工程专业大学生,使其具备新工科思维,成为科技创新型人才。
