工科大学生科技创新实践能力培养体系的建设研究
时间：2021-03-05 08:02:20 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：大学生科技创新实践能力培养是高等学校工科学生培养的一个重要组成部分。以工科大学生课外科技创新活动为载体，探讨工科类大学生科技创新实践能力培养体系的建设，提出了培养体系的研究内容及实施方案。该培养体系在过程控制与装备工程专业学生中进行了实施，取得了良好的效果，提高了工科大学生的科技创新实践能力。
关键词：科技创新；实践能力；培养体系；实施方案
作者简介：魏军英（1973-），女，山东淄博人，山东科技大学机械电子工程学院，讲师；王静（1989-），女，山东菏泽人，山东科技大学机械电子工程学院硕士研究生。（山东 青岛 266590）
基金项目：本文系山东省特色名校工程建设“工科大学生科技创新实践能力培养制度的建设”的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0014-02
一、工科大学生培养科技创新实践能力的必要性
进入21世纪以来，随着知识经济的飞速发展和现代科学技术的迅猛进步，各国高度重视具有科技创新精神和科技创新能力的人才的培养。我国的综合国力与发达国家相比尚有较大差距，其主要原因是科技创新水平明显处于较低水平，且高素质创新型人才比较缺乏。工业经济是国家经济的支柱，工科大学生必将承担起国家富强和民族振兴的历史重任，因此重视其科技创新和工程实践能力的培养是非常重要的。培养工科大学生科技创新实践能力的现实意义主要体现在以下几个方面：
1.培养大学生科技创新精神是我国综合国力的需要
目前我国作为一个发展中国家，与发达国家相比，综合国力特别是经济实力在世界上还处于较为劣势的地位。要想赶上并超越发达国家，科技创新是重中之重，因此必须要培养打造一支能够带领人民实现中国梦的科技创新人才队伍，为我国经济发展以及提高综合国力奠定基础。工科大学生是我国经济发展的建设栋梁，高等学校必须要把加强大学生的科技创新实践能力的培养放在首要位置。
2.培养大学生科技创新和工程实践能力是高等学校培养人才的需要
高等学校的基本任务是为国家和社会培养、输送人才，而其中的一个重要组成部分就是大学生科技创新能力的培养。它既是一种科技活动，又是一种教育活动和校园文化活动。目前，高等教育培养的人才不仅要有扎实的专业知识，还要个性健全、责任心强，是勇于面向未来的全面发展人才。
3.大学生科技创新实践能力的培养是大学生自身成长成才的需要
当今许多大学生都有着强烈的责任感和成才意识，乐于接受新事物，渴望投身科技创新实践活动来实现自身价值。高等学校科技创新教育的实施，能够激发学生的成才意识，帮助他们通过参加实践创新活动来实现自身的价值，提高自己的实践与科技创新能力，以便能更好的适应社会。
大学生既是未来社会的栋梁，又是高校教育事业的主要对象，还是未来增强国家综合国力的重要骨干。培养学生的科技创新能力，不仅是当今时代发展和国家经济发展的需要，还是我国高等教育改革以及大学生自身成长成才的需要，因此，研究工科大学生科技创新实践能力的培养工作具有非常重要的现实意义。
二、工科大学生科技创新实践能力培养体系的建设内容及实施方案
1.科技创新实践能力培养体系的研究内容
高等学校人才培养的一个重要任务是大学生科技创新和工程实践能力的培养。进入知识经济时代以来，要求大学生必须具备创新创造能力，尤其是科技创新实践能力。基于国内外大学生科技创新体系的发展和工科大学生知识构成的特点，确定了《工科大学生科技创新实践能力培养体系的建设》课题，以工科大学生课外科技创新活动和工程实践活动为载体，探讨工科类大学生科技创新实践能力培养体系的完整构建，并在理论上和实践上均取得了一定的突破与实效。该体系建设的主要研究内容包括以下几个方面：
（1）大学生科技创新实践能力的氛围研究与营造。通过对学校大学生课外科技活动相关政策及制度的分析，对如何以课外科技活动为载体，营造良好的科技创新实践能力培养氛围进行了深入研究，制定出了相关措施。
（2）大学生科技创新实践能力培养体系的建立与培养内容研究。根据工科大学生知识的构成与特点，制定相关的教育方案。从认知—实践—发展—创新四个阶段对大学生科技创新实践能力培养体系的建立、培养内容及培养模式进行深入研究。
（3）大学生科技创新实践能力培养体系的实施方案与保障措施的构建。针对目前学生在科技创新活动中遇到的保障问题，开展活动实施保障体系的研究，以建立科学、系统的实施措施与保障体系。
2.科技创新实践能力培养体系的实施方案
（1）以学生课外科技活动为中心，构建大学生科技创新实践能力的培养体系。课外科技创新活动是科技创新实践能力培养的重要组成部分，以课外科技活动为中心进行大学生科技创新实践能力培养体系的构建，编写学生课外科技创新能力培养方案，将科技创新能力的培养贯穿于大学生课外科技创新活动的全过程。在构建大学生科技创新实践能力的培养内容时，按照人才培养和能力形成的一般规律，从认知—实践—发展—创新四个层次分阶段构建大学生科技创新能力的培养内容。
第一阶段为认识阶段，主要是针对大一与大二学生。在该阶段培养内容中，结合校园的课外科技活动，开展各种科技讲座，注意培养学生的兴趣与爱好。所有讲座均安排在课外活动，学生自愿参加。学时数控制在12学时左右。通过学校社团自发组织各种课外科技活动，开发与培养学生的好奇和探索精神。
第二阶段为实践阶段，主要是针对大二与大三学生。在该阶段的培养内容中，注重学生动手能力、实践能力和工程能力的培养。该阶段的实践能力培养部分在实践教学中进行，学生必须参加。部分利用课外时间到开放实验室进行，学生自愿参加。主要是围绕教师的科研课题和各类科技大赛进行，其学时数控制在15～17学时。
第三阶段为发展阶段，主要是针对大三和大四学生。在该阶段的培养内容中，讲授内容在授课中进行，学生必须参加。采用集中辅导与个别交流的方式对授课内容进行消化与吸收。学生根据课程安排自行选择部分课程。学生自愿参加教师科研课题和各类课外科技活动与比赛，可根据需要进行选择。该阶段的学时数控制在20～24学时。
第四阶段为创新阶段，该阶段以各种课外竞赛活动为主要内容，主要针对大三和大四学生。该阶段的培养以学生自愿选择为主。课外科技竞赛活动采用报名与选拔相结合的方式。该阶段的学时数根据比赛需要制定。
（2）以校园文化为载体，积极营造大学生科技创新实践能力培养的氛围。
首先，以校园文化活动为载体，突出科技创新的主题，倡导、组织和引领大学生开展以科技创新为主题的校园文化活动。以学校团委、宣传部为牵头单位，开展各种形式的宣传活动，对各种科技创新活动进行及时报道与宣传。鼓励学生积极参加各类科技创新竞赛活动，如：“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国创业计划大赛、山东省机电产品创新设计竞赛等科技创新实践活动，营造学生科技创新实践的能力培养氛围，从资金和教育培养方面积极扶持学生科技社团。
其次，鼓励教师积极参加科研活动，并把科技创新理念融合到课堂教学中，加强对学生科技创新主动意识的培养。以过程装备与控制工程专业为试点，在培养计划中增加科技创新的教学内容，要求该专业教师在课程讲授中采用互动式教学方法，积极开展课堂讨论，鼓励学生提问题、想问题、解决问题。同时，应充分发挥学生科技社团的作用，注重扩大大学生科技创新活动的覆盖范围，争取让更多的学生参与其中，使他们在参加活动过程中的实践能力得以提高，思维得到拓展。将在该专业的成功做法推广到学院其他专业，以扩大宣传面和教育面。采取教师带头找题目、提课题，鼓励学生多立项，鼓励优秀学生参与教师科研课题。
（3）构建科学化的保障体系，确保大学生科技创新能力培养的效果。人才培养工作是一项庞大而又复杂的系统工程，能否取得实效受到很多因素的制约。在研究中建立了由教授、副教授为带头人，讲师为辅的指导教师队伍，并通过校团委、各种学术社团的作用吸引学生参与科技创新能力锻炼的实践活动。配合校团委、教务处等相关部门，对在参加各种竞赛活动中取得好成绩的指导教师、学生及时给予表扬与奖励。学院对取得优异成绩的科技创新团队及时宣传与表彰，使学生能够自觉的参与其中，感受良好的氛围。根据学校的实际情况与发展需要，大学生课外科技创新活动的组织机构由三个层次组成，如图1所示。
第一层次是学校成立的大学生科技创新领导小组，主要由学校主管领导、相关职能部门负责人和校内科技创新领域知名专家组成。该领导小组负责大学生科技创新和工程实践能力培养的中长期发展规划制订、科技活动开展、资金筹集、工作协调以及校内科技活动评比表彰等工作，并保证其可持续、有条不紊的发展。
第二层次是管理与服务组织，主要由学校教务处、科研处和各二级学院教科办组成，主要负责教师在课堂教学过程的具体设计、组织实施、质量监控等。同时，建立高素质、高能力的指导教师队伍，负责学生科技立项及各种竞赛的技术指导与科技创新的培养。
第三层次是由各级团委、各级学生会、学生社团等组成的课外科技创新活动具体组织实施者，主要负责学生课外科技创新和工程实践活动的具体规划与实施，大力、有序地开展各类科技创新和工程实践活动，提高大学生科技创新能力。
三、实施效果与应用情况
本培养体系于2010年在过程控制与装备工程专业2007级本科生中开始实施。目前，山东科技大学2007级、2008级、2009级学生已经毕业，参加课外科技创新教育的学生都按照《大学生科技创新培养方案》要求完成了科技创新实践能力的培养内容，取得了相应的成绩。这批毕业生在综合素质发展上发生了较大的变化，呈现出以下特点：
1.对素质的认识发生了根本的转变
面对现实社会的复杂化和技能的综合化，学生们从过去单纯追求考试分数，转变为力求政治思想、道德品质、专业技能、社会能力、心理素质等的协调发展。
2.参加社会实践活动的积极性明显提高
过去学校组织社会实践活动团队，报名者寥寥无几，为了达到组团要求，只好硬性规定学生干部和党员必须参加。而现在2008级、2009级、2010级、2011级同学积极参加学校统一组织的社会实践，没有机会参加社会实践团队的学生，还自己进行策划或主动到社会上去组织参加类似的活动。
3.参加科技竞赛的积极性明显提高
过去因为科技竞赛总是与相应的专业能力紧密相联，许多学生存在着一定的畏惧感。现在学科竞赛已经成为大学生素质教育的重要项目，学生参加的积极性明显提高。自2010年方案实施至今，在课题组教师参与和指导下，学生在全国大学生机械创新设计大赛中获二等奖2项，全国大学生过程装备创新与实践大赛中获三等奖1项，山东省大学生机电产品创新大赛中获一等奖7项。课题进行周期内学生共有校级科技立项16项，院级科技立项29项。
4.听学术讲座的人日益增多
过去举办讲座需要指定单位专门组织学生作为一项任务来完成。现在学术讲座已经成为一项经常性的文化活动，自发地去听讲座也已成为学生们的一种习惯。
5.实践能力有实质性的提高
通过一系列有计划、系统的教育培养和训练，2007～2009级毕业生在前期理论知识学习的基础上进一步拓展了深度和广度。经过理性认识—感性认识—理性认识这样一个系统的知识认知过程，学生不仅对所学的理论知识有了深刻体会，而且在认知上产生了质的飞越，在举办的各届山东省大学生机电产品创新大赛及“挑战杯”全国大学生创新设计大赛活动中，学生在教师的指导下自己绘图设计、制作、加工以及装配，得到了良好的实践能力锻炼，体现出了较好的动手能力和实践能力。
6.科技创新实践能力得到了显著提高
通过课外科技创新活动中的交叉融合，扩展了学生的视野，开阔了学生的思路，激发了学生的创新热情。学生在平时学习中已不再满足于纯粹地接受，而是融入了更多的质疑，对讨论式学习、发现式学习产生了广泛的兴趣。在质疑、讨论和发现中，不少学生对专业问题、社会现实问题提出了独特的观点、设想和设计，在企业和社会中也产生了一定的影响。课题组教师积极做好学生的科技创新实践能力培养工作，经课题组教师指导的学生科技作品连续三年获得山东省机工杯、五征杯奖学金和山东省大学生机电产品大赛特等奖。
目前该实施方案已逐步推广到各级机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器、机械电子工程等机电类专业。
四、结束语
该培养体系通过近四年的实施，取得了良好的效果，体现出以下几个方面的创新特色：一是以当代教育教学和系统科学的一般理论为指导，遵循科技创新教育规律、青年学生的主动意识和思想特点，以工科大学生课外科技创新活动和工程实践活动为载体，构建了工科大学生科技创新实践能力培养内容及指导体系，拓展了学生素质发展的广阔空间。二是针对不同层次的工科大学生，建立了认知—实践—发展—创新四个层次的大学生科技创新实践能力培养的内容体系，保证了大学生科技创新的广泛性、针对性和多样性，培养了大学生的创新意识和创新能力。三是提出了建立大学生课外科技创新的保障体系和实施措施，并在其建设中进行了验证和实施，取得了良好的效果，提高了课外科技创新的可行性和操作性。
尽管工科大学生科技创新实践能力培养体系的建设取得了良好效果，但其涉及理论众多，且关联因素复杂，因此作为一种指导性体系和方法，其研究深度和广度均需进一步深化。对于存在的不足之处，课题组成员将在后续工作中逐步完善，以期形成一种指导层面上的系统化工作方法。
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（责任编辑：孙晴）
