本科生實(shí)踐能力培養(yǎng)研究

■李清富劉銘劉晨輝/鄭州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院

一、新工科的內(nèi)涵和特征

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在迅速地席卷全球，這對(duì)我國(guó)高等教育特別是傳統(tǒng)工科教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，主動(dòng)適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和生產(chǎn)力變革，培養(yǎng)出一批符合新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新技術(shù)要求的高素質(zhì)工科人才也是我國(guó)傳統(tǒng)工科彎道超車的絕佳機(jī)會(huì)。正因?yàn)槿绱?，?yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)新挑戰(zhàn)、滿足產(chǎn)業(yè)變革新需求的“新工科”概念應(yīng)運(yùn)而生。

新工科之“新”體現(xiàn)在如下方面：一是隨著時(shí)代發(fā)展，為滿足新的工業(yè)需求而產(chǎn)生的全新學(xué)科，主要以能源、材料、生物等專業(yè)為代表；二是為適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)的需求，對(duì)傳統(tǒng)工科、現(xiàn)有學(xué)科的升級(jí)轉(zhuǎn)型，主要以發(fā)展歷史悠久的土木、機(jī)械、水利和化工等專業(yè)為代表；三是不同傳統(tǒng)學(xué)科互相借鑒優(yōu)勢(shì)技術(shù)而產(chǎn)生的交叉融合學(xué)科，主要以傳統(tǒng)工科和管理、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)、法律等學(xué)科的結(jié)合為代表?？偠灾鹿た凭哂幸I(lǐng)性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性和發(fā)展性等幾個(gè)特征［1］。新工科是引領(lǐng)新時(shí)代工科發(fā)展的前沿學(xué)科，往往是由多個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科及新興學(xué)科相互交融而形成的，具有跨界產(chǎn)業(yè)鏈整合能力，積極尋求關(guān)鍵技術(shù)和新興技術(shù)上的突破且能夠在學(xué)科建設(shè)過程中不斷完善和發(fā)展。

2017年“新工科”的三部曲基本建立：加快建設(shè)和發(fā)展“新工科”的“復(fù)旦共識(shí)”，制定“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線的“天大行動(dòng)”和“新工科”研究的“北京指南”［2］。教育部多次強(qiáng)調(diào)，要聚焦國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，把握高校人才培養(yǎng)工作的新形勢(shì)新任務(wù)，全面深化高等工程教育改革，加快建設(shè)新工科，主動(dòng)面向未來，適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)［3,4］。在新工科背景下，本科生的教育和培養(yǎng)也面臨著新的形勢(shì)、新的挑戰(zhàn)。近10年來，我國(guó)一直在探索工程教育的新途徑，如試辦國(guó)家示范性軟件學(xué)院、建設(shè)微電子學(xué)院、實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃、推行CDIO工程教育、開展工程教育專業(yè)認(rèn)證、發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)等［5,6,7］。這些新工科教育探索的目的都是圍繞新一輪產(chǎn)業(yè)變革、新時(shí)代國(guó)家的創(chuàng)新發(fā)展驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、實(shí)踐型工科人才開展的，為我國(guó)新工科學(xué)科發(fā)展、人才培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、新工科背景下本科教育存在的問題

當(dāng)代大學(xué)生普遍實(shí)踐能力較差，理論與實(shí)際結(jié)合能力不足，具體體現(xiàn)在動(dòng)手能力差，實(shí)際操作能力薄弱，科研水平較低等方面。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，主要有如下原因：

（1）高校領(lǐng)導(dǎo)和教師思想認(rèn)識(shí)不到位，重理論輕實(shí)踐的傳統(tǒng)教育模式仍是主流。我國(guó)的工科專業(yè)的本科生教育在傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)教育模式的影響下，始終存在著重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)的問題，具體表現(xiàn)為具有工程背景、工程實(shí)踐經(jīng)歷的教師數(shù)量不足，實(shí)踐課時(shí)過少遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足實(shí)際需求等。

（2）受安全生產(chǎn)政策以及現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影響，越來越多的企業(yè)不愿意接受本科師生前往實(shí)習(xí)，這就導(dǎo)致了大多數(shù)工科專業(yè)的本科畢業(yè)生空有理論知識(shí)而沒有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力，無法滿足企業(yè)、社會(huì)對(duì)工科人才的需求。

（3）高校教學(xué)內(nèi)容和評(píng)價(jià)體系不強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力，不符合新工科發(fā)展要求。當(dāng)前大多數(shù)高校的教學(xué)內(nèi)容仍是以理論傳授為主、實(shí)踐教學(xué)為輔，且沿用多年前的人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系，不能滿足當(dāng)前新工科背景下本科生教育的新要求。

三、新工科背景下本科生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)符合新時(shí)代需求的工程實(shí)踐能力強(qiáng)、具有一定創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才成為了當(dāng)前本科生教育的新要求。當(dāng)代大學(xué)畢業(yè)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力與新工科建設(shè)對(duì)本科生的要求相去甚遠(yuǎn)，因此，應(yīng)該把培養(yǎng)工科本科生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力做為本科生教育的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)本科生實(shí)踐能力創(chuàng)新能力的提升，高校本科教育應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)：

（1）首先要樹立培養(yǎng)實(shí)踐能力的觀念。應(yīng)徹底改變本科生教育就是傳授知識(shí)的傳統(tǒng)觀念，充分認(rèn)識(shí)到重視理論與實(shí)踐的結(jié)合、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新觀念和傳統(tǒng)的理論教學(xué)一樣，是本科生教育的重要環(huán)節(jié)。

（2）課程體系設(shè)置的改革應(yīng)成為新工科背景下提高本科生實(shí)踐能力的一項(xiàng)重要工作。新工科多學(xué)科交叉融合、重視創(chuàng)新性復(fù)合型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)決定了當(dāng)前的課程設(shè)置急需變革。這種變革應(yīng)該是從當(dāng)前我國(guó)新工科整體建設(shè)的角度出發(fā)，系統(tǒng)性、有組織地進(jìn)行，從課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、師資體系等方面全面地開展。同時(shí)，新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要定期審視培養(yǎng)方案、課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)做出需要的調(diào)整［2］。

（3）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的目的在于在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，以求進(jìn)一步提升創(chuàng)新意識(shí)，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為達(dá)到這一目的，同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行教學(xué)方式的改革。新工科背景下的本科生教育應(yīng)進(jìn)行教學(xué)形式和內(nèi)容的改革，增進(jìn)本科生的學(xué)習(xí)興趣，通過研究性學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)方式提高學(xué)生的合作能力，提高本科生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力；通過提高實(shí)踐課時(shí)、加強(qiáng)校企合作、建立完善的校外實(shí)習(xí)基地，投入更多的資金、使用最新的技術(shù)并從學(xué)生能力提升的角度來建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生充分地參與到實(shí)踐教學(xué)中來；同時(shí)還應(yīng)該組建一支高素質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，讓更多的具有工程背景的教師參與到本科生教學(xué)中來，促進(jìn)教學(xué)模式從傳統(tǒng)理論教學(xué)到理論實(shí)踐創(chuàng)新型教學(xué)的轉(zhuǎn)變。在新工科背景下工科專業(yè)在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要從源頭設(shè)計(jì)好實(shí)踐教學(xué)體系，遵循由淺入深、循序漸進(jìn)的實(shí)踐能力培養(yǎng)過程，形成“專業(yè)教育目標(biāo)—專業(yè)成果—課程成果”三點(diǎn)一線的“成果導(dǎo)向”的工科人才培養(yǎng)模式［8-10］。

（四）改革高校人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系也是提高本科生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。人才培養(yǎng)體系主要有兩方面內(nèi)容：首先是以學(xué)生教育和能力培養(yǎng)為核心的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)應(yīng)該突破傳統(tǒng)的以理論考試為主的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將課堂學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)放在同等重要的地位，加入更多以實(shí)踐能力為衡量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，如參與科技創(chuàng)新競(jìng)賽、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、專業(yè)實(shí)習(xí)、社團(tuán)活動(dòng)等項(xiàng)目。另一方面是教師教學(xué)方法和學(xué)校實(shí)踐課程設(shè)置以及實(shí)踐場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)置的考核。工程教育專業(yè)認(rèn)證給出了比較專業(yè)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，可以通過融合專業(yè)評(píng)估與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等方法，形成新工科教育質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，要“建立有中國(guó)特色、面向行業(yè)需求、國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證制度，構(gòu)建與國(guó)際接軌的工程教育體系”。

四、結(jié)語(yǔ)

在新工科背景下，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的迅猛發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)符合新時(shí)代社會(huì)需求的本科生成為了高等教育取得成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)工科專業(yè)應(yīng)以新工科建設(shè)為契機(jī)，把握住國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展的機(jī)會(huì)，不斷提高學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工科畢業(yè)生專業(yè)能力質(zhì)的飛越。