新工科背景下材料成型及控制工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)探索
——以重慶理工大學(xué)為例

胡 勵 ，周 濤 ，李明驁 ，時來鑫

（1.重慶理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400054；2.重慶理工大學(xué)重慶市模具技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400054）

當(dāng)前，國家對高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航天航空裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、新材料等的戰(zhàn)略需求，迫切需要國內(nèi)高校開展新工科建設(shè)[1]。由于新工科建設(shè)具有信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、交叉化、創(chuàng)新性的特征，這就要求新工科背景下的工程專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)具有扎實(shí)的學(xué)科理論知識，掌握基本的研究方法，能夠把握學(xué)科前沿，并能從中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行創(chuàng)新思維，具備較強(qiáng)的研究能力和創(chuàng)新能力。

在此新工科背景下，以培養(yǎng)兼具創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力復(fù)合型人才為目標(biāo)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，受到了各級政府和學(xué)校的高度重視[2]。近年來，各高校陸續(xù)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入改革發(fā)展規(guī)劃，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育呈現(xiàn)出積極發(fā)展的良好態(tài)勢。然而，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育本質(zhì)上是一種面向全體、覆蓋全面和貫穿教育全過程的素質(zhì)教育，其在教育理念、教學(xué)體系、組織管理等方面與學(xué)科專業(yè)教育有顯著區(qū)別，因此，將其融入學(xué)科專業(yè)教育，是一個亟待探索的全新課題[3-4]。作為重慶理工大學(xué)的優(yōu)秀工科專業(yè)代表，獲批國家級“特色專業(yè)”、國家級“一流本科專業(yè)”、重慶市首批“特色專業(yè)”和“三特行動計(jì)劃專業(yè)”等的材料成型及控制工程專業(yè)建設(shè)了一門本專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程，旨在探索實(shí)現(xiàn)從專業(yè)教育到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有效過渡，為相關(guān)工科專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)，提供有價值的借鑒與參考。

1 課程基本情況與教學(xué)目標(biāo)

本課程為材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，2學(xué)分，共計(jì)32學(xué)時。其中，課堂教學(xué)16學(xué)時，以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和思維為主線；實(shí)踐教學(xué)16學(xué)時，以專業(yè)密切相關(guān)的學(xué)科競賽項(xiàng)目（中國互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生智能汽車競賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽等）所需知識和能力為導(dǎo)向；旨在通過上述“教賽融合”的模式，實(shí)現(xiàn)課堂專業(yè)理論知識的實(shí)踐化，促進(jìn)多學(xué)科知識體系的交叉融合，增進(jìn)本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2 課程建設(shè)思路與舉措

2.1 前置引入專業(yè)前沿發(fā)展動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在科技迅速發(fā)展的當(dāng)下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程與專業(yè)發(fā)展聯(lián)系密切。鑒于此，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的初期，我們即有意識地引入材料成型及控制工程專業(yè)的前沿發(fā)展動態(tài)，諸如“應(yīng)用于特斯拉ModelY的一體化壓鑄技術(shù)、應(yīng)用于天空號空間站的3D打印技術(shù)和應(yīng)用于長征系列運(yùn)載火箭的智能制造技術(shù)等”，以期擴(kuò)展學(xué)生的眼界，通過嘗試尋找行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與專業(yè)認(rèn)同感。

2.2 按需導(dǎo)入碎片化專業(yè)理論知識，賦能學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力是指學(xué)生將選題轉(zhuǎn)化為科技作品設(shè)計(jì)方案的能力，其要求學(xué)生具備良好的專業(yè)理論知識基礎(chǔ)[5]。然而，在以學(xué)科競賽為導(dǎo)向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程中，其所需要的專業(yè)知識是碎片化的，這就要求任課教師在認(rèn)真分析學(xué)科競賽要求的基礎(chǔ)上，有針對性地將專業(yè)理論知識點(diǎn)按需引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，通過主動引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)理論知識解決科技作品設(shè)計(jì)實(shí)際問題，在增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的同時，提高學(xué)生的課程參與積極性與主動性。

2.3 充分挖掘?qū)I(yè)教師的內(nèi)在資源，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的可行性

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的實(shí)踐活動主要為學(xué)科競賽。然而，很多學(xué)生撰寫的學(xué)科競賽資料只是紙上談兵，沒有結(jié)合實(shí)際情況、自身專業(yè)和平臺資源等問題來考慮，違背了開設(shè)本門課程的初衷。因此，有必要充分挖掘?qū)I(yè)教師的項(xiàng)目資源（國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省部級基礎(chǔ)科研基金項(xiàng)目和企業(yè)橫向合作項(xiàng)目等），通過對相關(guān)橫向項(xiàng)目和縱向項(xiàng)目的再次凝練和二次創(chuàng)新，來支持學(xué)生參與學(xué)科競賽，不僅可以充分發(fā)揮專業(yè)教師的學(xué)術(shù)素養(yǎng)與學(xué)科背景，而且可以通過有效整合專業(yè)教師的社會資源與專業(yè)資源，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的可行性。

2.4 深度整合學(xué)科平臺的內(nèi)在資源，保障學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的物質(zhì)基礎(chǔ)

材料成型及控制工程專業(yè)是一個與機(jī)械、計(jì)算機(jī)、力學(xué)等學(xué)科存在廣泛交叉的典型工科專業(yè)，其專業(yè)特性決定了基于材料成型及控制工程專業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐對專業(yè)設(shè)備的依賴度較高。例如，學(xué)生提出的“316L不銹鋼制小口徑彈殼基于金屬粉末注射成形的高效制備工藝開發(fā)”就必須依靠混煉造粒一體機(jī)、金屬粉末注射機(jī)、催化脫脂爐和真空脫脂燒結(jié)爐等在內(nèi)的眾多設(shè)備。在學(xué)院的大力支持下，我們深度整合了專業(yè)系的“汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“重慶市精密成形集成制造協(xié)同創(chuàng)新中心”“重慶市模具重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“重慶市模具技術(shù)工程研究中心”和“重慶市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”等8個省部級教學(xué)科研平臺，為學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐提供可靠的物質(zhì)保障。

2.5 有效利用學(xué)科競賽數(shù)字資源，提升學(xué)生的商業(yè)包裝技巧

商業(yè)包裝是將學(xué)科競賽作品與市場需求相結(jié)合，展現(xiàn)其可轉(zhuǎn)化潛力的重要途徑，也是工科專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程中的薄弱環(huán)節(jié)。由于本專業(yè)學(xué)生很少選修相關(guān)課程，因此其商業(yè)包裝技巧欠缺，具體表現(xiàn)在商業(yè)規(guī)劃及商業(yè)模式選擇失當(dāng)、商業(yè)計(jì)劃書和路演PPT制作水準(zhǔn)欠佳等。鑒于此，我們在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程期間會向?qū)W生精準(zhǔn)推送大量學(xué)科競賽數(shù)字資源，通過選用研討式、場景式、實(shí)例式等多種多樣的教學(xué)方式來促進(jìn)學(xué)生對商業(yè)包裝的核心要素與技巧的理解與使用，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3 課程實(shí)施效果

在學(xué)習(xí)完材料成型及控制工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程后，學(xué)生普遍反映其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有了一定提高。以2021年為例，當(dāng)年獲得“第十屆重慶市科慧研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽—重慶市科技創(chuàng)新組二等獎”一項(xiàng)；“第七屆中國國際‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽—重慶市賽區(qū)銅獎”一項(xiàng)；“成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈首屆大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽重慶賽區(qū)選拔賽暨第八屆重慶市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽—校賽二等獎”兩項(xiàng)。

4 結(jié)語

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的開展迎合了時代發(fā)展的主流，既是學(xué)校教育的剛需，也是提供社會所需優(yōu)秀工程人才的必然要求。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的教育理念、教學(xué)體系、組織管理等與學(xué)科專業(yè)教育差異顯著，其教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)乎學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與學(xué)生就業(yè)質(zhì)量密切相關(guān)。因此，有必要加強(qiáng)工科專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)，為社會輸送更多的多元化、復(fù)合型和創(chuàng)新型卓越工程人才。