本科生實踐能力培養研究

■李清富劉銘劉晨輝/鄭州大學水利科學與工程學院

一、新工科的內涵和特征

當前，世界范圍內新一輪的科技革命和產業變革正在迅速地席卷全球，這對我國高等教育特別是傳統工科教育提出了嚴峻的挑戰。與此同時，主動適應新的產業升級和生產力變革，培養出一批符合新產業、新業態、新技術要求的高素質工科人才也是我國傳統工科彎道超車的絕佳機會。正因為如此，應對經濟新挑戰、滿足產業變革新需求的“新工科”概念應運而生。

新工科之“新”體現在如下方面：一是隨著時代發展，為滿足新的工業需求而產生的全新學科，主要以能源、材料、生物等專業為代表；二是為適應新產業、新技術的需求，對傳統工科、現有學科的升級轉型，主要以發展歷史悠久的土木、機械、水利和化工等專業為代表；三是不同傳統學科互相借鑒優勢技術而產生的交叉融合學科，主要以傳統工科和管理、經濟、醫學、法律等學科的結合為代表?？偠灾?，新工科具有引領性、交融性、創新性、跨界性和發展性等幾個特征［1］。新工科是引領新時代工科發展的前沿學科，往往是由多個傳統學科及新興學科相互交融而形成的，具有跨界產業鏈整合能力，積極尋求關鍵技術和新興技術上的突破且能夠在學科建設過程中不斷完善和發展。

2017年“新工科”的三部曲基本建立：加快建設和發展“新工科”的“復旦共識”，制定“新工科”建設行動路線的“天大行動”和“新工科”研究的“北京指南”［2］。教育部多次強調，要聚焦國家發展戰略，把握高校人才培養工作的新形勢新任務，全面深化高等工程教育改革，加快建設新工科，主動面向未來，適應和引領新經濟［3,4］。在新工科背景下，本科生的教育和培養也面臨著新的形勢、新的挑戰。近10年來，我國一直在探索工程教育的新途徑，如試辦國家示范性軟件學院、建設微電子學院、實施卓越工程師培養計劃、推行CDIO工程教育、開展工程教育專業認證、發展戰略新興產業相關專業等［5,6,7］。這些新工科教育探索的目的都是圍繞新一輪產業變革、新時代國家的創新發展驅動戰略，培養創新型、復合型、實踐型工科人才開展的，為我國新工科學科發展、人才培養奠定了堅實的基礎。

二、新工科背景下本科教育存在的問題

當代大學生普遍實踐能力較差，理論與實際結合能力不足，具體體現在動手能力差，實際操作能力薄弱，科研水平較低等方面。之所以會出現這樣的問題，主要有如下原因：

（1）高校領導和教師思想認識不到位，重理論輕實踐的傳統教育模式仍是主流。我國的工科專業的本科生教育在傳統觀念和傳統教育模式的影響下，始終存在著重知識傳授、輕能力培養的問題，具體表現為具有工程背景、工程實踐經歷的教師數量不足，實踐課時過少遠遠無法滿足實際需求等。

（2）受安全生產政策以及現今社會經濟因素的影響，越來越多的企業不愿意接受本科師生前往實習，這就導致了大多數工科專業的本科畢業生空有理論知識而沒有實際操作經驗和實踐能力，無法滿足企業、社會對工科人才的需求。

（3）高校教學內容和評價體系不強調學生的實踐能力，不符合新工科發展要求。當前大多數高校的教學內容仍是以理論傳授為主、實踐教學為輔，且沿用多年前的人才培養評價體系，不能滿足當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踐能力的培養

培養符合新時代需求的工程實踐能力強、具有一定創新能力和應用能力的高素質復合型人才成為了當前本科生教育的新要求。當代大學畢業生的實踐創新能力與新工科建設對本科生的要求相去甚遠，因此，應該把培養工科本科生的實踐能力、創新能力做為本科生教育的出發點和落腳點。為了實現本科生實踐能力創新能力的提升，高校本科教育應從以下幾個方面著手改進：

（1）首先要樹立培養實踐能力的觀念。應徹底改變本科生教育就是傳授知識的傳統觀念，充分認識到重視理論與實踐的結合、培養學生的實踐能力、創新觀念和傳統的理論教學一樣，是本科生教育的重要環節。

（2）課程體系設置的改革應成為新工科背景下提高本科生實踐能力的一項重要工作。新工科多學科交叉融合、重視創新性復合型人才培養的特點決定了當前的課程設置急需變革。這種變革應該是從當前我國新工科整體建設的角度出發，系統性、有組織地進行，從課程設置、教學內容、師資體系等方面全面地開展。同時，新技術、新產業和新經濟的快速發展，需要定期審視培養方案、課程設置和教學內容，及時做出需要的調整［2］。

（3）培養學生實踐能力的目的在于在實踐中培養學生創新能力和動手能力，以求進一步提升創新意識，在實踐中培養學生的科學素養。為達到這一目的，同時還應該進行教學方式的改革。新工科背景下的本科生教育應進行教學形式和內容的改革，增進本科生的學習興趣，通過研究性學習、小組合作學習等新的學習方式提高學生的合作能力，提高本科生的自主學習能力和創新能力；通過提高實踐課時、加強校企合作、建立完善的校外實習基地，投入更多的資金、使用最新的技術并從學生能力提升的角度來建設高水平的實驗室，讓學生充分地參與到實踐教學中來；同時還應該組建一支高素質的實踐教學團隊，讓更多的具有工程背景的教師參與到本科生教學中來，促進教學模式從傳統理論教學到理論實踐創新型教學的轉變。在新工科背景下工科專業在制定教學計劃時，要從源頭設計好實踐教學體系，遵循由淺入深、循序漸進的實踐能力培養過程，形成“專業教育目標—專業成果—課程成果”三點一線的“成果導向”的工科人才培養模式［8-10］。

（四）改革高校人才培養評價體系也是提高本科生實踐、創新能力的重要環節。人才培養體系主要有兩方面內容：首先是以學生教育和能力培養為核心的環節，該環節應該突破傳統的以理論考試為主的評價標準，將課堂學習和課外學習放在同等重要的地位，加入更多以實踐能力為衡量標準的指標，如參與科技創新競賽、社會實踐活動、專業實習、社團活動等項目。另一方面是教師教學方法和學校實踐課程設置以及實踐場地、設施設置的考核。工程教育專業認證給出了比較專業的質量評價體系，可以通過融合專業評估與工程教育認證標準等方法，形成新工科教育質量評價體系，要“建立有中國特色、面向行業需求、國際實質等效的工程教育專業認證制度，構建與國際接軌的工程教育體系”。

四、結語

在新工科背景下，新一輪科技和產業革命的迅猛發展，隨著科學技術的不斷進步，加強學生實踐創新能力，培養符合新時代社會需求的本科生成為了高等教育取得成功的關鍵環節。傳統工科專業應以新工科建設為契機，把握住國內外科技發展的機會，不斷提高學生實踐和創新能力，實現傳統工科畢業生專業能力質的飛越。