新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力培養路徑研究
——以湖南工程學院為案例

陳亞瓊 黃望軍

(湖南工程學院, 湖南 湘潭 411104)

一、引言

近年來，高校畢業生就業問題嚴峻性日益突出，創新創業能力逐漸成為衡量大學生能力的首要因素?，F階段，中央和各級政府教育行政部門、各高校都十分重視大學生實踐與創新能力的培養，尤其是工科院校。2017年2月和4月，教育部在復旦大學和天津大學分別召開了綜合性高校和工科優勢高校的新工科研討會，形成了新工科建設的“復旦共識”和“天大行動”。 此舉是為了應對新一輪科技革命和產業變革所面臨的新機遇、新挑戰而提出“新工科理念”。新工科建設對工科院校大學生創新能力帶來了機遇和挑戰。本研究將以湖南工程學院為案例，結合新工科教育背景下電類專業大學生創新能力的培養現狀，針對性的提出培養路徑及具體實踐方法，旨在提高其創新創業能力。

二、新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力培養價值

新工科建設是以理念率先變革帶動工科教育的新發展,新工科走出適應社會觀念的局限,以學生自主學習發展和學校培養,企業產業作為評價為主體,產學結合,讓學生更貼近實際，讓舊工科在新需求推動下，推動社會進步。其中工程教育是新工科建設的重要組成部分,目的是培養具有實踐能力的創新性工程技術人才。我國是工程設計、制造、建設大國,需要大量工程技術人才。我國的工程教育規模已經位列世界第一,但人才培養質量與工程教育發達國家有較大差距，最大的差別是創新型人才培養機制的缺失。2010年，國家教育部在部分高校專業推行了“卓越工程師教育培養計劃”，其中包括湖南工程學院。其指導思想是：樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，以社會需求為導向，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，我校電氣專業屬于首批試點專業，在新工科工程教育背景下，電類專業大學生創新創業能力培養具有價值性，具體表現在滿足時代與社會發展的需求，符合高等教育發展目標，實現大學生自身發展。

(一)滿足新工科背景下社會發展需要

全球經濟一體化格局逐漸形成，市場競爭加劇，而從市場競爭的本質上來看，人才是競爭之本。隨著全新一輪創業創新浪潮的來襲，借助改革“東風”，推動中國科技和經濟發展，掀起“萬眾創業”的新浪潮、“人人創新”的新態勢已經成為時代與社會發展的基本方向。信息時代背景下創新是靈魂，只有善于進行知識創新、技術創新與經濟創新的人才日益增多，才能夠不斷推動社會進步[1]。因此，培養電類專業大學生創新實踐能力不單單是時代賦予的歷史使命，也更是社會發展的迫切需要。

(二)符合高等教育發展需求

從我國的教育體系可以看到，高等教育擔負著人才培養的重擔。當前，高校創新能力的價值在人才衡量中的比重逐漸增加，創新人才的數量與質量也已經成為衡量高校教學質量的重要依據。教育部也已經看到創新創業能力所能夠展現出的價值，將其作為衡量辦學水平的關鍵性指標，納入到高等教育教學評估指標與學科評估指標體系之中[2]。

(三)有助于自身發展

大學生是高等教育教學改革實踐的受益者，理應成為本時代的精英，特別是對于電類專業人才而言，良好的創新實踐能力是其成長與發展的必備要素，適應社會發展要求。絕大多數的企業已經將創新作為企業核心能力與關鍵目標，以創新發展指明企業前進方向?？梢哉f，企業這種在思想觀念上的改變及其對創新的全方面理解，直接決定著大學生具備創新能力的價值。這就要求為適應良好的社會就業要求，電類大學生需要不斷強化自身創新能力，將其作為就業的砝碼。因此，培養學生的創新實踐能力，是滿足大學生自身發展的基本要求[3]。

三、新工科教育背景下電類專業大學生創新創業培養現狀

為了解新工科教育背景下電類專業大學生創新創業培養現狀，研究者選取長株潭三所工科院校150名電類專業學生和30名教師為樣本，采用問卷調查法和訪談法對工科大學生創新創業培養現狀進行調查，發現存在以下問題。

(一)創新創業教育課程體系缺乏系統性

電類專業是一門應用性很強的學科，在生產、生活的各個領域中都有廣泛的應用。電類專業實踐性較強，在新工科背景下，隨著技術更新，課程也要與時俱進。電類專業創新創業教育課程要注重系統性，要涵蓋創業通識、專業知識以及創業實踐三個模塊。從調研情況來看，目前工科院校電類專業創新創業教育課程較為零碎，尚未形成完整的體系。此外，普遍存在重理論輕實踐的情況，課程結構不合理，創業通識課程比重大，實踐課程不夠。創新創業教育與電類專業教育結合不夠緊密，現有課程很難滿足“新工科”的培養要求，重構課程體系勢在必行。

(二)創新創業教育實訓與孵化平臺建設不足

在新工科背景下，工科院校越來越重視“雙創”實踐教學環節。在雙創學院和院部努力下，近年來，開放實驗室，創客空間、大學科技園、大學生創業園等實訓中心或孵化平臺紛紛建立起來，但大多數平臺重立項輕建設，大部分高校對優秀項目的孵化服務與指導不到位，最后流于形式，學生收獲并不大。此外，很多創新創業教育實訓與孵化平臺規模有限，資金有限，運行與管理不夠靈活，受眾面較小。不能滿足新工科建設對創新創業教育硬件的需求。由此，加強創新創業教育實訓與孵化平臺建設勢在必行。

(三)創新創業教育模式陳舊

調研結果表明，當前工科院校創新創業教育模式陳舊。無論是教學目標、教學方法和教學評價，都落后于新工科背景下創新創業教育的發展。電類專業創新創業教育有自身的專業特點，教學目標、教學方法、模式和教學評價都要不斷創新。目前，教學方法仍然以傳統的“注入式”為主，一些創新創業教師缺乏企業工作經歷，對學生的創新創業指導顯得力不從心。為此，需要大刀闊斧改革電類專業創新創業教育模式。而且，在師資配備方面，需要行業專家、創業導師、投資人等專業人士支持。

四、新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力培養路徑

電類專業大學生是推動社會科技發展的重要力量，在新工科教育背景下，電類專業大學生創新創業能力的培養路徑，可以從以下幾個方面入手。

(一)建立創新課程體系

教學模式的改革是大學生創新創業能力培養的基礎，而建立創新課程也是提高創新能力的重要因素之一。對于電類專業大學生，設計實踐能力是其必備的技能，這樣就要求突出實踐課程的地位，它要求做好相關課程的優化與設置，并進行課程創新。大學生在高等教育階段所接觸到的知識體系方面存在一定差異，如在大一大二的課程體系當中主要是以專業的理論知識為主，注重理論知識的傳授。而進入到大三大四的課程時，則更加關注大學生對理論知識與實踐知識的結合能力，能否真正將理論知識應用到工程實踐之中，需要課程的整合。但傳統電類專業的課程設計存在一定的弊端，即理論與實踐處于脫節狀態。理論學習階段缺乏實踐，學生對理論知識認知度不足。實踐階段由于缺少理論知識輔助，導致實踐過程受到影響。因此，建立創新課程勢在必行?；诖?，我校電類專業根據教學實際開發創新創業訓練套件和開設創新創業課程，例如將電子競賽成熟的培訓模式應用于課程教學，將其特點與優勢更好地發揮出來，同時將課程教學和電子競賽培訓相結合，使競賽培訓工作常態化，使受益學生更多。以電子競賽培訓模式為參考，開設《電子系統綜合設計I》和《電子系統綜合設計II》課程。創新創業課程將傳統的教師授課與演練模式轉變為應用性授課與教學，將學生的個性化品質展現出來，在交流與體驗之中激發這一群體的創新潛能[4]。

(二)開展競賽活動

競賽活動在當前高校的教學實踐中并不少見，已然成為高校拓展課程教學的重要手段。在工程教育背景下對電類專業大學生開展各類科技創新競賽活動，從而更好的激發這一群體對于電類課程的興趣與創新潛力，為全面培養大學生的團隊協作意識提供有效途徑。大學生能夠在科技創新活動之中，不斷的將自身所具備與掌握的知識進行整理，做好與其他同學之間的相互溝通與交流工作，確保視野得到進一步開闊，使得知識結構得以更加完整，最終提升學生的就業綜合競爭力。例如，鼓勵學生積極參與到全國大學生電子設計大賽、“西門子杯”工業自動化競賽、GE大賽、“互聯網+”競賽等等，不斷提升自己的專業技能，學校為參加競賽的同學提供更多的機會與獎勵[5]。讓學生積極參與到競賽活動之中，提高專業技能的同時也促進學生團隊協作能力的提升。

(三)加強創新創業訓練中心建設

建立電類專業大學生創新訓練中心，實行學校與學院的兩級分管模式，在訓練中心下設創新基地，并加強各創新訓練室建設以及儀器設備支持，以便于滿足電類專業大學生的創新創業能力培養需求。創新訓練中心體系結構圖如圖1所示：

圖1 創新訓練中心體系結構圖

創新訓練中心包含多個層次，包括基礎訓練分室、專業訓練分室及綜合訓練分室。每一個訓練分室都是為了滿足不同學生創新創業能力培養需求，在訓練中心各項基礎設施完備后，還需要配備專業師資隊伍，以此來指導電類專業大學生具體的實訓過程，讓電類專業大學生具備良好的訓練環境。改變以往重立項輕建設的弊端，多方籌集資金，不斷擴大創新創業教育實訓與孵化平臺規模，并加強管理，以滿足學生實訓需求。

(四)整合各類資源，改革教學模式

改革傳統教學模式是實現電類專業大學生創新創業能力的基礎保障，應該充分發揮出學生的主觀能動性。以學生為核心的教學模式改革是基礎，教學方法應該由傳統的“注入式”向著“啟發式”方向轉變，傳統教學方法以注入式為主，啟發式并未得到重視，導致學生的創新思維養成受阻。同時，還要由“重結論”向著“重過程”方向轉變，營造一個創新型課堂。重結論的教學模式忽略了教學過程中學生價值的持續挖掘，導致學生創新能力方面受到影響。從教學手段上來看，高校應該順應時代發展的必然要求，不斷探索新型的教學模式，尤其是要探索信息技術和傳統教學整合的混合式教學模式[6]。教學管理層面也應該持續性關注學生的個性化發展要求，做到因材施教，以此來為電類大學生提供一個相對全面的學習環境與空間[7]。我校就整合了創新課程等資源，以“大學生創新訓練中心”項目建設為依托，在總結多年的教學研究與實踐成果及充分調研的基礎上構建了“教學改革——創新訓練——學科競賽”三維立體創新教育模式，其模式結構圖如圖2所示。

圖2 三維立體創新教育模式結構圖

所謂三維立體創新教育模式即：“教學改革——創新訓練——學科競賽”互動模式，以教學改革為主體，教學計劃培養與創新訓練相結合，構成人才培養的大環境；以學科競賽推動教改，提高教學質量，引導科技創新活動的開展，培養學生綜合素質；教改的成果提升競賽成績，充實科技創新活動的內涵；以教改目標為方向，加強創新訓練中心建設，提高學科競賽的競賽軟硬條件，更好的為綜合素質人才培養服務。三者相輔相成、互為促進、共同提高，形成一種立體化的培養模式，營造一種探索研究、競爭進取、普遍提高、個性發展的培養氛圍，其核心是提高人才培養質量，引導素質教育的開展，圍繞“教學改革——創新訓練——學科競賽”三維立體化大學生培養模式開展教學研究。

五、 新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力培養的具體實踐

新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力培養途徑主要是從改革教學模式、建立創新創業課程、開展競賽活動及建設訓練中心等多角度入手，為當前電類專業大學生創新能力培養提供一個基本框架。但表現在具體實踐方面還需要從基礎實踐能力培養與綜合實踐能力培養兩個方面入手。教研教改也應該將這兩個方面作為研究重點，具體實踐如圖3所示：

圖3 電氣類專業創新實踐能力培養

(一)基礎創新實踐能力培養

在電類專業大學生創新能力培養的具體實踐當中， 通常項目驅動是在大二第二學期開始具體實施，根本目的是培養與激發學生的研究興趣與研究欲望，更好的融入到動手實踐的過程當中。經歷大學初期的電類理論知識方面的累積，動手實踐能力已經有一定的認識，但從目前的實踐教學中來看還存在相應的問題，如何有效克服這些問題成為實踐能力培養的關鍵。例如，在驗證型、演示型實驗方面，實驗課的學時在整個教學體系中偏少，教學內容并未與理論充分融合。所產生的直接結果則是學生的專項能力得不到全面提升，動手能力差，從而失去對于知識學習的興趣，誤認為實驗過程僅僅是連線、抄數、寫報告。在這種狀態下，想要培養電類專業大學生的創新能力則顯得十分困難[8]。

基于此，基礎實踐能力的培養方面可以充分借助初期階段大學生的認知度，將實際生活中經常接觸到物品作為研究對象，對這些東西不單單需要指導使用方法，還應該掌握其工作原理，從而在深度的探究與理解當中激發自身對電氣類理論知識的挖掘。如基礎實踐階段運用簡單易學的收音機、遙控模型、充電器等加深學生理解，用這些物品輔助完成教學，取得較好的實踐效果。雖然在基礎實踐能力培養方面，電類專業大學生還不能夠直觀的感受到創新型，但通過全過程的實踐鍛煉，能夠將學生帶入到這一個動手實踐環境中來，實現理論知識與動手實踐的具體結合，在“成就感”的驅動下，能在自主實踐中感受到創新性的價值。以遙控飛機與實踐課程的關系圖4為例可以發現，通過一個簡單的遙控飛機，其中的基礎結構可以拆分為遙控技術與電機控制，遙控技術中又分為傳感器、通信電路、單片機。電機控制中又包括電機原理、電路及電子技術。這些初級的理論知識都能夠表現在一個遙控飛機之中，通過入門級項目來增強電類專業類大學生的體驗感受，進一步啟發這一群體進行思考、熟知與應用，不再是一個單一被動的學習過程，而是能夠不斷的去思考問題、提出問題與解決問題。

圖4 遙控飛機與實踐課程關系圖

(二)綜合創新實踐能力培養

入門級的項目驅動主要是以基礎創新實踐能力培養為主，對項目驅動進行拓展與延伸則是為滿足工程教育背景下電類專業大學生綜合創新實踐能力培養要求。學生進入到大三以后，經過入門級的鍛煉已經具備自主思考與自主實踐能力，那么接下來的重點則需要放在創新能力的培養上面[9]。筆者認為，采用“項目+競賽”模式驅動創新實踐能力培養的效果顯著，項目的基本來源主要是從四個渠道獲?。浩湟?，競賽類項目?，F階段針對電類專業的競賽項目較多，無論是國家級還是省市比賽項目，都可以鼓勵學生去積極參與其中，有關于競賽類項目的應用在路徑探索中已經有所提及，這種方法不失為拓展學生視野的新途徑，也能夠為自主學習指引方向；其二，創新創業項目。為鼓勵大學生自主創新，國家、省及各個高校已經紛紛設立不同級別的大學生創新項目，具有廣闊發展前景。學生在經歷一段時間的基礎實踐之后，可以依據個人能力去申報不同級別的創新項目，從而以項目為導向來提高自己的創新實踐能力；其三，教師的科研項目。高校教師承擔著各種橫向及縱向的科研項目，特別是具備較強應用性的科研項目則可以為電類專業大學生提供全新的實踐機會；其四，已有科研項目的拓展延伸。該方面主要是對傳統項目的一種拓展與演化，從更深層次挖掘項目的可挖掘之處，發揮出電類專業大學生的創新精神，培養創新能力[10]。如將圖4的遙控飛機與實踐課程進行拓展，具體如圖5所示：

從圖5中可以發現，在普通遙控飛機的基礎之上進行項目拓展，得到數據圖像處理技術、語音信號處理基礎以及傳感器技術等多方面的內容，這些技術形態都是電類專業大學生需要具體掌握的基礎研究方向。能夠在這種知識的全面拓展與延伸之中培養電類專業大學生綜合創新實踐能力。

圖5 遙控飛機項目拓展

實踐證明，新工科教育背景下電類專業大學生創新創業能力教學改革的實施具有一定的實效性。首先，創新意識調查問卷結果表明，同學們的創新創業意識得到了提高，實施前，大部分同學創新創業意識薄弱，創新創業能力信心不足,知識結構不合理。此外，創新創業意識的提升是創新創業能力提高的基礎。在師生的共同努力下，電類專業學生創新能力明顯提高，并取得了一些成績，如在全國大學生電子設計競賽、“挑戰杯”全國大學生科技與學術作品競賽等學科競賽中獲獎。其次，創新基地也起到了示范、輻射作用，它的功能類似于某些國家的創新工作坊形式[11]。先后建立的智能車協會、電子制作協會、四旋翼協會等課外科技活動，這些都在全校起到示范作用，實現了普及和提高相結合、點和面相結合，帶動了兄弟院系的科技活動和科技展覽，科研助手和創新項目等工作。目前，全校都興起了創新創業的熱潮，除了電類專業外，機械等相關專業，特別是卓越工程師教育計劃相關專業，都在本研究基礎上不斷探索學生創新能力培養路徑和方法。

總之，本研究所探索的電類專業大學生創新創業能力培養路徑，一方面增強了新工科教育背景下大學生的創新綜合實踐能力，展現了其內在價值。另一方面，它也是基于大眾創業及萬眾創新培養體制下的大膽嘗試，賦予現代高等教育體系新生機。