應用型本科院校科研成果轉化為工程實踐教學資源研究

徐開蕓 陳桂 趙濤 高金鳳 劉蘭英

南京工程學院自動化學院 江蘇南京 211167

隨著我國新興產業和經濟的快速發展，社會對高校人才的創新創業能力提出了更高的要求，基于我國高校科研成果向教學資源轉化的現狀，結合南京工程學院的實際，嘗試采用不同方式和途徑將科研成果轉化為工程實踐教學資源，并融入應用型本科人才培養計劃，旨在探究科研成果轉化為工程實踐教學資源的新模式，提升實踐教學質量，豐富地方高校轉型發展的新內涵，促進高水平應用型本科人才培養。

1 影響科研成果快速有效地轉化為工程實踐教學資源的主要因素

近幾年來，應用型本科院校的科研項目和科研成果在數量和質量方面呈現顯著上升趨勢，但科研成果轉化為工程實踐教學資源的現狀不容樂觀，主要表現為轉化率不高、轉化形式單一、轉化績效較低等。工程實踐教學滯后于現代科學技術和工程實踐活動，有些教學內容陳舊、教學形式單一，難以給學生提供運用專業理論知識解決工程實踐問題的實踐平臺，使得科研成果與課堂教學、工程實踐教學之間脫節，教學效果下降，制約了學生工程實踐能力和創新創業能力的提升，這不符合我國當前建設創新型國家亟須創新型人才的需求。現結合各高校近幾年來在工程實踐教學改革方面的探索，分析影響科研成果轉化為工程實踐教學資源的主要因素。

1.1 教師對教學與科研關系的認知不同

科研是教學的“源頭活水”，如果沒有科研做支撐，大學課堂教學就會失去“靈魂”。但現實中有些教師對科研重視不夠，參與程度低，使得教師自身對學科專業最新技術發展不了解，對相應教學內容思考得不夠深刻透徹，對知識的把握不夠準確，教學不易做到“深入淺出”，不利于學生的高效學習與正確理解。當然，也有些教師開展了大量科研活動，但推進科研成果轉化工程實踐教學資源的主動性、積極性不高，導致教師不能及時將最前沿的學科知識、先進技術以及研究成果充實到自己的課堂中，造成了原有課程知識與最新研究之間的“斷層”，從而削弱了科研成果在教學實踐中的應用價值。

1.2 科研項目與工程實踐教學的關聯度低

調研省內應用型院校的部分教學單位后發現，教師的科研項目與工程實踐教學之間的關聯度較低。這使得科學研究與教學實踐分離。教師在平日工作中面臨雙重壓力，存在教師處理不好教學與科研關系的現象。由于教學與科研的內在聯系被人為切斷，教師用于科學研究的儀器設備和平臺不能投入教學過程中，特別是工程實踐教學中，從而導致科研資源閑置，并且政府對實踐教學平臺和儀器設備投入不足的問題得不到緩解，使得科研成果和科研平臺不能真正應用于日常教學研究工作中。

1.3 轉化績效低且形式單一

科研成果轉化為實踐教學資源的應用效果評價是轉化活動的主要指標，目前造成轉化績效低的主要原因是對原有教學資源與轉化教學資源的重視和利用不均衡。例如，有的學校將科研成果轉化的實踐教學資源僅用于研究生培養，而且轉化形式單一，大多數學校僅以學術報告會、學術講座的形式宣講給學生，不具持續性和穩定性，而真正寫入教材、走進課堂、應用于實驗、課程設計等工程實踐教學環節的科研成果少之又少。

1.4 激勵評價機制不完善

長期以來，高校的職稱評定和激勵機制，主要側重教師各類科研項目的申請、立項、結題和驗收，大多考核專利和論文的數量，沒有考核科研成果轉化為工程實踐教學資源的應用效果等評價指標，多數教師對轉化科研成果的動力不足，導致轉化率偏低，轉化效果和轉化質量得不到有效提升。

2 科研成果轉化為工程實踐教學資源的新模式

2.1 順應時代變遷 主動轉變觀念

地方應用型高校需要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮作用，在推進科研成果向教學資源轉化方面可以開展一些有益嘗試。首先，明確教學與科研相互促進、協同發展的邏輯關系，引導教師主動轉變觀念，高質量的教學會有效推動教師的科研工作。例如，教師在精心備課過程中，需要閱讀大量與課程相關的研究材料，有助于拓寬科研工作的思路和領域，同時師生在課堂上相互討論問題可能會碰撞出科研靈感。所以，教學是開展科研的強大動力，堅持教學是科研能力提升的抓手。其次，堅持科研服務于教學，教師結合自身的科研方向和產學研項目等進行教學內容改革，例如，課程體系優化、教學模式創新、課程內容更新、系列化項目教學實施等，豐富了應用型本科實踐教學資源，使科研成果的教學收益最大化。

2.2 轉化科研成果 融入人才培養計劃

遵循應用型人才培養規律和新工科改革要求，我校制訂的人才培養目標是培養生產、管理、服務一線需要的，專業基礎扎實、具有較強社會責任感、求實創新精神和實踐應用能力的高水平應用型本科人才。學校注重學生的綜合應用能力、工程實踐能力、創新創業能力和持續發展能力的培養。突出實踐教學，例如，工科專業本科生的人才培養方案要求實踐學分不低于總學分的35%，自2015級開始增設本科生畢業條件必須包含修滿10個創新學分。學生有多種方式獲得創新學分，例如，跨專業選修課、修讀輔修專業或第二學歷、參加科技競賽、發表論文、申請專利、參加創新創業培訓、參加工程項目訓練、獲取職業資質證書等。學校搭建多種實踐平臺，構建了基礎、綜合、研究、創新的多層次、立體化、開放式的實踐教學體系。鼓勵教師將高水平、階段性科研成果、國內外研究動向以及科學方法融入本科專業人才培養方案中，尋求結合點和課程載體，拓展綜合性、設計性、探索性實驗項目，不斷豐富、充實和提升工程實踐教學資源。經過四年多的實踐，教學提高了學生分析問題、解決問題和工程實踐能力。科研成果轉化為工程實踐教學資源的基本模式如圖1所示，相應的實

圖1 科研成果轉化為工程實踐教學資源的基本模式

圖2 科研成果轉化為工程實踐教學資源的實施路線

現以南京工程學院自動化學院電力電子技術課程為例，簡要介紹教學資源轉化的具體探索。電力電子技術是自動化及相關專業的專業基礎課，具有較強的理論性和實踐性，電路拓撲種類多、理論波形復雜、工程應用廣[1]。學生學習時感到理解困難，很難掌握本課程核心內容(如電能變換)。為解決本課程教學中存在的問題，本課程組教師在科研項目的基礎上，開發了開放式的DC-AC變換和DC-DC電能變換通用實驗平臺，可以開展課程實驗、實踐項目、科技創新和畢業設計四位一體的教學活動。例如，SPWM逆變器實驗、BOOST變換電路實驗、直流電動機調速實驗等工程實踐項目[2]。要求學生2～3人一組，獨立完成項目課題的電路設計與校驗計算、元器件選擇、電路板焊接與調試等。對這些課題進一步篩選和優化，可以提升為畢業設計題目和科技創新項目。教師豐富的科研成果充實了工程實踐教學內容，由此編寫了新的教學大綱、新的實踐教材等。學生親自動手實踐、切身體驗，經過3屆學生的使用，評價很好。可見，科研成果轉化為工程實踐教學資源，可彌補原有課程、教材、實驗與最新技術之間的脫節，使教學內容及時得到補充和更新，提升了學生的綜合設計能力和工程實踐能力。

2.3 產學研融合項目 拓展工程實踐教學資源

地方應用型本科院校堅持“產教融合，協同育人”的辦學特色，以行業和地方經濟發展需求為導向，以強化學生工程實踐能力和創新創業能力為主線開展校企合作，為企業“量身訂制”培養實用人才。我校建立了國家級南京工程學院-南京康尼機電股份有限公司工程實踐教育中心和省級工業自動化技術實驗教學與實踐教育中心等多種工程實踐教學基地；與世界知名企業共建實驗室，包括西門子先進自動化聯合示范實驗中心、NI虛擬儀器實驗室、施耐德電氣聯合實驗室等。學校與江寧區合作，推進南京市“兩落地，一融合”，每年雙方開展產學研合作近百項。校企聯合共建工程技術研究中心圍繞雙方的研發項目和資源優勢開設新的實驗項目、課程設計、企業實訓、畢業設計等，由企業研發人員和高校教師共同指導。從校企共享研發平臺的科研項目中提煉出適合本科生的工程訓練課題，內容來自企業生產一線的工程技術難題，以保證課題的前沿性和實用性[3]。吸納一些優秀的本科生參與課題研究活動，有利于學生在本科期間提升科研能力、積累工程實踐經驗、拓寬視野。例如，學校與南京卓能機械有限公司聯合申報的南京市紙袋成形技術與設備工程技術研究中心，開發出新的實驗項目“幅卷紙輥自動換輥實驗”和課程設計“全自動方底紙袋成形機設計”，多名學生頂崗實習，并在企業技術中心完成畢業設計，其中5名參與平臺項目研發的學生被企業優先錄用。該工程技術研究中心共建三年以來，企業獲得良好的經濟效益，并為企業“量身訂制”技術人才；同時拓寬了應用型本科院校工程實踐教學資源的渠道，緩解了工程實踐教學資源建設經費投入不足和轉化形式單一的矛盾，為高校共建產學研合作載體提供了借鑒。

2.4 基于科研項目 搭建工程實踐平臺

學生是學習的主體，激發學生學習的主動性和創造性是強化工程實踐育人的一項重要舉措。我校搭建了創新創業訓練和大學生科技競賽平臺，拓寬學生的活動場所，挖掘學生的內在潛力，調動學生課外主動學習的熱情，培養學生求實創新和團隊協作精神。學校先后成立了“江寧合伙人”“校公益創業聯盟”、國家級大學生創業園“天印夢工場”等，為學生提供了校內孵化創新創業項目的基地。學校構建了四級大學生科技競賽平臺，由國家級(如“挑戰杯”)、省級(如江蘇省大學生創新項目訓練計劃)、校級(如嵌入式系統設計大賽)和院(中心)級組成。實行導師一對一精準指導，科研團隊中的教師會結合自身的科研方向和產學研項目，以優秀的科研成果為背景，根據學生的科研興趣和科研能力，優選出大學生科技競賽課題，雙向選擇，合理遴選學生加入不同級別的科技競賽平臺，全程跟蹤指導，包括科技創新項目申報、答辯、實施、驗收以及將后期科研成果凝練成專利和論文等。學生經過科技創新項目的全程訓練，科研能力和綜合實踐能力都有較大提升，使得學生在就業面試和研究生復試過程中具有顯著優勢。例如，2018級本科畢業生中，筆者指導的江蘇省大學生創新項目訓練計劃團隊(共4人)，其中1人海外留學繼續深造，2人被著名高校錄取為研究生，1人被上市公司南京康尼機電錄用，團隊發表相關科研論文2篇，獲國家授權實用新型專利1件。

3 建立良好機制 促進科研成果轉化為工程實踐教學資源

科研成果轉化為工程實踐教學資源是一項系統性的工作，且在轉化過程中會受到多種因素影響[4]。為此，需要進一步完善科研成果向教學資源轉化的3個機制：激勵機制、評價機制、保障機制。其中，激勵機制要求確保多方利益的公平性和延續性；評價機制包括評價內容、評價標準和評價方式等，將科研與教學多方面綜合評價納入評價體系，在評價教師業務水平時，將研究方向與學科建設的關聯度、研究成果與課程建設的結合度、學生參與教師科研與學術活動的參與度等因素納入考核指標；保障機制從內部和外部著手改革，內部機制主要是從學校教師的切身利益和學生的能力發展進行把握，外部機制主要指制訂的各種政策、體制保障有效激勵科研成果轉化為工程實踐教學資源。構建科學合理的良好機制，調動廣大教師的積極性、主動性和創造性，促使教師科研成果源源不斷地為教學提供新思路、新素材、新成果，從而拓展應用型本科院校工程實踐教學資源。

4 結語

針對科研成果轉化為工程實踐教學資源的現狀，分析了影響轉化的主要原因，提出了轉化科研成果并融入應用型本科人才培養計劃的基本思路和有效途徑，并給出了相應的成功案例。隨著學校“三對接”(專業設置與產業需求對接、課程體系與職業要求對接、質量標準與資質認證對接)為主要內容的教學改革與實踐的深入，科研成果轉化為教學資源的形式將更加豐富，這對其他應用型高校具有借鑒意義。