基于學(xué)科交叉融合的復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式探索

吳賢文， 向延鴻， 李佑稷， 陳 上， 劉志雄， 吳顯明

（吉首大學(xué)a.化學(xué)化工學(xué)院；b.化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，湖南吉首416000）

0 引 言

我國錳鋅釩資源豐富，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，而湖南省錳鋅釩儲(chǔ)量又居全國前列，湖南湘西更有“錳都釩海之稱”。但長期以來錳鋅釩資源利用方式單一，產(chǎn)品附加值低、能耗高、造成的環(huán)境問題嚴(yán)重。高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量不足，是造成這種現(xiàn)象的根本原因［1-5］。因此，如何培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才是包括錳鋅釩行業(yè)在內(nèi)各產(chǎn)業(yè)快速和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵［6-7］。

時(shí)代已進(jìn)入了創(chuàng)新發(fā)展階段，黨的十八大明確提出了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，創(chuàng)新發(fā)展已確定為國家戰(zhàn)略。創(chuàng)新需要復(fù)合型人才，然而，單一的學(xué)科已難以支撐行業(yè)創(chuàng)新快速發(fā)展，單一的專業(yè)教師和教學(xué)機(jī)構(gòu)也難以培養(yǎng)出復(fù)合型人才［8］。因此，基于學(xué)科交叉融合跨學(xué)院、跨學(xué)科、跨專業(yè)的協(xié)同培養(yǎng)模式是復(fù)合型創(chuàng)新人才成長的有效路徑［9-16］。

1 復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的實(shí)施過程

（1）組建協(xié)同創(chuàng)新中心及教改實(shí)驗(yàn)班。2015 年?duì)款^高校聯(lián)合中南大學(xué)、廣西師范大學(xué)以及湘西自治州礦產(chǎn)與新材料技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)中心、花垣縣強(qiáng)樺礦業(yè)有限責(zé)任公司、湘西自治州豐達(dá)合金科技有限公司、湖南匯鋒高新能源有限公司、湖南眾鑫新材料科技有限公司等成立“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”。然后在吉首大學(xué)化學(xué)師范、化學(xué)工程與工藝、環(huán)境工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、材料科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等本科專業(yè)的低年級(jí)學(xué)生中進(jìn)行招生。組建“錳鋅釩新材料與儲(chǔ)能技術(shù)”“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)設(shè)備”“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)智能與信息化”“資源利用與環(huán)境保護(hù)”4 個(gè)本科教改實(shí)驗(yàn)班，每個(gè)班配置一名班主任。在不影響正常教學(xué)秩序的前提下，利用業(yè)余時(shí)間邀請(qǐng)牽頭單位和參與單位的技術(shù)骨干、知名專家、企業(yè)家給學(xué)生進(jìn)行人文熏陶、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)、專業(yè)知識(shí)講座和專業(yè)技能培訓(xùn)，豐富理論教學(xué)內(nèi)容。

（2）組建學(xué)生團(tuán)隊(duì)，院系協(xié)同培養(yǎng)。每屆教改實(shí)驗(yàn)班圍繞錳鋅釩產(chǎn)業(yè)三大科研方向每年設(shè)置約20 項(xiàng)“本科生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”，均與錳鋅釩產(chǎn)業(yè)相關(guān)，其課題來源于協(xié)同創(chuàng)新中心骨干教師的科研項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由不同學(xué)院、不同專業(yè)的教改班學(xué)生自由組建，不超過5 人，且至少1 名骨干教師指導(dǎo)每個(gè)項(xiàng)目的具體實(shí)施。因此，每個(gè)項(xiàng)目由不同學(xué)院不同專業(yè)的學(xué)生協(xié)同完成，每個(gè)學(xué)生可以接受不同學(xué)院、不同專業(yè)骨干教師的協(xié)同指導(dǎo)，從而達(dá)到學(xué)生在不同院系協(xié)同培養(yǎng)、共享科研平臺(tái)資源的目的。

（3）校企聯(lián)合培養(yǎng)，共享實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。湖南匯鋒高新能源有限公司、湖南眾鑫新材料科技有限公司等企業(yè)既是牽頭高校本科生的見習(xí)、實(shí)習(xí)基地，也是“協(xié)同創(chuàng)新中心”的核心參與單位，教改實(shí)驗(yàn)班組織學(xué)生到參與單位進(jìn)行見習(xí)、實(shí)習(xí)；鼓勵(lì)學(xué)生到參與單位完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文，由企業(yè)技術(shù)骨干和高校骨干教師協(xié)同指導(dǎo)。因此，通過校企聯(lián)合培養(yǎng)、共享實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

（4）豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放機(jī)制。牽頭高校于2016 年集中進(jìn)行本科人才培養(yǎng)方案修訂，協(xié)同創(chuàng)新中心的骨干教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容出謀劃策。如在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了“軟錳礦制取高錳酸鉀”“用銅、鎘渣回收硫酸鋅”等實(shí)驗(yàn)；在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了“軟錳礦中MnO2含量的測定”“電解錳廢液中重金屬元素的測定”“石煤中釩含量的測定”等實(shí)驗(yàn)。這些修訂融合了武陵山片區(qū)錳鋅釩礦產(chǎn)資源區(qū)域特色，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，項(xiàng)目改革團(tuán)隊(duì)成員還設(shè)置了“LiMn2O4@ Li2MnO3核殼結(jié)構(gòu)材料的制備與電化學(xué)性能研究”“高活性納米材料二氧化錳的制備及應(yīng)用”等多項(xiàng)開放實(shí)驗(yàn)課題，讓教改班學(xué)生走進(jìn)開放實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放機(jī)制。

（5）以學(xué)科專業(yè)競賽為契機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。協(xié)同創(chuàng)新中心積極引導(dǎo)教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生參加錳鋅釩產(chǎn)業(yè)相關(guān)學(xué)科專業(yè)競賽，強(qiáng)化專業(yè)技能，提升專業(yè)水平；同時(shí)，骨干教師潛心指導(dǎo)教改班學(xué)生圍繞錳鋅釩產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新參加“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等比賽，提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，并在每年年底遴選一批優(yōu)秀學(xué)生和優(yōu)秀指導(dǎo)老師予以表彰。

（6）理順協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)”協(xié)同創(chuàng)新中心圍繞“跨學(xué)科跨專業(yè)教改實(shí)驗(yàn)班交叉性復(fù)合型人才培養(yǎng)機(jī)制”以及“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才的協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制”2 個(gè)主題每年設(shè)置了10 項(xiàng)左右的“教學(xué)改革研究項(xiàng)目”，理順協(xié)同育人培養(yǎng)機(jī)制，闡明“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)”復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

2 復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的教育教學(xué)方案

（1）突破學(xué)科和部門限制。針對(duì)單一教學(xué)機(jī)構(gòu)難以培養(yǎng)出復(fù)合型創(chuàng)新人才的問題，利用“協(xié)同創(chuàng)新中心”的學(xué)科、平臺(tái)等資源，各種機(jī)制體制以及各單位之間的合作關(guān)系，對(duì)本科生進(jìn)行復(fù)合創(chuàng)新能力的協(xié)同培養(yǎng)。

（2）利用學(xué)科交叉融合的“復(fù)合培養(yǎng)復(fù)合”模式。“復(fù)合培養(yǎng)復(fù)合”，是指由不同學(xué)院、不同學(xué)科和專業(yè)學(xué)生組成的跨學(xué)科和跨專業(yè)本科教改實(shí)驗(yàn)班，由這些不同學(xué)科和專業(yè)教改班學(xué)生組成若干科研和相關(guān)創(chuàng)新或創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，以及由不同專業(yè)背景教師和不同學(xué)院老師組成的培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)，以此培養(yǎng)出具有學(xué)科和專業(yè)交叉融合能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

（3）采取“復(fù)合團(tuán)隊(duì)+復(fù)合班+復(fù)合教育”的三階培養(yǎng)模式。復(fù)合團(tuán)隊(duì)是指是由來自不同學(xué)院、不同學(xué)科和專業(yè)的學(xué)生組成一個(gè)項(xiàng)目組，復(fù)合班是指5 ～7個(gè)研究方向大致相同的復(fù)合團(tuán)隊(duì)組建一個(gè)實(shí)驗(yàn)班，復(fù)合教育是指教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生接受“人文熏陶、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)、專業(yè)知識(shí)講座、專業(yè)技能培訓(xùn)、科研創(chuàng)新訓(xùn)練”等復(fù)合型教育和培養(yǎng)。即采取“復(fù)合團(tuán)隊(duì)+復(fù)合班+復(fù)合教育”的三階培養(yǎng)模式，確保學(xué)生學(xué)科和專業(yè)融合能力的同步發(fā)展。

（4）以骨干教師的項(xiàng)目為載體。骨干教師的項(xiàng)目是復(fù)合團(tuán)隊(duì)復(fù)合能力提升的載體，讓復(fù)合團(tuán)隊(duì)進(jìn)行具體的科研和創(chuàng)新，以項(xiàng)目的開展和實(shí)施將學(xué)科交叉融合的復(fù)合型人才培養(yǎng)落到實(shí)處。

3 復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的理論與實(shí)踐成效

基于“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)”復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐，自2015 年以來，項(xiàng)目取得了豐碩的理論研究成果，項(xiàng)目成員已申請(qǐng)了相關(guān)省級(jí)及以上教學(xué)改革研究課題3 項(xiàng)，校級(jí)教學(xué)改革研究課題22 項(xiàng)，省級(jí)及以上科研課題27 項(xiàng)；團(tuán)隊(duì)成員指導(dǎo)教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生申請(qǐng)了省級(jí)及以上“大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”4 項(xiàng)，校級(jí)科研創(chuàng)新課題43 項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)編寫人文哲學(xué)及管理類書籍1 本，編著錳鋅釩產(chǎn)業(yè)系列叢書4 部，編寫化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全手冊(cè)1 本，在省級(jí)及以上刊物上發(fā)表教學(xué)改革研究論文17 篇。復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式實(shí)踐成效顯著。

（1）學(xué)生專業(yè)技能、科研創(chuàng)新能力明顯提高。教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生專業(yè)基本功扎實(shí)，每年考研率超過40%。教改班學(xué)生積極參加化工設(shè)計(jì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽、化學(xué)化工作品競賽，專業(yè)技能提升較快，獲得省部級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)多達(dá)50 次，發(fā)表科研學(xué)術(shù)論文80 篇，其中，SCI、EI檢索論文50 篇，申請(qǐng)發(fā)明專利約40 件。

（2）學(xué)生動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平成效顯著。化工、物電和計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生組建了“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)智能與信息化”教改實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力協(xié)同開發(fā)了錳電解過程自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)對(duì)電解槽溫度、pH 值和錳液補(bǔ)充的自動(dòng)控制功能，并將錳電解過程參數(shù)實(shí)時(shí)保存和傳送到服務(wù)器，以用作數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程終端控制。錳電解自動(dòng)化控制系統(tǒng)的完成，填補(bǔ)了國內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域的空白。該項(xiàng)成果進(jìn)一步表明，學(xué)生動(dòng)手操作能力明顯增強(qiáng)，不同專業(yè)的學(xué)科交叉融合有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)和創(chuàng)新成果產(chǎn)出。自2015 年以來，教改班學(xué)生積極參加挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，其成績突出，獲得省部級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)20 余項(xiàng)，校級(jí)一、二、三等獎(jiǎng)多達(dá)40 項(xiàng)。

（3）團(tuán)隊(duì)教學(xué)業(yè)務(wù)水平逐漸提高，協(xié)同育人實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。自2015 年以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)1 人評(píng)為教授，2人評(píng)為副教授，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人于2017 年評(píng)為“吉首大學(xué)青年科技之星”，2018 年獲得“湖湘青年英才計(jì)劃資助”；2017 年團(tuán)隊(duì)1 人榮獲“湖南省普通高校教學(xué)能手”稱號(hào)；2018 年2 人入選“湖南省青年骨干教師”。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)教學(xué)業(yè)務(wù)水平逐漸提高，團(tuán)隊(duì)成員榮獲第四屆全國高校青年教師教學(xué)競賽三等獎(jiǎng)、國家課堂教學(xué)競賽湖南省選拔賽理科組第一名、湖南省教師課堂教學(xué)競賽一等獎(jiǎng)、湖南省教師信息化教學(xué)競賽一等獎(jiǎng)、校級(jí)微課競賽一等獎(jiǎng)（2 名）、校級(jí)教師課堂教學(xué)競賽一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)、校級(jí)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)競賽一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。

4 復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的特色與創(chuàng)新

以“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”為平臺(tái)，利用其體制機(jī)制組教改實(shí)驗(yàn)班，研究其運(yùn)行機(jī)制和管理模式，運(yùn)用學(xué)科交叉融合的“復(fù)合培養(yǎng)復(fù)合”模式，采取“復(fù)合團(tuán)隊(duì)+復(fù)合班+復(fù)合教育”的三階培養(yǎng)模式，研究教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的成長規(guī)律。為礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)振興培養(yǎng)具有學(xué)科和專業(yè)交叉融合能力的“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)”復(fù)合型創(chuàng)新人才，為武陵山片區(qū)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和脫貧攻堅(jiān)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

（1）教育理念和教學(xué)模式創(chuàng)新。人才培養(yǎng)對(duì)接地方錳鋅釩礦產(chǎn)資源，并服務(wù)地方。將培養(yǎng)學(xué)生人文素質(zhì)、專業(yè)與科研水平以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的教育理念貫穿于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)管理等教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建了“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)”復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方案，形成了協(xié)同單位協(xié)同育人的新教學(xué)模式，這是本成果的一大創(chuàng)新點(diǎn)。

（2）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式創(chuàng)新。面向錳鋅釩產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)開設(shè)相關(guān)通識(shí)教育、專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)課程，豐富理論教學(xué)內(nèi)容；采用科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)、專業(yè)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、錳鋅釩產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí)三位一體的實(shí)踐教學(xué)形式，最終彌補(bǔ)錳鋅釩產(chǎn)業(yè)人才存在動(dòng)手能力不足、綜合與創(chuàng)新能力低下等系列問題。其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式體現(xiàn)了理論與實(shí)踐協(xié)同的人才培養(yǎng)方案是本成果的又一創(chuàng)新之處。

（3）協(xié)同育人體制機(jī)制創(chuàng)新。組建教改實(shí)驗(yàn)班，采用新的教學(xué)組織形式，共享中心內(nèi)部所有資源，共享教學(xué)和科研平臺(tái)，豐富理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放機(jī)制，跨校協(xié)同指導(dǎo)，校企聯(lián)合培養(yǎng)，完善人才培養(yǎng)方案，為新時(shí)代全面振興本科教育奠定了基礎(chǔ)。

5 復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式的社會(huì)反響

（1）促進(jìn)了本科教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)。依托本項(xiàng)目，學(xué)校獲得了湖南省力學(xué)與工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和湖南省雙創(chuàng)示范基地等本科教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。學(xué)科交叉融合的協(xié)同培養(yǎng)內(nèi)容和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)入“材料科學(xué)與工程”及“化學(xué)”等專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，并作為學(xué)校復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)藍(lán)本。

（2）得到國內(nèi)專家的高度評(píng)價(jià)，并被兄弟院校應(yīng)用和借鑒。“復(fù)合培養(yǎng)復(fù)合”方式和“復(fù)合團(tuán)隊(duì)+復(fù)合班+復(fù)合教育”的三階本科人才協(xié)同培養(yǎng)模式進(jìn)一步應(yīng)用于本校研究生人才培養(yǎng)，得到了中南大學(xué)、廣西師范大學(xué)、中山大學(xué)等單位專家的一致好評(píng)，并被光明日?qǐng)?bào)、中國教育報(bào)、新華網(wǎng)等主流媒體報(bào)道。先后有銅仁學(xué)院、湖南城市學(xué)院、湖南文理學(xué)院等省內(nèi)外高校同行前來參觀交流。

6 結(jié) 語

以“錳鋅釩行業(yè)”為例，利用“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)技術(shù)湖南省2011 計(jì)劃協(xié)同創(chuàng)新中心”的人才資源、資金保障及體制機(jī)制，組建了跨學(xué)院、跨學(xué)科、跨專業(yè)的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)班，探索了學(xué)科交叉融合的復(fù)合型創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)模式。開展因材施教，創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)聯(lián)動(dòng)的人才培養(yǎng)新局面。利用學(xué)科交叉融合的“復(fù)合培養(yǎng)復(fù)合”模式，采取“復(fù)合團(tuán)隊(duì)+復(fù)合班+復(fù)合教育”的三階培養(yǎng)模式，研究教改實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的協(xié)同培養(yǎng)模式以及復(fù)合型創(chuàng)新人才的成長規(guī)律，最終培養(yǎng)出真正具有復(fù)合創(chuàng)新能力的人才。然而，“錳鋅釩產(chǎn)業(yè)”應(yīng)用復(fù)合型創(chuàng)新人才的協(xié)同培養(yǎng)模式正處于探索中，其運(yùn)行周期短，需進(jìn)一步接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。