雙一流背景下高校科研成果轉化為本科教學資源的實踐

韓用順，韋建超，楊志全，崔棟歌，張東水，孫湘艷

(1.湖南科技大學 地球科學與空間信息工程學院，湖南 湘潭 411201;2.昆明理工大學 公共安全與應急管理學院，云南 昆明 650093；3.湖南工程學院 建筑工程學院，湖南 湘潭 411104)

科研和教學是高校教師的兩項最基本的活動，高水平科研成果是支撐教師教學和提高人才培養質量的重要途徑[1]。歐美國家非常重視科研成果的實際應用價值，提出“教學與科研相統一”和“教學要以研究成果為內容”的辦學理念[2-3]，甚至將科研成果轉化為課程、教材等資源作為評判一所大學水平的重要考核指標，并建立了完善的轉化體系和教育產業鏈[4]。高校“重科研輕教學”的現象受到廣泛關注，如何平衡科研與教學的關系并實現科教融合是國內高校和教師面臨的現實問題。2015年國務院出臺的“雙一流”建設方案提出“加快推進人才培養模式改革，推進科教協同育人，完善高水平科研支撐拔尖創新人才培養機制”。教育部《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》提出：以本為本，四個回歸；堅持立德樹人，突出人才培養核心地位；建設一流專業和一流課程，貫徹實施“雙萬計劃”；強化科教協同育人，建立科教融合、相互促進的協同培養機制；將最新科研成果及時轉化為教育教學內容，以高水平科學研究支撐高質量本科人才培養[5]。在此背景下，既要面臨外部評價與競爭，又要加強內部改革與建設，高校需要破解政策制度、體制機制、條件保障等方面的束縛，加快科研反哺教學，提高本科教學和人才培養質量。本文探討科研成果轉化本科教學資源的現狀與問題以及科教融合的必要性，并從我校測繪學科的科研和教學現狀入手，通過不同形式進行科研成果轉化為本科教學資源的實踐，提高本科教學和人才培養質量。

1 科研成果轉化為本科教學資源的現狀與問題

教學和科研是高校密不可分的兩大職能，二者相互促進、相互補充。教學是高等教育的基礎和高校教師的本職工作，可為科研提供實踐土壤和人才資源，并可檢驗科研成果的學術性、育人性和有效性，也是科研成果傳播的重要途徑；科研是教學的延伸和源頭活水，可以為教學提供理論支持和豐富資源，并可提高教學和人才培養質量。然而，受多種因素的影響，目前高校教學與科研尚未有效融合，科研成果轉化為本科教學資源存在如下現實問題：(1)科研與教學不協調。目前，大部分高校科研和教學仍是兩個相對獨立的組織、管理和運行體系，科研成果轉化教學資源過程中二者達成度較低，導致科研成果與教學資源脫節；高校普遍存在一個教師或一個團隊獨立做科研，其科研成果與所教課程甚至專業的關聯性與符合度不高，科研成果沒有轉化為本科教學資源，“兩張皮”現象較為嚴重[6]，導致科研成果與教學資源之間缺少持久有效的轉化與融合。(2)轉化形式單一。科研成果轉化為教學資源是將科研成果以學術報告、專題講座和畢業論文(設計)選題的形式作為轉化教學資源的主渠道，而較少轉化為課程體系、教學內容、創新性實驗項目、創新創業活動和就業指導等，使得科研成果沒能發揮出學術、育人和應用價值。(3)師生認識不到位。教師的精力和時間有限，教學、科研任務繁重，一些教師因晉職和績效考核等壓力，專注自己的科研而對教學關心不多，沒有考慮將科研成果轉化為教學資源或未能將科研資源轉化為教學資源來拓展教學活動，導致無科研成果可轉化或不能將科研成果傳播給學生，無法調動學生的學習興趣和積極性。作為理性經濟人，教師注重科研成果給自己帶來的直接利益而不重視科研成果轉化為教學資源的隱性價值，這種自利行為影響其科教轉化的意識和質量[6]。大部分學生既沒有利用他人科研成果進行主動學習和自主探索的意識，也沒有從事科學研究和創新創業的認識，因此沒有在思想上認同科教協同育人的人才培養模式，難以培養創新思維和解決復雜問題的能力[5]。(4)體制機制不完善。國家和高校的政策制度、體制機制和保障措施直接影響著教師將科研成果轉化為教學資源的積極性和效果，但實際上政府和高校仍缺少系統的政策引導、考核評價體系和保障條件。目前高校科研成果轉化的體制機制尚未形成，重視科研成果而忽視對科研成果轉化為本科教學資源的政策引導，學校評估沒有將教學、科研和人才培養有效協同起來，缺少配套的激勵、監督和保障措施，難以調動老師的積極性和主動性，不能保障人才培養質量和科研反哺教學的作用。高校評價體系不健全，偏重科研排名而淡化教學質量和科教轉化工作[6]。教師的教學與科研活動受高校的考核評價機制影響，因現有的晉職晉升、績效考核、人才項目、經費使用、資源分配等考評機制仍偏重于科研，缺少科教融合的評價體系，導致教師的科研項目和成果大增，而對教學投入不足，重視不夠[5]。(5)科研成果成熟度不足。科研成果的成熟度決定其轉化為教學資源的質量。高校教師普遍缺少真正意義上的科研團隊與合作創新，導致科研成果成熟度不高，缺少自主創新和教學應用價值。大部分教師忽視科研成果的自身價值，沒有將其有效轉化為教學資源或融入自身教學工作，出現了為科研而科研、為成果而成果的現象，導致科研和教學的分離。

2 科研成果轉化為本科教學資源的必要性

高校擴招后本科教學和人才培養面臨的最大問題是教學資源特別是生均教學資源不足，導致教學和人才培養質量下降，出現社會需要的人才招聘難而大學培養的人才就業難的現象[7]。科研成果能反映學科專業領域前沿知識和最新技術，將其及時外化為教學內容、教材講義、典型案例、創新實驗項目，內化為教師的知識、經驗和技能，既是緩解和解決教學資源嚴重不足的需要，也是提高教學和人才培養質量的重要途徑。

高校教師承擔教學和科研的雙重角色，教師資源是教學資源的核心，其素養決定著本科教學與人才培養質量。研究表明，教師的科研成果與其教學質量呈顯著正相關，即科研與教學存在相互促進的關系，有科研成果的教師教學質量明顯高于沒有科研成果的教師[8]。可見，將科研成果轉化為本科教學資源并帶到課程教學、創新實踐和競賽活動中，對教學資源進行延伸與整合，是提高師資力量的需要，既可提高教師自身素養和能力又可提高教學團隊的整體水平，同時也是提高人才培養質量的需要，既可提高課程教學質量又可提高專業與學科水平[7]。

科研成果轉化為教學資源有助于創新本科教學體系和提高專業建設水平，是深化高等教育內涵發展的必然要求，也是高水平科學研究支撐創新人才培養的必要條件。新時代高等教育要求淘汰“水課”打造“金課”，而“金課”具有創新性、高階性和挑戰度，要求課程需要融合知識、能力、素質，具有一定廣度、深度和難度，要求課程內容具有時代性和前沿性，教學形式體現先進性和互動性，學習結果具有探究性和個性化[9]。單純依靠課本內容難以達到“金課”標準，因此必須依靠科研成果充實課程和教學資源[10]。

3 科研成果轉化為本科教學資源的實踐

3.1 我校測繪學科的教學和科研現狀

我校測繪學科現有教學科研人員61人，有測繪工程、地理信息科學、地理科學3個本科專業和測繪科學與技術一級學科學術型碩士點1個、資源環境專業測量工程和環境工程2個方向的專業型碩士點，現有本科生870余人、碩士研究生90余人；擁有地理空間信息技術國家地方聯合實驗室、測繪遙感信息工程湖南省重點實驗室、湖南省3S技術教學示范中心、中央地方共建測量技術基礎實驗中心和中央地方共建空間數據采集及成像處理技術中心5個國家級、省部級科研與教學平臺。近5年，我校測繪學科承擔科研項目100余項、科研經費入賬6 000余萬元，發表高水平學術論文160余篇，取得專利和軟件著作權70余項，舉辦國內外學術會議10余次，參加國內外學術交流300余人次，獲省部級科技獎勵20余項，自制科研設備15臺套，建立科研示范工程8個和校企合作產學研基地13個，積累并形成了大量數據資料、成套技術與裝備和典型案例，具有將科研成果轉化為本科教學資源的良好基礎和條件。本學科屬于新興交叉學科，教師的科研項目主要面向工程建設、資源環境、防災減災和智慧城市等領域的關鍵科技問題，其科研成果針對性、技術性、實踐性和應用性強，比較容易轉換為本科教學資源，而且大部分老師成果轉化的積極性和主動性高，希望自己的科研成果得到認可和應用推廣。

3.2 案由

以測繪工程專業為例進行高校科研成果轉化為本科教學資源的案例研究。該專業以現代測繪、遙感、衛星導航和空間信息技術為依托，面向工程建設和國民經濟建設主戰場，具有學科交叉多、行業應用廣、社會需求大、高新技術強、迭代更新快等特點，本科課程教學和人才培養對基礎理論、技術方法、儀器設備、工程實踐和社會服務等要求較高。自2007年招生以來，為適應高等教育改革、人才培養、社會需求和學科專業建設的需要，我們亟待解決的最大問題是本科教學資源的嚴重不足，主要表現為：師資隊伍學緣結構較為單一且引進難、教材及其內容跟不上測繪行業發展和人才培養需要、實驗儀器設備陳舊老化且更新慢、創新性實驗項目少、專業選修課程及其應用案例不足。針對這些問題，我們結合本專業課程教學和創新性復合型人才培養實際，進行科研成果轉化為本科教學資源的探索與實踐。

3.3 探索與實踐

3.3.1 融入課程教學內容

在課程教學中引入科研成果中的前沿知識、發展動態、典型案例和工藝流程，引申與科研成果相關的理論知識和應用場景，豐富課程教學內容，采用互動式、探究式、啟發式、討論式等教學方法，改變傳統的灌輸式教學模式，活躍課堂氛圍，提高學生的學習興趣、對理論知識的感性認識和專業熱情，增強學生的自主學習和探索精神。比如在“地理信息工程及應用”選修課教學中，結合已完成的相關地理信息工程項目和知名公司應用案例，設置了生態環境、野生動物保護、氣象預報、地質災害評估、洪澇災害監測、農作物估產等專題地理信息工程及其原型開發過程，引導學生扮演各專題研究者的角色，參與需求分析、系統設計、原型系統開發、編碼測試、運行維護、文檔撰寫和技術培訓等教學與研究全過程，鼓勵學生大膽設計與開發，發現新的科學問題、技術難點和應用場景；將課程組老師科研成果中積累的數據資料、模型方法、技術文檔和典型案例提供給每個學生學習和借鑒，讓學生自主再現地理信息工程及其應用的過程，組織學生匯報交流，老師講解點評。將科研成果融入課程教學的實踐提高了學生的學習興趣和科研熱情，促進了學生的個性發展，彌補了教材內容的滯后性，使得課堂具有“金課”特色且課程教學資源能夠不斷豐富與更新，提高了課程教學質量[10]。

3.3.2 增加創新性實驗項目與實驗資源

將科研成果、科研儀器設備和最新實驗技術與方法等引入實踐教學環節，增加創新性實驗項目，豐富和更新實驗內容，提高實驗水平和實驗項目的吸引力，使實驗教學由以往的驗證實驗為主轉變為對學生實驗方案設計、創新思維培養、技能鍛煉和復雜問題分析與解決能力的綜合實驗訓練，提高學生發現、分析和解決復雜工程問題的綜合技能與創新意識。比如在“現代地圖學實習”教學中，利用專題地圖集編繪科研成果，優化了專題地圖集設計、地圖符號庫設計與制作、地圖數據庫設計與制作、地圖自動綜合和數字制圖系統等創新性實驗項目60%以上。在新開設的“地質災害監測預警”實驗中，我們將科研成果與研究案例結合國家防災減災戰略需求，設計了區域地質災害衛星遙感監測、典型區地質災害空地一體化監測、重大災害點多要素綜合監測、地質災害室內外模擬實驗和地質災害預警模型構建5個創新性實驗項目；同時，要求教師持續更新實驗項目，加強對創新性實驗的教學研究。將科研資源轉化為實驗資源，建設了“山地環境與地下空間”等3個虛擬仿真實驗平臺，將自主研制的“地表災變過程模擬與形變監測裝置”和“實景數字攝影測量系統”投入本科生實踐教學、畢業設計(論文)和創新創業實踐項目，實行大型科研儀器設備共享并對本科生開放，增設了科研儀器設備操作使用的實訓項目，優秀本科生可在老師指導下自主開展科研實驗。通過科研成果轉化為創新性實驗項目和實驗資源以及一系列實驗教學優化，學生的實驗興趣和科研素養得以提高，創新思維和實踐技能也得到了極大鍛煉。

3.3.3 轉化為特色課程與教材

高校的特色課程與教材能充分體現學科專業特點和地方特色，有利于學生的個性化發展、學科專業建設和滿足地方社會經濟發展需要[11]。但特色課程與教材的建設難度大，必須協同科研成果和教學要求才能達到開設課程和出版教材的標準[10]。在教學實踐中，我們根據科研成果，開設了現代攝影測量技術與應用、多源遙感技術與應用、礦山測量、精密工程測量、空間統計分析、山地災害監測與評估等多門特色選修課。在教材建設上，結合科研成果中的基礎理論、數據資料、研究實例、關鍵技術、模型方法、產品裝備及其應用效果等，出版了《現代地圖學教程》《普通測量學》《工程測量學》《山地災害監測與評估》等教材和《工程測量實驗實習指導》等教輔資料，建設了“空間分析”線上精品課程。有關特色課程與教材深受師生歡迎，產生了較好的教學效果，形成了一定的影響力。

3.3.4 引導創新能力培養

基于“寓研于教，寓創于學”的科教協同育人理念[12]，實行本科生導師制，發揮導師科研項目、科研團隊、科研資源的優勢，鼓勵學生進入科研團隊和實驗室，增加學生科技創新活動、創新創業項目、挑戰杯、學科專業競賽等的培育和資助力度，對獲獎和取得論文、專利、軟件著作權等成果的學生給予獎勵，激發學生參加競賽和科創活動的熱情，提高學生的探索精神、團隊意識、專業技能、科學思維和創新能力；落實教授全員為本科生上課，保證每年不少于40課時，專業講座或學科前沿講座不低于4課時，通過最新科研成果拓展學生知識面，開闊學生視野，激發其專業興趣和科研創新熱情；引導和鼓勵教師將科研項目或成果轉化為學生創新創業項目、畢業論文(設計)選題、專利或論文的研究專題，并將創新實踐和競賽指導計入教學工作量。在多途徑支持和多元督導下，近5年測繪工程專業學生在創新創業和學科專業競賽中獲得國家級一等獎1項、二等獎7項、三等獎5項，省級一等獎6項、二等獎12項、三等獎9項；近4年219名畢業生中，畢業論文(設計)選題來自科研成果的學生153名、占總人數的69.9%，其中成績優秀的學生37人，優秀率達16.9%。

4 結語

科研成果轉化為本科教學資源是提高本科教學和人才培養質量的必然要求和有效途徑之一，其轉化形式多樣，最終目標是有效發揮教師科研優勢，更好地實現科教融合與協同育人，提高本科教學質量，促進高素質創新人才培養，形成“科研成果—優質教學資源—創新人才”的良性循環。