面向“雙一流”建設的科技創新實踐育人培養模式探究

李特 劉闊 劉海波 孫晶 李旭 薄其樂 王永青

摘? 要：文章提出面向“雙一流”建設的科技創新實踐育人培養模式。通過科創競賽與課堂互補、科創導師與本碩連貫制相結合、科創團隊建設與學科交叉相融合、科創梯隊及精英小組的培養、科創人員選題與企業需求相呼應、人才培養中應用虛仿技術等六方面制度創新，實現對學生創新實踐能力的引導與培養，為科技強國的建設打下堅實基礎。

關鍵詞：實踐育人;培養模式;科技創新;“雙一流”建設

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）14-0005-04

Abstract： This paper proposes a training mode of technological innovation and practice education facing "Double-First Class" construction. Through six aspects of institutional innovation， including complementation of technological innovation competition and classroom， combination of technological innovation mentor and straight entrance the undergraduate-graduate student style， integration of technological innovation team building and interdisciplinary， cultivation of technological innovation echelon and elite group， cooperation of the topic selection of technological innovation personnel and enterprise needs， and the application of virtual imitation technology in talent cultivation， the innovative practical ability of students is guided and cultivated， which lays a solid foundation for building a powerful country with science and technology.

Keywords： practice education; training mode; technological innovation; "Double-First Class" construction

一、背景與意義

隨著“互聯網+”、人工智能等新興技術的高速發展，黨中央、國務院提出了“中國制造2025”戰略，旨在促進制造業創新發展，強化我國的工業基礎實力，加快新一代信息技術與制造業深度融合，推動智能制造。為對中國“智造”提供有力支撐，黨中央對高校建設提出了新的目標與要求：2015年11月，國務院發布了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，旨在推動一批高水平大學和學科進入世界一流行列或前列，加快高等教育治理體系和治理能力現代化;2018年教育部辦公廳《關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，通知要求高校應加快培養新興領域工程科技人才，改造升級傳統工科專業，主動布局未來戰略必爭領域人才培養。為此，建設一批中國特色、世界一流的大學和學科以培育高素質高質量的創新型人才已迫在眉睫。

近年來，國內高校教育工作者對于“雙一流”建設、“新工科”培養等問題進行了大量的研究。針對“雙一流”建設工程，李文平[1]對“985工程”與“雙一流”建設的政策文本進行比較，總結歸納我國世界一流大學建設政策的特征與發展。王雪等[2]以21所“雙一流”建設高校為研究樣本，研究了面向新興交叉跨領域學科的人才培養，指出為實現跨領域培養人才需要對人才培養模式進行系統改進。趙長祿[3]從“培養人”的角度出發，回答了如何面向世界一流大學目標建設高水平人才培養體系。何偉鋒等[4]積極探索應用型本科院校機械工程學生的工程實踐方式，共建“聯合工程訓練中心”，搭建協同育人模式。馬鵬舉等[5]分析了全國高校的工程訓練存在的問題，指明了工程訓練中心發展關鍵，并提出了系統性改革的具體措施。針對人才培養的模式，張慶君[6]依據勞動力市場、知識生產方式和個人發展三種邏輯需求，對當前高校復合型人才培養模式提出了新的要求。賀海鵬等[7]提出了“全程導師制”，從而實現個性化指導、精細化教育，實現精準育人的目標。周超等[8]基于近代教育家胡庶華的教育思想，對“新工科”的實踐育人模式進行了探究。夏靜萍等[9]在新工科建設的背景下，探究了自動化專業實踐教學培養的新模式，提出了分層次實驗教學的新理念，達到培養高素質工程人才的目的。綜上所述，目前國內教育工作者多數的研究是針對復合型人才的培養，且在培養方式上缺乏關聯度，對于創新實踐能力的全周期培養模式還有待進一步的研究。

為此，本文以培養學生科技創新實踐能力為根本目標，探究科技創新實踐育人的全新培養模式。實現教育模式從學科導向轉向產業需求導向、從專業分割轉向跨界交叉融合、從適應服務轉向支撐引領，實現傳統學科與新興學科的協同發展，著力提升科技創新在學習實踐過程中的作用，培養具有創新意識的高水平精英人才。

二、當前實踐育人培養模式現狀分析

目前，我校擁有4個國家級教育、教學基地，8個國家級實驗教學示范中心，3個國家級虛擬仿真實驗教學中心，7個國家級教學團隊，是國家實施工程教育改革十所試點高校，國家首批大學生創新性實驗計劃試點高校，首批全國高校實踐育人創新創業基地。在傳統的“課堂+實驗室”培養模式的基礎上，學校正在大力推進在線開放課程、慕課和虛擬仿真試驗建設，探索人才培養新模式。在實踐育人方面，注重創新創業教育與學科專業教育相結合，深入推進創新創業人才培育體系，學校建成創新創業學院的π空間大樓，為創新實踐提供硬件支持，成為學生創新創業的孵化器和加速器。學校擁有大學生創新實踐中心、工程訓練中心等，為學生提供“專業學習-實踐感悟-創新思考”的全過程培養。利用學校的平臺積極組織學生參加國家級、省級以及校內的各類競賽活動，激發了學生的創新創業和應用實踐能力。雖然目前我校在科技創新方面已取得較大進展，但是在創新型人才培養模式的探索與實踐中仍然存在一些問題。9A334ACE-30A5-4FCD-9F3D-6DACC2694B7B

（1）科創競賽實用技能與課堂上的教學內容存在一定偏差，學以致用存在一定差距。專業知識教學如何通過科創競賽深度實踐還存在困難。

（2）依托競賽，如何培養學生問題解決、團隊協作、愛國情懷等綜合能力與素質還需更多思考與投入。

（3）高校的本科教學與研究生培養存在很大不同，還需加強技能、研創思考能力的培養。

（4）目前在多學科交叉的背景下，缺乏系統的培養方案及培養模式，復合型師資力量有待提升。

（5）當前校企合作在培養人才時發揮有限的作用，導致高校在科技成果和人才培養上喪失實際意義，使科創人員與行業發展脫軌。

（6）競賽商業化平臺限制了學生發揮空間與原創思考能力培養，不應將比賽結果功利化，更要注重學生技能與創新思維培養。

三、機制與思路

高校學生科技創新能力培養機制如圖1所示。培養機制以學生科技創新能力培養為核心，通過結合國家、社會、企業需求，整合學校各類科研資源，以培養高素質高質量的國際化創新型精英人才為最終目標。培養過程重點關注學生培養與團隊建設兩方面內容。

在學生培養過程中，通過科創競賽與課堂教學相融合實現多元課堂與科創競賽實踐的互補;采用科創導師與本碩連貫制結合，實現學生的因材施教，優化學習生涯統籌安排，升級培養體系;應用虛擬仿真實驗平臺實現高校教育與信息技術的深度融合，實現教學、實驗、育人、科研的多元融合。

在團結建設過程中，通過科創團隊建設與學科交叉融合，集中學校重點學科優勢，整合資源配置，進而凝聚優秀科創群體;進行科創梯隊式建設與精英小組培養，實現人才儲備和“傳幫帶”模式，保持科研活力;在科研選題中結合企業需求，構建高校與企業的聯動平臺，將科技創新優勢轉化為產業發展的優勢，實現科技成果的快速落地。

四、科技創新實踐育人培養模式

（一）科創競賽與課堂互補

課堂教學旨在為學生建立理論知識體系，實踐教學則要求學生運用理論知識解決實際問題。課堂與實踐教學相結合是目前高校人才培養的主要模式。然而，灌輸式的課堂教學方式在激發學生學習自主性、積極性以及對學生創新能力方面培養存在著多方面不足。傳統的實踐教學環節也主要以實驗、實訓課程為主，一般設置以固定的經典實驗內容。這不僅難以激起學生學習的興趣，而且在某種程度上限制了學生的創新思維。

習近平總書記在十九大報告指出：“創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐”。培養當代大學生的創新思維是當代高校教育的重要使命。在傳統教學模式中輔以科創競賽是激發學生學習興趣、培養學生創新能力的有力措施。通過結合課程理論知識與實踐設置對應的科創題目，可以在一方面促進學生將課堂理論知識自主運用于實踐，鞏固已學理論知識;另一方面創新型題目可激發學生的求知欲，促進探索新知識，形成創新成果。積極提倡科創競賽，形成創新與傳統課堂互補的教學模式，可有力提升學生的整體創新素質與實踐能力。

（二）科創導師制度與本碩連貫

科創導師制是將科技創新能力作為本科生教學培養重要目標的本科生導師制度。通過師生雙向選擇，導師對其特定學生科研、學習、品德以及生活進行指導。導師的創新思維與專業素養不僅能夠激發學生的科研興趣與創新能力，同時也能夠做到因材施教。習近平總書記把創新放在國家發展全局的核心位置，高度重視科技創新在引領發展中的作用。培養科技創新能力是當代高校教育的重要目標之一。推行“科創導師制”使高水平導師直接參與學生培養方案以及職業生涯規劃的制定過程，以培養學生科技創新能力為主導，將科技創新活動納入學生教學范圍。

制定以高素質導師為引領，強化專業素質教育，因材施教;以科創比賽為載體，學用結合，實現育人與科研成果的雙豐收。在積極推行科創導師制的基礎上，實行本碩連貫制度可為一批具有進一步學習意愿的學生提供機會。本碩連貫是指針對學習優異的學生統籌安排本科生與研究生階段，直接實行碩士生培養方式進行培養的一種教學模式。科創導師制與本碩連貫并舉，克服本科教學年限問題，整合教育資源，強化專業素質能力、科技創新能力培養，優化人才培養體系，創新發展教學模式，是培養新時代具有國際視野的拔尖創新人才的有力教育改革措施。

（三）科創團隊建設與學科交叉融合

隨著全球一體化進程的加速，國際競爭日趨激烈。國家不僅迫切需要具有國際視野的拔尖創新型人才，而且更加需要由拔尖人才主導的優秀的人才團隊。優秀科創團隊建設不僅是現代科技創新發展的需要，也是學科可持續發展的需要。為充分展示大學生學習、科研、創新、實踐等綜合能力，學校鼓勵建設以自我管理為中心的科研團隊。

學生通過團隊協作形式融入科研項目之中，可充分調動自我管理意識，同時提高科創能力以及團隊協作意識。此外，為充分利用資源，凝聚科研力量，學校鼓勵建設優秀科技創新團隊。借助高水平科創競賽及前沿科研項目，可實現團隊內不同專業人才的跨領域合作及學科間的交叉融合，促進對新領域的探索，實現科技工作與優勢學科的跨越式發展。科技創新團隊建設與學科交叉融合，對創新人才培養機制、整合科技資源配置，優化利用學校有限資源有著重要作用，有助于培育團隊精神、凝聚優秀創新群體、形成優秀人才團隊效應和當量效應，同時能夠響應國家社會需求，產生具有推廣價值的原創性重大科研成果，提升學校社會影響力和競爭力。

（四）科創梯隊建設與精英小組培養

科技競賽與科創團隊建設是大學生培養創新能力的有力渠道，而科創梯隊建設與精英小組培養是科技創新項目能否順利進行的關鍵。緊緊圍繞科技創新為中心，著力培養高校學生的創新能力，組建具有合理的專業知識結構、學歷結構、年齡結構以及職稱結構梯隊，實現能力優勢互補，促進人才隊伍建設，保持科創團隊科研活力以及濃厚的科研學術氛圍。對選撥的優秀學生進行精英小組式培養，以國家對于高水平精英人才需求為導向，切實提高學生的創新實踐能力、項目管理能力以及團隊協作能力。通過科創梯隊建設，制定一系列規章制度，高年級學生帶低年級學生，進行梯度式幫扶培養，一方面培養高年級學生的管理能力，另一方面促進低年級學生對科研基本技能以及相關科研項目的了解與掌握，更早適應科研生活;不斷優化學生能力考核制度，通過考核制度，對學生各個方面進行階段性考察，以便對學生進行實時了解，針對具體發展相應調整培養策略，實現精英人才的動態培養。科創梯隊建設與精英小組培養相結合，統籌優化精英人才培養，實現人才梯隊式建設，為國家發展戰略提供源源不斷的國際創新型人才。9A334ACE-30A5-4FCD-9F3D-6DACC2694B7B

（五）科創人員選題與企業需求

高校科研項目根本上服務于國家戰略，其核心在于將科技創新研究向企業產業發展的轉化。中央提出科技創新要聚焦關鍵核心技術，整合部門、高校、企業的創新資源，組建集中攻關平臺，完善機制、協同聯動，把高校的科技創新優勢轉化為產業發展的優勢。因此，科創人員在選題中與相關企業進行溝通對接，了解企業實際的需求是提升科研題目意義的重要一環。

當前科創人員的選題中時常會出現為了應用某一新式理論方法而憑空創造問題加以研究解決的現象。這不僅會導致科技成果喪失實際意義，且會使科創人員與行業發展脫軌，這是對社會資源的浪費。通過借助政府、企業、高校三方良性互動搭建完善的合作交流平臺，可以為廣大高校科創人員與企業建立合作的橋梁，使得企業與高校間的合作得以持續深化。通過企業對行業現狀及技術難題的直接反饋可以有效把握高校科創方向，避免高校科研選題脫離實際，形成空中閣樓。同時高校借助實驗室與科研團隊等豐富的科創資源可實現對問題的全面剖析研究，其科研成果可直接服務于企業的發展，加速科研成果的落地。校企合作構建出產學研深度融合的有機系統，可以有效提升高校科創人員的專業素質，提高企業產業科技水平，同時有效拉動當地經濟發展，形成良性循環。

（六）虛仿技術在人才培養中的應用

二十一世紀是信息化革命時代，國家對信息化建設給予高度重視。在“十二五”規劃期間，教育部印發了《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》及《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，意見和規劃中明確指出：把教育信息化擺在支撐引領教育現代化的戰略地位;推進信息技術與教育教學深度融合;創新人才培養模式。

虛擬仿真實驗既是科研工作的重要實驗工具，又是信息化教育的重要載體。秉承學校信息化辦學理念，推動高校教育與信息技術的深度融合，構建學科深度交叉融合的虛擬仿真實驗大平臺，創建優質教育資源，克服諸多現實環境影響因素，有效減少實物實驗風險與經濟成本，助力科研項目的推進;依托優勢學科，構建基礎、綜合、開放、共享、虛實結合的實驗教學體系，推動實驗教學與理論教學的深度融合;立足于虛擬仿真實驗平臺，積極探索虛擬仿真技術在人才培養中的應用。以國家社會的多元化需求為導向，以學生創新發展為重點，以虛擬仿真技術平臺為依托，以科技項目為紐帶，以科研產出為指標，構建虛擬仿真創新育人平臺，全方面培養學生的實踐創新能力，實現教學、實驗、育人、科研的多元融合。

五、結束語

在當今我國邁向世界科技強國的征途中，創新型人才隊伍的建設是重中之重，這對我國高校的人才培養模式提出了更高的要求。本文提出了面向“雙一流”建設的科技創新實踐育人培養模式。通過科創競賽與課堂互補、科創導師與本碩連貫制相結合、科創團隊建設與學科交叉相融合、科創梯隊及精英小組的培養、科創人員選題與企業需求相呼應、人才培養中應用虛仿技術等六方面制度創新，構建以培養學生科技創新實踐能力為根本目標的培養模式，實現對學生創新實踐能力的引導與培養，為科技強國的建設打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]李文平.我國世界一流大學建設政策的特征與發展——基于“985工程”與“雙一流”建設的政策文本比較[J].現代教育管理，2020（3）：20-28.

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基金項目：2019教育部產學合作協同育人項目“基于虛擬仿真技術的機電類教學模式探索”（201902091003）;大連理工大學教育教學改革基金項目“新工科背景下機電一體化課程科教融合改革與實踐”（YB2020031）;大連理工大學研究生教改基金資助項目“《機械電子學》課程融入‘思政的教學改革探索與實踐”（JG-2021012）

作者簡介：李特（1987-），男，漢族，遼寧鐵嶺人，博士，副教授，研究方向為軟體/仿生機器人、智能裝備控制。

通信作者：王永青（1969-），男，漢族，內蒙古寧城人，博士，博士研究生導師，長江學者特聘教授，院長，研究方向為測量-加工一體化制造理論與技術、智能機電裝備與系統、裝備在機測量理論與技術等。9A334ACE-30A5-4FCD-9F3D-6DACC2694B7B