工科專業人才培養的科研育人方法探索

宋海鵬

（中國民航大學中歐航空工程師學院飛機結構與材料教研室，天津 300300）

2015年1月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于進一步加強和改進新形勢下高校宣傳思想工作的意見》正式提出“教書育人、管理育人、服務育人、實踐育人、科研育人”體系。

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人。2017年2月，中共中央、國務院印發了《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》明確指出堅持全員全過程全方位育人，把思想價值引領貫穿教育教學全過程和各環節，形成教書育人、科研育人、實踐育人、管理育人、服務育人、文化育人、組織育人長效機制。“三全育人”理念的提出對高等院校工科專業建設和工程人才培養提出了新要求，而科研育人是落實“三全育人”理念、實現立德樹人根本任務的重要手段。

當今世界科技革命和產業變革蓬勃發展，在國際新形勢下教育部提出新一輪工程教育改革，突出以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，以培養未來多元化、創新型卓越工程人才為目標，這對高等院校工科專業人才培養提出了新的要求。圍繞工科專業人才的高質量培養，探索科研育人的有效實踐方法顯得尤為重要。本文首先對科研育人的內涵特征進行了討論，其次探討了工科人才培養的不同方法，如科研管理制度完善、科研創新平臺建設、教學科研協同育人、國際合作與學術交流、產學研合作與科研精神培養，旨在通過多種方式培養學生科研能力、創新思維、學術道德與團隊協作能力。

一、高校科研育人的內涵與特征

科研育人旨在從事科學研究的過程中實現對人科研能力、科學精神與科學道德的培育。科學研究是采取科學的技術、手段和方法，為認識客觀事物的內在本質和運動規律而進行的創造性活動，其根本任務是探索、認識未知。

育人指對受教育者進行德育、智育、美育等多方面的教育、培養，使其得到全方位的發展。科研育人就是把科研作為載體以達到育人的目的。科研育人具有非常豐富和內涵和特征，學者們從不同角度進行了有益探討：劉在洲等人認為科研育人內涵包括了“關于科研的育人”“通過科研的育人”“為了科研的育人”“科研工作者的育人”等方面，科研育人具有方向性、規范性、認知性、實踐性等特征；李小平等人指出大學科研具有人性的整體性、探索的超越性和活動的體驗性，通過科研育人能夠促進人性完善、個性解放和素養提升。黃秋燕等人強調科研與教學的內在統一，教學促進科研，而科研反哺教學，提出了“教學—科研—學生能力培養”三互動的課程教學模式。駱郁廷等人認為應把科研與思想政治教育結合起來，既幫助學生掌握科研方法，又提升其思想政治素質和道德品質。楊兆強等人強調科研育人具有鮮明的實踐性、突出的主體性、深入的探索性和潛在的引導性等特征，大學科研不僅要發現新的知識，而且要承擔人才培養的重任。譚夢媛等人從科研主體、科研對象、科研方法和科研環境四個子系統出發，討論了科研育人的構成要素，分析了科研育人的整體性、同步性、互動性、不平衡性和時代性五個典型特征。王心如等人認為科學研究是高校人才培養的一種方式和途徑，側重對學生品德的培養和人格的塑造。

二、工科專業科研育人方法探索

針對工科專業人才的高質量培養，其科研育人方法涉及很多方面，本文主要從科研管理制度完善、科研創新平臺建設、教學科研協同育人、國際合作與學術交流、產學研合作與科研精神培養等方面進行簡要探討。

（一）完善科研管理制度

目前高校教師的職稱評審和年度考核在科研方面的主要評價標準仍以項目、論文、專利等科研成果為主，尚未把科研育人納入考量，可能會導致高校教師科研育人意識不強。此外，科研評價標準仍較為單一，存在不同學科“一刀切”“唯論文數量”等現象，并且尚未構建完善的科研誠信體系。針對上述不足，有必要建立科研育人導向機制、完善科研評價標準、加強科研誠信建設。

在科研育人導向方面，可鼓勵高校教師及其團隊在科研項目申請、實施和結題過程中將科研育人方面的工作及成果納入評價，在高校教師職稱評審和年度考核方面統一科研育人成果與課程育人成果的比重，作為高校教師評優、表彰的重要參考，通過上述措施引導和激勵高校教師在科研育人方面的積極性、主動性和創造性。

在完善科研評價標準方面，建立分專業評審制度，實施論文代表作評價，強調科研成果的質量和貢獻導向。學術評價的重點在于代表性論文的科學價值和創新水平，或是技術和產品對工業生產的重要貢獻和效果。通過完善科研評價標準，引導科研工作者提升科研質量和水平，進而提高科研育人成效。

在加強科研誠信建設方面，科研不端行為涉及的方面很多，如剽竊、篡改、偽造、署名/投稿/評議中的不端行為、科研倫理等，應建立全方位、全覆蓋的科研誠信規范，并進行廣泛科普教育，塑造良好的科研環境，有效規避各種科研不當行為。學校還應出臺關于懲治科研失信行為和師德失范行為的規章制度，健全舉報投訴、審查規范、流程透明、通報曝光等機制，對科研失信行為的責任人嚴格按照規定做出處理。

（二）加強科研創新平臺建設

科研育人需加強科研創新平臺的軟硬件建設，學生只有在實際參與科研活動的過程中，才能提高動手能力、創新能力、工程能力，開拓創新、多元思維，達到科研育人的效果。

在硬件方面，學校應提供學生積極參與科研活動的場地，如大學生創新創業活動中心等，給予足夠的實驗測試設備和計算平臺。將各類重點實驗室、測試分析中心等科研資源向師生長期開放，簡化使用申請流程，購置各類數據庫等學術資源，吸引更多教師和學生參與科研工作。此外，可設立更多的學生科研項目，如大學生創新創業項目，研究生創新項目等，鼓勵學生積極申請，在教師的指導下開展科研活動，通過項目實施培養學生科研實踐能力。

軟件方面，應加強科研人才建設，只有高水平的科研人才和團隊，才能更好地吸引學生加入。因此學校有必要加大對科研人才和團隊的培育力度，不斷提高他們的科研水平。此外，應鼓勵科研經驗豐富的教授積極從事科研育人，對低年級的學生開設科普講座，指導高年級的學生從事科研活動。宣傳先進科研工作者和科研團隊的優秀成果和事跡，鼓勵廣大師生共同進步，培養學生家國情懷、使命擔當、科研創新精神。

（三）教學科研協同育人

教學與科研協同育人是高校培養創新型人才的重要手段。教學和科研是高校教師的本職工作，做好教學和科研工作是教師和學校發展的共同需求，教學與科研可相互關聯、互相促進。傳統教學以“填鴨式”教學為主，只是將教科書上的知識傳遞給學生，而這些知識往往相對陳舊，這種方式難以提高學生的自主思考能力和創新思維，也無法獲得最新的專業知識。將學科領域最前沿的科研成果融入教學內容，有助于幫助學生構建前沿、全面的知識體系，引導學生思考前沿科研問題，提高其創新能力。教學同樣對科研有幫助，教學內容中本專業的經典內容能夠給教師的科研工作以啟迪，同時教學相長，與學生的互動也有助于激發教師新的思維火花。

目前，部分高校教師在協調教學和科研方面仍存在一定的困境。首先，有的高校給教師安排的教學任務過重，教師需完成大量教學工作，同時上多門課程，有的課程甚至與其自身專業背景關聯不大，導致教師沒有更多精力投入科學研究，也無法將科研成果與教學相結合。

其次，部分教師在教學科研協同方面仍有改進空間，有些偏教學的教師把主要精力放在教學上，鉆研教學方法，認真備課，積極為學生答疑，取得了良好的教學質量，但卻在科研上投入非常有限；而有些偏科研的教師投入大量精力在課題研究、項目申報、論文撰寫上，但未將其科研成果與所承擔課程相結合。教學和科研的逐漸脫節，不利于大學人才培養和學科發展。

針對上述問題，一方面，高校應給教學工作量過重的教師減負，減少其教學工作量，讓這些教師能夠有更多的精力從事科學研究活動。在安排課程時，應充分考慮教師自身的專業背景和科研方向，為科研與教學協同創造更好的條件。另一方面，教師應充分認識科研教學協同育人的重要性，可以各有側重，以科研或教學為主，但也應注意兩者的結合。

以中國民航大學中歐學院飛機結構與材料方向“板殼力學”課程為例，探討教學科研結合的具體措施，主要包括：

（1）在課程內容中補充本領域科技前沿知識。隨著增材制造、柔性電子、機器學習等科技的不斷發展，新型航空材料與飛機結構不斷涌現，可在課程內容設置時補充相關資料，幫助學生了解航空科技前沿，開拓視野，啟迪思維。

（2）在講授課程內容時融入學科發展歷程，介紹推動學科發展的重要事件，激發學生對科研活動的熱情。如1952年英國的“彗星”號噴氣客機事故，使人們認識到飛機疲勞設計的重要性。此外，還可以介紹我國航空史上重要的專家學者，如“中國航空之父”馮如，“中國航天之父”錢學森等，鼓勵學生投身國家的航空航天事業，培養學生的家國情懷。

（3）增加實驗與模擬方面的內容，實驗方面可采用數字圖像相關方法、聲發射等新型測量技術，觀測薄板在典型工況下的變形規律及損傷演化；模擬方面可采用有限元商業軟件對薄板進行應力分析；將這些內容與講授的理論相結合，加深學生對基礎理論知識的理解。

（4）在傳統期末考試的基礎上，補充學術報告的考核形式，課程最終成績由“學術報告+期末考試”共同組成，其中學術報告讓學生自行分組，每組選擇一個本領域關注的學術問題，展開文獻閱讀，討論力學分析思路，進行力學建模與分析，并進行幻燈片展示與答辯。通過學術報告提高學生文獻查閱能力、創新能力與團隊協作能力。

（四）加強國際合作與學術交流

當今是信息化、全球化時代，國家只有通過廣泛的國際合作與學術交流，才能跟上世界科技快速發展的步伐，占領高新技術的制高點，在國際競爭中取得優勢。在實施科研育人的過程中，應加強教師和學生在國際合作和學術交流方面的參與度。

首先，支持青年教師出國訪學，到相關研究領域的世界一流課題組進行交流訪問，學習最先進的科學研究手段和方法，提升自身的科研水平，做出一流的科研工作，進而通過言傳身教提高學生的科研能力。

其次，與國外學校對學生進行聯合培養，鼓勵學生出國游學，開闊國際視野，提高學生學術水平、外語交流、國際合作等多方面的能力。

最后，還應支持教師和學生積極參與國際學術會議，學習國際同行的前沿工作，同時也展示自己的科研成果，通過廣泛交流、啟迪思維，不斷提升科研水平，增強對科學研究的熱情和自信心。

（五）加強產學研合作

工科專業具有實踐性強、與工業界聯系緊密等特點。高校應加強校企合作，一方面讓教師和學生更了解工業界發展趨勢與實際需求，避免科研與產業界脫節，真正解決工業界的“卡脖子”的問題，另一方面讓最了解行業需求的企業參與高校的人才培養，可以更好地培養適應社會發展的人才。圍繞科研育人，加強高校與企業的產學研合作，具體措施有：首先，積極建設產學研平臺，鼓勵學院與企業共建實驗室，教師和學生參與其中，著力解決企業關注的科學與工程問題。

其次，加強校企交流，鼓勵教師到相關企業進行掛職鍛煉，同時支持企業工程師到學校開展講座或培訓。幫助教師了解工業界需求，調整自身的科研方向，指導學生開展相關課題研究。同時鼓勵教師和企業合作申請課題。

最后，高校可在人才培養方案的制訂修改、教學活動的實施以及校企聯合培養方面邀請企業參與，將產學研合作深入工程人才培養的各個環節。

（六）注重科研精神培養

科研育人應注重學生科研精神的培養，包括創新意識、學術道德、團隊協作等內容，首先，創新意識是科技水平不斷發展的源泉和動力，目前我國的科技水平距離發達國家仍存在一定差距，很多關鍵核心技術如芯片、光刻機等仍然存在“卡脖子”問題，未來需要更多具有創新意識的青年科研人員迎頭趕上，全面提升國家的科技實力，才能在世界科技領域占據重要位置。因此高校科研育人要著重培養學生的創新精神。

其次，學生在從事科研活動時應恪守學術道德規范。做到科研實驗設計合理，實驗實施流程規范，實驗數據真實可靠，這樣才能得出合理可信的科研結果。對于實驗數據絕不弄虛作假，對于科研文章禁止剽竊，時刻繃緊學術誠信的弦，規避各種科研不當行為。

最后，科學研究非常注重學科交叉與團隊合作，學生在從事科研活動中應廣泛與他人合作，一起攻堅克難。對于學生科研精神的培養，高校教師應強化這方面的意識，以身示范，在指導學生從事科研活動的過程中，言傳身教，做好模范作用。同時密切關注學生的思想動向，對于學生可能存在的問題及時糾正，引導學生培養創新精神、學術道德和團隊協作精神。

三、結語

科研育人是高等院校工科人才培養的重要一環，本文探討了工科人才的科研育人實踐方法，在科研管理制度完善、科研創新平臺建設、教學科研協同育人、國際合作與學術交流、產學研合作與科研精神培養等方面進行了闡述，旨在通過多種舉措培養學生科研能力、創新思維、學術道德與團隊協作能力。