工科专业人才培养的科研育人方法探索

2022-11-09宋海鹏

大学 2022年4期

宋海鹏

（中国民航大学中欧航空工程师学院飞机结构与材料教研室，天津 300300）

2015年1月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步加强和改进新形势下高校宣传思想工作的意见》正式提出“教书育人、管理育人、服务育人、实践育人、科研育人”体系。

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。2017年2月，中共中央、国务院印发了《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》明确指出坚持全员全过程全方位育人，把思想价值引领贯穿教育教学全过程和各环节，形成教书育人、科研育人、实践育人、管理育人、服务育人、文化育人、组织育人长效机制。“三全育人”理念的提出对高等院校工科专业建设和工程人才培养提出了新要求，而科研育人是落实“三全育人”理念、实现立德树人根本任务的重要手段。

当今世界科技革命和产业变革蓬勃发展，在国际新形势下教育部提出新一轮工程教育改革，突出以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，以培养未来多元化、创新型卓越工程人才为目标，这对高等院校工科专业人才培养提出了新的要求。围绕工科专业人才的高质量培养，探索科研育人的有效实践方法显得尤为重要。本文首先对科研育人的内涵特征进行了讨论，其次探讨了工科人才培养的不同方法，如科研管理制度完善、科研创新平台建设、教学科研协同育人、国际合作与学术交流、产学研合作与科研精神培养，旨在通过多种方式培养学生科研能力、创新思维、学术道德与团队协作能力。

一、高校科研育人的内涵与特征

科研育人旨在从事科学研究的过程中实现对人科研能力、科学精神与科学道德的培育。科学研究是采取科学的技术、手段和方法，为认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的创造性活动，其根本任务是探索、认识未知。

育人指对受教育者进行德育、智育、美育等多方面的教育、培养，使其得到全方位的发展。科研育人就是把科研作为载体以达到育人的目的。科研育人具有非常丰富和内涵和特征，学者们从不同角度进行了有益探讨：刘在洲等人认为科研育人内涵包括了“关于科研的育人”“通过科研的育人”“为了科研的育人”“科研工作者的育人”等方面，科研育人具有方向性、规范性、认知性、实践性等特征；李小平等人指出大学科研具有人性的整体性、探索的超越性和活动的体验性，通过科研育人能够促进人性完善、个性解放和素养提升。黄秋燕等人强调科研与教学的内在统一，教学促进科研，而科研反哺教学，提出了“教学—科研—学生能力培养”三互动的课程教学模式。骆郁廷等人认为应把科研与思想政治教育结合起来，既帮助学生掌握科研方法，又提升其思想政治素质和道德品质。杨兆强等人强调科研育人具有鲜明的实践性、突出的主体性、深入的探索性和潜在的引导性等特征，大学科研不仅要发现新的知识，而且要承担人才培养的重任。谭梦媛等人从科研主体、科研对象、科研方法和科研环境四个子系统出发，讨论了科研育人的构成要素，分析了科研育人的整体性、同步性、互动性、不平衡性和时代性五个典型特征。王心如等人认为科学研究是高校人才培养的一种方式和途径，侧重对学生品德的培养和人格的塑造。

二、工科专业科研育人方法探索

针对工科专业人才的高质量培养，其科研育人方法涉及很多方面，本文主要从科研管理制度完善、科研创新平台建设、教学科研协同育人、国际合作与学术交流、产学研合作与科研精神培养等方面进行简要探讨。

（一）完善科研管理制度

目前高校教师的职称评审和年度考核在科研方面的主要评价标准仍以项目、论文、专利等科研成果为主，尚未把科研育人纳入考量，可能会导致高校教师科研育人意识不强。此外，科研评价标准仍较为单一，存在不同学科“一刀切”“唯论文数量”等现象，并且尚未构建完善的科研诚信体系。针对上述不足，有必要建立科研育人导向机制、完善科研评价标准、加强科研诚信建设。

在科研育人导向方面，可鼓励高校教师及其团队在科研项目申请、实施和结题过程中将科研育人方面的工作及成果纳入评价，在高校教师职称评审和年度考核方面统一科研育人成果与课程育人成果的比重，作为高校教师评优、表彰的重要参考，通过上述措施引导和激励高校教师在科研育人方面的积极性、主动性和创造性。

在完善科研评价标准方面，建立分专业评审制度，实施论文代表作评价，强调科研成果的质量和贡献导向。学术评价的重点在于代表性论文的科学价值和创新水平，或是技术和产品对工业生产的重要贡献和效果。通过完善科研评价标准，引导科研工作者提升科研质量和水平，进而提高科研育人成效。

在加强科研诚信建设方面，科研不端行为涉及的方面很多，如剽窃、篡改、伪造、署名/投稿/评议中的不端行为、科研伦理等，应建立全方位、全覆盖的科研诚信规范，并进行广泛科普教育，塑造良好的科研环境，有效规避各种科研不当行为。学校还应出台关于惩治科研失信行为和师德失范行为的规章制度，健全举报投诉、审查规范、流程透明、通报曝光等机制，对科研失信行为的责任人严格按照规定做出处理。

（二）加强科研创新平台建设

科研育人需加强科研创新平台的软硬件建设，学生只有在实际参与科研活动的过程中，才能提高动手能力、创新能力、工程能力，开拓创新、多元思维，达到科研育人的效果。

在硬件方面，学校应提供学生积极参与科研活动的场地，如大学生创新创业活动中心等，给予足够的实验测试设备和计算平台。将各类重点实验室、测试分析中心等科研资源向师生长期开放，简化使用申请流程，购置各类数据库等学术资源，吸引更多教师和学生参与科研工作。此外，可设立更多的学生科研项目，如大学生创新创业项目，研究生创新项目等，鼓励学生积极申请，在教师的指导下开展科研活动，通过项目实施培养学生科研实践能力。

软件方面，应加强科研人才建设，只有高水平的科研人才和团队，才能更好地吸引学生加入。因此学校有必要加大对科研人才和团队的培育力度，不断提高他们的科研水平。此外，应鼓励科研经验丰富的教授积极从事科研育人，对低年级的学生开设科普讲座，指导高年级的学生从事科研活动。宣传先进科研工作者和科研团队的优秀成果和事迹，鼓励广大师生共同进步，培养学生家国情怀、使命担当、科研创新精神。

（三）教学科研协同育人

教学与科研协同育人是高校培养创新型人才的重要手段。教学和科研是高校教师的本职工作，做好教学和科研工作是教师和学校发展的共同需求，教学与科研可相互关联、互相促进。传统教学以“填鸭式”教学为主，只是将教科书上的知识传递给学生，而这些知识往往相对陈旧，这种方式难以提高学生的自主思考能力和创新思维，也无法获得最新的专业知识。将学科领域最前沿的科研成果融入教学内容，有助于帮助学生构建前沿、全面的知识体系，引导学生思考前沿科研问题，提高其创新能力。教学同样对科研有帮助，教学内容中本专业的经典内容能够给教师的科研工作以启迪，同时教学相长，与学生的互动也有助于激发教师新的思维火花。

目前，部分高校教师在协调教学和科研方面仍存在一定的困境。首先，有的高校给教师安排的教学任务过重，教师需完成大量教学工作，同时上多门课程，有的课程甚至与其自身专业背景关联不大，导致教师没有更多精力投入科学研究，也无法将科研成果与教学相结合。

其次，部分教师在教学科研协同方面仍有改进空间，有些偏教学的教师把主要精力放在教学上，钻研教学方法，认真备课，积极为学生答疑，取得了良好的教学质量，但却在科研上投入非常有限；而有些偏科研的教师投入大量精力在课题研究、项目申报、论文撰写上，但未将其科研成果与所承担课程相结合。教学和科研的逐渐脱节，不利于大学人才培养和学科发展。

针对上述问题，一方面，高校应给教学工作量过重的教师减负，减少其教学工作量，让这些教师能够有更多的精力从事科学研究活动。在安排课程时，应充分考虑教师自身的专业背景和科研方向，为科研与教学协同创造更好的条件。另一方面，教师应充分认识科研教学协同育人的重要性，可以各有侧重，以科研或教学为主，但也应注意两者的结合。

以中国民航大学中欧学院飞机结构与材料方向“板壳力学”课程为例，探讨教学科研结合的具体措施，主要包括：

（1）在课程内容中补充本领域科技前沿知识。随着增材制造、柔性电子、机器学习等科技的不断发展，新型航空材料与飞机结构不断涌现，可在课程内容设置时补充相关资料，帮助学生了解航空科技前沿，开拓视野，启迪思维。

（2）在讲授课程内容时融入学科发展历程，介绍推动学科发展的重要事件，激发学生对科研活动的热情。如1952年英国的“彗星”号喷气客机事故，使人们认识到飞机疲劳设计的重要性。此外，还可以介绍我国航空史上重要的专家学者，如“中国航空之父”冯如，“中国航天之父”钱学森等，鼓励学生投身国家的航空航天事业，培养学生的家国情怀。

（3）增加实验与模拟方面的内容，实验方面可采用数字图像相关方法、声发射等新型测量技术，观测薄板在典型工况下的变形规律及损伤演化；模拟方面可采用有限元商业软件对薄板进行应力分析；将这些内容与讲授的理论相结合，加深学生对基础理论知识的理解。

（4）在传统期末考试的基础上，补充学术报告的考核形式，课程最终成绩由“学术报告+期末考试”共同组成，其中学术报告让学生自行分组，每组选择一个本领域关注的学术问题，展开文献阅读，讨论力学分析思路，进行力学建模与分析，并进行幻灯片展示与答辩。通过学术报告提高学生文献查阅能力、创新能力与团队协作能力。

（四）加强国际合作与学术交流

当今是信息化、全球化时代，国家只有通过广泛的国际合作与学术交流，才能跟上世界科技快速发展的步伐，占领高新技术的制高点，在国际竞争中取得优势。在实施科研育人的过程中，应加强教师和学生在国际合作和学术交流方面的参与度。

首先，支持青年教师出国访学，到相关研究领域的世界一流课题组进行交流访问，学习最先进的科学研究手段和方法，提升自身的科研水平，做出一流的科研工作，进而通过言传身教提高学生的科研能力。

其次，与国外学校对学生进行联合培养，鼓励学生出国游学，开阔国际视野，提高学生学术水平、外语交流、国际合作等多方面的能力。

最后，还应支持教师和学生积极参与国际学术会议，学习国际同行的前沿工作，同时也展示自己的科研成果，通过广泛交流、启迪思维，不断提升科研水平，增强对科学研究的热情和自信心。

（五）加强产学研合作

工科专业具有实践性强、与工业界联系紧密等特点。高校应加强校企合作，一方面让教师和学生更了解工业界发展趋势与实际需求，避免科研与产业界脱节，真正解决工业界的“卡脖子”的问题，另一方面让最了解行业需求的企业参与高校的人才培养，可以更好地培养适应社会发展的人才。围绕科研育人，加强高校与企业的产学研合作，具体措施有：首先，积极建设产学研平台，鼓励学院与企业共建实验室，教师和学生参与其中，着力解决企业关注的科学与工程问题。

其次，加强校企交流，鼓励教师到相关企业进行挂职锻炼，同时支持企业工程师到学校开展讲座或培训。帮助教师了解工业界需求，调整自身的科研方向，指导学生开展相关课题研究。同时鼓励教师和企业合作申请课题。

最后，高校可在人才培养方案的制订修改、教学活动的实施以及校企联合培养方面邀请企业参与，将产学研合作深入工程人才培养的各个环节。

（六）注重科研精神培养

科研育人应注重学生科研精神的培养，包括创新意识、学术道德、团队协作等内容，首先，创新意识是科技水平不断发展的源泉和动力，目前我国的科技水平距离发达国家仍存在一定差距，很多关键核心技术如芯片、光刻机等仍然存在“卡脖子”问题，未来需要更多具有创新意识的青年科研人员迎头赶上，全面提升国家的科技实力，才能在世界科技领域占据重要位置。因此高校科研育人要着重培养学生的创新精神。

其次，学生在从事科研活动时应恪守学术道德规范。做到科研实验设计合理，实验实施流程规范，实验数据真实可靠，这样才能得出合理可信的科研结果。对于实验数据绝不弄虚作假，对于科研文章禁止剽窃，时刻绷紧学术诚信的弦，规避各种科研不当行为。

最后，科学研究非常注重学科交叉与团队合作，学生在从事科研活动中应广泛与他人合作，一起攻坚克难。对于学生科研精神的培养，高校教师应强化这方面的意识，以身示范，在指导学生从事科研活动的过程中，言传身教，做好模范作用。同时密切关注学生的思想动向，对于学生可能存在的问题及时纠正，引导学生培养创新精神、学术道德和团队协作精神。