基于高校科研平台反哺教学的探索与实践

刘玉荣，胡 荣，王锦标，韩 涛，李 璐

（重庆文理学院 材料科学与工程学院，重庆 402160）

教学和科研是高校的两大基本职能，两者相互关联，相互促进。教学是科研的前提和基础，科研是教学的发展与延伸[1-2]。然而，在一些政策的导向下，高校教育普遍存在“重科研、轻教学”的现象，导致教学与科研相脱节，严重阻碍了高校的高质量发展和可持续发展。著名科学家、教育家钱伟长院士指出：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育”[3]。2019 年9 月，教育部发布《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》，在意见中明确提出：“推动科研反哺教学。强化科研育人功能，推动高校及时把最新科研成果转化为教学内容，激发学生专业学习兴趣。加强对学生科研活动的指导，加大科研实践平台建设力度，推动国家级、省部级科研基地更大范围开放共享，支持学生早进课题、早进实验室、早进团队，以高水平科学研究提高学生创新和实践能力。统筹规范科技竞赛和竞赛证书管理，引导学生理性参加竞赛，达到以赛促教、以赛促学效果”[4]。这为高校实施科研反哺教学指明了方向，提供了根本遵循。

一、基于科研平台反哺教学的重要意义

科研反哺教学是利用先发展起来的科研对发展相对缓慢的教学进行有效的帮助，即将最新研究成果转化为教学内容，促进教学知识的更新，加强教学与科研的结合，从而实现科研和教学共同发展[5]。科研反哺教学可以促使教学与科研深度融合、提高教学质量和人才培养质量，是破解高校教学与科研“两张皮”问题的有效途径，对于提高我国高校的办学水平、加快应用型高等教育发展及培养具有自主创新能力和实践能力的创新型人才具有战略意义。

高校科研平台是指以高等院校为依托单位建设而成的科研机构，主要包括重点实验室、工程实验室、工程研究中心、工程技术研究中心、协同创新中心、协同创新研究院、联合实验室和联合研发中心等[6-7]。科研平台具有实力雄厚的高水平师资队伍，丰富的硬件资源、空间资源、项目资源和经费资源等，是学校开展科学研究、促进科技创新、进行学科建设、推动科技成果转化、加强对外合作与交流、培养创新型人才、服务国家和地方经济社会发展的重要基地[8-10]。充分发挥高水平科研平台的优势，将丰富的科研资源有效转化为优质教学资源，可以促进教学与科研的互动和协同发展，提高学生理论联系实际及发现问题、分析问题和解决问题的能力，对于培养具有创新精神和实践能力的应用创新型人才具有重要意义[11-17]。重庆文理学院材料科学与工程学院对科研平台反哺教学进行了多年的探索与实践，取得显著成效。

二、基于科研平台反哺教学的探索与实践

（一）建设高水平科研平台，为科研反哺教学奠定坚实基础

重庆文理学院是一所地方性本科院校，学校围绕“建设应用型学科，开展应用型研究，培养应用型人才，创建高水平应用型大学”的办学定位，大力实施“创新开放、顶天立地”发展战略，持续推进应用型深度转型发展，努力创建区域性、国际化和高水平应用型大学。2008年，中国工程院院士涂铭旌教授受聘为重庆文理学院名誉校长、发展战略顾问。2009 年11 月，涂铭旌院士领衔创建“重庆文理学院材料交叉学科研究中心”，2013 年12 月更名为“重庆文理学院新材料技术研究院”；2019年7 月，在新材料技术研究院的建设基础上，设立了材料科学与工程学院（以下简称“学院”）。学院以一流学科建设为依托，以创新驱动为源动力，以培养优秀材料工程师为目标，努力建成全国知名、区域引领和特色鲜明的光电产业人才培养中心、关键技术研发中心、国际协同中心和产业孵化中心。历经十余年发展，学院建立了多个国家级和省部级科研平台，包括微纳米光电材料与器件国际科技合作基地（国家级）、光电材料和微纳米材料研发及测试服务中心（国家级）、百川兴邦众创空间（国家级）、微纳米光电材料与器件省部共建协同创新中心、中俄澳纳米光电材料技术国际联合研发中心、材料表界面科学重庆市重点实验室、重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室、光电薄膜与器件重庆市工程实验室、重庆市光电材料与器件工程技术研究中心和重庆光电材料与器件协同创新研究院等。科研平台占地面积共计1.1 万平方米，包括5 000 平方米的实验楼和6 000平方米的成果转化及产业孵化场地。这些高水平科研平台集聚了优质的科研资源，为反哺教学提供了扎实的硬件资源、师资力量、经费支持和物质保障，在培养光电材料与器件领域创新型人才方面发挥了不可替代的重要作用。

（二）科研平台为教学提供优质的硬件资源

先进的仪器设备是科学研究和技术创新的基础条件和重要保障，也是国家创新能力和科学技术可持续发展的重要标志。然而，由于教育经费投入有限，我国大部分高校的教学仪器设备一般相对落后和缺乏，仪器设备的技术和功能不能真正反映当前的科技发展水平，无法满足创新型人才培养的需求。相比之下，科研平台的仪器设备要相对先进与优越，通过科研平台仪器设备的开放共用和资源共享，不仅可以提高科研仪器设备的使用效益，而且可以有效解决教学仪器设备落后、紧缺问题。

目前，学院拥有价值6 000 余万元的实验及分析检测仪器设备，包括场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜、X-射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪及热重-差热分析仪、比表面积和孔隙度分析仪、核磁共振波谱仪、元素分析仪、能谱仪及超高分辨率质谱仪等。这些先进的仪器设备可作为教学原型，通过对大型仪器设备的了解和亲手操作，可以增进学生对先进仪器设备的直观认识，培养学生的动手操作能力和综合实践能力，激发学生对相关课程的兴趣，强化学生对理论知识的吸收与运用，从而有效提高教学效果。

（三）科研平台为教学提供高水平的师资队伍

拥有一支高水平的师资队伍是提高教学质量的关键，而科研平台集聚了一批科研实力雄厚，具有研究专长、开拓进取精神和团队合作意识的优秀科研人员。学院现有教职工69 人，高级职称教师34 人，具有博士学位教师41 人，研究生导师18 人，留学归国人员10 人。其中，国家万人计划科技创新领军人才、重庆英才·优秀科学家、重庆市杰青、重庆“百人计划”学者、重庆英才·创新创业领军人才、重庆市中青年骨干教师等国家级、省部级人才22 人次，重庆市“新材料开发及应用研究”高校创新团队1 个，重庆市“材料表界面研究生导师团队”1 个、重庆市“微纳米半导体光子材料”创新研究群体1 个。基于科研反哺教学理念，学院将科研平台的人才优势转化为教学优势，从而为教学提供可靠的师资队伍保障。

（四）科研成果转化为优质的教学资源

教材是课程教学的重要抓手。高等学校采用的教材内容相对稳定，多年来一直重复循环使用，存在很大的滞后性和局限性，不能全面、及时地反映本学科领域的科技前沿和最新研究进展，导致课堂教学内容陈旧，与实际应用严重脱节。教学方式通常是采用“满堂灌”的形式讲授理论知识，由于理论授课内容抽象且枯燥乏味，导致学生学习的积极性不高，教学效果不佳。然而，创新型人才的培养更加强调教学内容的深度和广度，要求高校教师不仅具备系统的知识结构、较强的教学能力和灵活的教学方法，而且要具备深厚的科研基础、渊博的学识宽广的知识面。将依托科研平台所取得的研究成果转化为教学资源，旨在充分发挥科研平台在教学中的作用，弥补课程教学内容与最新科研成果之间的断层，更新和完善教学内容，提高教学质量。教师在授课过程中将该学科领域的科技前沿、最新研究成果和实践经验有机融合到教学中，增强了课堂教学内容的前瞻性、趣味性和实用性，拓宽了学生的知识视野，极大活跃了课堂气氛，引起学生对相关专业课程和科学研究的浓厚兴趣，同时启发了学生的创新思维。

近5 年来，学院依托优质的科研平台，取得一批高水平的科研成果。承担国家国际科技合作专项、国家重点研发计划和国家自然科学基金等国家级项目近30项，省部级项目近150 项，总经费近1 亿元；发表论文500 余篇，授权国际、国家专利150 余项；近3 年获得省部级科技奖13 项，创新创业奖20 余项。为有效实施科研平台反哺教学，探索科研与教学相融合的途径，打通教学与科研之间的通道，学院教师将科研成果写入专著或教材，融入到课堂教学中，使教学内容更加丰富。出版了《光电材料与器件》《有机光电功能材料与器件》《多级孔碳材料的合成及应用》等专著6 部，主编了《光电测试技术实验教程》《光电材料与器件检测实验教程》等特色教材7 部，编写的专著和教材充分体现了专业知识的前沿性，增强了教学内容的先进性和实践性，实现了课堂教学内容的与时俱进。结合教师自身的科研特色与优势，设置了储能材料的制备、组装、测试及应用、新型光伏能源器件的制备及性能、传感器材料制备与器件组装工艺实验实训、多感知集成的柔性电子皮肤制备与应用研究、从银纳米线制备到柔性光电器件：柔性电子全流程实验、空气电池器件设计与组装实验研究、高性能金属材料的组织与性能调控和材料表面改性剂表界面性能表征等富有特色的专业实践课程，将本学科领域的最新科研成果、先进技术手段和实践经验等融合到教学中去，使教学与教师科研实际联系的更加紧密，促进了理论教学内容的更新和完善，从一定程度上弥补了教材内容陈旧的缺陷，满足了创新型人才培养的需要。

（五）科研平台为学生提供条件完备的实习实训和创新创业基地

实践教学是光电材料与器件类专业教学的重要环节。科研平台可为学生提供条件完备的实习实训和创新创业基地，提升实践教学水平和创新型人才培养质量。通过对科研平台进行资源优化配置，建立完善的管理制度，形成高效的运行机制，实现科研平台的统一规范管理，构建符合应用创新型人才培养的实践教学体系，将科研平台与学生的实习实训和创新创业等紧密结合，充分利用科研平台的空间资源、硬件资源、人力资源和项目资源等，将依托科研平台取得的科研成果有机融入到实践教学中，开展学生实践能力和创新能力的培养，为社会输送高水平的应用型专业技术人才。

目前，学院与重庆京东方显示照明有限公司、重庆材料研究院有限公司、重庆莱宝科技有限公司和招商局铝业（重庆）有限公司等知名企业联合共建校外实习实训基地，建立了重庆市首批工程师创新能力培养训练基地、重庆市孵化器-重庆文理学院地恩科技孵化器。这些平台为学生进行实习实训和创新创业奠定了坚实基础，不仅直接为实践教学服务，还拓展了学生的就业渠道。依托上述平台，培养了大量与地方经济社会发展需求相适应的应用创新型人才。

（六）依托科研平台举办高水平的学术报告会

基于科研平台的人才集聚效应，与国内外顶尖院校或研究机构的学者进行广泛的合作与交流，通过邀请国内外著名学者或行业内领军人物到学校开展各类学术讲座，交流分享学科前沿和成果，拓展教师和学生的视野。学院不定期邀请材料领域的知名专家学者（如俄罗斯托木斯克理工大学纳米中心主任Oleg Khasanov 教授、俄罗斯托木斯克理工大学高技术物理学院院长Yakovlev Alexey 教授、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所崔铮研究员、电子科技大学郑永豪教授、重庆大学栾佰峰和李莉教授、兰州大学王育华教授、华南农业大学刘应亮教授、深圳大学董海峰教授、中国科学院宁波材料技术与工程研究所李娟研究员、长江大学熊艳教授、香港城市大学于欣格副教授，以及京东方科技集团股份有限公司岳爽、彭志龙、薛建设教授等）来学院做学术报告，为学生提供与知名专家学者和行业领军人物进行面对面交流的机会。学生通过深度参与学术交流，了解本学科的学术前沿和发展动态，激发对科学研究的兴趣，加深对材料类相关专业知识的理解，从“被动接受旧知识”转变为“主动探索新知识”，从而显著提升专业素养和学习动力。

（七）依托科研平台培养了一大批光电材料与器件领域的创新型人才

随着社会的不断进步和科学技术的飞速发展，高校教师的任务不仅是向学生传授本学科领域的基础理论知识，而且要培养学生的创新思维和实践能力，为社会培养符合时代需求的创新型人才[18-19]。全国“挑战杯”“互联网+”等科技创新活动是培养创新型人才的重要途径。科研平台可为学生提供条件完备的培训场地，先进的仪器设备，充足的活动经费、经验丰富的专业教师的指导等，对于开展科技创新活动、培养创新型人才具有不可替代的作用。学生通过参加各种科技创新活动，不仅在实践中巩固了课程理论知识，而且强化了理论联系实际、提出问题、分析问题和解决问题的能力，培养了创新精神、创新意识、创新思维和创新能力。因此，依托科研平台开展科技创新实践活动，可以显著提高教学质量和人才培养质量，大大提高毕业生的就业竞争力，从而为社会输送更多满足经济社会发展需求的高素质人才。

学院基于科研反哺教学理念，依托高水平科研平台，培养了一批具有工程实践能力和创新创业精神的光电材料与器件领域的创新型人才。近年来，学生获得全国“挑战杯”“互联网+”等省部级以上创新创业大赛及学科竞赛奖50 余项，新型环保材料创新团队荣获共青团中央授予的“小平科技创新团队”称号。学生平均就业率98%以上，分别就业于京东方科技集团股份有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国长安汽车集团有限公司和莱宝科技集团有限公司等知名企业，从事产品设计、新材料研发、技术创新与改造等工作，深受企业欢迎和好评。学院教师承担的“优秀材料工程师人才培养体系的探索与实践”“科教结合，多元协同，培养材料类应用创新型人才的探索与实践”“地方应用型高校材料类专业‘合格+’多元人才培养模式创新与实践”等人才培养方面的教育教学改革研究项目分别获得重庆市教学成果奖。

三、结束语

高校科研平台拥有实力雄厚的师资队伍、先进的大型仪器设备和良好的实验条件等，科研平台资源为教学所用是科研反哺教学的有效途径。依托高水平科研平台，不断丰富教学内容、完善教学方式，促进教学与科研的有机融合，是提升教学质量、培养创新型人才的重要举措。重庆文理学院材料科学与工程学院在科研平台反哺教学方面取得了显著成效，充分发挥了科研平台在教学中的作用，培养了一大批优秀的光电材料与器件领域的创新型人才，为其他高校开展科研反哺教学研究提供了重要参考。