“矩阵式”导师团队模式强化学生实践创新能力培养

胡新将，邓佳钦，杨 佳，邢汉君，傅晓华*

(1．中南林业科技大学环境科学与工程学院 湖南 长沙 410004；2．湖南大麓科技有限公司 湖南 长沙 410036；3．湖南恒凯环保科技投资有限公司 湖南 长沙 410000)

本科生和研究生作为科技创新的主力军，其创新能力对我国科技发展至关重要。目前，我国本科生和研究生招生数量不断增加，如何提升质量，是一个亟须解决的问题。随着我国对生态文明建设的不断重视，为了实现美丽中国建设的宏伟目标，我国对环保人才的需求不断增加，但同时也存在环境类学生就业困难的问题。主要原因是，目前培养模式下的部分学生存在知识结构单一，实践创新能力不足，与用人单位期望的复合型人才需求严重不符等问题[1]。

矩阵式管理是目前的企业管理中较为常见的组织结构形式之一，它比直线式管理更加灵活和高效。将“矩阵式”模式应用到本科生和研究生导师团队管理中能为每位学生提供强大而高效的师资力量。导师团队可以分成本学科导师组和交叉学科或企业导师组两个部分。其中以本学科导师组为主，以交叉学科或企业导师组为辅，形成纵横交错和互联互通的导师指导团队，为学生提供多元化的研究平台[2-3]。学生可以根据自己的兴趣与爱好选择矩阵中对应的导师作为指导老师，从而激发学生的学习积极性，有利于学生获取跨学科知识，扩展知识视野，提升其实践创新能力，达到精准定向培养的目标。虽然国内外有部分关于学科群建设和双导师制建设的研究和实践，但如何在构建合理学科群的基础上，进一步加强导师团队建设和管理，最终实现学生创新实践能力的精准化定向培养的问题还需要进一步深入研究。

1 环境类学生实践创新能力培养中存在的主要问题

1.1 学生创新意识不足

环境科学与工程是一个具有边缘交叉的综合性极强的学科。它与化学、物理学、机械、计算机、管理学、生态学、林学、农学等学科都存在交叉关系。由于环境问题的复杂性，在环境保护的工程实践中发现，有些瓶颈问题通过传统的学科知识无法解决，这对人才的实践创新能力提出了更高的要求。然而，部分学生顺利通过高考或研究生考试后，对学业有所懈怠，对自身发展和能力提升不够重视，造成了这类学生在大学学习期间对科学研究工作和实践训练的积极性不高，难以主动发现问题、分析问题、解决问题。缺乏对问题的洞察能力和系统分析能力，导致学生创新思维和意识不足，阻碍了其实践创新能力的培养和提升。

1.2 科研平台较单一

科研平台是高校研究人员利用实验仪器设备，围绕科学问题开展研究工作的场所，同时也是学生的培养基地，是学生提升实践创新能力的重要保障。环境类专业作为跨学科领域的工科类专业，在学生培养过程中特别注重探索新理论、追踪产业发展前沿、获取新技能、掌握新方法。而科研平台作为学生实践创新能力培养的载体，在学生培养过程中起着至关重要的作用[4]。然而，我国部分高校的科研平台在学生培养过程中存在以下问题：①科研平台不健全，省级以上的科研平台较少，仪器设备较少，不能满足学生的实践创新活动需求；②科研平台只限于科研团队或学院内部使用，学校内部院系之间的共享体系不健全，基于多学科交叉融合的科研平台建设不到位；③校外科研平台较少，导致学生的创新活动与社会需求脱节。单一的科研平台造成学生理论与实践脱节，严重阻碍了环境类学生实践创新能力的培养。

1.3 导师队伍单一

导师是本科生和研究生培养的主要组织者和实施者，是影响学生培养质量的关键因素[5]。因此，导师的学术水平及组织培养能力极大程度上决定了学生的培养质量[6]。特别是对于环境学科这样的交叉性学科，对导师综合能力的要求就更高。目前，部分导师还存在学术背景比较单一、实践经验缺乏、经费不足等问题[7]。创新需要不同背景和专业知识的交叉融合，单一导师队伍无法为学生提供丰富的学科背景和知识，使学生在实践创新过程中面临知识和技能的瓶颈，限制了学生的思维多样性和创新能力的发展。此外，环境专业的学生在实践创新中，需要与行业实践相结合，了解实际问题和解决方案。由于部分导师缺乏与企业的合作关系以及实践经验，导致学生可能难以获得与实际工程工作相关的实践机会，影响他们的实践创新能力培养。

1.4 实践教学不够重视

实践教学是工程技术人才培养的重要一环，有助于学生基础理论知识的拓展与深化，是培养学生实践创新能力的主要方式。在培养环境类学生的过程中，高校及导师需意识到环保领域人才的工程属性，不仅要为学生筑牢扎实的专业理论基础，还要注重提高学生的应用能力、实践水平。对于环境类专业的学生，实践教学有助于其将理论知识与工程实际相结合，运用工程思维解决实际问题。目前许多高校对实践教学不够重视，主要还存在以下两类问题[8]。第一，校企合作流于形式，企业积极性不高：许多高校和企业签订合作协议，建立了实习和实践教学基地，但仅仅是挂名而已，为学生提供参观学习活动，却很少提供真正的实践机会，使得学生难以触及和学习真正的专业技能。第二，重理论而轻实践：由于企业参与度不高，实践教学由校内教师主导。然而，许多教师虽然具备足够的理论知识储备，但是自身缺乏实际生产经验和工程背景，导致教师的实践教学能力薄弱，难以在实际操作中灵活运用理论知识，使得实践教学课堂变成了“户外理论教学课堂”。

2 环境专业学生实践创新能力培养体系完善对策

2.1 “互联互通”学科群建设

结合学校和专业特色，与生态学、生物学、生物工程、化学、林学等相关学科建立紧密联系，打破传统的院系培养学生的模式，构建出以提升学生实践创新能力为中心的教学、科研、实践三基本点联合驱动，基础、通识、专业、创新四层次阶梯式发展的“一中心、三基本点、四层次”的“134”学科群模式，实现学科之间的互联互通。通过优化本学科课程和跨学科课程的设置，构建出了适合不同特点学生的多元化培养方案，提供学生对课程的自主选择权。完善了跨学科群的高效运行和沟通机制，助力各学科发展。构建了评价体系，分析跨学科培养学生的知识体系、学科视野和创新能力的提升效果。

2.2 校内外协同科研平台建设

在“互联互通”学科群建设基础上，在校内整合学院和学校相关的科研平台资源，构建出了学科相互交叉的科研创新平台。校外联合生态环保企业，建立科研实践平台。我院与湖南恒凯环保科技投资有限公司、国仪量子（合肥）技术有限公司、湖南大麓科技有限公司等骨干企业建立战略性合作伙伴关系，共建产学研用实践平台和基地，引导学生将创新实践活动融入企业生产中，走进田间地头，扎根在祖国大地上。最终构建出校内外协同科研平台，并完善了平台高效运行的管理机制。

2.3 构建“矩阵式”导师团队模式

在构建“互联互通”学科群和校内外协同科研平台基础上，优化本学科导师团队，根据社会需求构建不同研究方向，并明确各导师的责任。以学科群为依托，筛选适合本专业特色与发展的交叉学科导师队伍。以环保产业发展为导向，结合当前环保领域面临的瓶颈问题，搭建企业指导老师队伍。以当前热门的环境问题为出发点，以项目为依托，以本学科导师组为主，以交叉学科或企业导师组为辅，形成纵横交错的“矩阵式”导师团队，打造场地共用、技术共享、信息共通的体系架构，为学生提供多元化的指导方案，学生可以自主选择导师团队矩阵中的主指导老师和副指导老师，采用线上和线下相结合的交流方式，对学生实行精准化定向培养。同时，针对本科生教育构建了以“青年博士教师本科生导师制”为主体的创新创业教育新体系，实施了以成型科研团队为基础的“本科毕业论文团队指导制”。

3 “矩阵式”导师团队精准培养模式效果

中南林业科技大学环境科学与工程学院结合环境类专业具有领域跨越大和学科交叉强的特点，构建了“一中心、三基本点、四层次”的“134”学科群模式，实现学科之间的互联互通，并构建出校内外协同科研平台。在此基础上，以本学科导师组为主，以交叉学科或企业导师组为辅，构建了纵横交错的“矩阵式”导师团队模式，为学生的培养提供多元化的指导方案。近年来采用了“矩阵式”导师团队模式对研究生和本科生进行精准培养，取得了一些成绩。

3.1 提高了学生的实践创新能力

近年来，学院培养的研究生7 人获评湖南省优秀硕士学位论文，28 人获评学校优秀硕士学位论文；获省级研究生科研创新项目12 项，校级研究生科研创新项目14 项；发表科研论文160 余篇，其中SCI 收录论文90 余篇，授权国家专利29 件；获湖南省“互联网+”大学生创新创业大赛一等奖等各级各类竞赛奖项9 项。毕业生多人进入中国科学院大学、湖南大学、南开大学等知名高校继续深造；毕业生平均就业率达98%以上，多人应聘到国内知名环保企业任职，深受环保业界好评。本科生获全国环境类本科优秀毕业论文4 篇，校优毕业论文（设计）32 篇，本科生发表学术论文30 余篇，申请及授权国家发明专利20 余件。学生获得国家级学科竞赛奖励8 项、省部级20 余项。

3.2 实现了教师的科研教学相长

“环境生物工程与环境功能材料”研究生导师团队获评湖南省优秀研究生导师团队，团队成员先后获评湖南省“百人计划”、湖南省科技人才托举工程、湖南省青年骨干教师培养对象等优秀人才10 人次。获省部级以上科技奖励6 项，学院教师投身国家和湖南省科技服务与乡村振兴工作，共有10 余人被选聘为科技特派员。学院与较多生态环保企业开展了全方位合作，科技成果转化效果显著。

4 结语

结合环境科学与工程具有交叉学科的特点，通过“原因分析→学科群建设→协同科研平台建设→矩阵式导师团队建设”等过程的研究，建立“互联互通”学科群和校内外协同科研平台，并构建出纵横交错的“矩阵式”导师团队模式，为学生提供多元化的培养方案，对学生实行精准定向培养，能切实提高其实践创新能力。该模式能为环境类学生的高质量培养提供可复制的模板，对学生培养质量的提升具有较大推动作用。