新興特色專業(yè)科研反哺教學多向融合機制探析

翁國慶， 黃飛騰， 南余榮， 張有兵

(浙江工業(yè)大學 信息工程學院， 浙江 杭州 310023)

0 引言

當前，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已成為各國走向未來經(jīng)濟持續(xù)繁榮的必然選擇[1]。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人才需求，必然要求高等院校的專業(yè)結(jié)構(gòu)和內(nèi)涵建設做出相應調(diào)整。國家高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程實施意見中，明確提出支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)建設，加強戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需人才培養(yǎng)[2]。

但與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)領域相關的科研平臺優(yōu)勢相比，我國高校在新興特色專業(yè)教學方面一般尚處于培育和建設階段。如何將已有的科研優(yōu)勢高效反哺相應的教學資源，從而更好地促進新興特色專業(yè)教學質(zhì)量的提高和人才的培育，成為我國高校目前必須面對的迫切問題，亟待深入研究和積極探索實踐。

1 新興特色專業(yè)和科研反哺教學

1.1 新興特色專業(yè)建設

與傳統(tǒng)專業(yè)教學相比，新興特色專業(yè)在專業(yè)建設、教學方式和人才培養(yǎng)模式等方面必然存在鮮明的特征?！靶屡d”：決定其建設內(nèi)涵必與國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)高度結(jié)合，人才培養(yǎng)目標要求更重視創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)；但其專業(yè)教學資源與平臺尚處于積極培育和建設的弱勢階段?！疤厣保阂馕吨撔屡d專業(yè)與國家、地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展特色具有很高的匹配度；同時建設實施主體在方向上應具有較強的特色優(yōu)勢。

以浙江省高?！笆濉笔着屡d特色專業(yè)—我校電氣工程及其自動化專業(yè)(新興特色方向：新能源發(fā)電及應用、機器換人)為例：該專業(yè)依托浙江省一流學科和重點學科，教師團隊具有較強的科研實力，近年來在新能源與智能電網(wǎng)、先進制造機器換人等研究方向上取得了豐碩的高水平科研成果。近年，學院投資新建了功能完備的“新能源發(fā)電與智能微網(wǎng)”和“工業(yè)機器人”等實驗平臺—這些科研資源和平臺與新興特色專業(yè)教學密切相關。

1.2 科研反哺教學理念

科研反哺教學，是指在高校的教學和科研這兩大重要職能中，優(yōu)先發(fā)展起來的科研活動對發(fā)展相對緩慢的教學活動進行行之有效的幫助，以實現(xiàn)科研和教學兩者的共同發(fā)展[3]。在我國高校當前普遍追求建設高水平研究型大學的氛圍下，部分高校和高校教師過分地強調(diào)科研本身，而忽視了科研對教學工作和人才培養(yǎng)的促進作用[4]。

事實上，高校的教學與科研應該并重、相輔相成。高校的科研本質(zhì)上應該具有教育性，是否把有利于人才培養(yǎng)作為重要依據(jù)是高校和專職科研機構(gòu)的重要特征區(qū)別。因此，培養(yǎng)人才的共同目標和最高價值追求，是高校及高校教師實施科研反哺教學的內(nèi)在核心動力。

2 科研反哺教學多向融合機制

2.1 科研反哺教學多向融合機制架構(gòu)

以支撐學科的優(yōu)勢科研資源、專業(yè)教師的科研背景以及專業(yè)教學平臺現(xiàn)有的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎，從新興特色專業(yè)定位、培養(yǎng)方案和教學體系、課程建設、人才梯隊建設、實踐平臺建設、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)、教學資源和平臺、社會企業(yè)互動交流等多向角度出發(fā)，形成新興特色專業(yè)方向優(yōu)勢科研資源轉(zhuǎn)化為教學資源的多向融合高效反哺機制，對創(chuàng)新性、高素質(zhì)專業(yè)人才的培養(yǎng)產(chǎn)生明顯的效果。構(gòu)建的科研反哺教學多向融合機制如圖1所示。

圖1 科研反哺教學的多向融合機制

2.2 科研反哺教學多向融合機制分析

(1) 新興特色專業(yè)定位角度。以國家“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃為導向，緊密結(jié)合行業(yè)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和人才需求，基于專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和內(nèi)涵建設需求，合理規(guī)劃新興特色專業(yè)定位。

(2) 培養(yǎng)方案和教學體系角度。依照大力培育和建設新興特色專業(yè)的目標，科學調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計劃，開設支撐專業(yè)的新課程，并合理制定課程大綱和實踐環(huán)節(jié)。規(guī)劃教學平臺既要與專業(yè)教師科研方向具有較高的吻合度，又要符合學科領域發(fā)展趨勢和人才培養(yǎng)需求。

(3) 課程建設角度。統(tǒng)一專業(yè)教師思路，積極開展課堂教學改革，有機融入與新興特色專業(yè)相關的科研資源和成果，推進相關課程和教材建設。在相關課程教學中，積極鼓勵采用探究式、案例式等先進教學方法；積極鼓勵專業(yè)教師結(jié)合科研經(jīng)驗、成果授課，編寫合適的、有特色的相關講義和教材。

(4) 專業(yè)人才梯度建設角度。一方面考慮現(xiàn)有專業(yè)教師參與科研情況，合理安排理論教學和實踐教學各環(huán)節(jié)的人事安排，使課程教學能和學科前沿、科研實踐緊密聯(lián)系；另一方面考慮新興特色專業(yè)方向的教學和科研人才需求，在人才引進需求報告中充分反映專業(yè)建設和教學需求。

(5) 實踐平臺建設角度。一方面，投資新建適應新興特色專業(yè)實驗平臺，且要充分考慮與現(xiàn)有傳統(tǒng)專業(yè)教學實驗平臺的有機融合；另一方面，基于現(xiàn)有實驗平臺，合理開發(fā)、綜合利用，設計出更多適合專業(yè)教學的創(chuàng)新實踐項目，滿足學生課外科技創(chuàng)新實踐需求。

(6) 創(chuàng)新性人才培養(yǎng)角度。從以下幾個方面入手，包括：指導高水平課外科技活動學生立項；支持學生積極參與教師科研項目；鼓勵學生進行開放性實踐活動等。

(7) 教學資源和平臺建設角度。規(guī)劃構(gòu)建科研和教學互動為一體的跨平臺、多模式共用教學資源。內(nèi)容上、形式上均可實現(xiàn)專業(yè)教師、研究生、本科生之間的科研、教學資源互動共享，使科研反哺教學具有堅實的平臺基礎。

(8) 與社會企業(yè)互動交流角度。一方面，利用教師科研資源，與社會企業(yè)和專家人才進行緊密合作，以企業(yè)實習、參觀、專家報告等多種形式進行互動交流；另一方面，結(jié)合科研進行新興特色專業(yè)領域就業(yè)形勢、前景的輔導、宣傳，積極向企業(yè)推薦人才。

3 科研反哺教學多向融合機制實踐

3.1 我校新興特色專業(yè)定位

就全國而言，在“十二五”國家規(guī)劃的7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，“新能源”、“新能源汽車”、“節(jié)能環(huán)?！焙汀案叨搜b備制造”等產(chǎn)業(yè)均與我校電氣工程及自動化專業(yè)密切相關。

就浙江省和華東地區(qū)而言，由于人口密集經(jīng)濟發(fā)達，能源缺口巨大，新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)需求旺盛，是國家重要的新能源產(chǎn)業(yè)基地；也是先進制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，故近年來產(chǎn)業(yè)升級、人工替代風潮迭起。

經(jīng)過詳細調(diào)研，綜合考慮行業(yè)發(fā)展趨勢、學科科研優(yōu)勢、現(xiàn)有專業(yè)教學條件，結(jié)合浙江省能源消費大省、先進制造強省、新能源產(chǎn)業(yè)基地等行業(yè)發(fā)展特點，明確我校電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展“新能源發(fā)電及應用”、“機器換人”兩大新興特色方向，并因此正式獲批浙江省高?！笆濉笔着屡d特色建設專業(yè)[5]。

3.2 跨平臺、多模式教學資源建設

一方面，結(jié)合學科、研究所、創(chuàng)新團隊等建設，整理和匯集可以和新興特色專業(yè)教學共用的資料，以此豐富教學資源內(nèi)容；另一方面，利用精品課程、教學網(wǎng)站、課程博客等網(wǎng)絡平臺，建立具有豐富教學資源、教學科研互動功能為一體的跨平臺、多模式教學資源平臺，如圖2所示。

圖2 跨平臺、多模式教學資源建設

3.3 課堂教學方法改革

新興特色專業(yè)，決定其教學內(nèi)容方面應具有知識前沿性、多學科知識交叉應用性，人才培養(yǎng)方面更重視創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)等[6]。傳統(tǒng)以“教”為主的課堂教學不能有效地培養(yǎng)學生實踐能力。為此，我們嘗試將課程教學的教學空間由單一的“課堂教學”拓展為由“第一課堂”和學生課外“第二課堂”共同組成的協(xié)調(diào)機制。圖3顯示了開展“第二課堂”學習的多種形式和內(nèi)容。

圖3 “第二課堂”學習的形式和內(nèi)容

以智能電網(wǎng)領域重要的“電力系統(tǒng)自動化”課程為例。針對課程各章節(jié)教學內(nèi)容，結(jié)合相關交叉學科知識，合理設置了一系列開放探究型課題，以培養(yǎng)學生自主學習能力、提升其創(chuàng)新實踐能力，如表1所示。學生需要根據(jù)自己興趣和能力評估，分組選擇完成其中若干個課題，按要求進行課外科技文獻的查閱、課題討論、方案論證、設計實踐，最后分批完成開放性的課題答辯和討論。

3.4 教學和科研實踐平臺融合

將新建的新能源發(fā)電及智能微網(wǎng)實驗平臺與原有的電氣專業(yè)實驗室進行優(yōu)化和整合，實現(xiàn)科研資源和教學資源的融合共建，如圖4所示[7]。該方案優(yōu)化了實驗資源，降低了建設成本，除了可開設原有專業(yè)課程常規(guī)實驗外，還開發(fā)設計出“新能源發(fā)電及應用”新興特色專業(yè)的一系列開放探索型實驗項目，以滿足學生自主創(chuàng)新實踐活動需要，這些項目包括：太陽能、風能發(fā)電特性研究、新能源發(fā)電運行控制、微電網(wǎng)的調(diào)度和能量管理、電動汽車接入對微網(wǎng)影響等。

表1 開放探究型技術(shù)課題設置

圖4 原有的和新建的實驗平臺融合結(jié)構(gòu)

3.5 學生課外科技創(chuàng)新實踐

新興特色專業(yè)人才培養(yǎng)的重要特征之一，是更重視學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)、重視多學科交叉知識的融合。為此，全方位地積極組織和鼓勵學生參與各種類型課外科技創(chuàng)新實踐活動：

(1) 自2009年起，專業(yè)學生積極參與各類科技

競賽，并獲得全國一等獎15人次，全國二等獎及其他省二等獎以上50余人次；

(2) 積極申報各類科技創(chuàng)新實踐項目，在教師指導下獲得國家級和省級課題10多項；

(3) 積極鼓勵專業(yè)學生參與科研活動，積極發(fā)表學術(shù)論文、申請各類專利。

4 結(jié)語

在高校新興特色專業(yè)建設中，引入科研反哺教學的建設理念，構(gòu)建科研反哺教學的多向融合機制是十分有益的。本文介紹的科研反哺教學的多向融合機制可有效促進新興特色專業(yè)的教學資源和平臺建設，提高教學水平和效果，提升學生多學科知識的綜合應用能力，對創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)產(chǎn)生明顯的效果，進而使其適應國家和地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對高層次專業(yè)人才的知識和能力需求。

[1] 張治河, 黃海霞, 謝忠泉等. 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群的形成機制研究--以武漢·中國光谷為例[J]. 北京：科學學研究, 2014, 32(1):24-28.

[2] 余英華. 關于高校發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)的思考[J]. 北京：中國大學教學. 2011.3：43-45.

[3] 谷明霞，包繼華. “科研反哺教學”模式的研究的實踐[J]. 北京：中國電力教育. 2014,35：25-26.

[4] 吳峰, 朱錫芳, 鄒全等. 基于翻轉(zhuǎn)課堂的應用型本科實驗教學方法研究[J]. 北京：現(xiàn)代教育技術(shù), 2015, 5: 91- 96.

[5] 翁國慶, 黃飛騰. 電氣工程專業(yè)現(xiàn)狀分析及浙江省屬高校發(fā)展策略探索[J]. 北京：中國電力教育,2013,7: 35-36.

[6] 周蓮英, 楊鶴標. 略論新興專業(yè)的專業(yè)建設[J]. 連云港：淮海工學院學報(社會科學版). 2010.2, 8(2): 22-24.

[7] 黃飛騰, 翁國慶. 新能源智能微網(wǎng)實驗平臺構(gòu)建與應用[J]. 北京：實驗室研究與探索, 2015,03:108-110.