新兴特色专业科研反哺教学多向融合机制探析

翁国庆， 黄飞腾， 南余荣， 张有兵

(浙江工业大学 信息工程学院， 浙江 杭州 310023)

0 引言

当前，大力发展战略性新兴产业已成为各国走向未来经济持续繁荣的必然选择[1]。战略性新兴产业的发展和人才需求，必然要求高等院校的专业结构和内涵建设做出相应调整。国家高等学校本科教学质量与教学改革工程实施意见中，明确提出支持战略性新兴产业相关专业建设，加强战略性新兴产业发展急需人才培养[2]。

但与战略新兴产业领域相关的科研平台优势相比，我国高校在新兴特色专业教学方面一般尚处于培育和建设阶段。如何将已有的科研优势高效反哺相应的教学资源，从而更好地促进新兴特色专业教学质量的提高和人才的培育，成为我国高校目前必须面对的迫切问题，亟待深入研究和积极探索实践。

1 新兴特色专业和科研反哺教学

1.1 新兴特色专业建设

与传统专业教学相比，新兴特色专业在专业建设、教学方式和人才培养模式等方面必然存在鲜明的特征。“新兴”：决定其建设内涵必与国家新兴战略产业高度结合，人才培养目标要求更重视创新实践能力培养；但其专业教学资源与平台尚处于积极培育和建设的弱势阶段。“特色”：意味着该新兴专业与国家、地区经济的发展特色具有很高的匹配度；同时建设实施主体在方向上应具有较强的特色优势。

以浙江省高校“十二五”首批新兴特色专业—我校电气工程及其自动化专业(新兴特色方向：新能源发电及应用、机器换人)为例：该专业依托浙江省一流学科和重点学科，教师团队具有较强的科研实力，近年来在新能源与智能电网、先进制造机器换人等研究方向上取得了丰硕的高水平科研成果。近年，学院投资新建了功能完备的“新能源发电与智能微网”和“工业机器人”等实验平台—这些科研资源和平台与新兴特色专业教学密切相关。

1.2 科研反哺教学理念

科研反哺教学，是指在高校的教学和科研这两大重要职能中，优先发展起来的科研活动对发展相对缓慢的教学活动进行行之有效的帮助，以实现科研和教学两者的共同发展[3]。在我国高校当前普遍追求建设高水平研究型大学的氛围下，部分高校和高校教师过分地强调科研本身，而忽视了科研对教学工作和人才培养的促进作用[4]。

事实上，高校的教学与科研应该并重、相辅相成。高校的科研本质上应该具有教育性，是否把有利于人才培养作为重要依据是高校和专职科研机构的重要特征区别。因此，培养人才的共同目标和最高价值追求，是高校及高校教师实施科研反哺教学的内在核心动力。

2 科研反哺教学多向融合机制

2.1 科研反哺教学多向融合机制架构

以支撑学科的优势科研资源、专业教师的科研背景以及专业教学平台现有的发展现状为基础，从新兴特色专业定位、培养方案和教学体系、课程建设、人才梯队建设、实践平台建设、创新性人才培养、教学资源和平台、社会企业互动交流等多向角度出发，形成新兴特色专业方向优势科研资源转化为教学资源的多向融合高效反哺机制，对创新性、高素质专业人才的培养产生明显的效果。构建的科研反哺教学多向融合机制如图1所示。

图1 科研反哺教学的多向融合机制

2.2 科研反哺教学多向融合机制分析

(1) 新兴特色专业定位角度。以国家“十二五”战略性新兴产业发展规划为导向，紧密结合行业和地区产业发展趋势和人才需求，基于专业发展现状和内涵建设需求，合理规划新兴特色专业定位。

(2) 培养方案和教学体系角度。依照大力培育和建设新兴特色专业的目标，科学调整专业培养计划，开设支撑专业的新课程，并合理制定课程大纲和实践环节。规划教学平台既要与专业教师科研方向具有较高的吻合度，又要符合学科领域发展趋势和人才培养需求。

(3) 课程建设角度。统一专业教师思路，积极开展课堂教学改革，有机融入与新兴特色专业相关的科研资源和成果，推进相关课程和教材建设。在相关课程教学中，积极鼓励采用探究式、案例式等先进教学方法；积极鼓励专业教师结合科研经验、成果授课，编写合适的、有特色的相关讲义和教材。

(4) 专业人才梯度建设角度。一方面考虑现有专业教师参与科研情况，合理安排理论教学和实践教学各环节的人事安排，使课程教学能和学科前沿、科研实践紧密联系；另一方面考虑新兴特色专业方向的教学和科研人才需求，在人才引进需求报告中充分反映专业建设和教学需求。

(5) 实践平台建设角度。一方面，投资新建适应新兴特色专业实验平台，且要充分考虑与现有传统专业教学实验平台的有机融合；另一方面，基于现有实验平台，合理开发、综合利用，设计出更多适合专业教学的创新实践项目，满足学生课外科技创新实践需求。

(6) 创新性人才培养角度。从以下几个方面入手，包括：指导高水平课外科技活动学生立项；支持学生积极参与教师科研项目；鼓励学生进行开放性实践活动等。

(7) 教学资源和平台建设角度。规划构建科研和教学互动为一体的跨平台、多模式共用教学资源。内容上、形式上均可实现专业教师、研究生、本科生之间的科研、教学资源互动共享，使科研反哺教学具有坚实的平台基础。

(8) 与社会企业互动交流角度。一方面，利用教师科研资源，与社会企业和专家人才进行紧密合作，以企业实习、参观、专家报告等多种形式进行互动交流；另一方面，结合科研进行新兴特色专业领域就业形势、前景的辅导、宣传，积极向企业推荐人才。

3 科研反哺教学多向融合机制实践

3.1 我校新兴特色专业定位

就全国而言，在“十二五”国家规划的7大战略性新兴产业中，“新能源”、“新能源汽车”、“节能环保”和“高端装备制造”等产业均与我校电气工程及自动化专业密切相关。

就浙江省和华东地区而言，由于人口密集经济发达，能源缺口巨大，新能源发电产业需求旺盛，是国家重要的新能源产业基地；也是先进制造产业集聚区，故近年来产业升级、人工替代风潮迭起。

经过详细调研，综合考虑行业发展趋势、学科科研优势、现有专业教学条件，结合浙江省能源消费大省、先进制造强省、新能源产业基地等行业发展特点，明确我校电气工程及其自动化专业发展“新能源发电及应用”、“机器换人”两大新兴特色方向，并因此正式获批浙江省高校“十二五”首批新兴特色建设专业[5]。

3.2 跨平台、多模式教学资源建设

一方面，结合学科、研究所、创新团队等建设，整理和汇集可以和新兴特色专业教学共用的资料，以此丰富教学资源内容；另一方面，利用精品课程、教学网站、课程博客等网络平台，建立具有丰富教学资源、教学科研互动功能为一体的跨平台、多模式教学资源平台，如图2所示。

图2 跨平台、多模式教学资源建设

3.3 课堂教学方法改革

新兴特色专业，决定其教学内容方面应具有知识前沿性、多学科知识交叉应用性，人才培养方面更重视创新实践能力培养等[6]。传统以“教”为主的课堂教学不能有效地培养学生实践能力。为此，我们尝试将课程教学的教学空间由单一的“课堂教学”拓展为由“第一课堂”和学生课外“第二课堂”共同组成的协调机制。图3显示了开展“第二课堂”学习的多种形式和内容。

图3 “第二课堂”学习的形式和内容

以智能电网领域重要的“电力系统自动化”课程为例。针对课程各章节教学内容，结合相关交叉学科知识，合理设置了一系列开放探究型课题，以培养学生自主学习能力、提升其创新实践能力，如表1所示。学生需要根据自己兴趣和能力评估，分组选择完成其中若干个课题，按要求进行课外科技文献的查阅、课题讨论、方案论证、设计实践，最后分批完成开放性的课题答辩和讨论。

3.4 教学和科研实践平台融合

将新建的新能源发电及智能微网实验平台与原有的电气专业实验室进行优化和整合，实现科研资源和教学资源的融合共建，如图4所示[7]。该方案优化了实验资源，降低了建设成本，除了可开设原有专业课程常规实验外，还开发设计出“新能源发电及应用”新兴特色专业的一系列开放探索型实验项目，以满足学生自主创新实践活动需要，这些项目包括：太阳能、风能发电特性研究、新能源发电运行控制、微电网的调度和能量管理、电动汽车接入对微网影响等。

表1 开放探究型技术课题设置

图4 原有的和新建的实验平台融合结构

3.5 学生课外科技创新实践

新兴特色专业人才培养的重要特征之一，是更重视学生的创新实践能力培养、重视多学科交叉知识的融合。为此，全方位地积极组织和鼓励学生参与各种类型课外科技创新实践活动：

(1) 自2009年起，专业学生积极参与各类科技

竞赛，并获得全国一等奖15人次，全国二等奖及其他省二等奖以上50余人次；

(2) 积极申报各类科技创新实践项目，在教师指导下获得国家级和省级课题10多项；

(3) 积极鼓励专业学生参与科研活动，积极发表学术论文、申请各类专利。

4 结语

在高校新兴特色专业建设中，引入科研反哺教学的建设理念，构建科研反哺教学的多向融合机制是十分有益的。本文介绍的科研反哺教学的多向融合机制可有效促进新兴特色专业的教学资源和平台建设，提高教学水平和效果，提升学生多学科知识的综合应用能力，对创新性人才的培养产生明显的效果，进而使其适应国家和地区战略性新兴产业对高层次专业人才的知识和能力需求。

[1] 张治河, 黄海霞, 谢忠泉等. 战略性新兴产业集群的形成机制研究--以武汉·中国光谷为例[J]. 北京：科学学研究, 2014, 32(1):24-28.

[2] 余英华. 关于高校发展战略性新兴产业相关专业的思考[J]. 北京：中国大学教学. 2011.3：43-45.

[3] 谷明霞，包继华. “科研反哺教学”模式的研究的实践[J]. 北京：中国电力教育. 2014,35：25-26.

[4] 吴峰, 朱锡芳, 邹全等. 基于翻转课堂的应用型本科实验教学方法研究[J]. 北京：现代教育技术, 2015, 5: 91- 96.

[5] 翁国庆, 黄飞腾. 电气工程专业现状分析及浙江省属高校发展策略探索[J]. 北京：中国电力教育,2013,7: 35-36.

[6] 周莲英, 杨鹤标. 略论新兴专业的专业建设[J]. 连云港：淮海工学院学报(社会科学版). 2010.2, 8(2): 22-24.

[7] 黄飞腾, 翁国庆. 新能源智能微网实验平台构建与应用[J]. 北京：实验室研究与探索, 2015,03:108-110.