基于提高研究生科研创新能力的科教融合培养实施途径

余伟健

[关键词]研究生;创新能力;校企联合培养;高水平成果

教学资源转化研究生教育是高层次人才的培养，是目前我国“双一流”学科建设与评估的重要指标之一。肩负着为我们国家现代化建设培养高素质、高层次创新型人才的重任。研究生与本科生的本质区别就是前者在专门领域中有前沿和创新意识，研究生应该具有更高的创新能力和水平，能够产出高水平的研究成果。工科类研究生的科研创新培养已成为当前我国教育界和科技界共同关注的热点，尤其是博士生的培养更是国家科技创新的关键，注重高水平研究成果的产出。可见，研究生创新能力的培养与提升是研究生教育的核心内容。然而，随着我国研究生教育规模的不断扩大，特别是各工程学科研究生数量的急剧增长，研究生的培养质量较以前有明显下降，创新能力和水平达不到培养要求。如何保证和提高工程类学科的研究生培养质量，尤其是如何培养出具有创新能力的研究生，已经成为各高校与相关科研机构必须解决的问题。

当前，我国正大力倡导大学与科研机构开展“科教结合、协同创新”，同时也在积极吸纳国外科教协同创新模式的特点，推进我国研究生教育的科教融合探索[1]。李艳杰[2]认为，要大力鼓励广大教师将自己的科研成果进课堂、进教材、进培养过程、进学术活动，加强对学生创新能力的培养;朱纯欣[3]以南京工业大学海外人才缓冲基地为案例，构建了以创新创业为引领、科教融合为重点，探索以第一课堂为保障、第二课堂为建设重点的“七位一体”育人模式;王焰新[4]认为，科教融合、校企合作是培养创新型人才的战略选择，要求进一步深化研究生教育体制机制改革，加大科技平台共建共享，完善现有联合培养机制，建设研究生企事业培养工作站。在研究生培养过程中，不少研究者和实践者不断优化课程建设，出版高水平教材作为推进研究生科研创新能力培养的有效途径;孙会来、梁雨田、杨辉等[5]认为，大学科教融合发展优势对国内工程人才培养尤其重要，针对实验教学体系构建了汽车服务专业实验类课程体系。尤其是研究生的教材没有完善的统编教材，只有一些大学出版的自编教材，这致使教材内容更新速度缓慢，无法及时反映本专业的现状和学科前沿动态。因此，如何编写研究生专业课教材、合理安排教学内容，就成为研究生专业课教学的重要内容之一[6]。

提升研究生科研创新能力是培养单位教学与科研融合的突出表现[7]，如何有效地实现这一目标，国内外研究者和实践者做了很多探索和研究。在此，本文以湖南科技大学矿业工程为例，结合笔者多年从事研究生教学、培养和管理等工作的经历，重点以校企合作、高水平科研成果转化与教材建设为主线开展研究生创新能力培养的分析。

一、研究生科教融合的主要实现途径

研究生的科教融合培养是深层次的过程，实质上，研究生整个培养过程就是科研与教学（理论教学和实践教学）的深度融合，相较于本科生，其要求掌握的知识更加专业化、精细化和学术化。因此，研究生的培养强调科研与实践创新能力的提升，这对研究生指导教师的要求也就更高，指导教师要有实际科研项目经验和支持的经费。笔者结合研究生教学与培养经验，认为如下几种有效途径能更加突显出研究生科教融合的优势。

（一）校企产学研联合培养模式

研究生培养目标中明确要求研究生应具有解决实际问题的能力，尤其是专业型学位研究生更应注重新技术、新材料和新工艺的发展。因此，在研究生的教学与培养过程中，上级和培养单位强调以科研为导向，强化与企业联合，聘请企业实践导师，不断提升研究生的创新能力。

（二）优势特色科研成果教学典型案例

研究生教育是更高水平人才的培养，其要求研究生不仅要掌握众多基础知识，以及交叉学科的专业知识与技能，更加重要的是要知道如何解决实际问题。研究生培养水平的高低在很大程度上能够代表培养单位本学科发展水平的高低;反过来，本学科的优势学科平台和高水平科研成果一定是培养高水平研究生的必要条件，也是研究生教学过程中科教融合的突出表现。湖南科技大学矿业工程是学校最具传统、最有特色和最能代表水平的学科，长期以来，学科以国家需求为导向，以解决南方矿区重大科技问题为目标开展科学研究，形成了岩石力学与岩层控制、复杂条件煤层开采、地表沉陷控制与矿井防治水、煤炭资源利用与矿山环境控制等稳定的研究方向，产生了一批标志性研究成果。近年来，我们在研究生的教学与培养过程中，给研究生更加系统和详细地讲授了高水平成果的研究过程、科学原理、技术研发和成果情况，这大大提高了研究生对本校学科及教师的了解，使研究生们能够持续性地发挥传统优势，从而激发他们从事本学科发展新动向研究工作的兴趣。

（三）高水平研究生教材（著作式教材）建设

在研究生培养过程中，入学初期为理论授课阶段，要授予各种基础知识和方法，但是，目前很多培养单位在专业与专业基础课中都是根据自身的特点进行传授，大部分没有统一的正式出版教材，这就造成授课标准不统一，研究生的学习目的没有真正达到，研究生对知识理解不深、掌握不透彻等问题。“双一流”学科建设实施后，为提高研究生的教学与培养水平，我们结合学校矿业工程学科优势出版了一定数量的研究生教材;同时，还探讨著作式教材的使用，以达到科研促进研究生教学的目的。

二、校企产学研联合培养模式

高等学校是培养各类人才的基地，主要优势在于对人才的基础知识训练、理论知识授予和思考能力锻炼等;而企业的优势是直接面对社会需要，重点要解决社会急需的难点问题和核心技术。而研究生的教学与培养要求研究生不但要有扎实的理论知识，还要有解决实际问题的能力。因此，学校与企业联合培养研究生是目前最广泛和最有效的方式。校企联合培养研究生的模式主要有如下几种。

（一）科研项目合作

这是目前工科类研究生教学与培养的主要形式。一般来说，指导教师与工矿企业均有科学开发与技术指导等业务往来。在项目执行过程中，需要研究生收集资料，并参考方案设计和研讨，这样，研究生就可以从中获取大量信息。这不但能让研究生了解和掌握现场急需解决的问题和基本情况，而且培养了他们解决问题的能力，让他们将自己在学校里学到的理论知识应用到现场实际当中。以湖南科技大学矿业工程学科指导教师为例，其中有企业合作项目经历的达到81.0%以上。统计发现，有企业合作关系的指导教师培养出来的研究生，大都科研创新能力较强，不管是学术论文的发表，还是专利的申请都明显比其他教师所指导的研究生要多，而且这部分学生较喜欢参与各类创新性竞赛项目。积极参考企业合作项目的研究生往往在今后的工作单位上具有更强的社会适应能力，能开发出更接近实际應用的新技术或新产品，在学术上更加接地气。

（二）邀请企业高级技术人员聘任实践指导教师或副导师

为加强学校与企业合作力度，加快产学研成果转化进度，提升研究生的科研创新能力，研究生培养过程实施校内“学术型”和企业“实践型”双导师制度。具体做法是所有的研究生，尤其是专业学位的研究生必须要有企业高级职称的技术人员担任其实践型指导教师。研究生在校学习了理论知识之后，要求必须要到企业或现场顶岗实习半年或以上，在现场主要由实践型指导教师指导并跟踪培养。明确实践导师任务，校内学术导师和企业实践导师共同为研究生制订实践计划，企业导师也全程参与研究生的选题、开题、中期汇报和答辩等环节。目前，湖南科技大学矿业工程学位点聘请江西煤业集团、湖南湘煤集团、贵州盘江股份有限公司和广西百色百矿集团等涉矿企业实践型导师60余人，这些具有高级职称的技术人员均具有丰富的现场经验，对培养研究生解决实际问题能力和提高创新能力做出了很大的贡献。

（三）与企业单位开展学术与技术研讨

研究生培養机构经常与企业开展学术交流和技术研讨是非常有必要的，特别是邀请现场技术人员来校讲课，这对于引导和开阔研究生的创新思想有极大的促进作用。技术人员可以就某一专业问题与研究生共同研讨如何解决，研究生也可以提出自己的疑问，互相探讨并获取具体方案。每年，我们都会邀请10～20名具有丰富经验的现场专家来校讲课，这不但营造了学术氛围，而且极大地提高了研究生解决实际问题的主动性。

三、优势特色科研成果教学案例

在全国第四轮学科评估中，将研究生培养质量作为衡量学科水平的一个重要指标。在教学与培养过程中，如何将本学科最具标志性和最具优势特色的成果作为教学典型案例建设也是研究生科教融合的一个重要体现。根据笔者自身研究生教学与培养经验，高水平科研成果转化成教学案例可以通过如下方式实现。

（一）课堂中进行系统性的传授

研究生课程的安排主要立足于本学科特色和优势，同时，在教师面向研究生授课时，也应做到追踪现代科学技术发展的最新成果。因此，高水平科研成果转化成教学案例首先应做到在课堂上要系统性地传授一门课程的所有知识。所有研究生教学过程中，都应具有能代表本学科、本专业的系统课程，而且，该课程要紧密结合培养单位自身研究特色，开展授课内容的筛选、补充和更新等工作，形成较为系统的教学案例库。

为了解和掌握在矿业工程学科和领域中的最新开采技术，结合本校研究优势和特色，我校矿业工程专业开设了研究生高等采矿学课程，该课程主要教学内容为反映复杂地质条件下薄煤层开采、灾害防治和综合利用等方面的新技术，较为系统地讲解了复杂地质条件下的开采技术系统，尤其是结合南方矿区，将本学科取得重要进展的薄煤层综合机械化开采、急倾斜煤层自动化开采[7]、煤与瓦斯共采等各矿区急需解决的难题与工程实例面向研究生进行详细讲解。该课程随着技术的发展和教学要求及时更新相关内容，目前形成了较为完善的教学案例库，为研究生充分认识矿山开采的复杂性、思考解决复杂工程问题的能动性、增强其从事矿山开采与灾害防治的责任心发挥了重要作用。

（二）设置专题性学术讲座型课程

研究生作为高水平人才培养对象，其课程体系中必须要有专题性地学术交流与研讨课程，这样才能体现本学科的水平。这就要求要有高水平的教师进行专题讲座，讲授其近年来完成的重要成果或者是本科最新发展动态。例如，湖南科技大学矿业工程学科研究生分别开设了“矿业工程学科前沿讲座”和“矿业工程新技术讲座”，授课教师均是具有高级职称的学术与研究方向带头人，且多年从事与课程内容相关的科研工作，能够反映该方向和领域的发展趋势和前沿动态，能完全满足研究生探索性学习和创造性能力培养的要求。此外，还开设了现代岩石力学课程，该课程由学科带头人负责。我们组织高水平教师和学术带头人分别以实例和研讨的方式讲解岩石断裂力学、高温高压岩石力学、岩石动力学、岩石流变力学、岩石渗流力学和动力学等岩石力学有关内容，讲授材料均是教师本身的科学研究成果，其从各个研究实例中通俗易懂地推导和讲解岩石力学原理和工程问题。

（三）开展典型案例设计与研讨

为了激发研究生的学习兴趣，并充分调动他们思考实际工程问题的能动性，使其全身心地投入到工程实例设计中，具备发现并解决问题的能力，在教学与培养过程中，让研究生能有更多机会去参与工程问题与设计是非常重要的。典型案例的设计与研讨可以采用两种方式进行：一是在课堂教学方式上有创新。教师在讲授专业课的同时，可以根据不同课程特点分别设置启发式教学、案例式教学、讨论式教学和现场式教学。授课教师可以按照教学要求，选择一个具体工程，制订出一道典型案例的工程解决方案，在课堂上提出问题，研讨解决问题的方法，从而给出具体设计方案。二是可以在具体培养过程中，结合导师科研项目，给学生提出问题，从头到尾让其参与，并研讨和设计具体方案，这样能有效地提高研究生的科研创新能力，达到科教融合的目的。

四、高水平研究生教材建设的实践

一直以来，研究生教学过程中，并没有统一的专业教材，造成许多课程与本科课程重复性较大，反映最新成果并不多。实际上，高水平研究生教材建设一是学科“双一流”建设的需要，能在一定程度上反映本学科的水平和影响力;二是有利于提高研究生学习的积极性、目的性和系统性，能较好地掌握培养单位的学术研究水平，激发研究生思考问题的主动性，提升其科研创新能力。高水平研究生教材建设是培养单位学科水平最好体现，也是科研与教学融合的最好途径。近年来，笔者在通识性教材和专业著作式教材的建设中做了一些探索和实践。

（一）通识性研究生教材的建设

这里说的通识性研究生专业教材是只局限于学科内的教材，此类教材体现了本学科的系统性、全面性和专业性，因此，能在本学科各个培养方向通用。近年来，我校矿业工程学科通过了多项研究生课程建设项目立项，效果比较明显，其对于研究生创新能力和从事科学研究能力的培养有一定的推动作用。目前，专门用于我校研究生教学的内部教材《软岩与动压巷道围岩控制》已经使用了8年，研究生普遍反映良好。该教材内容包括了前人通识性研究成果，介绍了软岩、动压巷道的基本概念及围岩物理力学特性，阐述了国内外软岩及动压巷道围岩控制基本理论。同时，教材内容还具体了大量本学科研究成果，如以巷道较大范围围岩为研究对象，以理论分析、数值计算、实验室试验、现场试验为手段，分析了动压作用下巷道围岩应力场、位移场、塑性区、破碎区的分布规律以及这类巷道的变形机理与工程实践。

此外，本学科还将建设其他通识性专业教材，如《高等采矿学》《数值模拟理论及其方法》等，这些教材均要求反映矿业工程的最新研究成果，尤其是对研究生结合矿业工程专业特点更快地掌握研究和分析工具与方法具有重要作用。

（二）著作式研究生教材的实践

在国家“双一流”建设背景下，各培养单位和学科不断强调高水平研究成果转化成教学资源，尤其是重要成果以专著的形式出版，有的成果形成了一整套理论与技术体系，对于指导研究者从事相关领域的理论、设计和施工具有重要的借鉴和参考作用。这些优秀的专著可以为研究生教学提供工具书的用途，特别是可以为研究生的课题研究提供思路，了解和掌握该领域中的最新研究成果，熟悉本单位教师学术水平和最新研究动态。

近5年来，我校矿业工程共出版或计划出版高水平专著10余部，例如《高应力构造带巷道围岩控制机理及工程實践》《复杂开采条件下巷道围岩稳定性与控制》等，大都集中于复杂开采条件下的巷道围岩控制理论与技术、深部岩石力学与相关工程问题和地下矿山开采新技术，这些专著充分展示了自主科研成果。在近年来，笔者也在研究生的教学中，尝试采用著作式教材，讲授突出基本原理，但结合自己的研究成果介绍矿山开采、岩石力学与巷道围岩控制理论与技术体系，效果较好，研究生的学习积极性较高。

五、实施成效

在近年来的研究生教学与培养过程中，为了提升研究生的创新能力，我们紧密结合本学科科研与学科优势特色，以学校与企业为联合培养为基础，充分发挥了高水平成果转化成教学资源优势，大大提高了研究生学习的动能性、创新性和专业性。

（一）研究生课程体系得到优化

近年来，我校根据相关要求，针对学院各学科研究生培养方案进行多次修订，突出科研导向，研究生课程体系不断得到优化。例如，矿业工程学位点充分考虑了各个培养方向的知识，体现了采矿技术、矿业安全、煤化工、力学学科和矿山环境保护等内容，适当设置了跨一级学科课程。更加注重研究生创新能力的培养，突显了研究生课程的基本要求和优势特色，尤其是设置了矿业前沿讲座，使研究生充分了解和掌握目前矿业技术和理论发展概况，同时对本校矿业工程学科的发展及最新成果有了进一步了解。

（二）校企合作更加紧密

以高质量联合培养研究生为契机，采取多种方式加强与企业合作，实现了青年教师走进企业项目，落实了共同创建博士后创新基地建设，开展了卓有成效的科研合作与技术开发。近年来，学校聘请20余名企业导师担任研究生的实践型或第二导师，并利用经验丰富且具有高级职称专家不定期来校进行矿业工程学术交流的机会对研究生开设学术讲座;定期邀请他们参与研讨并修订硕士研究生培养方案，将导师的现场课题作为研究生动态实践基地，进一步提高了学校与企业合作的力度。近3年以来，学校共与贵州、广西、江西和山东签订科研与其他合作协议共51项，并进一步加强了研究生的创新基地建设。

（三）研究生科研创新能力得到提高

为助力学科“双一流”的建设和发展，近4年以来，学院在研究生培养管理工作中不断强化以科研为导向，努力提高研究生培养水平，实施了许多有利于科研成果转化成研究生教学资源的举措。尤其是充分调动了教师和研究生的积极性，要求高水平成果的产出，研究生的培养水平越来越向良性发展。据初步统计，我校矿业工程专业研究生每人平均每年以第一作者发表学术论文1.2篇，申请专利0.8项，其中高水平论文（CSCD＼EI＼SCI）近3年有20篇以上，申请发明专利10余项。研究生参与的科研成果参加各类学术论坛并获得省部级科技进步奖多项，并在学术会议上宣读。

（四）优势科研成果得到有效转化

科研成果和研究生培养都是学科水平评估的重要指标，在培养研究生过程中，可以更好地发挥科研工作与研究生培养的相互促进作用，这既产生了重大研究成果，又培养了高水平人才，最重要的是进一步增强了学校与企业、社会的联系，使科技成果进一步得到应用，服务于社会经济和其他各个方面。例如，我们与广西百色百矿集团共同完成的项目“南方复杂开采条件下薄煤层回采巷道变形与控制”有将近8名研究生参与，该研究成果已在广西东怀煤矿、东笋煤矿、那荷煤矿、那怀煤矿、林杨煤矿、州景煤矿进行了推广应用。该本项目提出的新技术能有效地控制南方复杂开采条件下薄煤层回采巷道的变形，产了良好的社会效益和影响。此外，该研究成果已经出版专著1部，并用于研究生辅助教材，获得了省部级科技进步奖等奖励3项，做到了科研服务于企业和社会，产生了较大经济和社会效益，同时做到了科研成果反哺教学和人才培养。

六、结语

在研究生培养过程中，最重要的是如何提升他们的主动创造力，开展本学科前沿研究工作，产出高水平科研成果，助力于“双一流”学科发展。研究生的教学与培养实质上就是科研与教学的深度融合过程，一直强调指导教师以科研为导向，而且要求研究生也一定要崇尚学术，真正做到将科学研究工作与研究生培养紧密结合起来。为实现这一目的，一是要充分发挥学科影响力和导师科研优势，主动与企业合作，共同培养能够为社会服务的优秀人才;二是要集中优势特色学科成果，发挥学科各类平台建设，将标志性和重大科研成果形成研究生的教学典型案例库，面向研究生传授更加系统的高水平成果，大大提高研究生从事本学科科研工作热情;三是要重视高水平研究生教材的建设，要结合学科优势出版一定数量的教材。同时，要鼓励高水平著作的出版，实施和探讨著作式教材的使用。

当然，以上只是笔者在研究生教学、培养以及管理过程中的一些做法和体会，其他关于研究生教学与培养中的科研与教学融合的具体举措还很多。研究生的培养一定是高水平人才的培养过程，需要大量研究和探索，但是科研与教学、培养的深度融合是研究生永恒追求的主题和目标。